DE2758622A1 - Isotrope datenspuren fuer ein mit querschwellenwaenden arbeitendes datenspeichersystem - Google Patents

Description

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RAND .ORPORAT ON, New York, N- Y,/ti. 3. A.

^f?-otiope Daten^pt.·;, er· .tür ein mi ι. Q ^vschwellenwänden arbeitender

D-? ren./pe 1 cherry-tem

D^e Frfindurg be^:»xiiv. e^ne Da· en->pxr.., die 1υ einem Bend aus einem oagneli,-cb?in Fj.Im S' -geb idet i*t, der prak^i^sch keine uniavlale Aniaotx opie besitzt, also i^otfop Am·., in einem mit Querurhwe 11 enwänden arbeitenden DatenspeieberHy.-'tera.

In einem A;fsat?- von I. J. Set wee mit dem Titel: "Proposal on Tie Wall «nd Blocn-Ivne Propagatrion in Thin Magnetic Film3^M, erschienen in der Zeitschrift: «IEEE Transactions on Magnetic^¹*, MAG8, Hr. 3, iSepiesaber 19??.K Seifen t,0> - ^07, wird die Fortpflansnng von invertierten Neelwand^Krr.hnitten in einem Speichersystem mit derlei lern Zugriff e flaute; t_s bei des) ein ί e iromagnet lache r Fi3.m von 350 A⁵ Dicke a 1.'¹J 81 $ Nickel und 19 % Eisen verwendet wird. Durch eine Aufprägiing passender Magnetfelder können die Quer schwell enwände in Neelwände bzw, umgekehrt umgewandelt werden. Den Querschwellenwänden 1st ein ^ί λversierter Neelwandabschnitt in der Weise zugeordnet, daß er mn e:--nen Ende von einer Querschwelle und am anderen Ende von einer Biocn linie begrenzt wird.

An dem einen Ende deo mit Quer schwellenwänden arbeitenden Speichersyst.ema für einen isen-ieller ?.ugrifj^s wird die Information durrh die Erzeugung eines invertierten Neelwandabschnifctes eingebracht der zur Wiedergabe einer gespeicherten binären Eins an der einen Seite von einer Querschwelle ^jnd an der anderen Seite von einer Blochlinle begrenzt ist während znr Wiedergabe einer binären Null dex Neelwandabschnitt nicht invertiert wird, diesem 3owohl die Querschwelle alλ Buch die Bloehlinie fehlen; bei der nach-

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folgenden Erzeugung eines Neelwsndab^chni/cte? wird, die erste Informa» J or· läng? der Quersrhwellenw?nd fortgepflanzt, und d?tin er Voigt eine wahlweise Löschung de* invertierten Nfeeiwasrjdabochnitte an den aufeinanderfolgenden Speicherzellen läng? der Quer - cinwe.U eriwand. Xn der USA -Patentschrift Nr. 3.906.466 von I». S. Lo υ. a. 1st eine Schaltung zur Beförderung dev invertierten Nfeelwandabschnitte an den aufeinanderfolgenden Speicherzellen längs der Que*schwellenwand beschrieben. In einer weiteren USA-Patentschrift Nr. 3.868.660 von 1. .?. ?chwee und j η einem Aufsati von L. Λ. Cchwee rv. a. mit dem Titel: "Crost-Tie Memory Simplified by the Hire of Serrated Strips"_s erschienen in der Zeitschrift: "AXF Conference Proceeding^ Nr. 29, 21.Jahreckonferenz über Magnetismus und magnetische Materialien 19?i>, (April 1976), Seiten 6?4 - 625, sind einige neuere Ergebnisse bei der weiteren Entwicklung der Speichersysteme mit Quer sch vrellenwänden dargelegt.

Bei den bekannten Speichersystemen mit Querschwellenwänden weist der magnetische Film, der als Aufceichnungsträger wirksam ist, eine uniaxiale Anisotropie auf, die von in der leichten Achse induzierten Magnetfeldern aufgebaut wird; die leichte Achse entsteht in dem magnetischen Film während seiner Erzeugung in dem Aufdampfverfahren. Von dieser leichten Achse wird eine durch Magnetfelder induzierte Anisotropie geschaffen,, die die Erzeugung der Querschwellenwand längs und parallel zur leichten Achse beschränkt. In des* Aufsatz von L, ti. Schwee u. a. zur ?1. Jahreskonferenz,, der oben genannt ist, werden sägezahnartig geformte Bänder von 350 A Dicke und 10 um Breite aus einem Permalloyfilm erwähnt, die aus einer ebenen Schicht des Magnetmaterials herausgeätst sind, so daß ihre geometrische Mittellinie auf die leichte Achse des Filmes ausgerichtet ist. Nachdem ein äußeres Magnetfeld senkrecht zur Längsrichtung der Bänder, also quer zur leuchten Achse und Mittellinie des Filmes angelegt ist, dreht sich die Magnetisierung längs der sich gegenüberliegenden, säge Kahnartigen Ränder in. die am stärksten benachbarte Richtung, also parallel *i>m Rand zurück. Hierbei entstehen zwei umfang;eiche Domänen, die d rcb eine Domänen- oder Querechwellen-

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wand getrennt sind, die länge der Mittellinie des Bandes ausgebildet wird. Die Querschwellen bilden sich an den Halsen der sägesahnartigen Ränder, wahrend die Blochlinien In den Potentialmulden «wischen den benachbarten Hälsen entstehen.

Wegen des Umrisses der sich gegenüberliegenden Bandränder stellt dieser Aufbau der sägezahnartigen Bänder ein Hilfsmittel dar, durch das die zusammengehörigen Querschwellen und Blochlinien in vorgegebenen Speicherabschnitten längs des Bandes paarweise auftreten. Da jedoch die Anisotropie der bekannten Bänder während der Aufdampfung in den Film Magnetisch induziert wird» sind derartige Bänder nicht für nichtlineare, also gekrümmte Datenspuren geeignet, die für den Aufbau der mit Querschwellenwänden arbeiten· den Speichersysteme von umfangreicher Kapazität zur Ausführung logi· scher Funktionen von Bedeutung sind.

Om die Eigenschaften von mit Blasendomänen arbeitenden Speicher-Systemen, die B. B. in der USA-Patentschrift Nr. 3.729.726 von A. H. Bobeck oder in der USA-Patentschrift Nr. 3.735.145 von B. N. Heins erläutert sind, in mit (feierschwellenwänden arbeitenden Speichersystemen EU erzielen, sollen die letzteren nichtlineare, also gekrümmte Datenspuren benutzen.

Segenstand der Erfindung ist eine aus einem Band eines magnetischen Materials praktisch ohne uniaxiale Anisotropie geformte Datenspur, die durch Drehen der Unterlage während des Niederschlagens erhalten wird. Von dem die Datenspur definierenden Band aus dem isotropen magnetischen Film wird dessen gestaltaj,ndusierte, also vom Umriß des Randes herrührende Anisotropie eur Festlegung der Querechwellenwand innerhalb des ebenen Umrisses des Filmbandee ausgenutzt. Dementsprechend ist die Querschwellenwand gezwungen, derjenigen Bahn zu folgen, die durch das Filmband festgelegt ist, das für einen Speicher mit einer umfangreichen Kapazität als grote Schleife gestaltet werden kann.

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Kin Ausftthrungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird la folgenden naher erläutert. Bs stellen dar:

Figur 1 ein Blochschaltbild des bisherigen Speichersystem, das «it Querschwellenwänden arbeitet,

Figur 2 den bekannten Verlauf von Signalen sur Fortpflanzung der invertierten Keelwandabschnittelange der Querechwellenwand bei dem Speichersystem der Figur 1,

Figur 3 die Anordnung des alt Qttereehwellenwlnden arbeitenden Speichere alt einer leichten Achse 62,

Figur 4 scheaatisch eine Querschwellenwand, in 4er das binlre Wort 110100 gespeichert ist; jed· binare Bins wird dabei von eines invertierten Heelwandabschnitt dargestellt, der von einer Querschwelle und der sugeherigen Blochllnie begrenst 1st,

Figur 5 die Art und Welse, wie das binäre Wort der Figur 4 in aufeinanderfolgenden Speichersyklen durch den alt Qjü»rschwellenwlnden arbeitenden Speicher der Figur 3 fortgepflanst wird,

Figur 6 eine Speicherselle von oben, In der ein invertierter Veelwandabsehnitt gespeichert ist, der eine binlre Bins angibt, und dessen eines Bnde an eine Querschwelle und dessen anderes Bnde an eine Blochlinie gebunden 1st,

Figur 7 einen Schnitt durch die Speieherebene der Figur 6 lange der Linie 7-7 sur Veranecb*ulichung der übereinander gestapelten Element· und sugeherigen Magnetislerungsvektoren,

Figur 8 einen Ausschnitt aus eines weiteren bekannten mit Querschwellenwlnden arbeitenden Speichersystem,

Figur 9 die Folge einer Schrigstellung swischen einer durch ein Magnetfeld induslerten leichten Achse und des Rand einer gekrümmten Detenspur und

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die Figuren 10 und 11 Ausschnitte aus einem alt Querschwellsnwönden arbeitenden Speiehereyetee, das eine g#krüaet# Datenspur geeSü der Erfindung enthält«

Vn dsr Figu 1 \?>^:z eic Bloclr^chal bi ItI des bisherigen, voa L« J* Sohwee erläuterten Speichersystem^ wiedergegeben, das mit Querschwellenwänden arbeitet-, während die Fig*r 2 den Verlauf der binlang benutzten Signale angibt,, mit deren Hilfe die invertierten Neelwandabschnitte längs der Qiierschwellenwand in der Speicheranordnung der Figur 1 fortgepflanzt, werden. Für die Fortpflanzung werden im zügehörigen Zyklus zwei aufeinanderfolgende Phasen, nämlich die Phase A(I₁ 2) und die Phase B(3, 4) angewendet. Wenn zu Beginn eines Fortpflanzungszyklus 1 ein invertierter Neelwandabsehnitt in die Schreibetation eingeschrieben wird, erzeugt das Signal der Phase Al einen neuen invertierten Neelwandabsehnitt in einer Speicherzelle 1, die sich unmittelbar vor dem invertierten Nfeelwandabschnitt an der Schreibstation befindet, der als nächstes von den Signalen der Phase A2 vernichtet wird. Das Signal der Phase B3 erzeugt dann innerhalb der Speicherzelle 1, jedoch vor dem während der Phase Al erzeugten, invertierten Neelwandabsehnitt einen neuen, invertierten Neelwandabschnitt. Schließlich beseitigen die Signale der Phase B4 in der Speicherzelle 1 den invertierten Neelwandabsehnitt, der in der Phase A2 erzeugt wurde, so daß in der Speicherzelle 1 nur der während der Phase B3 hervorgerufene, invertierte Neelwandabschnitt zurückbleibt. In diesem Zeitpunkt (am Ende des ersten Fortpflanzungszyklus) ist der eine binäre Eins wiedergebende, invertierte Neelwandabschnitt, der sich anfänglich an der Schreibstation befand, in die Speicherzelle 1 übertragen. Wenn während des nächsten Fortpflanzungezyklus, in dem der erste invertierte Nfeelwandabschnitt von der Speichereelle 1 zur Speicherzelle 2 übertragen werden soll, gleichzeitig von der Sohreibstation ein invertierter Neelwandabschnitt zur Speicherzelle 1 gebracht werden soll, muß vor der Phase Al des nächsten Fortpflanzungszyklus ein invertierter Neelwandabschnitt an der Schreibstation eingeschrie-

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ben werden, da sonst ein nicht invertierter Neelwandabschnitt. der eine binäre Null darstellt, in die Speicherzelle 1 eingebracht würde. Diese Folge der Fortpflanzungszyklen ist in den genannten Aufsätzen von L. «J. Schwee erläutert.

In der Figur 3 ist ein mit Querschwellenwänden arbeitendes Speichersystem mit einer Speicherebene 28 (US-PS 3.906.466) gezeigt. Abgesehen von einer Treibleitung 30, die sich oberhalb einer magnetischen Schicht 32 befindet, bestehen gewisse Ähnlichkeiten mit dem Aufbau, der in den Aufsätzen von L. J. Schwee angegeben ist. Tn dem hler dargestellten Aufbau ist an seiner Unterseite einer nichtmagnetisieTbareri Unterlage 34 ». B. aus Glas ein Mik-oband 36 aus Kupfer und an der Oberseite eine dünne, ferromagnetische Schicht 32 befestigt. Auf dieser Schicht 32 ist über dem Mik oband 36 die Treibleitung 30 aus Kupfer unter Zwischenschaltung eines isolierenden Körpers z. B. aus Siliciummonoxid oder einer sähen, durchsichtigen, kältebständigen Polyesterfolie auf der Basis von Xthylenglykol und Terephthalsäure angebracht. Die Treibleitung 30 besteht aus mehreren in Reihe gekoppelten Abschnitten, die je eine Speicherzelle 1 - N bilden; diese Speicherzellen sind über einer Querschwellenwand 381 die auf eine Längsachse 40 ausgerichtet ist, in gleichförmigen Abständen angeordnei Am linken Rand der Speicherebene 28 verläuft über der Oberseite der Schicht 32 und dem Körper 31 eine Schreibtreibleitung 42, die mit einem Schreibimpulsgenerator 44 verbunden ist. Am selben Ende ist ein allgemeiner Feldcenerator 46 vorgesehen, der ein Signal 22 der Figur 2 auf das Mikroband 36 koppelt. Zur Lesestation am entgegengesetzten Ende der Querschwellenwand 38 gehören ein Leseverstärker 48 und Aufnahme-Elemente 50, 52, von denen der Binärwert der Informationen ausgelesen wird, die vom Schreibgenerator 44 erzeugt und von den in Reihe geschalteten Abschnitten der Treibleitung 30 hintereinander längs der Querschwellenwand 38 übertragen werden. Zusätzlich ist ein Örtlicher Feldgenerator 54 mit dem linken Ende der Treibleitung 30 verbunden, der ein Signal ?0 der Figur 2 auf die Treibleitunj 30 bringtο

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Gemäß de*· F^gir l> ist in eine · Que,^schwellenwand das Wort llOlCX) gespei ehe ·., YO^ dem die binären Einsen durch einen invertierten Nfeelwandabpchni 11. dargestellt sind, der durch eine Querschwelle und eine Bloch-Lini.» begrenzt ist- Die Fig-r 5 soil die Art und Weise veranscht!.sii.o'ien. wie das ?.nxojr be;'.elehne·.e Wort wählend der aufeinanderiojgei'i^n zylrlns/ei^e/i 1, 2 '*...„,. T durch das mit Que rechwell enwfinden a^!.^vbft.'i.fer?de SpeioHe^sy??- -vw der Figur 3 fortgepflanzt wird. Wie man a^r dem Verlauf der Signsie na-h der Figur 2 als typisches Beispiel fia eir-p Fo; *.pflar-.z^ng der Q _>er schwellen and Blochlinien, die paarweise eine binäre Elin? darstellen. längs der Querschwellenwand 3ö ersieh;:, werden während der £ufeinanderfolger;den Zeiten je eines Zyklus alle einander zugeordneten Querschwellen und Blochlinien von linke in die Quersrihwellenwand eingespeist und gleichzeitig längs der Querschwellenwand 38 nach Art eines seriellen Schieberegisters verschoben, damit sie am rechten Ende an dex* Lesestation der Figur 3 austreten.

Figur 6 ist eine Draufeicht auf eine zur Speicherebene 28 gehörenden Speicherzelle, in der innerhalb des Speicherbereiches ein invertierter Neel wan dab schnitt unter-gBb^acht. ist, der am einen Ende von einer Querschwelle und am anderen Snde von einer Blochlinie begrenzt IeU und somit, eine binäre Eins darstellt, Dieser invertierte Neelwandabschnitt wird durch negative Neelwandvektoren mit einer nach unten gerichteten Spitze angezeigt, während der nicht invertierte Neelwandabschnitr, der Querschwellenwand durch positive Neelwandvektoren mit einer nach oben gerichteten Spitze angedeutet ist. Falls «an eine solche Speicherzelle mit einer binären Null darstellen möchte, müssen im Speicherbereich die Querschwelle und die Blochlinie beseitigt werden j so daß sich in der Querschwellenwand nur positive Neelwandvektoren befinden, also sowohl im Ubertragungsbereich als auch im Speicherbereich auftreten.

Figur 7 ist ein Querschnitt längs der Linie 7-7 durch die Speicherzelle der Figur 6_$ in deren Bereich die Treibleitung 30 aus mehreren Abschnitten 3Oe - 301 zusammengesetzt ist, die geradlinig verlaufen und

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derart aneinander gefügt sind, daß ein positives, an den Abschnitt 3C angelegtes Signal im Bereich des Abschnittes 30c ein Feld erzeugt, das senkrecht zu seinen Rändern in der Ebene der Schicht 32 ausgebildet, ist, in der die Vektoren nach oben gerichtet sind, während ein solcher· durch de:.·. Abschnitt-· 30g fließende Strom ein lokalisiertes Feld senkrecht zu dessen Rändern hervorruft, das in der Ebene der Schicht. 32 in Richtung der Vektoren nach oben verläuft. Wenn also ein Stromsignal der Treibleitoing 30 zugeführt wird, sind die Örtlichen Felder in den Bereichen der geradlinigen Abschnitte 30c und 30g innerhalb der Ebene der Schicht 32, aber antiparallel zueinander und senkrecht zur Querschwellenwand 38 gerichtet, die ebenfalls parallel zur uniaxialen Anisotropie der Schicht 32 liegt, wie durch eine leich te Achse 62 angegeben ist. Es sei die Orientierung der Magnetisierung N in der Schicht 32 oberhalb und unterhalb der Querschwellenwand beachtet. Die entgegengerichteten Felder, die innerhalb des übertra- gungs- und Speicherbereiches einer einzelnen Speicherzelle von der Treibleitung im Bereich der Querschwellenwand 38 hervorgerufen werden, bilden den notwendigen Mechanismus, mit dessen Hilfe die Signale 2O₁ 22 der Figur 2 die Fortpflanzung der binären Informationen in der Querschwellenwand 38 ermöglicht wird, wobei eine Querschwelle und •ine Blochlinie eine binäre Eins bedeuten, während ihr Fehlen ein· binäre KuIl wiedergibt; diese Fortpflanzung erfolgt der Reihe nach durch die Speicherzellen des mit Querschwellenwänden arbeitenden Speichersysteme der Figur 3, wie schematisch aus dem Diagramm der figur 5 hervorgeht.

Qemäfi der Figur 7 sind Haltestücke 70, 72 scheibenartig zwischen den geradlinigen Abschnitten 30c und 30g der Treibleitung und der Schicht 32 eingefügt; lokalisierte Felder, die durch Vektoren 73a bis 73d angedeutet sind lassen sich bei ihrem Eintritt in den Südpol des Haltestuckes 72 und bei ihrem Austritt aus dem Hordpol gegen den Uhrseigersinn verfolgen, wobei der Vektor 73b die Magnetisierung in der Querschwelle und der Vektor 73d die Magnetisierung in der Blochlinie angeben, die mit dem invertierten Heelwandabschnitt längs des gerad-

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linigen Abschnittes 30g verknüpft ist. Diese durch die Vektoren 73b und 73d angegebenen, lokalisierten Felder an den beiden Enden des HaltestUckes 72 verlaufen senkrecht zur Ebene der Schicht 32 und haben eine solche Gestalt, daß sie mit den Stellen der Querschwelle und Blochlinien zusammenfallen, wenn die letzteren längs der Querschwelle flwand übertragen werden und sich vorübergehend enter den Haltestücken 70, 72 befinden, an deren Enden die Querschwellen und die Blochlinien paarweise stabilisiert werden* Biese von den Haltestücken 70 und 72 aufgebauten, lokalisierten Felder gewährleisten eine zuverlässige Fortpflanzung der invertierten Neelwandabsehnitte, während die letzteren von der Speicherzelle 1 zur Speicherzelle K des Spei eher syst ems der Figur 3 längs der Querschwellenwand 38 nach unten laufen.

In der Figur 8 ist eine weitere Ausführungsfora eines ait Quer· schwellenwänden arbeitenden Speichersystems dargestellt, das bereits von L* J. Schwee u. a. vorgeschlagen ist· Ss enthält eine Unterlage 80 aus Glas« auf deren Überseite eine dünne, ferromagnetische Schicht 82 befestigt ist, die zu einer Längsachse 64 eines sägezahnartlgen Gebildes und einer leichten Achse 85 symmetrisch ist; siehe auch den Aufsatz von L. J. Schwee u. a. in der Zeitschrift; "AIP Conference Proceedings¹^ Nr. 29 8ur 21. Jahreskonferenz über Magnetiemus und magnetische j&terialien 1975, (April 1976), Seiten 624 - 625 ! Bei der Ausführungsform der Figur 8 ist die leichte Achse 85 parallel zur Längsachse 84 ausgerichtet und geht an den Positionen einer Querschwelle 96 und einer Blochlinie 98 an einer Querschwellenwand 88 vorbei. Die Spitzen 90 der aufeinanderfolgenden Sägezähne der Schicht 82 haben voneinander den Abstand L von beispielsweise 25 um, durch den auch die Strecke zwischen zwei benachbarten Stellen der Querschwelle 96 länge der Querschwellenwand 88 festgelegt ist. An der Unterseite der Unterlage 80 ist außerdem ein Mikroband 92 aus Kupfer festgemacht. Wenn ein Magnetfeld in der harten Achse, das viel stärker als das Anisotropiefeld des sägezahnartigen Gebildes ist, dadurch angelegt wird, dafl ein elektrischer Strom durch das Mikroband 92 hindurchgeleitet wird, wirkt ia oberen

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Teil des Gebildes (also oberhalb der in Längerichtung verlaufenden Mittellinie) ein Drehmoment auf die Magnetisierung ein, während im unteren Teil ein Drehmoment in ier Gegenrichtung wirksam 1st, wie auch aus einem Aufsate von D. S. Lo u. a. mit dem Titel: "Geometry of Serrated Magnetic Film Strips for the Cross-Tie Memory* hervorgeht, der in der Zeitschrift: "IEEE Transactions on Magnetics", MAGl3 (Januar 1977) erschienen ist. Kit der Wegnahme des Magnetfeldes oberhalb und unterhalb der Mittellinie wird die Magnetisierung in den Gegenrichtungen freigegeben, so daß sich an der Grense eine Domäaenwand, als* eine Querschwellenwand ausbildet.

Das lokale Feld im Bereich eines dünnen, ferromagnetischen Filmes wird als Stärke des in der harten Achse angelegten Feldes definiert, die sur Sättigung der Magnetisierung in diesem Bereich in der harten, lokalen Richtung notwendig ist. Sin Magnetfilm, der bis auf ein langes, schmales Band weggeätat 1st, weist eine Gestaltsanisotropie auf, bei der die gestalteindutiert· leichte Achse parallel su den Rändern des Bandes verläuft. Die mit einem Anieotrometer gemessene Gestaltsanieotropie ist an den Rändern des Filmbandes großer als in der Mitte, die dadurch errechnet werden kann, daß das entmagnetisierende Feld des Filmbandes ermittelt wird, wenn es in der Filmebene senkrecht su den Rändern gesättigt ist. Diese Gestalt sanisotropie H» let nämlich durch die Gleichung bestimmt:

H, - 8M tan"¹ T/W (I],

in der M die Sättigungs-Magnetisierung, T die Filmdicke und W die Breite dee Filmbandes bedeuten. Gemäß der Gleichung (1) hat also ein Nickelelsenfilm von 350 S Dicke und 0,025 mm Breite eine Gestaltsanisotropie von 8,8 Oersted.

Wenn sich die Gestaltsanisotropie mit einer feldinduzierten Anisotropie Η» addiert, deren leichte Achse gegenüber dem Rand des Ban-

Αβ .

des einen Winkel ß bildet, ist die sieb ergebende Gesamtanisotropie durch die Gleichung festgelegt:

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H_K - (Ηί + h£ + 2H₁, .Hy .cos 2B)¹'* ί2ϊ.

^RT ^Λ3 ¹¹F *S ^RF

und der Winkel der Schlägstellung ergibt sich zu:

Hy .sin 2B

A *< l/2. ε- ;«r tan JT (3).

H₁, .cos 2ß + H-.

Jedesmal wenn der Rand des Bandes nicht mit der leichten Achse der feldinduzierten Anisotropie zusammenfällt, besteht eine ausnutzbare Schrägstellung, bei der die Wand den Rand des Bandes schneidet, wie die Gleichung f3) zeigt.

In der Figur 9 ist ein mit Quer3chwellenwänden arbeitender Speicher mit einem Band 100 aus einem Permalloyfilm von etwa 350 A Dicke und 10 um Breite als Datenspur wiedergegeben. An der Unterseite einer nirhtmagnetislerbaren Unterlage 102 z, B. aus Glas ist ein Mikroband 10L. aus Kupfer und an der Oberseite das dünne, ferromagnetische Band 100 mit einer leichten Achse 106 befestigt. Wie bereits in Verbindung mit der Figur 6 erklärt ist, ist eine Querschwellenwand 108 parallel zur leichten Achse 106 ausgerichtet, während die Magnetisierung oberhalb bzw. unterhalb der Querschwellenwand nach links bzw. rechts zeigt, wie durch Vektoren M angezeigt ist.

Wenn die Treibleitung 30 der Figur 3 mit dem Band 100 gekoppelt wäre, was nicht gezeigt ist, würden zusammengehörige Querschwellen 110 und Blochlinien 112 auftreten, die an der Querschwellenwand 108 entlang orientiert sind und durch die Form der Treibleitung 30 in ihrer Länge gestaltet wären. Da das Band 100 eine uniaxiale Anisotropie aufweist, stellt die leichte Achse 106, die während der Vakuumauf dampf ung mit Hilfe eines ausrichtenden Hagnetfeldes im Band 100 erzeugt wurde, eine nahezu gerade Linie dar. Bezüglich des Randes des Bandes 100 ist die Querschwellenwand 108 in einem Gebiet 108a schräggestellt, so daß sie über diesen Rand hinwegläuft. Wenn dementsprechend die die Informationen führenden.zusam-

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mengehörigen Querschwellen 110 und Blochlinien 112 in den dünnen, ferromagnetischen Band 100 alt der uniaxialen Anisotropie längs der Querschwellenwand 108 fortgepflanzt werden, müssen sie zwangeläufig der etwa geradlinigen Querschwellenwand 106 anstatt dem Uairifi des Bandes 100 folgen, so dafl die susammengehdrigen Querschwellen 110 und Blochlinien 112 über den Rand des gekrüamten Abschnittes des Bandes 100 hinauslaufen und die Informationen verlorengehen.

Das mit Querschwellenwinden arbeitende Speichersystem gemäß der Erfindung enthält in Figur 10 eine Speicherebene 120 auf einer nichtmagnetislerbaren Unterlage 122 a, B. aus Glas oder Silicium, an deren Unterseite ein Mikroband 124 aus Kupfer und an deren Oberseite eine dünne, ferromagnetische Schicht 126 von gekrümmter, sägesahnartiger Gestalt befestigt sind; siehe den bereits genannten Aufeat» von L. J. Sehwee in der Zeitschrift: "AIP Conference Proceedings* und die Figur 6 ! Das Mikroband 124 kann sich auch auf der Oberseite befinden; ihm folgt dann eine isolierende und glättende Schicht s. B. aus Siliciummonoxid, auf der dann die Schicht 126 aufliegt. Auf der Schicht 126 ist eine Treibleitung 130 aus lupf er befestigt, deren allgemeine Ausbildung In der USA-Patentschrift Nr* 3.906.466 von Lo u. a. und in Figur 3 geselgt ist. Die Treibleitung 130 1st aus mehreren in Reihe geschalteten Abschnitten aufgebaut, die je eine Speicherselle definieren und lings einer Mittellinie 132 voneinander einen gleichförmigen Abstand haben. Diese Mittellinie 132 verlauft etwa im selben Abstand von den beiden Rindern des Mlkrobandes 124 und der Schiebt 126. Da von den sich gegenüberliegenden Rändern dsr Schicht 126 die gestaltsindusierte Anisotropie hervorgerufen wird, wird die Querschwellenwand von dsn dsr Speichersbens 120 sugeordneten Treibfeldern geswungen, der geometriechen Mittellinie 132 dsr Schicht 126, die auf hintereinander liegende Abschnitte 130a und 130b dsr Treibleitung 130 ausgerichtet ist, su füllen. Wie aas dem Grundrifl der Speicherebene 120 erkennbar ist, wird durch die Gestaltsanisotropie dsr Schicht 126 die Querechwellenwand awangsläuflg auf die Mittellinie 132 festgelegt, wahrend die Treibleitung 130 und das Mikroband

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124 in an sich bekannter Weise als Anordnung aus einem Stück ausgebildet sind, deren geometrische Mifctellifii.on oberhalb der geometrischen Mittellinie der Schicht 126 und demgemäß der Querschwellenwand verlaufen. EeJ. ainer passenden Anordnung der Wände

und entsprechenden Treibfeldern,wie in Verbindung mit den Figuren 3 und β angegeben ist, können 'zusammengehörige Querschwellen 136 und Blochlinien 138 an der Treibleitung I30 entlang fortgepflanzt werden, wobei sie einer nichtlinearen, also gekrümmten Datenspur in der Querschwellenwand auf der Mittellinie 132 folgen. Zur Fortpflanzung kann eine Folge aus drei Impulsen unter Benutzung eineβ einzigen Mikrobandes 124 als Treibleitung ausreichen; vergleiche den Aufsatz von Schwee u. a. in der Zeitschrift: "IEEB Transactions on Magnetics" MAG12, (1976), Seiten 6Ο8 bis 613 !

Einen dünnen, ferromagnetischen Film vollkommen ohne Anisotropie herzustellen, ist keine einfache Aufgabe. Versuche, isotrope Filme durch eine Vakuumaufdampfung ohne ein magnetisches Feld zu erzielen, haben bislang gezeigt, daß dennoch eine magnetische Anisotropie entstand, bei der jedoch die Orientierung der leichten Achse nicht vorhersehbar war, obgleich die Werte der Anisotropie etwa dieselben wie bei Filmen waren, die in einem Feld niedergeschlagen wurden; siehe z. B. den Auf sat a von D. 0. Smith mit dem Titel: "Anisotropy in Nickel-Iron Films", abgedruckt in der Zeltschrift: "Journal of Applied Physics" 32 (März 1976), Seiten 705 - 805. Dies bedeutet, daß das angelegte Feld bloß die Richtung des Magnetisierungsvektors H festlegt, der seinerseits die magnetische Anisotropie bestimmt. Es wurde auch der Versuch unternommen, Tollständig isotrope Filme durch Aufdampfung in einem sich gleichförmig drehenden angelegten Magnetfeld zu erhalten; siehe den Bericht von J. B. Goodenough und B. 0. Smith im Kapitel 7 des Buches: "Magnetic Properties of Metals and Alloys" der "American Society for Metals", Cleveland, Ohio (I960). Wie sie herausgefunden hatten, besitzen die Anordnungen derartiger Filme noch geringe, aber bezeichnende Beträge der Anisotropie, woraus die Verfasser auf sich unterscheidende Orientierungen der leichten Achsen in der Anordnung schlossen, bei

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der diese Restanisotropie auf den Einfallswinkel zurückzuführen 1st.

Das neue Verfahren sur Herstellung vollständig anisotroper Filme besteht darin, während des Niederschlagen«! die unterlage schnell in der Gegenwart eines stetigen Magnetfeldes zv drehen. Die durch dieses Verfahren hergestellten Filme haben sieb im Experiment praktisch frei von jeglicher wahrnehmbarer Anisotropie erwiesen_$ selbst wenn die empfindlichsten Meßgeräte verwendet wurden.

In den Figuren 10 und 11 sind Speicherebenen 120 und 150 gemäß der Erfindung anschaulich gemacht und mit den zugehörigen Signalen erläutert. Bei der Ausführungsform der Figur 11 ist an der Unterseite einer nichtmagnetisierbaren Unterlage 152 s. B. aus Glas ein Mikroband 154 aus Kupfer und an der Oberseite eine dünne, ferromagnetische Schicht 156 mit einem eägeaahnartigen Rand befestigt. Das Mikroband 154 kann auch an der Oberseite der Unterlage 152 angebracht sein, wenn es von einer glättenden und isolierenden Schicht s. B. aus Siliciumoxid bedeckt ist. Auf der Schicht 156 ist über dem Mikroband 154 eine Treibleitung 158 aus Kupfer festgemacht, die jedoch von der ferromagnetischen Schicht 156 durch einen Isolator s. B. aus Siliciummonojdd oder Mylar, einer sähen, durchsichtigen· kältebeständigen Polyesterfolie auf der Basis von Xthylenglykol und Terephthalsäure getrennt ist. Die Treibleitung 158 1st aus mehreren in Reihe geschalteten Abschnitten aufgebaut, die je eine Speicherselle 1 bis N definieren und in gleichförmigen Abständen längs einer Ojuerschwellenwand 160 und oberhalb dieser angeordnet sind; diese Querschwellenwand 160 ist auch längs der Längsachsen des Mikrobandee 154 und der ferromagnetischen Schicht 156 ausgerichtet.

über der Oberseite der ferromagnetischen Schicht 156 und der Treibleitung 158 befindet sich eine Schreibtreibleitung 162, die von einem Schreibfeldgenerator I64 angetrieben wird. Am oberen Rand der Unterlage 152 ist ein allgemeiner Feldgenerator I66 angeordnet, der an swei Endklemmen 154a nnd 154b dee Mikrobandes 154 angeschlossen ist und ein Stromsignal sum Aufbau eines allgemeinen Feldes

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22(Figur 2) in dem Bereich der dünnen, ferromagnetisehen Schicht abgibt.Ferner befindet sich am oberen Rand der Unterlage 152 ein lokaler Keldgenerator 168, der mit zwei Endanschlüasen 158a und 158b der Treibleitung 158 /srbunden ist, dem ein Stromsignal »um Aufbau eines lokalen Feldes 20 (Figur 2) in der Schicht 156 zufuhrbar ist. Am linken gekrümmten Ende der Schicht 156 sind ein Leseverstärker l?0 und ein Aufnahmeelement 1"2 zum Auslesen der Binärwerte aus den zusammengehörigen Querschwellen und Blochlinien angeordnet, die vom Schreibfeldgenerator 16&. hervorgerufen und hintereinander längs der Querschwellenwand 1^0 is Sichtung von Pfeilen 1?4 mit Hilfe der in Reihe geschalteten Abschnitte der Treibleitung 158 und des Bükrobandes 154 fortgepflanzt werden, wie aus der USA-Pafcentachrift Nr. 3.906.466 von D. S. Lo *j< a. hervorgeht,

Zudammenfassend betrachtet, wird von einem eine Datenspur definierenden Band aus einem isotropen magnetischen Film die gestaltsinduzierte, also vom Umriß des Randes herrührende Anisotropie «ur Erzwingung einer Querschwellenwand innerhalb des ebenen Umrisses des Filmbandes ausgenutzt. Bei einer Anwendung der gestaltsindueierten Anisotropie des isotropen Filmbandes können nichtlineare, also gekrümmte Datenspuren erreicht werden.

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Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Verfahren zum Herstellen völlig isotroper ferromagnetischer Nickeleisenfilme für die Übertragung oder Speicherung digitaler Daten in einer Dicke von etwa 350 A auf einer isolierenden Unterlage in Gegenwart eines magnetischen Gleichfeldes, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage (122; 152) während des Niederschiagens des Nickeleisens schnell gedreht und der Nickeleisenfilm als gekrümmtes Band (126; 156) mit zwei sich symmetrisch gegenüberliegenden, sägezahnartigen Rändern ausgebildet wird, von denen auf Grund einer gestaltsinduzierten Anisotropie längs der Mittellinie (132; l60) des Bandes (126; 156) eine gekrümmte Querschwellenwand herbeiführbar ist.
2. 2) Datenübertrager und -speicher mit einem nach dem Anspruch 1 hergestellten Nickeleisenfilm, dadurch gekennz ei chnet, daß die von den beiden Rändern gebildeten Sägezähne des Bandes (126; 156) mit einem konstanten Umriß und Flächeninhalt periodisch nebeneinander angeordnet sind, so daß die Spitzen der Sägezähne einen festen Abstand voneinander aufweisen, und daß das Band (126; 156) des Nickeleisenfilmes, ein glattrandiges, elektrisch leitendes Mikroband (124; 154), eine aus mehreren etwa rechtwinkligen Abschnitten (130a, 130b) zusammengefügte Treibleitung (130; 158) und eingeschaltete, elektrisch isolierende Schichten eine gestapelte Anordnung bilden, in der die Mittellinie (132; l60) des Bandes (126; 156) in dichter Nachbarschaft zu der des Mikrobandes (124; 154) und zu der der Treibleitung (130; 158) verläuft und ausgerichtet ist.
3. 3) Datenübertrager und -speicher nach dem Anspruch 2, d a durch gekennzeichnet, daß das Band (126; 156) des Nickeleisenfilmes eine völlig geschlossene Schleife und das Mikroband (124, 154) und die Treibleitung (130; 158) nahezu geschlossene Schleifen bilden.

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   ORIGINAL INSPECTED