DE2629069A1

DE2629069A1 - Magnetdomaenen-weiterleitung durch feldzugriff

Info

Publication number: DE2629069A1
Application number: DE19762629069
Authority: DE
Inventors: Kay Beharat Mehta; Otto Voegeli
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1975-08-15
Filing date: 1976-06-29
Publication date: 1977-03-10
Also published as: JPS5224048A; IT1063689B; GB1532265A; US4034357A; FR2321170A1; NL7607046A; FR2321170B1; CA1071763A

Description

bu/se ·

Anmelderin: International Business Machines j

Corporation, Armonk, N.Y. 10504 ι

Amtliches Aktenzeichen: Heuanmeldung :

Aktenzeichen der Änmelderin: SA 975 039 !

Magnetdomänen-Weiterleitung durch Feldzugriff

Die Erfindung betrifft eine Anordnung ₍ wie im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschrieben,

Domänenschichtgitter sind ansich bekannt, wie es z,B. aus der deutschen Offenlegungschrift 24 41 230 zu entnehmen ist. Dementsprechend besteht ein Magnetdomänen-Schichtgitter aus einem Magnetschichtbereich, in welchem magnetische zylindrische Einzelwanddomänen gleichen Durchmessers dicht gepackt in einer Hexagonalpackung untergebracht sind, so daß jede Magnetzylinderdomäne von sechs anderen sich untereinander berührenden und hiermit in Berührung stehend umgeben ist_f wobei im Domänen-Schichtgitterbereich Domänenzeilen und hierzu in einem Winkel von 60° verlaufende Domänenspalten ausgebildet sind. Diese so gebildete dichteste Zylinderpackung ist einerseits bestimmt durch die gegenseitigen Wechselwirkungskräfte der Magnet-Zylinderdomänen untereinander und andererseits im Gleichgewicht hiermit stehend durch entsprechende Begrenzungskräfte am Rand des Domänen-Schichtgitterbereichs .

Zur Verschiebung eines Domänen-Schichtgitters in einem Domänen-Schichtgitterbereich ist an anderer Stelle vorgeschlagen worden, Domänen -spaltenweise stromführende Schleifen vorzusehen, die bei

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' ORlGiNAL INSPECTED

Erregung entsprechende Magnetfelder zur Domänenverschiebung bereitstellen. !

Bei Magnetzylinder-Domäneneinrichtungen, die sich nicht der hexagonalen Dichtestpackung von Magnet-Zylinderdomänen bedienen, ist ein anderes Prinzip der Domänen-Fortbewegung angewendet, das unter dem Begriff "FeIdzugriff" bekannt ist. Hierbei dienen Permalloy-Streifenmuster im Zusammenwirken mit einem sich in Magnetschichtebene drehenden Magnetfeld derart zusammen, daß die einzelnen Streifenelemente jeweils anziehende und abstoßende Magnetpole für die Magnet-Zylinderdomänen bereitstellen. Hierbei sind die streifenförmigen Permalloy-Elemente so geordnet, daß sich aufeinanderfolgend Magnetpole im Ansprechen auf das sich in Magnetschichtebene drehende Magnetfeld bereitstellen, so daß die Magnet-Zylinderdomänen längs eines vorgegebenen Kanals von einer Eingangsposition auf eine Ausgangsposition fortbewegt werden. Es sind die verschiedensten Permalloy-Steifenmuster zum Zusammenwirken mit dem sich in Schicht-rebene drehenden Magnetfeld bekannt geworden, wie z.B. TI-Streifenmuster, Y-Streifenmuster, Chevron-Streifenmuster, T-X-Streifenmuster.

Dieses Feldzugriffs-System ist besonders wirtschaftlich und außerdem zuverlässig, weil eine große Anzahl von Bitstellen in einem einzigen photolithographischen Prozeß definiert : werden können und weil keine äußeren Anschlüsse bzw. Anschluß- : stellen erforderlich sind. Zudem ist die Verlustleistung im ■Magnetchip praktisch vernachlässigbar. Die zum Betrieb des

Magnetchips erforderliche Leistung wird durch äußere Magnetspulen aufgebracht, die hiermit das sich in Schichtebene dre- ;hende Magnetfeld bereitstellen. Hinzu kommt, daß die durch die

■Magnetspulen erzeugte Wärme sehr viel leichter beherrscht werden kann als die sich im Magnetchip entwickelnde Wärme.

Permalloy-Streifenmuster dieser Art finden zwar weit verbreitet Anwendung bei Systemen, in denen Magnet-Einzelwanddomänen ein-

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zein fortbewegt werden sollen, sie lassen sich jedoch ohne weiteres nicht auf Domänen-Schichtgitter-Fortbewegung bzw, -Ver- j Schiebung übertragen und das aus den verschiedensten Gründen. So lassen sich z.B. die TI- oder Yl-Permalloy-Streifenmuster nur anwenden, wenn die Magnet-Zylinderdomänen gegenseitig zu- i mindest einen Abstand von 4 Zylinderdomänen-Durchmesser aufweisen. Demgegenüber beträgt der Magnet-Zylinderdomänenabstand in einem Domänen-Schichtgitter aber nur rund 1,3 bis 2,5 Zylinderdomänen-Durchmesser, je nach der Stärke des angelegten magnetischen Stützfeldes. Zusätzlich sind bisher bekannte Permalloy-Streifenmuster zur Domänenfortbewegung lediglich in eindimensionaler Art, d.h. bei Domänenfolgen, benutzt. Es ist hiermit aber nicht möglich p. derartige Weiterleitungsmuster einfach nebeneinander anzuordnen, um die Übertragung bzw, Verschiebung eines zweidimenszonalen ■ Domänen-Schichtgitters durchführen zu können, da nämlich dann j

die Permalloy-Streifenelemente in einer Zeile mit den Magneteinzelwanddomänen hierzu benachbarter Zeilen in Wechselwirkung treten würden. Darüberhinaus ist zu berücksichtigen, daß in einem Domänen-Schichtgitter, wie oben ausgeführt, die Magnet-Zylinderdomänen längs Symmetrieachsen, die zueinander jeweils I 60 einschließen, angeordnet sind, so daß dementsprechend auch i die Symmetrie des Permalloy-Fortbewegungsmusters ausgelegt j ¹ sein müßte. ■

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Domänen-Schichtgitter-Domänenweiter leitungssystem bereitzustellen, das gemäß der Feldzugriffsmethode ausgelegt ist, um Magnet-Einzelwanddomänen mit minimaler Leistung in einem Domänen-Schicht-.gitter fortzubewegen, wobei das System relativ unempfindlich auf Herste1lungsfehler reagiert.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, wie es aus dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 hervorgeht.

Gemäß der Erfindung läßt sich also ein Permalloy-Streifenmuster SA 975 039

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angeben, das zur Verschiebung von Einzelwanddomänen eines Domänen-. Schichtgitters unter Anwenden der Feldzugriffsmethode benutzt

1 i

werden kann. Dieses Permalloy-Streifenmuster besteht dabei aus einer Reihe von je zwei Sätzen jeweils parallel verlaufender Per- , malloy-Streifen, wobei die Permalloy-Streifen des einen Satzes !senkrecht zu denen des anderen Satzes liegen. Dabei besitzt jedes

ΪStreifenelement des ersten Satzes jeweils ein Ende, das auf einem ;Gitterpunkt liegt, während sich das jeweilige andere Ende um !etwa 0,5 Gitterkonstanten entfernt von einem Gitterpunkt in einer ;anderen Domänenzeile befindet. Die Gitterpunkte des Domänen-Schichtigitters sind durch die Gleichgewichtslage der Magnet-Zylindermit- ;telpunkte im Domänen-Schichtgitter definiert, wie es sich durch die magnetostatischen Wechselwirkungen zwischen den Magnet-Zylin-

iderdomänen, die zur Bildung des Domänen-Schichtgitters beitragen, ' ergibt. Die Gitterkonstante ist der Abstand zwischen zwei benach- ' barten Gitterpunkten. Die Streifenelemente des zweiten Satzes liegen jeweils mit einem Ende um 0,25 Gitterkonstanten vom jeweiligen Gitterpunkt entfernt, wohingegen das jeweilige andere Ende lim etwa 0,75 Gitterkonstanten von einem Gitterpunkt in einer ande-

Iren Domänenzeile entfernt ist. Alle oben erwähnten Abstände liegen Idabei in Richtung der gewünschten bzw, einer zu erfolgenden Dojnänen-Gitterverschiebung. Vier verschiedene Permalloy-Streifenmu-Bter lassen sich erfindungsgemäß ausbilden. Ein Permalloy-Streifen-;

j tnuster verwendet ein Streifenelement für je eine Einzelwanddomäne ; Oines Domänenschichtgitters, Zwei Permalloy-Streifenmuster sind : angegeben, bei denen ein Permalloy-Streifenelement für jeweils ^! fzwei Magnet-Zylinderdomänen vorgesehen ist. Das vierte Permalloy-Streifenmuster bedient sich jeweils eines Permalloy-Streifenelejnents für vier Magnet-Zylinderdomänen.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung (Lassen sich den Unteransprüchen entnehmen. '.

pie Erfindung wird anschließend anhand einer Ausführungsbeispielsbeschreibung mit Hilfe der unten aufgeführten Zeichnungen näher erläutert:

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Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Ausschnitt eines Domänen-Schichtgitterbereichs mit Andeutungen für günstige Streifenelement-Endlagen zur Anwendung gemäß der Erfindung _r

Fign. 2 bis 5 Ansichten von Domänen-Schichtgitterbereichsausschnitten mit den vier verschiedenen Domänen-Fortbewegungsmus tern,

Fign. 6a bis 6d Andeutungen der Domänen-Fortbewegung in einem Per-

malloy-Streifenmuster gemäß Fig. 3 unter Anwendung der Feldzugriffsmethode,

Im Domänen-Schichtgitterausschnitt nach Fig. 1 enthält das Domänen Schichtgitter 1 die Magnet-Zylinderdomänen 2 mit der jeweiligen Achse 3, die mit dem Gitterpunkt der betreffenden Magnet-Zylinderdomäne zusammenfällt. Der Abstand zwischen benachbarten Gitterpunkten, also zwischen den Achsen 3 einander benachbarter Magnet-Zylinder domänen entspricht der Gitterkonstanten a. Das Feldzugriff ;Domänen-Fortbewegungsmuster gemäß der Erfindung besteht aus zwei [Sätzen von Permalloy-Streifenelementen, Geeignete Beispiele für jPermalloy-Streifenelemente des einen Satzes werden durch die Linien 4A_f 4B und 4C dargestellt, während geeignete Beispiele !für Permalloy-Streifenelemente des zweiten Satzes durch die Linien _;5A und/oder 5B und/oder 5C dargestellt sind. Die Permalloy-Streijfenelemente des ersten Satzes verlaufen im wesentlichen parallel !zueinander und sind in einem periodischen Streifenmuster angeordnet, das eine ganzzahlige Gitterkonstanten-Periodizitat be- ;sitzt derart, daß eine Wechselwirkung mit einem vorgegebenen ;Bruchteil aller im Domänen-Schichtgitter enthaltener Magnet-Zylinderdomänen zustande kommt. Die Permalloy-Streifenelemente des ersten und zweiten Satzes sind im wesentlichen jedoch senkrecht zueinander orientiert. Dabei kann der erste Satz völlig aus vier

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jA-Permalloy-Streifenelementen bestehen; er kann nur aus 4B-Per-Imalloy-Steifenelementen oder lediglich auch aus 4C-Permalloy- ' Streifenelementen ausgebildet sein. Zusätzlich läßt sich natürlich; auch eine Mischung von 4A und/oder 4B und/oder 4C-Permalloystreifenelementen verwenden. Jedes Permalloy-Streifenelement des
ersten Satzes 4A, 4B und/oder 4C befindet sich dabei mit einem
jeweiligen Endpunkt auf einem Gitterpunkt, wohingegen das jeweilig«* andere Ende um 0,5 Gitterkonstanten von einem anderen Gitterpunkt , jentfernt angeordnet ist. Wie sich aus Fig. 1 ergibt, erfüllt jedes

'der einzelnen Permalloy-Streifenelemente 4A, 4B und 4C diese Er-
!

fordernisse, obgleich sie voneinander unterschiedliche Neigungswinkel und Längen besitzen. Die Länge des Permalloy-Streifenelements 4A beträgt etwa 2,3 Gitterkonstanten und greift über drei . ■benachbarte Domänenzeilen über. Die Länge des Permalloy-Streifenelements 4B beträgt etwa 1_f3 Gitterkonstanten und greift über
zwei benachbarte Domänenzeilen über. Die Länge des Permalloy-. Streifenelements 4C beträgt etwa 3,1 Gitterkonstanten und greift
ebenfalls über drei benachbarte Domänenzeilen über.

Der zweite Satz kann völlig aus Permalloy-Streifenelementen 5A

oder 5B oder 5C bestehen; wobei außerdem auch hier wiederum eine ;

Mischung von 5A und/oder 5B und/oder 5C Permalloy-Streifenelemen- !

ten nach Bedarf Anwendung finden kann. Bei den Permalloy-Streifen- ^: elementen 5A und 5B und 5C ist jeweils ein Streifenende um den
Abstand von etwa 0,25 Gitterkonstanten entfernt vom jeweiligen

jGitterpunkt angeordnet, wohingegen das jeweilige andere Ende um ; etwa 0,75 Gitterkonstanten von einem demgegenüber unterschiedlichen

jGitterpunkt entfernt angeordnet ist. Die Permalloy-Streifenele- j

imente 5A greifen wiederum über drei Domänenzeilen über, die Per- i

malloy-Streifenelemente 5B übergreifen zwei Domänenzeilen, wo- !

hingegen die Permalloy-Streifenelemente 5C wiederum über drei J jDomänenzeilen übergreifen. Die Länge des Permalloy-Streifenele-

■mentes 5A beträgt etwa 0,23 Gitterkonstanten. Die Länge des Per- |

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jmalloy-Streifenelemente 5B beträgt etwa 1,3 Gitterkonstante. j Die Länge des Permalloy-Streifenelementes 5C beträgt etwa 3,1

;Gitterkonstante.

j Es sind zwar alle Permalloy-Streifenelemente in Fig. 1 mit Enden J in verschiedenen Domänenzeilen gezeigt, jedoch ist es ohne weiteres auch möglich, Permalloy-Streifenelemente vorzusehen, die

!mit beiden Enden in der gleichen Domänenzeile enden und trotzdem j den erfindungsgemäßen Bedingungen genügen.

'Wie in Fig. 2 gezeigt, besteht das Feldzugriffsmuster 10 aus einer ¹ in mehreren Zeilen angeordneten Anzahl von Permalloy-Streifenelementen 12. Zwischen jeweils zwei Zeilen der Permalloy-Streifenelemente 12 befindet sich jeweils eine Zeile von Permalloy-Streifenelementen 14, Die Permalloy-Streifenelemente 14 liegen im wesentlichen senkrecht zu den Permalloy-Streifenelementen 12, In den jeweiligen Zeilen yerlaufen die Permalloy-Streifenelemente parallel zueinander, indem die Anfangs- und Endpunkte sämtlicher Permalloy-Streifenelemente jeweils auf parallelen zueinander verlaufenden gedachten Linien liegen. Wie bereits erwähnt, können

aber auch die Permalloy-Streifenelemente einer Zeile so angeordnet ι
sein, daß sie nicht exakt parallel zueinander verlaufen _r wenn sie nur den Erfordernissen, wie sie im Zusammenhang mit Fig. 1 angegeben sind, genügen. Im Feldzugriffsmuster 10 ist ein Domänenschichtgitter 16 bzw. ein Ausschnitt aus einem Domänen-Schichtgitter gezeigt. Hierin ist deutlich zu sehen, daß jeweils ein Endpunkt der parallel zueinander verlaufenden Permalloy-Strei- ! fene lernen te 12 auf einem Gitterpunkt liegt. Bei diesem Ausführirungsbeispiel ist ein Permalloy-Streifenelement 12 jeweils einer j Magnet-Zylinderdomäne in einer Zeile zugeordnet. Die anderen iEnden des Permalloy-Streifenelemente 12 befinden sich jeweils j in einem Abstand von 0,5 Gitterkonstanten in Richtung der Translation des Domänen-Schichtgitters vom jeweiligen Gitterpunkt unmittelbar benachbarter Domänenzeilen entfernt, Die Permalloy-Streifenelemente 14 liegen im wesentlichen senkrecht zu den Per- !malloy-Streifenelementen 12, wobei jeweils ein Ende der Permalloy-

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Streifenelemente 14 in einem Abstand von jeweils 0,25 Gitterkonstanten entfernt in Richtung der Translation des Domänen-Schicht- j jgitters vom" jeweiligen Gitterpunkt angeordnet ist. Das jeweilige ^:andere Ende der Permalloy-Streifenelemente 14 liegt um einen Abstand von etwa 0,75 Gitterkonstanten, in Translationsrichtung des Domänen-Schichtgitters gesehen, vom jeweiligen Gitterpunkt einer benachbarten Domänenzeile entfernt. ^:

Wie sich aus Fig. 3 ergibt, besteht ein Feldzugriffsmuster 20 \aus einer Anzahl von im wesentlichen parallel verlaufender Per- ; jmalloy-Streifenelemente 22. Jeweils zwei Zeilen von PermalloyjStreifenelementen 22 sind durch eine Zeile von Permalloy-Streifenielementen 24 getrennt. Die Permalloy-Streifenelemente 24 liegen im wesentlichen senkrecht zu den Permalloy-Streifenelementen 22, Die einzelnen Permalloy-Steifenelemente 22 in einer Zeile liegen ;wiederum im wesentlichen parallel zueinander, wobei ihre Anfangsund Endpunkte jeweils auf parallel zueinander verlaufenden gedach-; .ten Linien liegen. Das gleiche gilt für die Permalloy-Streifenele-'mente 24, die parallel zu den anderen Permalloy-Streifenelementjreihen verlaufen. Auch hier wiederum gilt, daß, wie oben erwähnt,

ι ι

idle Permalloy-Streifenelemente in jeder Zeile nicht zwangsläufig { !exakt parallel zueinander verlaufen müssen, wenn nur die Forderungen, wie sie sich im Zusammenhang mit Fig. 1 ergeben, erfüllt sind, ; ;Auch hier wiederum ist ein Domänen-Schichtgitter bzw. ein Domänen-· ι Schichtgitterbereich 26 gezeigt. Jeweils ein Ende der Permalloy- .

i - i

;Streifenelemente 22 liegt wiederum auf einem Gitterpunkt. In

!Domänen-Schichtgitter-Verschiebungsrichtung gesehen befindet sich [

J ;

:jeweils ein anderer Gitterpunkt zwischen den Enden der oben er-Iwähnten Permalloy-Streifenelemente 22. Mit anderen Worten, für ^: jeweils zwei Magnet-Zylinderdomänen in einer Zeile befindet sich ein Permalloy-Streifenelement 22 mit seinem Ende auf einem der !Gitterpunkte beider Magnet-Zylinderdomänen. Das jeweils andere Ende der Permalloy-Streifenelemente 22 liegt in einer benachbarten! ι Zeile der Magnet-Zylinderdomänen in einem Abstand von etwa 0,5 ; j Gitterkonstanten, in Richtung der Domänen-Schichtgitterverschiebuntj

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.gesehen, vom jeweiligen Gitterpunkt entfernt. Die Permalloy-Streifenelemente 24 liegen im wesentlichen senkrecht zu den Permalloy-Streifenelementen 22, wobei jeweils ein Ende der Permalloy-Streifenelemente 24 in einer Entfernung von etwa 0,25 Gitterkonstanten in Richtung der Domänen-Schichtgitterverschiebung von einem Gitterpunkt entfernt angeordnet ist. Das jeweils andere Ende der ;Permalloy-Streifenelemente 24 liegt wiederum in einer benachbarten (Magnet-Zylinderdomänenzeile in einer Entfernung von etwa 0,75 Gitterkonstanten in Richtung der Domänen-Schichtgiterverschiebung vom I jeweiligen Gitterpunkt entfernt. In diesem Ausführungsbeispiel beifinden sich also jeweils zwei Magnet-Zylinderdomänen zwischen be-Inachbarten Enden der Permalloy-Streifenelemente 24 einer Zeile,

Aus Fig. 4 ergibt sich ein Feldzugriffsmuster 30 _f bestehend aus einer Anzahl von im wesentlichen parallel zueinander liegender Permalloy-Streifenelemente 32, Weiterhin sind Zeilen mit im •wesentlichen parallel zueinander liegenden Permalloy-Streifeneleimente 34 vorgesehen, die ihrerseits im wesentlichen senkrecht zu den Permalloy-Streifenelementen 32 liegen_f wobei sie jedoch derart angeordnet sind, daß sie jeweils die Permalloy-Streifenelemente 32 durchkreuzen. Auch hier wiederum gilt, daß die jeweiligen !Endpunkte der Permalloy-Streifenelemente auf parallel zueinander [verlaufenden gedachten Linien angeordnet sind. Ein Domänen-Schichtigitter 36 bzw. ein Domänen-Schichtgitterbereich enthält mehrere [Magnet-Zylinderdomänen 38. In diesem Ausführungsbeispiel ist jejweils eine Magnet-Zylinderdomäne 38 an einem Ende der Permalloyjstreifenelemente 32 vorgesehen_f indem jeweils eine zusätzliche Magnet-Zylinderdomäne zwischen den beiden Enden der Permalloy-Streifenelemente 32 angeordnet ist. Das jeweils andere Ende der Permalloy-Streifenelemente 32 befindet sich in der benachbarten Magnet-Zylinderdomänenzeile in einem Abstand von etwa 0,5 Sitterkonstanten in Richtung der Domänen-Schichtgitterverschiebung vom jeweiligen Gitterpunkt entfernt. Die Permalloy-Streifenelenente 34 liegen im wesentlichen wiederum senkrecht zu den Pernalloy-Streifenelementen 32 und zwar so, daß sie diese Permalloy-Streifenelemente 32 überkreuzen. Jeweils ein Ende der Permalloy-

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Streifenelemente 34 liegt in einem Abstand von etwa 0,25 Gitterj konstanten in Richtung der Domänen-Schichtgitterverschiebung vom !jeweiligen Gitterpunkt entfernt. Das jeweils andere Ende der \

ι i

:Permalloy-Streifenelemente 34 liegt in der jeweils benachbarten ; Magnet-Domänenzeile in einem Abstand von etwa 0,75 Gitterkonstan-■ ten in Richtung der Domänen-Schichtgitter verschiebung vom jeweiligen Gitterpunkt in der benachbarten Magnet-Zylinderdomänen- ; zeile entfernt.

i Wie sich aus der Darstellung nach Fig. 5 ergibt, besteht ein ι j Feldzugriffsmuster 40 aus einer Anzahl von im wesentlichen parallel 'zueinander liegenden Permalloy-Streifenelementen 42, Die einzel- ^!

:nen Permalloy-Streifenelemente 42 in einer Zeile liegen dabei ^!

lim wesentlichen parallel zueinander _f wobei die Endpunkte wiederum auf zueinander parallel liegenden gedachten Linien liegen. Eine ; ;Anzahl von ebenfalls im wesentlichen parallel zueinander liegen- !

j den Permalloy-Streifenelementen 44 sind so angeordnet, daß sie die

I !

Permalloy-Streifenelemente 42 überkreuzen und im wesentlichen !senkrecht hierzu verlaufen. Ein Domänen-Schichtgitter 46 bzw, ein !Domänen-Schichtgitterbereich ist hier ebenfalls gezeigt. Auch hier! !Wiederum liegt jeweils ein Ende der Permalloy-Streifenelemente 42 j lauf einem Gitterpunkt. In diesem Ausführungsbeispiel jedoch liegen; !jeweils zwei Gitterpunkte in Richtung der Domänen-Schichtgitter-Verschiebung zwischen den Endpunkten jeweils zweier benachbarter .

Permalloy-Streifenelemente 42, Die jeweiligen anderen Enden der ;

ί Permalloy-Streifenelemente 42 liegen in jeweils benachbarten ^l Magnet-Zylinderdomänenzeilen in einer Entfernung von etwa 0,5 j Gitterkonstanten in Richtung der Domänen-Schichtgitterverschiebung vom jeweiligen Gitterpunkt. Die Erfordernisse für die Permalloy-Streifenelemente 44 sind die gleichen, wie diejenigen für die Permalloy-Streifenelemente 34 in Fig. 4.

ι Die Betriebsweise für ein Feldzugriffsmuster, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, wird anhand der Fign. 6A bis 6D beschrieben. In !Fig. 6A befinden sich die Magnet-Zylinderdomänen in einer Zeile

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an den Endpunkten der Permalloy-Streifenelemente 52A, 52B und i 52C. Magnet-Zylinderdomänen in einer zweiten Zeile liegen hin- ! gegen benachbart zu den Enden der Permalloy-Streifenelemente 52ΑΆ, ! 52BB und 52CC. So wie sich das in Magnetschichtebene drehende i Magnetfeld um 9O° dreht (Verhältnis von Fig. 6B zu Fig. 6A) ,bewegen sich die Magnet-Zylinderdomänen von den Endpunkten der

I Permalloy-Streifenelemente 52A, 52B und 52C zu den Endpunkten ' der Permalloy-Streifenelemente 54A, 54B und 54C, die jeweils i am nächsten zu erreichen sind. In gleicher Weise bewegen sich

^: die Magnet-Zylinderdomänen von den Enden der Permalloy-Streifεπί elemente 52AA, 52BB und 52CC zu den Endpunkten der Permalloy- Steifenelemente 54AA, 54BB und 54CC (nicht gezeigt) _r die jeweils I am nächsten sind. Die Fortbewegung der einzelnen Magnet-Zylinder-Jdomänen zu den Endpunkten der Permalloy-Streifen 52AA, 52BB und : 52CC sowie 54AA_f 54BB und 54CC bewirkt, daß sich auch die anderen ι Magnet-Zylinderdoraänen im Domänen-Schichtgitter um den gleichen j Betrag fortbewegen, so daß die Integrität des Domänen-Schichtgitters erhalten bleibt. Das Einwirken des sich in Magnet-Schicht-{ ebene drehenden Magnetfeldes wirkt mit den Wechselwirkungs-I kräften innerhalb des Domänen-Schichtgitters zusammen _r so daß j sich alle im Domänen-Schichtgitter enthaltenen Magnet-Zylinder- ! domänen fortbewegen. So wie sich nun das in Schichtebene drehende Magnetfeld um weitere 90 _f wie in Fig, 6C gezeigt, dreht, werden die in einer dritten Zeile zwischen den beiden anderen Zeilen enthaltenen Magnet-Zylinderdomänen zu den anderen Enden der Permalloy-Streifen 52AA _f 52BB und 52CC hinübergezogen. Wird das sich in Schichtebene drehende Magnetfeld um weitere 90 gedreht, dann werden die Magnet-Zylinderdomänen in der dritten Zeile vom jeweiligen zweiten Ende der Permalloy-Streifen 52AA_f 52BB und 52CC zum jeweiligen zweiten Ende der Permalloy-Streifen 54A, 54B und 54C fortbewegt, wie es diesbezüglich in Fig, 6D gezeigt ist.

In der Betriebsweisenbeschreibung der Feldzugriffsmuster, gemäß der Erfindung, ist ausgeführt worden, daß jedes Permalloy-Streifen

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element magnetisiert wird, wenn das in Schichtebene drehende ! Magnetfeld mit seinem Vektor im wesentlichen parallel zur Längs- < erstreckung des Permalloy-Steifenelements eingestellt wird. Magnet+· Zylinderdomänen werden durch jeweils ein Ende der magnetisierten Permalloy-Streifenelemente angezogen, wohingegen sie von den ;jeweiligen anderen Enden der gleichen Permalloy-Streifenelemente abgestoßen werden. Die Feldzugriffsmuster sind in der Weise ausgelegt, daß, wenn immer das jeweils anziehende Ende eines vorgegebenen Permalloy-Streifenelements mit einem Gitterpunkt zusammenfällt, das abstoßende Ende des jeweils gleichen Permalloy-Streifenelements halbwegs zwischen zwei Gitterpunkten angeordnet ist. Der Mechanismus der Domänen-Schichtgitterverschiebung setzt die Wechselwirkung zwischen Magnet-Zylinderdomänen und den jeweils anziehenden Enden der Permalloy-Streifenelemente voraus; es versteht sich jedoch, daß sowohl die anziehenden als auch die absto- ^: ßenden Enden der Permalloy-Streifenelemente zum Domänen-Schicht- ;gitter-Verschiebungsmechanismus beitragen,

i !

Wenn übliche Feldzugriffsmuster hauptsächlich auf der Anziehung jvon Magnet-Einzelwanddomänen zu den sich jeweils ausbildenden 'anziehenden Polen der magnetisierten Permalloy-Streifenelemente !beruhen, dann nutzen die Feldzugriffsmuster, gemäß der Erfindung, | sowohl die anziehenden Pole als auch die abstoßenden Pole der

imagnetisierten Permalloy-Streifenelemente aus, wie sie jeweils zur;

!Ausbildung gelangen.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

Permalloy-Streifenelementmuster zur Zylinder-Magnetdomänen-Fortbewegung mittels Feldzugriff, bestehend aus mehreren Zeilen mit im wesentlichen parallel zueinander liegenden Permalloy-Streifenelementen, welche schräg zur Domänen-Fortbewegungsrichtung angebracht sind und deren Endpunkte auf parallel zu der Zeilenrichtung verlaufenden, gedachten Linien liegen, indem,ein regelmäßiges Muster bildend, mindestens eine erste Permalloy-Streifenelementzeile mit einer zweiten Permalloy-Streifenelementzeile zusammenwirkend angeordnet ist, wobei die Permalloy-Streifenelemente der zweiten Zeile im wesentlichen senkrecht zu den Permalloy-Streifenelementen der ersten Permalloy-Streifenelementzeile liegend angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verwendung in einem Domänen-Schichtgitter, bestehend aus einem abgegrenzten Bereich innerhalb einer Magnetschicht, in dem Zylinder-Magnetdomänen unter gegenseitiger Wechselwirkung! dicht gepackt in einer Hexagonalpackung angebracht sind bzw. unter entsprechender Anwendung äußerer Ersatzkräfte aufeinanderfolgend in einer oder mehreren Zeilen aneinandergereiht sind, wobei die Lage der Zylinder-Magnetdomänen jeweils einen Gitterpunkt und der Abstand zweier Gitterpunkte die Gitterkonstante des Domänenschichtgitters definieren, in einer ersten Zeile von im wesentlichen parallel zueinander liegenden Permalloy-Streifenelementen die Permalloy-Streifenelemente jeweils mit ihrem ersten Endpunkt auf einem Gitterpunkt und mit ihrem zweiten Ende um einen Abstand von etwa 0,5 Gitterkonstanten in Richtung der Domänen-Schichtgitter-Verschiebung entfernt von einem anderen Gitterpunkt angeordnet sind und daß in der zweiten Permalloy-Streifenelementzeile mit ihren senkrecht zu den Permalloy-Streifenelementen der ersten Zeile liegenden Permalloy-Streifenelemente die ersten Endpunkte dieser Permalloy-Streifenelemente

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in einem Abstand von etwa 0,25 Gitterkonstanten in Richtung der Domänen-Schichtgitterverschiebung von einem Gitterpunkt

entfernt und das jeweilige zweite Ende der Permalloy-Strei- j

fenelemente in einem Abstand von etx^a 0,75 Gitterkonstanten ;

in Richtung der Domänen-Schichtgitterverschiebung von einem ·

anderen Gitterpunkt entfernt angeordnet sind. '■

Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Permalloy-Streifeneleraente der ersten Zeile im wesentlichen ^: die gleiche Abmessungen wie die Permalloy-Streifenelemente ;

der zweiten Zeile besitzen. j

Anordnung nach Anspruch 1 und/oder Anspruch 2, dadurch j

gekennzeichnet _f daß die ersten Enden in der ersten Per- ;

malloy-Streifenelementzeile jeweils um eine Gitterkonstante \ entfernt angeordnet sind.

A. Anordnung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet _f daß jeweils die ersten Enden benachbarter ! Permalloy-Streifenelemente der ersten Permalloy-Streifen- ! elementzeile um jeweils zwei Gitterkonstanten entfernt ! angeordnet sind.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekenn-ι zeichnet, daß die Permalloy-Streifenelemente der ersten

Zeile sich mit den Permalloy-Streifenelementen der zweiten ; Zeile kreuzen.

|6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4 _f dadurch gekennzeich-

j net, daß die Permalloy-Streifenelemente der ersten Zeile

! und die Permalloy-Streifenelemente der zweiten Zeile jeweils

j zwischen drei aufeinanderfolgenden Domänen-Schichtgitterzei-

len angeordnet sind.

|7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeich-

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net, daß zumindest ein Permalloy-Streifenelement in der ersten Permalloy-Streifenelementzeile eine Länge von etwa 1,3 Gitterkonstanten besitzt. j

8. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeich- i

net, daß mindestens ein Permalloy-Streifenelement in der ersten Permalloy-Streifenelementzeile eine Länge von etwa 2,3 Gitterkonstanten besitzt.

i9. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Permalloy-Streifenelement in der ersten Permalloy-Streifenelementzeile eine Länge von etwa 3,1 Gitterkonstanten besitzt.

10. Anordnung nach den Ansprüchen 1, 2, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Permalloy-Streifenelemente der ersten

: Zeile um ein ganzzahliges Vielfaches der Gitterkonstanten untereinander getrennt angeordnet sind.

11. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Zeilen von Permalloy-StreifeneIe-

! menten sich periodisch wiederholend untereinander angeordnet sind.

12. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Endpunkte eines jeweiligen Permalloy- Streifenelementes in zwei unmittelbar benachbarten Domänenzeilen oder in einer über der anderen Domänenzeile liegen.

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