DE2635603A1 - Anordnung fuer magnetische domaenen in einer dichten packung - Google Patents

Description

N.V.PHILIPS'GLOEILAMPENFABRIEKEN, EINDHOVEN/HOLLAND

"Anordnung für magnetische Domänen in einer dichten Pakkung"

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Speichern digitaler Informationen in Form magnetischer Domänen mit einer mit einem Dateneingang verbundenen Kontrollanordnung, weiter einer nichtmagnetischen Substratschicht, einer ersten damit ein strukturelles Ganzes bildenden Schicht aus magnetischem Material, in der durch ein quer zur Schicht stehendes Feld eines Hauptmagnetfeldgenerators magnetische Domänen aufrechterhalten werden können, einer zweiten, mit der ersten Schicht ein strukturelles Ganzes bildenden Schicht aus magnetischem Material, in der durch das Feld des Hauptmagnetfeldgenerators weitere magnetische Domänen aufrechterhalten werden können, ersten Mitteln zum aufeinanderfolgenden Erzeugen einer ersten Folge magnetischer Domänen in der erwähnten ersten Schicht und zweiten Mitteln zum aufeinanderfolgenden Erzeugen einer zweiten Folge magnetischer Domänen in der erwähnten zweiten Schicht, wobei unter selektiver Steuerung von der Kontrollanordnung durch Zusammenarbeit der erwähnten ersten und zweiten Mittel zusammenfallende magnetische Domänenpaare in den erwähnten ersten und zweiten Schichten aus magnetischem Material und übrigens nicht zusammenfallende magnetische Domänen in der erwähnten ersten oder zweiten Schicht bildbar

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sind, wobei zusammenfallende magnetische Domänenpaare an ihrer Trennfläche eine magnetische Ausgleichswand aufweisen und weiter alle nicht zusammenfallenden magnetischen Domänen und zusammenfallenden magnetischen Domänenpaare stets einander abstoßende Kräfte mit einer jeweiligen Kraftkomponente in der Ebene der erwähnten Schichten aufweisen, wobei die, erwähnte erste und zweite Schicht aus magnetischem Material mindestens zwei magnetische Unterkristallgitter mit/einer Schicht jeweils komplementären ersten und zweiten Magnetisierungen besitzen, die nahezu entgegengesetzte Richtungen aufweisen, welche Anordnung weiter Antriebsmittel zum Auslösen einer relativen Verschiebung zwischen den erwähnten ersten und zweiten Mitteln und den erwähnten erzeugten Folgen magnetischer Domänen bzw. magnetischer Domänenpaare, weiter eine Detektoreinheit zum unterschiedlichen Detektieren einfacher magnetischer Domänen und zusammenfallender magnetischer Domänenpaare und eine Vernichtungseinheit für magnetische Domänen und magnetische Domänenpaare enthält. Wenn nahezu kreisförmig, sind die magnetischen Domänen als "Blasen" bekannt.

Eine Anordnung der eingangs erwähnten Art ist aus dem Artikel "Observation of various types of bubbles bounded by a compensation wall", von J. Haisma, et al, IEEE Transactions on Magnetics, Band MAG ,10 (7409) 630 bekannt. Im allgemeinen gelten Magnetblasen als interessant, weil sie eine große Informationsdichte ermöglichen, wobei keine ununterbrochene Energiezuführung zum Aufrechterhalten der Informationen erforderlich ist. Die Domänen sind leicht erzeugbar und in der Platte aus magnetischem Material in einer gewünschten Richtung verschiebbar. Auch die Detektion derartiger Domänen ist leicht durchführbar, u.a. mittels Faradayrotation. Bekannte, mit Daten enthaltenden Domänen arbeitende Anordnungen erfordern gewöhnlich eine lange Zugriffszeit (access) zu den Informationen, weil dort serieller Betrieb notwendig ist. Obiger Artikel gibt die Möglichkeit von Paaren übereinander angeordneter Domänen

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an, wobei optische Detektion parallel möglich ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine große Dichte von Datenbits bei gleichzeitig schneller und einfacher Zugänglichkeit der Datenbits zu erreichen. Diese Aufgabe löst die Erfindung dadurch, daß die erwähnten ersten und zweiten Mittel zusammen an einem Eingang eines ersten Schieberegisters für magnetische Domänen bzw. magnetische Domänenpaare angeschlossen sind, daß weiter dritte Mittel zum koinzidenten Antreiben in einer Serie aufeinanderfolgender Stufen des erwähnten ersten Schieberegisters vorhandener magnetischer Domänen bzw. magnetischer Domänenpaare in einer Richtung quer von dem erwähnten ersten Schieberegister weg vorhanden sind, daß ein Steuerelement zum Steuern der erwähnten dritten Mittel zu Zeitpunkten vorgesehen ist, deren' Zwischenräume ganzzahligen Anzahlen von Halbperioden des Antriebs im erwähnten ersten Schieberegister durch die erwähnten Antriebsmittel entsprechen und jeweils mindestens einen vorbestimmten Mindestwert zum aufeinanderfolgenden Bilden von Folgen magnetischer Domänen bzw. magnetischer Domänenpaare in Richtungen längs dem erwähnten ersten Schieberegister in einem daran anschließend angeordneten zweidimensionalen Domänengitterbereich haben, und daß vierte Mittel zum Abgrenzen des erwähnten zweidimensionalen Domänengitterbereichs an quer zum erwähnten ersten Schieberegister stehenden Ränder davon und fünfte Mittel zum weiteren Abgrenzen des erwähnten zweidimensionalen Domänengitterbereichs an einem dem erwähnten ersten Schieberegister abgewandten Rand vorgesehen sind.

Die Erfindung schafft eine einfache Herstellung von Domänen, wobei eine Domänenstelle mehr als 1 Datenbit enthalten kann dadurch, daß jede Domänenstelle mehr als zwei Zustände haben kann. Bei drei Zuständen können zwei Domänenstellen insgesamt neun Zustände aufweisen, was mehr als drei Bits ist (dies würde 2? = 8 entsprechen). Die Domänen können in einem Domänen-

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gitter dicht gedrängt angeordnet werden.

An sich sind derartige Schieberegister für magnetische Domänen bekannt. Unter Domänengittern seien dabei zweidimensionale, mehr oder weniger regelmäßige Anordnungen von Domänen verstanden, wobei die Stabilität der Anordnung wenigstens teilweise durch die gegenseitig abstoßenden Kräfte zwischen den verschiedenen Domänen bestimmt wird·

Inzwischen sind aus der DT-OS 23 41 425 Domänengitter bekannt, die jedoch ausschließlich aus einfachen Domänen bestehen, die also selbstverständlich eine niedrigere Informationsdichte aufweisen. Ein weiterer Nachteil davon ist, daß die Stabilität einer blinden Domänenstelle ziemlich klein im Verhältnis zu der einer gefüllten Domänenstelle ist. Eine Domäne kann ziemlich leicht eine zuvor blinde Stelle belegen, wodurch dabei die Information des Gitters geändert ist. Oft wird daher der Dateninhalt einer Domäne nicht beliebig wählbar sein, sondern für eine realisierbare Stabilität des Gitters wird auch der Däteninhalt der um eine blinde Domänenstelle gruppierten Domänenstellen wesentlich sein. Erfindungsgemäß sind bei zwei Schichten aus magnetischem Material drei Möglichkeiten für den Fall gegeben, wenn in einer Domänenstelle mindestens eine magnetische Domäne vorhanden ist. Durch die größere Stabilität des Gitters kann dabei die Dichte der Domänen pro Oberflächeneinheit stark vergrößert werden. Dies ergibt neben der vergrößerten Information pro Domänenstelle eine weitere Vergrößerung der Informationsdichte. Inzwischen sind auch sogenannte "harte" Domänen -vorgeschlagen worden, siehe beispielsweise den Artikel von W.J. Tabor et al, "A new type of cylindrical magnetic domain", Bell. System Technical Journal, J51 (7207) 1427. Bei derartigen Domänen kann die magnetische Konfiguration der Domänenwand verschieden sein, so daß bei einer vorhandenen magnetischen Domäne auch mindestens zwei Möglichkeiten (also 1 Bit) gegeben sind: auch so wird im Prinzip die Informationsdichte

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vergrößert. Die Detektion derartiger Domänen ist ziemlich schwer, weil die gegenseitigen Unterschiede nur in den Eigenschaften der Wand verkörpert sind. Detektion kann durch unterschiedliche Bewegungsrichtungen in einem ortsabhängigen Magnetfeld erfolgen. B_ei rascher Bewegung kann jedoch die magnetische Konfiguration der Wand einer Domäne und somit die Information unumkehrbar geändert werden. Die Verwendung derartiger "harter" Domänen erscheint daher wenig günstig.

Es ist vorteilhaft, wenn die erwähnten Zwischenräume ungeraden Anzahlen von Halbperioden des Antriebs im erwähnten ersten Schieberegister entsprechen, und daß der erwähnte Mindestwert in ganzen Perioden angedrückt um eine halbe Einheit niedriger als die größte Anzahl von Domänenstellen auf einer einzigen Zeile im erwähnten zweidimensionalen Domänengitterbereich ist.

So wird auf einfache Weise ein zweidimensionales hexagonales Domänengitter in dichtester Packung gebildet.

Es ist vorteilhaft, wenn sechste Mittel dazu vorgesehen sind, in Zusammenarbeit mit den erwähnten dritten Mitteln ein zweidimensionales Domänengitter in Richtung quer zum erwähnten ersten Schieberegister jeweils um eine Zeile von Domänenstellen entfernend weiterzuschieben. Auf diese Weise ist eine ganz mühelose Serien-Parallelanpassung verwirklicht.

Es ist dabei vorteilhaft, wenn die erwähnten sechsten Mittel sich in Richtung quer zum erwähnten ersten Schieberegister erstreckende Mäanderleiter oder Verschiebungsstrukturen mit diskreten Elementen aus weichmagnetischem Material enthalten. Zum Verschieben sowohl einfacher Domänen als auch übereinander angeordneter Domänenpaare sind derartige Fortbewegungsmittel vorteilhaft.

Das Gitter kann vorzugsweise ein hexagonales Domänengitter mit

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damit verknüpfter großer Stabilität sein. Die Gitterkonstante kann für eine große Informationsdichte mit Vorteil kleiner als Z-k χ den Domänendurchmesser sein.

Es ist vorteilhaft, wenn die größte Domänenanzahl bzw. die größte Anzahl zusammenfallender Domänenpaare, die auf aufeinanderfolgenden Zeilen des Domänengitters Platz finden kann, jeweils gleich η ist, und daß die erwähnten dritten Mittel ab-

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wechselnd nach jeweils η + ■£ und η - τ? Perioden für Aktivierung deblockierbar sind. Durch diese Weise der Trennung von Zuführung und Ableitung wird eine einfache Organisation verwirklicht. Vorzugsweise sind dabei das erste und das zweite Schieberegister zusammen antreibbar.

Es ist vorteilhaft, wenn das seitwärts Heraustreiben einer Folge magnetischer Domänen bzw. zusammenfallender Domänenpaare aus dem ersten Schieberegister und das seitwärts Hineintreiben einer Folge magnetischer Domänen bzw. zusammenfallender Domänenpaare in das zweite Schieberegister zeitlich zusammenfallen. Dies ergibt eine einfache Organisation. Vorzugsweise wird der serielle Antrieb beider Schieberegister auch gemeinsam ausgeführt.

Es ist vorteilhaft, wenn die Detektoreinheit als Abbildungsanordnung zum gleichzeitigen Detektieren einer Anzahl magnetischer Domänen bzw. zusammenfallender Domänenpaare mittels Faradayrotation eingerichtet ist, die einen zweidimensionalen, regelmäßig gebildeten Bereich im erwähnten Domänengitterbereich belegen. Eine derartige Abbildungsanordnung bildet einen vorteilhaften Teil einer Anordnung für Datenverarbeitung.

Es ist vorteilhaft, wenn die erwähnten magnetischen Unterkristallgitter je eine spezifische optische Aktivität haben, welche optische Aktivitäten pro Achicht aus magnetischem Material

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entgegengesetzt gerichtet sind, und daß die Zusammensetzung der Schichten aus magnetischem Material bei entsprechender Magnetisierung verschiedene optische Aktivität auslöst, wodurch unter dem Einfluß magnetischer Domänen getrennt in einer der Schichten aus magnetischem Material bzw. unter dem Einfluß eines zusammenfallenden magnetischen Domänenpaares mindestens drei verschiedene Faradayrotationen erzeugbar sind. So kann eine Abbildungsanordnung mit mindestens drei Graustufen gebildet werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger Ausführungsbeispiele in den Figuren näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Anzahl magnetischer Schichten nach der Erfindung,

Fig. 2 die Detailstruktur einer magnetischen Ausgleichswand, Fig. 3 Stabilitätsbereiche für eine Domänenkonfiguration,

Fig. 4 ein Beispiel eines Generators für magnetische Domänen und zusammenfallende Domänenpaare in Form eines Schnitts,

Fig. 5 ein Domänengitter in dichter hexagonaler Packung,

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Domänengitters in dichter Packung mit einfachen Domänen und zusammenfallenden Domänenpaaren,

Fig. 7 eine perspektivische Darstellung eines Domänengitters in dichter Packung ausschließlich mit einfachen Domänen,

Fig. 8 eine erfindungsgemäße Anordnung in Blockschaltung, Fig. 9 schematisch weitere Anordnungen nach der Erfindung,

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Fig. 10 einen elektrischen Detektor für magnetische Domänen,

Fig. 11 eine weiter ausgestaltete erfindungsgemäße Anordnung, bei der die magnetischen Domänen von elektrischen Stromimpulsen in Mäanderleitern angetrieben werden,

Fig. 12 schematisch einen Schnitt durch eine Anordnung nach Fig. 11,

Fig. 13 den genaueren Verlauf der Mäanderleiter,

Fig. 14 eine weiter ausgestalte erfindungsgemäße Anordnung, bei der die magnetischen Domänen von einem drehenden Magnetfeld in Zusammenarbeit mit einer aus diskreten Elementen aus Permalloy bestehenden Domänenführungsstruktur angetrieben werden,

Fig. 15 eine Ansicht einer gegenüber der Fig. 11 vereinfachten Anordnung,

Fig. 16 eine gegenüber der Fig. 14 vereinfachte Anordnung.

Die nachstehende Beschreibung behandelt nacheinander die physikalischen Eigenschaften der magnetischen Domänen und zusammenfallenden Domänenpaare, das Erzeugen der Domänen, den Domänengitterbereich und im Detail das Handhaben magnetischer Domänen und Domänengitter.

1. Physikalische Eigenschaften.

Die magnetischen Domänen zur Verwendung in einer erfindungsgemäßen Anordnung können in Schichten aus Yttrium-Eisengranat (YIG) mit einer Zusammensetzung der Formel Y^Fe₁-CL₂ erzeugt werden₉ die durch epitaxiales Wachsen in der Flüssigkeitsphase gebildet werden (LPE), so daß sie strukturell ein Ganzes bilden.

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Dies ist dadurch möglich, daß die Kristallgitterkonstanten bei einem Sprung in der Zusammensetzung nur einen geringen Unterschied aufweisen. Der Kristall hat eine im wesentlichen kubische Struktur mit drei Unterkristallgittern, in denen andere Ionen substituiert werden können (ohne daß das strukturelle Ganze unterbrochen wird), und zwar das Dodekaeder-Unterkristallgitter, das von den Yttrium-Ionen gebildet wird (Substitution durch La, Ca, Ga, Sm, Nd, Pr, Gd, Eu), das Oktaeder-Unterkristallgitter, das durch 40 % der Eisenionen gebildet wird (Substitution durch Ga, Al) und das Tetraeder-Unterkristallgitter, das durch die übrigen 60 % des Eisenionen gebildet wird (Substitution durch Ga, Al, Ge, Sr). Diese Liste der Substitutionselemente dient als Beispiel. Im Zusammenhang mit der Valenz der Ionen ist in manchen Fällen eine zusätzliche Substitution an den Dodekaeder-Stellen für Ladungsausgleich erforderlich. Oft kann man die magnetische Wirkung des Dodekaeder-Unterkristallgitters sowie den magnetischen Einfluß der Sauerstoffionen vernachlässigen. Dabei ist in diesen ferrimagnetischen Granaten die Gesamtmagnetisierung gleich der vektoviellen Summe vollständig oder nahezu vollständig entgegengesetzt gerichteter Magnetisierungen der Unterkristallgitter. Die Substitutionsstelle wird auch durch die verhältnismäßigen Abmessungen der Ionen bestimmt. Wenn die Gesamtmagnetisierung bei einer bestimmten Temperatur nahe bei Null liegt, hängt ihr Wert kristisch von der Verteilung der Ionen auf die Oktaeder- und Tetraeder-Unterkristallgitter ab. Die Bedingung M (Magnetisierung) = 0 definiert einen sehr dünnen antiferromagnetischen Bereich (Pseudo-Ausgleichsebene). Als nicht magnetische Substratschicht wird eine Gallium-Gadolinium-Granatschicht benutzt. Die Schichtdicken des magnetischen Materials können etwa 5 /u betragen.

Zum Detektieren der Domänen wird ein einheitliches Hintergrundmagnetfeld senkrecht zu den Platten angelegt. Die Domänen bewirken dabei Faradayrotation durchfallenden polari-

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sierten Lichtes, das mit einem Analysator an der Austrittsseite der Platte detektiert wird. Mit einem Analog-Digital-Wandler können eine Anzahl durchgelassener Intensitäten getrennt diskriminiert werden. Fig. 1 gibt einen Schnitt durch eine Anzahl von Schichten aus magnetischem Material nach der Erfindung. Die Schicht 6 ist eine nichtmagnetische Substratschicht. Die Schichten 3 und 4 sind Schichten aus magnetischem Material wie zuvor angegeben. Die Schicht 1 ist eine Abdeckschicht aus SiOx (1 < χ < 2), die durch Niederfrequenzsputtem bei mäßiger Temperatur (bestimmt niedriger als die beim LPE-Verfahren verwendete Temperatur) auf der Schicht aus magnetischem Material angebracht ist. Die Erfindung wird übrigens nicht durch die Anwendung des LPE-Verfahrens beschränkt. Die Schichtdicken sind übrigens nicht immer maßstabgerecht.

Außerhalb der magnetischen Domänen 7, 8, 13, 14 sind die Magnetisierungen der Oktaeder-Unterkristallgitter entgegengesetzt gerichtet, wie mit den Pfeilen 10 angegeben ist. Gleiches gilt für die Magnetisierungen der Tetrader-Unterkristallgitter, die mit den Pfeilen 11 angegeben und jeweils den Pfeilen 10 in der betreffenden Schicht aus magnetischem Material entgegengesetzt gerichtet sind. Das Übergewicht des Pfeiles 11 (Magnetisierung) in der Schicht 3 und des Pfeiles in der Schicht 4 wird durch selektive Dotierung der Substitutionsionen bewirkt. Die Magnetisierung des Dodekaeder-Unterkristallgitters ist vernachlässigt. Das Hintergrundmagnetfeld ist in Pfeilrichtung 27 nach oben gerichtet. Die resultierende Magnetisierung der Unterkristallgitter in den Schichten 3 und 4 ist, wie mit den Pfeilen 9 angegeben, nach oben gerichtet. Diese Schichten 3 und 4 werden also durch eine magnetische Ausgleichswand mit einer Struktur nach Fig. 2 voreinander getrennt. Die Kurve 11 zejgt den vertikalen Verlauf der Magnetisierung des Tetraeder-Unterkristallgitters und die Kurve 10 den vertikalen Verlauf der Magnetisierung des Oktaeder-Unterkristallgitters. Beim Ausgleichspunkt (Ebene) 12

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ändern alle Magnetisierungen das Vorzeichen. An dieser Stelle ist dann eine dünne Übergangsschicht (Pseudo-Ebene) mit ferrimagnetischen Eigenschaften vorhanden. In den magnetischen Domänen 7» 8, 13 und 14 sind die entsprechenden Magnetisierungen der Unterkristallgitter jeweils invertiert zu den entsprechenden Größen außerhalb der Domänen in den entsprechenden Schichten. Die Faradayrotation wird insbesondere durch die Magnetisierung des Oktaeder-Unterkristallgitters bestimmt. Dies macht die Faradayrotation in den Domänen entgegengesetzt zu den entsprechenden Faradayrotationen außerhalb der Domänen.

Die Domänen 7 und 8 zeigen in der dargestellten Konfiguration eine gegenseitig abstoßende Kraft mit einer verhältnismäßig großen Komponente in der Ebene der Schichten aus magnetischem Material. Eine derartige Kraft besteht auch zwischen magnetischen Domänen einer gleichen Schicht. Wenn der Abstand zwischen den Domänen 7 und 8 kleiner ist und von Superposition gesprochen werden kann, tritt eine anziehende Kraft auf. Das zusammenfallende Domänenpaar 13 und 14 bildet dadurch eine stabile Konfiguration hinsichtlich der gegenseitigen Verschiebung der zusammensetzenden Domänen. Auch diese zwei Domänen werden durch eine magnetische Ausgleichswand verbunden. Die gesamte Faradayrotation durch zwei zusammenfallende Domänen (13, 14) kann möglicherweise gleich der gesamten Faradayrotation in einem Hintergrundbereich sein, in dem keine einzige Domäne vorhanden ist. Weiter ist es möglich, daß die Schichten 1 und 3 und die Schichten 4 und 6 durch weitere Schichten aus magnetischem Material voneinander getrennt werden, wobei aufeinanderfolgende Schichten jeweils durch eine magnetische Ausgleichswand voneinander getrennt werden; auch diese weiteren Schichten können gleichfalls möglicherweise überlagerte magnetische Domänen enthalten.

Im allgemeineren Fall kann auch das Dodekader-Unterkristall-

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gitter eine Rolle spielen. Notwendig ist nur, daß eine der drei Magnetisierungen den anderen zwei entgegengesetzt gerichtet ist: wenn die des Oktader-Unterkristallgitters (O) den der anderen zwei (Dodekaeder D und Tetraeder T) entgegengesetzt gerichtet ist, gibt es folgende Möglichkeiten: Dabei werden allerhand Störungen, wie offene Stellen in der Gitterstruktur und unerwünschte weitere Substitutionen, vernachlässigt:

) Id + τ| > |o I It I > |o I

b) I D + tI >lo I It I < /o f

c) Jd + τ I < |o j |t («Jo I

Diese Eigenschaften können beispielsweise im Material:

(^Y3-x^Smx^} D ^₂-Y⁰V 0 (^Fe3-_Z ^Gaz^} T °12 erreicht werden.

Venn Ga substituiert wird, geht davon etwa ein Bruchteil a = 10 % zu den Oktaederstellen. Für die Grenzen der oben erwähnten drei Magnetisierungsbereiche gelten dabei folgende Substitutionsmengen:

a) y+z = < 1,375

b) 1,375 < y+z <1,43

c) y+z >1,43

Im Fall (Y, La ) (Fe₀ ,_rGa„) (Fe, „Ga ) 0_ΛΟ, und unter der

Voraussetzung a = 10 % wird genauer Ausgleich bei 2y=z(a+1)= 1,375 erhalten. Das Dodekaeder-Unterkristallgitter enthält jetzt keine magnetischen Ionen. Im Fall ^^Y3-x^CaSp ^^Fe2^ ^^Fe3-x^Gex^ ^wird genauer Ausgleich für χ = 1 erreicht.

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In der Anordnung der magnetischen Schichten gibt es mehrere Möglichkeiten. Bei drei magnetischen Unterkristallgittern pro Schicht gibt es für eine Kombination zweier Schichten aus magnetischem Material folgende Möglichkeiten, bezugnehmend auf die drei oben angegebenen Bereiche: a+b; b+c; c+a. Die magnetischen Schichten können unterschiedliche Dicken haben, wodurch die Lage der Stabilitätsbereiche beeinflußt wird. Weiter wird die Größe der Faradayrotation durch die Dicke der magnetischen Schicht bestimmt. Weiter können das Dodekaeder- und Tetraeder-Unterkristallgitter entgegengesetzte Magnetisierungen aufweisen. Bestimmte Seltene Erden haben eine Magnetisierung parallel, andere gerade anti-parallel der Magnetisierung der Eisenatome. Die Magnetisierung des Dodekaeder-Unterkristallgitters kann sogar zur Magnetisierung der Eisenionen parallel gerichtet werden. Die Magnetisierung von Nd⁺⁺⁺ und Pr⁺⁺⁺ ist parallel der von Fe⁺⁺⁺, im periodischen System

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sind die Magnetisierungen der Elemente (Ionen) Ga bis zu Yb⁺⁺⁺ gerade antiparallel dazu. Weiter zeigen Eu⁺⁺⁺ und Sm⁺⁺⁺ einen Inversionspunkt als Funktion der Temperatur, so daß die Temperatur ein weiterer Parameter der Wirkung einer erfindungsgemäßen Anordnung sein kann.

2. Erzeugung der Domänen

Bekanntlich gibt es mehrere Methoden zum Erzeugen magnetischer Domänen. So beschreibt die DT-OS 24 58 050 der Anmelderin eine Arbeitsweise, bei der durch eine stellenweise Beeinflussung des Hauptmagnetfeldes eine Domäne geteilt wird. In einer Stromschleife bestehen zwei getrennte Prioritätsstellen für eine Domäne, die beispielsweise durch kleine Stellen auf der Schicht aus magnetischem Material aufgedampften Permalloys erzeugt werden. Durch Herabsetzung des stellenweise vorhandenen Hauptmagnetfeldes wird eine vorhandene Domäne so groß, daß beide Prioritätsstellen belegt werden. Durch stellenweise

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Erhöhung des Hauptmagnetfeldes wird die Domäne abgetrennt, wobei eine abgetrennte Domäne automatisch außerhalb der Stromschleife längs einer schienenförmigen bevorzugten Struktur für Domänen abgeleitet wird.

Weiter gibt die ältere niederländische Patentanmeldung 73 16 107 der Anmelderin ein Verfahren an, bei der eine Ursprungsdomäne ununterbrochen auf einem im wesentlichen viereckigen Element auf der Schicht aus magnetischem Material aufgedampften Permalloys vorhanden ist. Dieses Element grenzt an eine Fortpflanzungsstruktur vom T-I Typ. Bei jeder Periode eines in der Ebene der Platte drehenden Drehmagnetfeldes wird eine Domäne abgetrennt und längs der erwähnten bevorzugten Struktur weitertransportiert. Durch vorübergehende Umkehrung des Drehsinns des Drehmagnetfeldes können Weichenelemente aktiviert werden, wodurch die von der abgetrennten Domäne zu folgende Bahn selektiv gesteuert wird. So kann der Dateninhalt einer gebildeten Domänenfolge modifiziert werden.

Die" DT-OS 24 03 094 der Anmelderin gibt ein weiteres Verfahren zum Erzeugen magnetischer Domänen mittels eines stellenweise eingestrahlten Impulses von Laserstrahlung an. Wenn die Temperatur erst auf die Ausgleichstemperatur ansteigt, bleibt eine Domäne zurück, wenn die Ausgleichstemperatur erneut in fallender Richtung erreicht ist. So wird eine Domäne direkt erzeugt statt abgetrennt. Der Temperaturanstieg kann von einem stellenweisen Abfall des Hauptmagnetfeldes begleitet werden. Auf eine entsprechende Weise können magnetische Domänen vernichtet werden.

Die magnetischen Domänen zur Verwendung in einer erfindunggemäßen Anordnung können auf entsprechende Weise erzeugt werden. Eine Mehrfachschicht aus magnetischen Materialien kann bei niedriger Intensität des Hauptmagnetfeldes mit streifenförmigen Domänen gefüllt sein, wobei die Magneti-

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sierungen aufeinanderfolgender Streifen abwechselnd parallel und antiparallel zum Hauptmagnetfeld sind. Abhängig von der Temperatur und von den Dicken und Zusammensetzungen der verschiedenen Schichten tritt der Übergang zu den kreisförmigen magnetischen Domänen bei einer bestimmten Magnetfelderhöhung auf.

In diesem Zusammenhang zeigt Fig. 3 ein Beispiel von Stabilität sbereichen als Funktion der Temperatur (die schraffierten Bereiche sind stabil). Das benutzte Material für die magnetische Doppelschicht hatte eine Nennzusammensetzung von Y₂ 85^Lao i5^Fe3 75^Ga1 25°12* ^{wot)ei die} Unterschiede zwischen den gegenseitigen Schichten durch eine verschiedene Verteilung der Ga-Ionen auf die Unterkristallgitter verursacht wurden. Inzwischen sind derartige Erscheinungen bei magnetischen Doppelschichten verschiedener Zusammensetzungen festgestellt worden. In der Figur zeigt die Kurve 15 den Stabilitätsbereich für ein zusammenfallendes Domänenpaar, wie 13-14 in Fig. 1. Bei diesem Beispiel waren zwischen den Schichten 1 und 3 und zwischen den Schichten 4 und 6 dünne zusätzliche Schichten aus magnetischem Material angeordnet, in denen sich keine Domänen befanden. Wie bereits angenommen, sind diese zusätzlichen Schichten nicht wesentlich für eine erfindungsgemäße Anordnung. Die Kurve 16 zeigt den Stabilitätsbereich für eine einfache magnetische Domäne, beispielsweise die Domäne 17 in Fig. 1. Wenn das Hauptmagnetfeld stellenweise oder überall erhöht wird, wird zunächst das zusammenfallende Domänenpaar 13/14 in eine einfache Domäne 7 umgesetzt, bevor sie bei noch kräftigerem Feld implodiert. Die zwei Übergänge traten im Beispiel bei Raumtemperatur bei 35,5 bzw. 38,5 Oerstedt auf. Größere Unterschiede bei anderen Materialien sind verwirklichbar, aber auch ein Unterschied von 3.0 Oerstedt genügt, die selektive Umsetzung eines zusammenfallenden Domänenpaares in eine einfache Domäne leicht durchführen zu können. Die

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Unterschiede zwischen den zwei Schichten in diesem Falle bei nahezu gleicher Zusammensetzung wurden beispielsweise durch die Temperatur des Bades beim epitaxialen Züchtungsverfahren bewirkt. Die Stabilitätsbereiche sind von den Dicken und Zusammensetzungen der Schichten aus magnetischem Material und von der Temperatur abhängig. Bei anderen Zusammensetzungen und/oder Dicken können die beschriebenen Wirkungen auch bei Raumtemperatur erfolgen. In bestimmten Fällen kann weiter die Verwendung amorpher Schichten vorteilhaft sein. Wenn die Dicken einer oder mehrerer der Schichten aus magnetischem Material eine räumliche Dickenschwankung aufweisen, kann an einer ersten Stelle eine Vergrößerung des Hauptmagnetfeldes ein Domänenpaar 13/14 in eine Domäne vom Typ 7» an einer anderen Stelle in eine Domäne vom Typ 8 umsetzen. Weiter ist es möglich, stellenweise eine andere Temperatur anzuwenden, um so den Stabilitätsbereich zu beeinflussen. Wenn durch Feldvergrößerung eine Umsetzung verwirklicht ist, ist sie bei folgender Verringerung des Magnetfeldes nicht umkehrbar.

Auf eine entsprechende Weise kann man von der Stelle 28 ausgehen und durch einen Impuls von Laserstrahlung die Temperatur stellenweise erhöhen. Wenn dabei die Kurve 15 erreicht wird, kann ein zusammenfallendes Domänenpaar wieder in eine einfache Domäne umgesetzt werden. Durch geeignete Wahl des Anfangspunktes kann das Endergebnis beeinflußt werden.

In diesem Zusammenhang zeigt die Fig. 4 einen Generator für verschiedene Typen magnetischer Domänen. Die Numerierung der verschiedenen Schichten entspricht deren der Fig. 1. Die Elemente 29 und 30 sind Generatoren, beispielsweise von einem oben erwähnten Typ. An der Stelle des Generators 29 ist die Dicke der Schicht 3 zum Aufrechterhalten einer stabilen Domäne ungenügend, im Gegensatz zur örtlichen Dicke der Schicht 4 und der Dicken beider Schichten an der Stelle des Elements Bei Erregung des Elements 29 entsteht eine einfache Domäne, dagegen bei Erregung des Elements 30 ein zusammenfallendes

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Domänenpaar. Weiter kann die Anordnung eine Domänenführungsstruktur enthalten, beispielsweise eine Struktur, die aus diskreten aufgedampften Elementen vom T-I-Typ aus Permalloy besteht. Diese Struktur ist nicht gesondert angegeben. Die Domänenpaare werden von der Quelle 30 erzeugt und zum Datengenerator 32 angetrieben. Dieses Element enthält eine erregbare Stromschleife, durch die das Hauptmagnetfeld verstärkt wird, so daß ein passierendes zusammenfallendes Domänenpaar in eine einfache Domäne in der Schicht 3 übergehen kann. Die einfachen Domänen des Elements 29» die Domänenpaare des Elements 30, die einfachen Domänen des Elements 32 und gegebenenfalls unbesetzte Domänenstellen können als eine mehrfache Folge zusammen nach einer Sammelweiche hin angetrieben werden, an deren einem Ausgang eine einfache Domänenstellenfolge entsteht. Bei zwei Schichten aus magnetischem Material gibt es höchstens vier Möglichkeiten pro Domänenstelle, und der Dateninhalt ist höchstens zwei Bits pro Domänenstelle. Zum anderen können die Elemente 29, 30, 32 auch nacheinander entlang einer einzigen Führungsstruktur angeordnet sein: Die Neigung bei 31 übt keine rückwirkende Kraft auf eine Domäne in der Schicht 4 aus, die sich in der Figur von links nach rechts bewegt. Auf entsprechende Weise kann ein Domänengenerator vom Typ des Elements 29 an einer Position angeordnet sein, an der die Schicht 4 zu dünn ist (oder gegebenenfalls zu dick), um darin stabile Domänen speichern zu können. Die Information im endgültigen Domänen- und Domänenpaarfluß wird von der Synchronisation der Zusammenarbeit zwischen den Domänengeneratoren, den Domänenvernichtungselementen (Element 32) und dem Antriebsmechanismus für Domänen bestimmt.

3. Der Domänengitterbereich

Fig. 5 stellt ein Domänengitter in hexagonaler dichter Pakkung dar. Mit einem derartigen Gitter kann mit zusammenfallenden Domänenpaaren und mit einfachen Domänen eine große

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Informationsdichte erreicht werden, weil die Domänen im Zusammenhang mit Störungen durch benachbarte Domänen äußerst stabil sind. Der Zwischenraum zwischen direkt benachbarten Domänen entspricht etwa dem Domänendurchmesser. Die Domänen können längs den Zeilen 17/18, 19/20.... 25/26 durch näher zu beschreibende: Antriebsmittel antreibbar sein. Senkrecht auf diesen Zeilen bilden die Domänen Folgen mit einer Periode pro Folge von (D + 2R) V~~3; von nacheinander angeordneten Folgen sind die Domänenstellen um eine Halbperiode versetzt. Die Domänen können auch in den zwei anderen Richtungen angetrieben werden, die mit durchgezogenen Linien angegeben sind; es ist dabei nicht notwendig, daß die Gitterkonstanten in allen drei Richtungen genau gleich sind. Der Antrieb kann in manchen Konfigurationen auch längs den Seitenhalbierenden der elementaren, nahezu gleichschenkligen Dreiecke der Domänenstellen erfolgen.

Fig. 6 zeigt sehr schematisch ein perspektivisches Bild eines Domänengitters in dichter Packung mit einfachen Domänen und zusammenfallenden Domänenpaaren. Die magnetischen Domänen in der Schicht A bilden ein völlig besetztes hexagonales Domänengitter in dichter Packung. An einer Domänenstelle in der Schicht A entsprechenden Position kann in der Schicht B möglicherweise eine Domäne vorhanden sein. Auf diese Weise ist ein Gitter in hexagonaler dichter Packung mit einer sehr großen Stabilität und einer Datenspeicherung eines einzigen Bits pro Domänenstelle gebildet.

Fig. 7 zeigt ein perspektivesches Bild eines Domänengitters in hexagonaler dichter Packung ausschließlich mit einfachen

Die einfachen Domänen.. ,. .,..,,^ «„^ .^ _, Domänen :pilden ein vollständig ausgefülltes Gitter mit jeweils einer einzigen einfachen Domäne an jeder Domänenstelle. Dadurch ist es möglich, eine Paritätskontrolle durchzuführen, weil die Domänen pro Position immer ungeradzahlig ist. Die Durchmesser der Domänen in der A- und B-Schicht können stark verschieden sein, wie sie in den Fig. 6 und 7 angegeben sind. Abhängig von den Dicken und den Zusammensetzungen der Schichten

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könnten sie auch etwa gleich sein. Die Durchmesser der Domänen liegen oft in der Nähe der Dicke der betreffenden Schicht aus magnetischem Material. Die Schichtdicke wird insbesondere durch die Dauer des angewandten LPE-Herstellungsverfahrens bestimmt. Die Einzelheiten der kristallinen Struktur sind weiter noch von der Temperatur beim Wachsen mit abhängig. Weiter ist es möglich, die Materialeigenschaften derart zu wählen, daß die abstoßenden Kräfte zwischen den Domänen beim benutzten Abstand zwischen den Domänen weitgehend unabhängig vom Domänenart ist, nämlich von der Schicht, in der eine magnetische Domäne auftritt bzw. ob es eine einfache Domäne oder ein zusammenfallendes Domänenpaar ist. Auf diese Weise wird ein sehr regelmäßiges Gitter möglich.

Fig. 8 zeigt eine erfindungsgemäße Anordnung, die eine Dateneingangsklemme 33» eine Kontrollanordnung 34, eine Antriebsanordnung 35, eine Vergleichsanordnung 36, eine Drehfeldsteueranordnung 37, eine Quelleneinrichtung 38, eine Quellenanordnung 39, eine Implosionsanordnung 40, eine Implosionsanordnung 41, eine Implosionsanordnung 42, eine Sammelweiche 43, ein Eingangsschieberegister 44, eine Domänengitteranordnung 45, ein Domänenvernichtungselement 46, ein Ausgangsschieberegister 47 und ein Domänenvernichtungselement 48 enthält. Die Schichten aus magnetischem Material sind nicht getrennt dargestellt. Die Dateneingangsklemme 33 empfängt die digitalen Daten, beispielsweise als Gruppen von abwechselnd drei und vier Bits, oder als einen ununterbrochenen Fluß, aus dem die Kontrollanordnung 34 jeweils diese Gruppen bildet. Die Kontrollanordnung 34 kann noch eine Paritätskontrolle durchführen und eine Pufferfunktion besitzen, aber darauf bezieht sich die Erfindung nicht spezifisch. Die Domänen werden außerhalb des Domänengitterbereichs durch ein Drehmagnetfeld in der Plattenebene und im Domänengitterbereich durch Stromimpulse führende Mäanderleiter angetrieben, wie weiter unten beschrieben wird. Weiter wird aus der Kontrollanordnung 34 der Vergleichsanordnung 36 die Information "14 + x" zugeführt, was weiter unten beschrieben wird,

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und wobei der Wert von "xⁿ von den Abständen zwischen den Quelleneinrichtungen für Domänen 38 und 39 und der ersten Position des Eingangsschieberegisters 44 bestimmt wird. Weiter empfängt die Drehfeldsteueranordnung 37 der Kontrollanordnung 34 längs einer nicht dargestellten Leitungsverbindung ein Rückstellsignal, das einen darin vorhandenen Zähler auf Null zurückstellt. Die Drehfeldsteueranordnung 37 steuert einen nicht dargestellten Drehfeldgenerator, der ein gleichfalls nicht dargestelltes Drehfeldspulenpaar erregt, wobei bei jeder Viertelperiode der Rotation des Drehmagnetfeldes die Zählerstellung in der Drehfeldsteueranordnung um "1" erhöht wird. Die Quellenanordnungen 38 und 39 arbeiten wie die Quellenanordnungen 30 bzw. 29 in Fig. 4 und erzeugen in jeder ganzen Periode des Drehmagnetfeldes beispielsweise durch Abtrennung aus einer Ursprungsdomäne ein zusammenfallendes Domänenpaar bzw. eine einfache magnetische Domäne in der ersten Schicht aus magnetischem Material. Der Abstand zwischen der Quellenanordnung 39 und der Implosionsanordnung 40 entspricht beispielsweise zwei Perioden des Drehmagnetfeldes, so daß ein gebildetes Domänenpaar bei der Anordnung 40 ankommt. Wenn nach diesen zwei Perioden die Implosionsanordnung 40 von einem Signal der Kontrollanordnung 34 erregt wird, wird ein an dieser Stelle vorhandenes zusammenfallendes Domänenpaar in eine einfache Domäne in der zweiten Schicht aus magnetischem Material umgesetzt. Der Abstand zwischen den Elementen 40 und entspricht beispielsweise zwei Perioden des Drehmagnetfeldes. Wenn nach diesen zwei Perioden die Implosionsanordnung 41 von einem Signal aus der Kontrollanordnung 34 erregt wird, wird eine an dieser Stelle vorhandene einfache Domäne oder ein an dieser Stelle vorhandenes zusammenfallendes Domänenpaar in eine Domänenleerstelle umgesetzt. Der Abstand zwischen den Elementen 38 und 42 ist beispielsweise entsprechend zwei Perioden des Drehmagnetfeldes. Wenn nach diesen zwei Perioden die Implosionsanordnung 42 von der Kontrollanordnung 34 erregt wird, wird eine an der Stelle vorhandene Domäne in der

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ersten Schicht aus magnetischem Material in eine Domänenleerstelle umgesetzt. Der Abstand zwischen den Elementen 41 und 43 und zwischen 42 und 43 beträgt beispielsweise zwei bzw. vier Perioden des Drehmagnetfeldes. Der Abstand zwischen dem Element 43 (Sammelweiche, in der alle übrigen einfachen magnetischen Domänen in der ersten und zweiten Schicht aus magnetischem Material, zusammenfallende Domänenpaare und Domänenleerstellen zu einem einfachen Datenfluß in Serie zusammengefügt werden)und der ersten mit einem Kreis bezeichneten Stelle des ersten Schieberegisters 44 beträgt beispielsweise zwei Perioden des Drehmagnetfeldes. Der Abstand zwischen den äußersten, mit Kreisen bezeichneten Stellen des Schieberegisters beträgt drei Perioden des Schieberegisters. In diesem Fall ist die Gesamtlänge ab den Quellenanordnungen 38 - 39 bis

44 /
zu dieser letzten Stelle 11 = /4 Perioden. So viele Perioden des Drehfeldmagnetfeldes werden dann in diesem Fall benötigt, um das Eingangsschieberegister 44 vollständig mit Domänen/ Domänenpaaren/Leerstellen an den mit Kreisen bezeichneten Stellen zu füllen. Der Wert der zuvor erwähnten Größe χ ist in diesem Beispiel 44 - 14 = 30. Wenn die Vergleichsanordnung 36 detektiert, daß die Zählerstellung in der Drehfeldsteueranordnung 37 gleich 44 ist, liefert sie ein Signal zur Antriebsanordnung 35. Wenn sie weiter ein näher zu beschreibendes Genehmigungssignal aus der Kontrollanordnung 34 empfängt, wird der Domänengitterbereich 45 derart erregt, daß alle darin vorhandenen Domänen und somit auch die Domänenleerstellen um eine Zeile nach unten schieben und daß das Schieberegister 44 geleert wird. Die Kontrollanordnung 34 enthält ein nicht dargestelltes Anzeigeflipflop, der bisher den Wert ¹¹O" hatte, wodurch die zuvor genannte Zahl von "44" gesteuert wurde. Bei einer Erregung der Antriebsanordnung 35 wird es jeweils umgeschaltet, nach einer Umschaltung steuert es den Wert "42" statt "44". Wenn nach längerer Zeit wieder eine Domänendatenfolge im Domänengitterbereich 45 gespeichert werden muß, wird obiger Vorgang wiederholt, aber unter der Steuerung der

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"1"-Stellung des Anzeigeflipflops wird der Wert von χ = 28 gebildet, wobei das Anzeigeflipflop in die Nullstellung zurückgesetzt wird: Jetzt werden die Domänenstellen (in diesem Beispiel also 3) um eine halbe Periode weniger weit vorgeschoben, nachdem sie von den Quellenanordnungen 38 und 39 erzeugt worden sind, die Bildung des Wertes "44" (101100) kann wie folgt stattfinden. Die nicht unterstrichenen Bitstellen werden immer erzeugt, während die unterstrichenen Bitstellen der "I¹¹- bzw· "O"-Ausgang des Anzeigeflipflops sind: beim Umlegen dieses Flipflops bildet sind automatisch der Binärwert "42" (101010). Für andere Abmessungen der Anordnung sind entsprechende Anzahlen von Perioden zu bilden..

Zum Erzeugen der weitere Daten enthaltenden Domänen und Domänenstellen kann das Drehmagnetfeld ununterbrochen vorhanden sein. Dies kann beispielsweise vorteilhaft sein, wenn andere Teile der Anordnung ununterbrochen von einem derartigen Drehmagnetfeld erregt werden. Gegebenenfalls kann der Drehsinn des Drehmagnetfeldes für eine weitere Steuerung umgekehrt werden (siehe weiter unten). Unter der Steuerung eines zusätzlichen Signals "keine Eingangsdaten" kann dabei die Implosionsanordnung 41 und/ oder die Implosionsanordnung 42 beim Jeweiligen Passieren einer Domäne, also beispielsweise in einer jeweils gleichen Phase der Rotation des Drehraagnetfeldes aktiviert werden, so daß die Domänenfolgen nicht bei der Sammelweiche 43 stören wurden. Zum anderen kann auch das Erzeugen der Domänen selbst zeitweilig unterbrochen werden, in-dem das Drehfeld dazu mit anderen Mitteln zusammenarbeiten muß, beispielsweise mit einem wiederholenden Laserimpuls oder mit einer jeweils zu erregenden Stromschleife, wobei die zusätzlichen Mittel zeitweilig unterbleiben. Die Domänen, die das Schieberegister 44 ganz durchlaufen haben, werden in einem bekannten Domänenvernichtungselement vernichtet. Auf gleiche Weise wie das Schieberegister 44 wird auch das ,Ausgangsschieberegister 47 aktiviert und werden die Domänen / vernichtet. Wenn die Datendomänenfolgen einander vom Sammel-

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element 43 direkt nachfolgen (und die Kontrollanordnung die Daten somit als einen kontinuierlichen Fluß empfängt), wird im Obigen einerseits das Anzeigeflipflop ungeändert betrieben, so daß immer bekannt ist, ob die nächste Folge des Domänengitterbereichs drei oder vier Domänenstellen enthält. Zum anderen wird der Wert von x, beispielsweise durch ein zusätzliches am Eingang 33 empfangenes Signal, das in der Kontrollanordnung 34 von einem darin enthaltenen Dekoder dekodiert wird, ununterbrochen gleich Null gemacht: dabei wird also die oben erwähnte Binärzahl 001110 (14) gebildet. Die unterstrichene "0"-Bitstelle wird von einem Ausgang eines "Dauerstellungs"-Flipflops und die unterstrichenen "1"-Bitstellen vom anderen Ausgang dieses Flipflops über ein ODER-Gatter gebildet, dessen anderer Eingang dabei jeweils gemäß der Beschreibung mit einem Ausgang des Anzeigeflipflops verbunden ist. Die Antriebsanordnung 35 wird jetzt

14 1
jeweils nach —jr = 3p Perioden des Drehmagnetfeldes aktiviert, um die Domänenbesetzung des Domänengitterbereichs um eine Zeile weiterzuschieben. Im dargestellten Fall befinden sich vier Domänen im Schieberegister 44. Die fünfte Domäne befindet sich also eine ganze Periode vor der ersten Position dieses Schieberegisters. Sie braucht auf der nächsten Zeile jedoch um eine Halbperiode vor der jetzt dargestellten letzten Domäne in den Domänengitterbereich eingeschoben zu werden. Also werden

1 1
dafür insgesamt 1 + 2* = 3^ Perioden des Drehmagnetfeldes benötigt. Die folgende Domäne befindet sich also um eine Halbperiode vor der dargestellten ersten Domänenposition. Auch dabei ist also eine Rotation von 3? Perioden des Drehmagnetfeldes erforderlich, um die letzte Position des Schieberegisters zu be-

1 1 legen. Die erwähnte Rotation kann jedoch auch 4^, fbj oder eine

höhere Anzahl (ungeradzahliger) Halbperioden betragen.

Gemäß der dargestellten Figur enthalten aufeinanderfolgende Reihen jeweils drei und vier Domänen. Dabei sind die elementaren Dreiecke E, F gleichschenklig rechtwinklig. Dies wird in bestimmten Fällen vorteilhaft sein, beispielsweise wenn sich

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in den durch ein jeweiliges Viereck von Kreuzen schematisch angedeuteten Stellen im Domänengitterbereich Prioritätsstellen befinden, hier also insgesamt 5 x 7 = 35. In bestimmten Fällen wird es möglich sein, alle Prioritätsstellen dabei gleichzeitig durch eine Domäne oder ein Domänenpaar besetzen zu lassen. Wenn das Schieberegister 44 kurzer ist und das Dreieck F gleichschenklig wird, entsteht ein hexagonales Domänengitter, wobei sich die Domänen hintereinander weiterschieben. Wenn das Schieberegister 44 langer ist und das Dreieck E gleichschenklig wird, entsteht ebenfalls ein hexagonales Domänengitter. Bei einem hexagonalen Gitter sind beispielsweise nur die von Kreisen markierten Stellen als Prioritätsstellen wirksam. Im Domänengitterbereich 45 können weiter auf gleiche Weise wie Domänen insofern zutreffend zusammenfallende Domänenpaare und Domänenleerstellen auftreten.

Fig. 9 stellt weitere Anordnungen nach der Erfindung dar. Der Domänengitterbereich 49 enthält abwechselnd Folgen (die hier vertikal dargestellt sind) von 2 und 3 Domänenstellen. Entsprechend der Fig. 8 werden dabei im Falle eines ununterbrochenen Eingangsdatenflusses jeweils 2^ Perioden der Domänenverschiebung (von einem Drehmagnetfeld oder sonstigen Mitteln) benötigt, um das Eingangsschieberegister zu füllen. Diese 2^ Perioden sind auch jeweils gerade notwendig zum Leeren des Ausgangsschieberegisters 51. In manchen Fällen braucht das Eingangsschieberegister nicht ganz gefüllt zu werden, aber das Ausgangsschieberegister muß immer leergeschoben werden. Der Domänengitterbereich 49 zählt eine ungerade Folgenanzahl. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, wenn die Rollen des Eingangs- und Ausgangsschieberegisters tauschbar sind: in diesem Fall müßte auch an den Eingang des Schieberegisters 47 (rechts in der Fig. 8) eine Anordnung zum selektiven Erzeugen einer Daten enthaltenden Domänenfolge angeschlossen sein. Es sei noch bemerkt, daß der dargestellte Fall nicht die Situation an einem einzigen Augenblick darstellt: für das Schieberegi-

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ster 50 ist es die Situation gerade vor dem Erregen der Antriebsanordnung 35 in Fig. 8, für das Schieberegister 51 ist es die Situation gerade nach der vorangehenden Erregung. Das Vollschieben des Registers 50 und das Entleeren des Registers müssen also im gleichen Zeitintervall erfolgen, wenn es auch nicht nötig ist, daß sie synchron angetrieben werden: die Schieberegister könnten gesonderte Antriebsmechanismen enthalten.

Der Domänengitterbereich 53 ist wie der Domänengitterbereich aufgebaut, enthält jedoch eine gerade Anzahl vertikal laufender Folgen mit Kreisen markierter Domänenpositionen. Die Folgen von Domänenpositionen im Eingangsschieberegister 52 benötigt nach dem Herausschieben der vorangehenden Folge wiederum stets Z-R Perioden des Antriebs zum Belegen der dargestellten Positionen. Dies genügt auch, um das Ausgangsregister 54 genügend leerzuschieben.

Der Domänengitterbereich 57 enthält auf jeder Zeile drei Domänenpositionen und weiter eine ungerade Zahl von Domänenpositionenfolgen. Die dargestellte Domänenpositionsfolge im Eingangsschieberegister 55 benötigt dafür 2^ Perioden des Antriebs nach dem Hineinschieben der Domänenpositionsfolge in den Domänengitterbereich, um die dargestellten Positionen zu belegen. Die Folge der im Ausgangsschieberegister 56 dargestellter Domänenpositionen benötigt 3^ Perioden, um das Ausgangsschieberegister weit genug leerzuschieben. Für die nächsten Folgen im Eingangs- und Ausgangsschieberegister ist die Situation gerade umgekehrt.

Der Domänengitterbereich 59 ist wie der Domänengitterbereich aufgebaut, enthält jedoch eine gerade Anzahl vertikal dargestellter Domänenpositionenfolgen: jetzt genügen 2s Perioden für das dargestellte Muster zum Füllen des Registers 58 und zum Leerschieben des Registers 60.

Für die nächsten Folgen ist der entsprechende Wert 3i Perioden

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und weiter abwechselnd. Wenn in diesem Fall die Schieberegister synchron angetrieben werden, ist ein sehr einfacher Betrieb möglich, weil sie nicht wie im dritten Beispiel jeweils während einer Periode aufeinander warten müßten.

Die dargestellten Domänengitterbereiche werden an zwei Seiten von Schieberegistern abgegrenzt. In bestimmten Fällen können nur im Domänengitterbereich Prioritätsstellen für Domänen dadurch vorhanden sein, daß ein Schlitz in der Platte aus magnetischem Material diese Platte an den übrigen Seiten begrenzt und auf diese Weise das Domänengitter abgrenzt. Zum anderen können dazu auch andere Mittel vorgesehen sein, wie ein äußeres Domänengitter, das eine nach innen gerichtete Kraft auf die Daten enthaltenden Domänen ausübt, ein sprunghafter Übergang in der Dicke einer oder mehrerer der Schichten aus magnetischem Material oder an sich bekannte elektromagnetisch arbeitende Mittel zum Abriegeln möglicher auswärts gerichteter Bewegungen der Domänen.

Fig. 10 zeigt eine Draufsicht eines auf der Platte angeordneten elektrischen Detektors für Domänen, in welcher Platte die Domänen antreibbar sind. Die einfachen Domänen, zusammenfallenden Domänenpaare und möglicherweise Domänenleerstellen werden längs der nicht weiter detaillierten Domänenführungsstruktur angetrieben. Wenn Detektion erwünscht ist, erregt eine nicht dargestellte Erregeranordnung den Leiter 61, dessen Feld (das das Hauptmagnetfeld verstärkt) die magnetische Domäne 63 implodieren läßt. Diese Implosion induziert einen Impuls in dem Leiter 62, der auf spezifische Weise durch die Menge umgekippten Flusses durch dieses Implodieren bestimmt wird. So kann ein Unterschied zwischen zusammenfallenden Domänenpaaren (13/14 in Fig. 1), einfachen Domänen (7, 8 in Fig. 1) und Domänenleerstellen gemacht werden. In manchen Fällen kann die Bemessung der Anordnung derart sein, daß auch zwischen den magnetischen Domänen 7 und 8 in Fig. 1 diskriminiert

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werden kann, beispielsweise dadurch, daß sie verschiedene Mengen timzukippenden magnetischen Flusses enthalten. Weiter kann die Implosion selektiv dadurch gesteuert werden, daß der Impuls des Magnetfeldes nur ausreicht, einen von beiden
Typen magnetischer Domänen zu implodieren. Dieses Verfahren führt also im allgemeinen zu destruktivem Lesen. Ein derartiger Detektor kann zwischen dem Register 47 und dem Element in Fig. 8 angeordnet werden oder kann nach Bedarf das Element 48 ersetzen.

An der anderen Seite kann ein zweidimensionaler Bereich mit magnetischen Domänen parallel mit Hilfe polarisierter Platten an beiden Seiten der Schichten aus magnetischem Material und weiter an einer Seite mit einer Lichtquelle und an
der anderen Seite einem Abbildungssystem sichtbar gemacht werden. So ist eine zweidimensionale Abbildungsanordnung beispielsweise in der Größe des Bereichs 45 in Fig. 8 bildbar. Durch unterschiedliche Faraday-Rotation unter dem Einfluß einer Domäne in einer ersten bzw. einer zweiten Schicht aus magnetischem Material bzw. eines zusammenfallenden Domänenpaares sind in bestimmten Fällen drei verschiedene Faraday-Rotationen in genau so viele Graustufen umsetzbar. In bestimmten Fällen kann eine Domänenleerstelle noch eine vierte unterschiedliche Graustufe bedeuten.

4. Handhabung der magnetischen Domänen

Fig. 11 zeigt eine weiter ausgearbeitete erfindungsgemäße Anordnung zur Bildung eines hexagonalen Domänengitters. In diesem Beispiel sind die nichtmagnetische Substratschicht 6 und die zwei damit strukturell ein Ganzes bildenden Schichten aus magnetischem Material dargestellt. In diesem einfachen Beispiel sind weiter nur einfache magnetische Domänen angegeben, nämlich diejenigen in der Schicht 3 (offene Kreise) und solche in der Schicht 4 (ausgefüllte Kreise). Auf der Schicht

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ist ein erstes Muster von Mäanderleitern 72, 73 .... 77 angeordnet, die durch eine gemeinsame Stromzufuhr (70) und eine gemeinsame Stromableitung (71) parallel verbunden sind. Die Mäanderströme sind mehr oder weniger sinusförmiger Art. Die Leitungen 70 und 71 sind also mit einer Antriebsanordnung 35 aus der Fig. 8 verbindbar. Die aufeinanderfolgenden Mäanderleiter haben alternierende Symmetrie. Auf dem Muster sind zwei Streifen von Isolationsmaterial 78 und 79 angeordnet, die mit der Schicht 1 nach Fig. 1 vergleichbar sind. Gegebenenfalls können diese Streifen die ganze Platte überdecken. Auf dem Streifen 78 befindet sich der Mäanderleiter 80, durch den das Eingangsschieberegister gebildet wird. Auf dem Streifen 79 befindet sich der Mäanderleiter 81, durch den das Ausgangsschieberegister gebildet wird. Die Erregung dieser Mäanderleiter tritt also an der Stelle der bei Fig. 8 erwähnten Drehfeldsteuerung. Der Einfachheit halber ist die Zufuhr bzw. Ableitung der Domänen bei den Eingangs- und Ausgangsschieberegistern fortgelassen. Deutlichkeitshalber zeigt Fig. 12 einen Durchschnitt durch die Anordnung nach Fig. 11, wobei durch eine künstliche vertikale Trennung der in Fig. 11 mit gleichen Bezugsziffern numerierten Elemente eine größere Deutlichkeit angestrebt ist.

Fig. 13 zeigt den Verlauf der Mäanderleiter. Die Mäanderleiter werden beispielsweise durch eine sinusförmige Sprungperiode erregt. Wenn beispielsweise der Strom durch den Mäanderleiter 800 wie der durch alle anderen Mäanderleiter gleich Null ist, ist eine Prioritätsposition für eine magnetische Domäne beispielsweise durch ein kleines aufgedampftes Element aus weichmagnetischem Material wie Permalloy 94 gebildet. Die Schichten aus magnetischem Material sind nicht gesondert angegeben. Wenn durch eine Halbperiode des Stromes im Leiter 800 das Hauptfeld an der Stelle des Elements 94 verstärkt wird, wird an dieser Stelle die Prioritätsposition für eine magnetische

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Domäne aufgehoben, aber an der Stelle des Permalloy-Elements 89» an der das Hauptmagnetfeld geschwächt wird, gerade erzeugt. Am Ende dieser Stromhalbperiode ist die Domäne zum Element 89 verschoben. Durch die asymmetrische Anordnung (nach links) der Elemente 99, 94, 89, 84 ist die Transportrichtung bei Erregung des Leiters 800 nach links gerichtet. Durch die nächste Halbperiode des Stromes in diesem Mäanderleiter wird die Domäne zum Element 84 hin verschoben. So kann eine einfache magnetische Domäne oder ein zusammenfallendes Domänenpaar durch abwechselnd gerichtete Halbperioden des Stromes im Mäanderleiter um jeweils eine aufeinanderfolgende Halbperiode der Struktur verschoben werden. Aufeinanderfolgende Halbperioden in gleicher Richtung haben dabei keine Auswirkung. Der Strom kann weiter sinusförmig sein oder andere Form haben.

Wenn sich im Element 89 eine Domäne befindet, und der Mäanderleiter 82 mit einer Halbperiode eines Stromes erregt wird, wodurch das Hauptmagnetfeld an dieser Stelle verstärkt wird, wird die Prioritätsposition beim Element 89 beseitigt und durch eine Prioritätsposition an der Stelle des Elements 90 ersetzt. Durch Versetzung nach unten der Elemente 89 .... 94 ist beim Erregen des Mäanderleiters 82 die Verschiebungsrichtung nach unten gerichtet. Gleiches gilt für die Mäanderleiter 810 und 83. Also können durch gleichzeitiges Erregen der Mäanderleiter 810 und 83 Domänen von den Elementen 84 und 94 zu den Elementen 85 bzw. 95 verschoben werden. Gleiches gilt weiter für eine Verschiebung vom Element 90 zum Element 91. So ist also ein Serienparallelumwandler gebildet. Mäanderleiter 800, 810, 82 und 83 können beispielsweise die Funktionen der Mäanderleiter 80, 72, 73 bzw. 74 nach Fig. 11 erfüllen. Der Leiter 800 bildet das Ausgangsschieberegister und kann auf entsprechende Weise, an den unteren Enden der Mäanderleiter 810, 82, 83 angeordnet, die Funktion des Ausgangsschieberegisters erfüllen. Im Falle

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der Fig. 13 sind die Abmessungen der Schleifen der Mäanderleiter 810, 82 und 83 ungefähr genau so groß wie die Abmessungen der Domänen. In bestimmten Fällen können sie sogar etwas kleiner sein. Der Mäanderleiter 800 besitzt Schleifen, deren Abstand etwa /3 mal so groß ist. In bestimmten Fällen ist es möglich, den Unterschied zwischen diesen zwei Abmessungen weiter zu verringern.

Fig. 15 zeigt ein schematisches Bild einer in bezug auf die Fig. 11 vereinfachte Anordnung. Der Mäanderleiter 80 treibt seriell Domänen (offene Kreise) und zusammenfallende Domänenpaare (ausgefüllte Kreise) an, nachdem der Generator 100 sie erzeugt hat. Dieser Generator erzeugt lediglich zusammenfallende Domänenpaare, wobei die Information von der Implosionsschleife 101 eingebracht wird, die synchron mit der Wirkung des Generators 100 von einer nicht dargestellten Steueranordnung angetrieben wird. Wenn das Eingangsschieberegister (80) ganz gefüllt ist, wird der Austreibleiter 102 mit einem Sprungimpuls erregt, wodurch das Hauptmagnetfeld an der Stelle des Eingangsschieberegisters verstärkt wird und die Domänen und Domänenpaare in Richtung 103 ausgetrieben werden und darauf das Domänengitter 104 um eine Periode weiterschieben. Ebenfalls können hierzu weitere Mittel vorgesehen sein, beispielsweise ein Gradient im Hauptmagnetfeld. Wenn allerdings die Tiefe des Domänengitters quer zum Eingangsschieberegister beschränkt ist, können diese zusätzlichen Mittel überflüssig sein. Die schraffierten Bereiche 105 begrenzen den Domänengitterbereich beispielsweise dadurch, daß die magnetische Schicht, in der die einfachen Domänen 106 auftreten, dort abwesend ist. Das Domänengitter kann den ganzen Bereich zwischen den Schieberegistern 80 und 107 (Ausgangsschieberegister) ausfüllen. In anderen Fällen werden sie vorzugsweise die Nähe des ersten Schieberegisters 80 gemäß der Darstellung aufsuchen.

Das Ausgangsschieberegister 107 treibt die Domänen genau

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so wie das Register 80 nach einem nicht destruktiv arbeitenden Detektor 108 und einem Domänenvernichtungselement 109 an.

Fig. 14 zeigt eine weiter ausgestaltete Anordnung, bei der die Domänen ausschließlich von einem drehenden Magnetfeld angetrieben werden. Die Domänenführungsstruktur besteht dabei aus auf der Platte aus magnetischem Material aufgedampften diskreten ■ Elementen aus Permalloy; nur diese sind als solche in der Figur angedeutet. Wenn das drehende Magnetfeld nach oben gerichtet ist, befindet sich eine Domäne vorzugsweise an einem nach dieser Seite gerichteten Ende eines Elements aus Permalloy, also beispielsweise in der Position 4' des Elements 110, Positionsbezeichnung 1104. Hierbei ist "oben" als entsprechend der Pfeilrichtung 4 des gezeichneten Achsenkreuzes definiert, "nach rechts" der Pfeilspitzenrichtung 3 entsprechend, usw. Wenn das Feld im Gegenuhrzeigersinn nach links dreht, springt die Domäne (oder das zusammenfallende Domänenpaar) in die Position auf dem Element 111 (Bezeichnung 1111). Wenn sich das Feld nach unten dreht, ist die folgende Position 1122. Wenn sich das Feld nach rechts dreht, ist die folgende Position 1123» und bei weiterer Drehung werden die Positionen 1124, 1131 ..... 1191 erreicht. Die Elemente 112-119 bilden das Eingangsschieberegister des Domänengitterbereichs. Der Generator 200 trennt in Zusammenarbeit mit der Erregung der Stromschleife 201 in jeder Periode des Drehmagnetfeldes, das dabei im Gegenuhrzeigersinn dreht, ein zusammenfallendes Domänenpaar von einem an der Stelle ununterbrochen vorhandenen zusammenfallenden Ursprungsdomänenpaar ab. Wenn es die Position 1111 erreicht, kann durch selektives Erregen der Schleife 202 eine Umsetzung in eine einfache magnetische Domäne erreicht werden. Wenn die Domänen im Eingangsschieberegister gemäß der Darstellung die Positionen 1123, 1143, 1163, 1183 belegen und das Drehmagnetfeld dreht sich im Uhrzeigersinn, gelangt die Domäne von der Position 1123 in die Position 1202 und nicht in die Position 1122, weil die erstgenannte näher ist. Dies wird durch eine Kombina-

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tion geometrischer land magnetischer Faktoren bestimmt. Bei ununterbrochener Drehung im Uhrzeigersinn ist die Folge von

Prioritätspositonen dabei 1211, 1214, 1213, 1222 Die

zunächst an der Position 1304 angegebene Domäne erreicht dabei in 6 Perioden der Drehung im Uhrzeigersinn die Position 1424. Wenn darauf die Drehung Gegenuhrzeigersinn hat, ist die nächste Prioritätsposition 1434 und nicht 1423, weil die erstgenannte näherliegt. Die folgenden Prioritätspositionen sind dann 1431, 1432, 1443, 1454, 1451, 1452, 1463. An der letztgenannten Position kann durch einen Stromimpuls in der Leiterschleife eine Implosion erzeugt werden (diese Schleife kann nach Fig. als Detektor eingerichtet sein). Der Transport der letzten Domäne von der Position 1983 zur Position 1463 nimmt 5 Perioden der Drehung im Gegenuhrzeigersinn. Durch diese gleiche Drehung im Gegenuhrzeigersinn werden die Domänen im Domänengitterbereich in Richtung auf das Eingangsschieberegister angetrieben, und außerdem werden neue Domänen und zusammenfallende Domänenpaare erzeugt. Das Erreichen der Position 1211 durch die zunächst an der Position 1313 vorhandene Domäne nimmt 5ö Perioden der Drehung im Gegenuhrzeigersinn. Dabei belegen neu erzeugte Domänen die Positonen 1131, 1151, 1171, 1191 (und 1111, aber diese Domäne zählt nicht mit), so daß ein gesdiossenes Gitter neu hergestellt ist. Wenn dann die Drehung wiederum Uhrzeigersinn hat, gelangt die Domäne aus der Position 1131 in die Position 1134 und nicht in die Position 1124, weil die erstgenannte "näher" liegt. Nach sechs Perioden der Drehung im Uhrzeigersinn hat die vorderste Domänenfolge die Position 1431 und weitere erreicht. Für diese Domäne ist bei erneuter Drehung im Gegenuhrzeigersinn die nächste Prioritätspositon 1432 und nicht 1422, weil die erstgenannte " näher" liegt. Nach 4w Perioden der Drehung im Gegenuhrzeigersinn hat die letzte zu detektierende Domäne aus der Position 1991 die Positon 1463 erreicht. Nach 5^ Perioden der Drehung im Gegenuhrzeigersinn hat die kürzest zuvor eingeführte Domänenfolge die Position 1203

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usw. erreicht (es ist von einem nach oben gerichteten Feld ausgegangen). Es sind dabei neu erzeugte Domänen in den Positionen 1103, 1123, 1143, 1163, 1183 und 1973 vorhanden. Die Domäne in der Position 1103 wird bei der nächsten Drehung im Uhrzeigersinn mit der Ursprungsdomäne wieder vereint. Die Domäne in der Position 1973 wird von einem geeigneten Stromimpuls in der Leiterschleife 204 vernichtet. Im übrigen ist damit die Ausgangslage wieder erreicht.

Fig. 16 stellt eine in bezug auf die Fig. 14 vereinfachte Anordnung dar. Das Erzeugen der Eingangsdaten erfolgt wie schon beschrieben. Wenn das Eingangsschieberegister gefüllt ist, werden ein oder mehrere Austreibleiter (siehe weiter Fig. 15), von denen 300 als Beispiel dient, zum Austreiben der Datendomänen in Querrichtung erregt, wobei sie zunächst die Permalloy-Elemente 301...308 und darauf den Domänengitterbereich 309 erreichten. Die vorderste Domänenfolge erreicht jeweils die geraden oder schrägen Pole aus Permalloy-V-Stücken (310 bzw. 311) und wird durch Drehung des Drehmagnetfeldes im Uhrzeigersinn über die T-Balken-Strukturen und den Detektor 313 zum Vernichter 314 abgeleitet. Das Begrenzen des Domänengitters ist bei der Fig. 15 erwähnt worden.

PATENTANSPRÜCHE!

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Claims (15)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   (1·/ Anordnung zum Speichern digitaler Daten in Form magnetischer Domänen mit einer mit einem Dateneingang verbundenen Kontrollanordnung, weiter einer nicht magnetischen Substratschicht, einer ersten damit ein strukturelles Ganzes bildenden Schicht aus magnetischem Material, in der durch ein quer zur Schicht stehendes Feld eines Hauptmagnetfeldgenerators magnetische Domänen aufrechterhalten werden können, einer- zweiten, mit der ersten Schicht ein strukturelles Ganzes bildenden Schicht aus magnetischem Material, in der durch das Feld des Hauptmagnetfeldgenerators weitere magnetische Domänen aufrechterhalten werden können, ersten Mitteln zum aufeinanderfolgenden Erzeugen einer ersten Folge magnetischer Domänen in der erwähnten ersten Schicht und zweiten Mitteln zum aufeinanderfolgenden Erzeugen einer zweiten Folge magnetischer Domänen in der erwähnten zweiten Schicht, wobei unter selektiver Steuerung durch die Kontrollanordnung in Zusammenarbeit mit den ersten und zweiten Mitteln zusammenfallende magnetische Domänenpaare in den erwähnten ersten und zweiten Schichten aus magnetischem Material und übrigens nicht zusammenfallende magnetische Domänen in der erwähnten ersten oder zweiten Schicht bildbar sind, wobei zusammenfallende magnetische Domänenpaare an ihrer Trennfläche eine magnetische Ausgleichswand besitzen und weiter alle nicht zusammenfallenden magnetischen Domänen und zusasmenfallenden magnetischen Domänenpaare stets einander abstoßende Kräfte mit einer jeweiligen Kraftkomponente in der Ebene der erwähnten Schichten aufweisen, wobei die erwähnte erste und zweite Schicht aus magnetischem Material je mindestens zwei magnetische Unterkristallgitter mit in einer Schicht jeweils komplementären ersten und zweiten Magnetisierungen besitzen, die nahezu entgegengesetzte Richtungen aufweisen, welche Anordnung weiter Antriebsmittel zum Auslösen einer relativen

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   Verschiebung zwischen den erwähnten ersten und zweiten Mitteln und den erwähnten erzeugten Folgen magnetischer Domänen bzw. magnetischer Domanenpaare, weiter eine Detektoreinheit zum unterschiedlichen Detektieren einfacher magnetischer Domänen und zusammenfallender magnetischer Domanenpaare und eine Vernichtungseinheit für magnetische Domänen und magnetische Domanenpaare enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten ersten und zweiten Mittel zusammen an einen Eingang eines ersten Schieberegisters für magnetische Domänen bzw. magnetische Domänenpaare angeschlossen sind, daß weiter dritte Mittel zum koinzidenten Antreiben in einer Serie aufeinanderfolgender Stufen des erwähnten ersten Schieberegisters vorhandener magnetischer Domänen bzw. magnetischer Domanenpaare in einer Richtung quer von dem erwähnten ersten Schieberegister weg vorhanden sind, daß ein Steuerelement zum Steuern der erwähnten dritten Mittel zu Zeitpunkten vorgesehen ist, deren Zwischenräume ganzzahligen Anzahlen von Halbperioden des Antriebs im erwähnten ersten Schieberegister durch die erwähnten Antriebsmittel entsprechen und jeweils mindestens einen vorbestimmten Mindestwert zum aufeinanderfolgenden Bilden von Folgen magnetischer Domänen bzw. magnetischer Domänenpaare in Richtungen längs dem erwähnten ersten Schieberegister in einem daran anschließend angeordneten zweidimensionalen Domänengitterbereich aufweisen, und daß vierte Mittel zum Abgrenzen des erwähnten zweidimensionalen Domänengitterbereichs an quer zum erwähnten ersten Schieberegister stehenden Rändern und fünfte Mittel zum weiteren Abgrenzen des erwähnten zweidimensionalen Domänengitterbereichs an einem dem erwähnten ersten Schieberegister abgewandten Rand vorgesehen sind.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten Zwischenräume ungeraden Anzahlen von Halbperioden des Antriebs im erwähnten ersten Schieberegister entsprechen, und daß der erwähnte Mindestwert in ganzen

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   Perioden ausgedruckt um eine halbe Einheit niedriger als die größte Anzahl von Domänenstellen auf einer einzigen Zeile im erwähnten zweidimensionalen Domänengitterbereich ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sechste Mittel dazu vorgesehen sind, in Zusammenarbeit mit den erwähnten dritten Mitteln ein zweidimensionales Domänengitter in Richtung quer zum erwähnten ersten Schieberegister jeweils um eine Zeile von Domänenstellen entsprechend weiterzuschieben.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten sechsten Mittel sich in Richtung quer zum erwähnten ersten Schieberegister erstreckende Mäanderleiter enthalten.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten sechsten Mittel Verschiebungsstrukturen mit diskreten Elementen aus weichmagnetischem Material enthalten.
6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die erwähnten Zwischenräume ungeraden Anzahlen von Halbperioden des Antriebs im erwähnten ersten Schieberegister entsprechen, dadurch gekennzeichnet, daß aus den erwähnten Folgen, reihenweise aus magnetischen Domänen und zusammenfallenden Domänenpaaren aufgebaut, ein hexagonales Domänengitter aufgebaut ist.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die größte Domänenanzahl bzw. die größte Anzahl zusammenfallender Domänenpaare, die auf aufeinanderfolgenden Zeilen des Domänengitters Platz finden kann, abwechselnd gleich η bzw. η + 1 ist, und daß die erwähnten dritten Mittel nach jeweils η + 4 Perioden für Aktivierung deblockierbar sind.
8. 8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß

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   die größte Anzahl von Domänen bzw. zusammenfallenden Domänenpaaren, die auf aufeinanderfolgenden Zeilen des Domänengitters Platz finden kann, jeweils gleich η ist, und daß die erwähnten

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   dritten Mittel abwechselnd nach jeweils η + τ, und η - ·* Perioden für Aktivierung deblockierbar sind.
9. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gkennzeichnet, daß die erwähnten fünften Mittel ein zweites Schieberegister enthalten, das parallel zum erwähnten ersten Schieberegister angeordnet ist, in welchem zweiten Schieberegister magnetische Domänen bzw. zusammenfallende Domänenpaare aus dem zweidimensionalen Domänengitterbereich seitwärts aufnehmbar und darauf längs abführbar sind.
10. 10. Anordnung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß sechste Mittel in Zusammenarbeit mit den erwähnten dritten Mitteln ein zweidimensionales Domänengitter in Richtung quer vom erwähnten ersten Schieberegister weg um jeweils eine Folge von Domänenpositionen weiterschiebt und darauf das seitwärts Aufnehmen der magnetischen Domänen und zusammenfallenden Domänenpaare im erwähnten zweiten Schieberegister mit dem Antreiben der magnetischen Domänen und zusammenfallenden Domänenpaare aus dem ersten Schieberegister koinzident steuert.
11. 11. Anordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Schieberegister und das zweite Schieberegister von einer AntreiVeinrichtung synchron antreibbar sind.
12. 12. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Schieberegister eine Antreibeinrichtung enthält, die nach der Aktivierung der erwähnten dritten Mittel erst nach einer zuvor bestimmten ungeraden Anzahl von Halbperioden des erwähnten Antriebs ein Freigabesignal an das

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    erwähnte Steuerelement legt, welche ungerade Anzahl ausreicht, dem zweiten Schieberegister eine verfügbare freie Kapazität für eine Folge magnetischer Domänen bzw. zusammenfallender Domänenpaare des Domänengitters in einem längs dem zweidimensionalen Domänengitterbereich grenzenden Intervall des zweiten Schieberegisters zu geben.
13. 13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stabilität des zweidimensionalen Domänengitters durch die abstoßenden Kräfte zwischen magnetischen Domänen bzw. zusammenfallenden Domänenpaaren bei einer Gitterkonstante bestimmt ist, die kleiner als 2^-mal dem Domänendurchmesser ist.
14. 14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß die Detektoreinheit als Abbildungsanordnung zum gleichzeitigen Detektieren einer Anzahl magnetischer Domänen bzw. zusammenfallender Domänenpaare mittels Faraday-Rotation eingerichtet ist, die einen zweidimensionalen, regelmäßig gebildeten Bereich im erwähnten Domänengitterbereich belegen.
15. 15. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnten magnetischen Unterkristallgitter je eine spezifische optische Aktivität haben, welche optische Aktivitäten pro Schicht aus magnetischem Material entgegengesetzt gerichtet sind, und daß die Zusammensetzung der Schichten aus magnetischem Material bei entsprechender Magnetisierung verschiedene optische Aktivität bewirkt, wodurch unter dem Einfluß magnetischer Domänen getrennt in einer der Schichten aus magnetischem Material bzw. unter dem Einfluß eines zusammenfallenden magnetischen Domänenpaares mindestens drei verschiedene Farsday-Rotationen erzeugbar sind.

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