DE2758622C3

DE2758622C3 -

Info

Publication number: DE2758622C3
Application number: DE2758622A
Authority: DE
Inventors: Maynard Carlton Bloomington Paul; Ernest James Saint Paul Torok
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1977-01-03
Filing date: 1977-12-29
Publication date: 1980-01-31
Also published as: JPS53108246A; IT1126226B; GB1598318A; DE2758622A1; FR2376492B1; US4130888A; DE2758622B2; FR2376492A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren /um Herstellen völlig isotroper ferromagnetischer Nickeleisenfilme für die Übertragung oder Speicherung digitaler Daten in einer Dicke von etwa 350A auf einer isolierenden Unterlage in Gegenwart eines magnetischen Gleichfeldes, sowie einen nach diesem Verfahren hergestellten Datenübertrager bzw. -speicher.

In einem Aufsatz von L. j. Sch wee mit dem Titel: »Proposal on Cross-Tie Wall and Bloch-l.ine Propaga tion in Thin Magnetic Films«, erschienen in der Zeitschrift: »IEEE Transactions on Magnetics«, MAG8. Nr. 3. (September 1972), Seiten 405-407. wird die Fortpflanzung von invertierten Neelwandabschnitten in einem Speichersystem mit seriellem Zugriff erläutert, bei dem ein ferromagnetischer Film von 350 Ä Dicke aus 81% Nicke! und 19% Eisen verwendet wird. Durch eine Aufprägung passender Mdgnetfelder können die Quef^ schwelldhwände in Neelwände bzw. umgekehrt umgewandelt werden, Den Querschwellenwändcn ist ein invertierter Neelwandabschnitt in der Weise zugeordnet, daß er am einen Ende von einer Querschwelle und am anderen Ende von einer Blochlinie begrenzt wird.

An dem einen Ende des mit Querschwellenwänden arbeitenden Spcichersystems für einen seriellen Zugriff wird die Information durch die Erzeugung eines invertierten Neelwandabschnittes eingebracht, der zur Wiedergabe einer gespeicherten binären Eins an der einen Seite von einer Querschwelle und an der anderen Seite von einer Blochlinie begrenzt ist, während zur Wiedergabe einer binären Null der NeelwanJabschnitt nicht invertiert wird, diesem sowohl die Querschwelle als auch die Blochlinie fehlen; bei der nachiolgenden Erzeugung eines Neelwandabschnittes wird die erste

ίο Information längs der Querschwellenwand fortgepflanzt, und dann erfolgt eine wahlweise Löschung der invertierten Neelwandabschnitte an den aufeinanderfolgenden Speicherzellen längs der Querschwellenwand. In der USA-Patentschrift 39 06 466 von D.S. Lo u. a. ist eine Schaltung zur Beförderung der invertierten Neelwandabschnitte an den aufeinanderfolgenden Speicherzellen längs der Querschwellenwand beschrieben. In einer weiteren USA-Patentschrift 38 68 660 von LJ. Schwee und in einem Aufsatz von LJ.Schwee

u. a. mit dem Titel: »Cross-Tie Memory Simplified by the Use of Serrated Strips«, erschienen in der Zeitschrift: »AIP Conference Proceedings«, Nr. 29,21. Jahreskonferenz über Magnetismus und magnetische Materialien 1975, (April 1976), Seiten 624-625, sind einige neuere Ergebnisse bei der weiteren Entwicklung der Speichersysteme mit Quers -hwellenwänden dargelegt.

Bei den bekannten Speichersystemen mit Querschwellenwänden weist der magnetische Film, der als Aufzeichnungsträger 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

j-, Anisotropie geschaffen, die die Erzeugung der Querschwellenwand längs und parallel zur leichten Achse beschränkt. In dem Aufsatz von L. J. S c h w c e u. a. /ur 21. Jahreskonferenz, der oben genannt ist, werden sägezahnartig geformte Bänder von 350 Ä Dicke und 10 um Breite aus einem Nickeleiscnfilm erwähnt, die aus einer ebenen Schicht des Magnetmaterials herausgcdt/t 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 leichten Achse und Mittellinie des Filmes angelegt ist, dreht sich die Magnetisierung längs der sich gegenüberliegenden, sägezahnartigen Ränder in die am stärksten benachbarte Richtung, also parallel zum Rand zurück. Hierbei entstehen zwei umfangreiche Domänen, die durch eine Domänen- oder Querschwellenwand getrennt sind, die längs der Mittellinie des Bandes ausgebildet wird. Die Querschwellen bilden sich an den Hälsen der sägezahnartigen Ränder, während 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 zusammenge hörigen Querschwellen und Blochbnien 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 niclil für nichtlineare, also gekrümmte Datenspuren geeignet, die für detr Aufbau der mit Qucrschwellenwänden arbeitenden Speiehefsysteme von umfangreicher Kapazität zur Ausführung logischer Funktionen von Bedeutung sind.

Um die Eigenschaften von mit Blasendomänen arbeitenden Speichersystemen, die z. B. in der USA-Patentschrift 37 29 726 von A. H. Bobeck oder in der USA-Patentschrift 37 35 145 von D. M. Heinz erläutert sind, in mit Quersrhwellenwänden arbeitenden Speichersystemen zu erzielen, sollen die letzteren nichtlineare, also gekrümmte Datenspuren benutzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, durch die unter Ausschaltung der feldinduzierien Anisotropie in einem dünnen NickeleisenHIm gekrümmte Querschwellenwände entstehen, die als Datenspuren brauchbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Unterlage während des Niederschiagens des Nickeleisens schnell gedreht und der Nickeleisenfilm als ι > gekrümmtes Band mit zv/ei sich symmetrisch gegenüberliegenden, sägezahnartigen Rändern ausgebildet wird, von denen auf Grund einer gestallsinduzierten Anisotropie längs der Mittellinie des Bandes eine gekrümmte Querschweüenwand herbeiführbar ist j»

Zur Festlegung der gekrümmten Quersch vellenwand innerhalb des ebenen Umrisses des Nickeleisenfilmes wird also die vom Umriß des Randes herrührende, gestaltsindzierte Anisotropie ausgenutzt, da die sonst vorhandene uniaxiale Anisotropie praktisch fehlt. Die y> Querschwellenwand ist somit gezwungen, derjenigen Bahn zu folgen, die die Gestalt des Bandes aus dem Nickeleisenfilm vorschreibt. Für einen Datenspeicher mit einer umfangreichen Kapazität kann daher das Band als große Schleife ausgebildet werden. u»

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in dtr Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es stellt dar

Fig. 1 ein Blockschaltbild des bisherigen Speichersystems, das mit Querschwellenwändcn arbeitet, r>

Fig. 2 den bekannten Verlauf von Signalen zur Fortpflanzung der invertierten Neelwandabschnitte längs der Querschwellenwand bei dem Speichersystem der Fig.'

Fig. 3 die Anordnung des mit Querschwellwänden -in arbeitenden Speichers mit einer leichten Achse 62.

F i g. 4 schematisch eine Querschwellenwand. in der das binäre Wort 110100 gespeichert ist: jede binäre Eins wird dabei von einem invertierten Neelwandabschnitt dargestellt, der von einer Querschwelle und der -r, zugehörigen Blochlinie begrenzt ist.

F ι g 5 die Art und Weise, wie das binäre Wort der Fig.4 in aufeinanderfolgenden Speicherzyklen durch den mit Querschwellv.änden arbeitenden Speicher der F i g. 3 fortgepflanzt wird. -,o

F i g. f eine Speicherzelle von oben, in der ein invertierter Neelwandabschnitt gespeichert ist. der eine binäre Eins angibt, und dessen eines Ende an eine Querschwelle und dessen anderes Ende an eine Blochlinie gebunden ist. >-,

Fig. 7 einen Schnitt durch die Speicherebene der Fig. 6 längs der Linie 7-7 zur Veranschaulichung der übereinander gestapelten Elemente und zugehörigen Magnetisierungsvektoren,

Pig,8 einen Ausschnitt aus einem weiteren bekannten mit Qüerschwellwäriden arbeitenden Speichersystem,

Fig,9 die Folge einer Schrägslcllung zwischen einer durch ein Magnetfeld induzierten leichten Achse und den! Rand einer gekrümmten Datenspur Und die

Fig. 10 und 11 Abschnitte aus einem mit Querschwellenwändcn arbeitenden SpeichcrsyslctTtj das eitle gekrümmte Datenspur gemäß der Erfindung enthält.

In der Fig. I ist ein Blockschaltbild des bisherigen, von LJ. S c h w e e erläuterten Speichersystems wiedergegeben, das mit Querschwellenwänden arbeitet, während die Fig.2 den Verlauf der bislang benutzten Signale angibt, mit deren Hilfe die invertierten Neelwandabschnitte längs der Querschwellenwand in der Speicheranordnung der Fig. 1 fortgepflanzt werden. Für die Fortpflanzung werden im zugehörigen Zyklus zwei aufeinanderfolgende Phasen, nämlich die Phase A(I, 2) und die Phase B(I, B(ZA) angewendet. Wenn zu Beginn eines Fortpflanzungszyklds 1 ein invertierter Neelwandabschnitt in die Schreibstation eingeschrieben wird, erzeugt das Signal der Phase A 1 einen neuen invertierten Neelwandabschnitt in einer Speicherzelle 1, die sich unmittelbar vor dem invertierten Neelwandabschnitt an der Sdreibstation befindet, der als nächstes von den Signalen der Phase A 2 vernichtet wird. Das Signal der Phase B 3 erzeugt dann innerhalb der Speicherzelle 1, jedo"^ vor dem wahrend Her Phase Λ ! erzeugten, invertierten Neelwandabschnitt einen neuen, invertierten Neelwandabschnitt Schließlich beseitigen die Signale der Phase BA in der Speicherzelle 1 den invertierten Neelwandabsch.ntt. der in der Phase A 2 erzeugt wurde, so daß in der Speicherzelle 1 nur während der Phase B 3 hervorgerufene, invertierte Neelwandabschnitt zurückbleib: In diesem Zeitpunkt (am Ende des ersten Fortpflanzungs zvklus) ist der eine binäre Eins wiedergebende invertierte Neelwandabschnitt. der sich anfänglich an der Schreibstation befand, in die Speicherzelle 1 übertragen. Wenn während des nächsten Fortpflanzungszyklus, in dem der erste invertierte Neelwandabschnitt von der Speicherzelle 1 /ur Speicherzelle 2 übertragen werden soll, gleichzeitig von der Schreibst«- tion ein invertierter Neelwandabschnitt zur Speicher zelle 1 gebracht werden soll, muß vor der Phase A 1 des nächsten Fortpflanzungszyklus ein inveriie^rter Neelwandabschnitt an der Schreibstation eingeschrieben werden, da sonst ein nichtinvertierter Neelwandab-S'-hnitt. der eine binäre Null darstellt, in die Speicherzelle 1 eingebracht würde Diese Folge der Fortpflanzungszyklen ist in den genannten Aufsätzen von L"|. Sc h w e e erläutert.

In der F ι g. i ist cn mit Qu^rschweüwänden arbeitendes Speichersystem mit einer Speicherebene 28 (USPS 39 06 466) 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 LJ. S c h w e e angegeben ist. In dem hier dargestellten Aufbau ist an seiner Unterseite einer nichtmagnetisierbaren Untc;lage 34 z. B. aus Glas ein Mikroband 36 aus Kupfer und an der Ooerseite eine dünne, ferromagnetische Schicht 32 befestigt Auf dieser Schicht 32 ist über dem Mikr->band 36 die Treibleitung 30 aus Kupfer unter Zwischenschaltung eines isolierenden Körpers, /.. B. aus Siliciummon oxid oder einer zähen, durchsichtigen, kältebeständigen Polyesteröle auf der Basis von Äthylenglykol 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 38, die auf eine Längsachse 40 ausgerichtet ist. in gleichförmigen Al<siäiideii angeordnet.

Am linken Rand der Speicherebene 28 verläuft über die Oberseite der Schicht 32 und dem Körper 31 eine Schreibtreibleitung 42, die mit einem Schreibimpulsgenerator 44 verbunden ist. Am selben Ende ist ein

Ϊ it

allgemeiner Feldgcndrator 46 vorgesehen, der ein Signal 22 der F i g. 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 Schreibgeneraior44 erzeugt und von den in Reihe geschalteten Abschnitten der Treibleiturig 30 hintereinander längs der Querschwellenwand 38 übertragen werden. Zusätzlich ist ein örtlicher Feldgenerator 54 mit deni linken Ende der Treibleitung 30 verbunden, der ein Signal 20 der F i g. 2 auf die Treibleitung 30 bringt.

Gemäß der Fig.4 ist eine Querschwellenwand das Wort 110100 gespeichert, von dem die binären Einsen durch einen invertierten Neelwandabschnitt dargestellt sind, der durch eine Querschwelle und eine Bloch-Linie begrenzt ist. Die Fig.5 soll die Art und Weise veranschaulichen, wie das zuvor bezeichnete Wort während der aufeinanderfolgenden Zykluszeiten 1, 2. 3 ... Γ durch das mit Querschwellenwänden arbeitende Speichersystem der Fi g. 3 fortgepflanzt wird. Wie man aus dem Verlauf der Signale nach der Fig. 2 als typisches Beispiel für eine Fortpflanzung der Querschwellen und Blochlinien, die paarweise eine binäre Eins darstellen, längs der Querschwellenwand 38 ersieht, werden während der aufeinanderfolgenden Zeilen je eines Zyklus alle einander zugeordneten Querschwellen und Blochlinien von links in die Querschwellenwand eingespeist und gleichzeitig längs der Querschwellenwand 38 nach Art eines seriellen Schieberegisters verschoben, damit sie am rechten Ende an der Lesestation der F i g. 3 austreten.

F i g. 6 ist eine Draufsicht auf eine zur Speicherebene 28 gehörende Speicherzelle, in der innerhalb des Speicherbereiches ein invertierter Neelwandabschnitt untergebracht ist, der an einem Ende von einer Querschwelle und am anderen Ende von einer Blochlinie begrenzt ist und somit eine binäre Eins darstellt. Dieser invertierte Neelwandabschnitt wird durch negative Neelwandvektoren mit einer nach unten gerichteten Spitze angezeigt, während der nicht

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durch positive Neelwandvektoren mit einer nach oben gerichteten Spitze angedeutet ist. Falls man eine solche Speicherzelle mit einer binären Null darstellen möchte, müssen im Speicherbereich die Querschwelle und die Blochlinie beseitigt werden, so daß sich in der Querschwellenwand nur positive Neelwandvektoren befinden, also sowohl im Übertragungsbereich als auch im Speicherbereich auftreten.

F i g. 7 ist ein Querschnitt längs der Linie 7-7 durch die Speicherzelle der Fig. 6. in deren Bereich die Treibleitung 30 aus mehreren Abschnitten 30a—30/ zusammengesetzt ist, die geradlinig verlaufen und derart aneinandergefügt sind, daß ein positives, an den Abschnitt 30a 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 den Abschnitt 30^ fließender Strom ein lokalisiertes Feld senkrecht zu dessen Rändern hervorruft, das in der Ebene der Schicht 32 in Richtung der Vektoren nach unten verläuft. Wenn also ein Stromsignal der Treibleitung 30 zugeführt wird, sind die örtlichen Felder in den Bereichen der geradlinigen Abschnitte 30c und 30^ 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 leichte Achse 62 angegeben ist. Es sei die Orientierung der Magnetisierung M in der Schicht 32 oberhalb und unterhalb der Querschwellenwand beach-(et. Die entgegengerichlcten Felder, die innerhalb des Übertragungen und Speicherbereiches einer einzelnen Speicherzelle von der Trcibleitung im Bereich der Querschwellenwand 38 hervorgerufen werden, bilden den hotwendigen Mechanismus, mit dessen Hilfe die

ίο Signale 20,22 der F i g. 2 die Fortpflanzung der binären Informationen in der Querschwellenwand 38 ermöglichen, wobei eine Querschwelle und eine Blochlinie eine binäre Eins bedeuten, während ihr Fehlen eine binäre Null wiedergibt; diese Fortpflanzung erfolgt der Reihe nach durch die Speicherzellen des mit Querschwellenwänden arbeitenden Speichersystems der Fig. 3, wie schematisch aus dem Diagramm der F i g. 5 hervorgeht. Gemäß der F i g. 7 sind Haltestücke 70,72 scheibenartig zwischen den geradlinigen Abschnitten Jücund S\lg der Treiblcitung und der Schicht 32 eingefügt: lokalisierte Felder, die durch Vektoren 73a bis 73c/ angedeutet sind, lassen sich bei ihrem Eintritt in den Südpol des Haltestückes 72 und bei ihrem Austritt aus dem Nordpol gegen den Uhrzeigersinn verfolgen, wo· bei der Vektor 736 die Magnetisierung in der Querschwelle und der Vektor 73c/die Magnetisierung in der Blochlinie angeben, die mit dem invertierten Neelwandabschniti längs des geradlinigen Abschnittes 30^· verknüpft ist. Diese durch die Vektoren 736 und 73c/ angegebenen, lokalisierten Felder an den beiden Enden des Haltestückes 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 Querschwellenwand übertragen werden und sich vorübergehend unter den Haltestücken 70, 72 befinden, an deren Enden die Querschwellen und die Blochlinien paarweise stabilisiert werden. Diese von den Haltestücken 70 und 72 aufgebauten, lokalisierten Felder gewährleisten eine zuverlässige Fortpflanzung der invertierten Neelwandabschnitte, während die letzteren von der Speicherzelle

Qr»mr.hf>i-7<a!le WHo

Λρν Fi

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längs der Querschwellenwand 38 laufen.

In der F i g. 8 ist eine weitere Ausführungsform eines mit Querschwellenwänden arbeitenden Speichersystems dargestellt, das bereits von LJ. S c h w e e u. a. vorgeschlagen ist Es enthält eine Unterlage 80 aus Glas, auf deren Oberseite eine dünne, ferromagnetische Schicht 82 befestigt ist, die zu einer Längsachse 84 eines

so sägezahnartigen Gebildes und einer leichten Achse 85 symmetrisch ist; siehe auch den Aufsatz von L. J.

Sch wee u. a. in der Zeitschrift: »AIP Conference Proceedings«, Nr. 29 zur 21. Jahreskonferenz über

+Magnetismus und magnetische Materialien 1975, (April 1976), Seiten 624—625. Bei der Ausführungsform der F i g. 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 μτη, durch den auch die Strecke zwischen zwei benachbarten Stellen der Querschwelle 96 längs der Querschwellenwand 88 festgelegt ist. An der Unterseite der Unterlage

es 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, daß ein

elektrischer Strom durch das Mikroband 92 hindurchgeleiter wird, wirkt im oberen Teil des Gebildes (also oberhalb der in Längsrichtung verlaufenden Mittellinie) ein Drehmoment auf die Magnetisierung ein, während im unteren Teil ein Drehmoment in der Gegenrichtung wirksam ist, wie aus einem Aufsatz von D; S. L ο U, a. mit dem Titel: »Geörhcifyof Serrated Magnetic Film Strips for Ihc-Oross-Tie Memory« hervorgeht, der in der Zeitschrift: »IEEE Transactions on Magnetics«, MAG 13 (Januar 1977) erschienen ist. Mit der Wegnahme des Magnetfeldes geht die Magnetisierung oberhalb und unterhalb der Mittellinie in entgegengesetzter Richtung zurück, wobei sich an der Grenze eine Domänenwand, also die Querschwcllcnwand bildet.

Das lokale Feld im Bereich eines dünnen, fcrromagnelischen Filmes wird als Stärke des in der harten Achse angelegten Feldes definiert, die zur Sättigung der Magnetisierung in diesem Bereich in der harten, lokalen Richtung notwendig ist. Ein Magnetfilm, der bis auf ein langes, schmales Band weggeätzt ist, weist eine Gestaltanisotropie auf, bei der die geslaltsinduzicrte leichte Achse parallel zu den Rändern des Bandes verläuft. Die mit einem Anisotrometer gemessene Gestaltsanisotropie ist an den Rändern des Filmbandes größer als in der Mitte, die dadurch errechnet werden kann, daß das entmagnetisierende Feld des Filmbandes ermittelt wird, wenn es in der Filmebene senkrecht zu den Rändern gesättigt ist. Diese Gestaltsanisotropie WK_Sist nämlich durch die Gleichung bestimmt:

H_Ks = 8 M tan

T/W,

(1)

in der Λ/die Sättigungs-Magnetisierung, Tdie Filmdicke und IVdie Breite des Filmbandes bedeuten. Gemäß der Gleichung (1) hat also ein Nickeleisenfilm von 350 A Dicke und 0,025 mm Breite eine Gestaltsanisotropie von 8,8 Oerstedt.

Wenn sich die Gestaltsanisotropie mit einer feldinduzierten Anisotropie Hk_f addiert, deren leichte Achse gegenüber dem Rand des Bandes einen Winkel β bildet, ist die sich ergebende Gesamtanisotropie //κτ-durch die Gleichung festgelegt:

H_Kt = (H_Ks + Hl_F + 2H_Ks- H_Kl ■ cos 2 ff)¹'¹ (2)
und der Winkel der Schrägstellung ergibt sich zu:

ι -> . K_K -sin 2β
¹ =12 · arctan -= ^!—=-.—-.-τ—. (->)

Wenn die Trcibleitung 30 der Fig.3 mit dem Band 100 gekoppelt wäre, was nicht gezeigt ist, wurden zusammengehörige Querschwellen 1(0 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 Uniäxiale Anisotropie aufweist, slellf die leichte Achse 106, die während der Vaküurhaufdampfung mit Hilfe eines ausrichtenden Magnetfeldes im

ίο Band 100 erzeugt wurde; eine nahezu gerade Linie dar. Bezüglich des Randes des Bandes 100 ist die Querschwellenwand 108 in einem Gebiet 108<i schräggestellt, so daß sie über diesen Rand hinwegläuft. Wenn dementsprechend die die Informationen führenden, zusammengehörigen Querschwellen 110 und Blochlinien 112 in dem dünnen ferromagnelischen Band 100 mit der uniaxialen Anisotropie längs der Querschwellenwand 108 fortgepflanzt werden, müssen sie zwangsfäufig der etwa geradlinigen Querschwellenwand 108 anstatt dem Umriß des Bandes 100 folgen, so daß die zusammengehörigen Querschwellen 110 und Blochlinien 112 über den Rand des gekrümmten Abschnittes des Bandes 100 hinauslaufen und die Informationen verlorengehen.

Der mit Querschwellenwänden arbeitende Datenspeicher gemäß der Erfindung enthält in Fig. 10 eine Speicherebene 120 auf einer nichtmagnetisierbaren Unterlage 122, z. B. aus Glas oder Silicium, an deren Unterseite ein Mikroband 124 aus Kupfer und an deren Oberseite eine dünne, ferromagnetische Schicht 126 von gekrümmter, sägezahnartiger Gestalt befestigt sind: siehe den bereits genannten Aufsatz von L W. Sch wee in der Zeitschrift: »AIP Conference Proceedings« und die F i g. 8. Das Mikroband 124 kann sich auch auf der Oberseite befinden; ihm folgt dann eine isolierende und glättende Schicht, z. B. aus Siliciummonoxid, auf der dann die Schicht 126 aufliegt. Auf der Schicht 126 ist eine Treibleitung 130 aus Kupfer befestigt, deren allgemeine Ausbildung in der USA-Patentschrift 39 06 466 von L ο u. a. und in F i g. 3 gezeig-, ist. Die Treibleitung 130 ist aus mehreren in Reihe

l· 1« ♦ gvov.,u„v^„

Jedesmal, wenn der Rand des Bandes nicht mit der leichten Achse der feldinduzierten Anisotropie zusammenfällt, besteht eine ausnutzbare Schrägstellung, bei Her die Wand den Rand des Bandes schneidet, wie die Gleichung (3) zeigt

In der Fig.9 ist ein mit Querschwellenwänden arbeitender Speicher mit eineir Band 100 aus einem Nickeleisenfilm von etwa 350 Ä Dicke und 10 μηι Breite als Datenspur wiedergegeben. An der Unterseite einer nichtmagnetisierbaren Unterlage 102, z. B. aus Glas, ist ein Mikroband 104 aus Kupfer und an der Oberseite das dünne, ferromagnetische Band 100 mit einer leichten Achse 106 befestigt. Wie bereits in Verbindung mit der Fig.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

Abschalter; suf~cbsi

Speicherzelle definieren und längs einer Mittellinie 132 voneinander einen gleichförmigen Abstand haben. Diese Mittellinie 132 verläuft etwa im selben Abstand von den beiden Rändern des Mikrobandes 124 und der Schicht 126. Da von den sich gegenüberliegenden Rändern der Schicht 126 die gestaltsinduzierte Anisotropie hervorgerufen wird, wird die Querschwellenwand von den der Speicherebene 120 zugerodneten Treibfeldem gezwungen, der geometrischen Mittellinie 132 der Schicht 126, die auf hintereinanderliegende Abschnitte 130a und 1306 der Treibleitung 130 ausgerichtet ist, zu folgen. Wie aus dem Grundriß der Speicherebene 120 erkennbar ist, wird durch die Gestaltsanisotropie der Schicht 126 die Querschwellenwand zwangsläufig auf die Mittellinie 132 festgelegt, während die Treibleitung 130 und das Mikroband 124 in an sich bekannter Weise als Anordnung aus einem Stück ausgebildet sind, deren geometrische Mittellinien oberhalb der geometrischen Mittellinie der Schicht 126 und demgemäß der Querschwellenwand verlaufen. Bei einer passenden Anordnung der Wände und entsprechenden Treibfeldem, wie in Vebrindung mit den F i g. 3 und 8 angegeben ist können zusammengehörige Querschwellen 136 und Blochlinien 138 an der Treibleitung 130 entlang fortgepflanzt werden, wobei sie einer nichtlinearen, also gekrümmten Datenspur in

9 10

der Querschwellenwand auf der Mittellinie 132 folgen. Oberseite der Unterlage Ϊ52 angebracht sein, wenn es

tür Fortpflanzung kann eine Folge aus drei Impulsen von einer glättenden und isolierenden Schicht, z. B. aus

unter Benutzung eines einzigen Mikrobandes 124 als Siliciumoxid, bedfcckt ist. Auf der Schicht 156 ist über

Treibleitung ausreichen; vergleiche den Aufsatz von dem Mikroband 154 eine Treibleitung 158 aus Kupfer

Sch wee u. a. in der Zeitschrift: »IEEETransaclions on ■; festgemacht, die jedoch von der ferromagndtischen

Magnetics« MAG 12, (1976), Seiten 608 bis 613. Schicht 156 durch einen Isolator t. B. aus Siliciummon-

Einen dünne"*, ferfömägnctischen FiIiII Vollkommen oxid oder einer zähen, durchsichtigen, kältebeständigen ohne Anisotropie herzustellen, ist keine einfache Polyestcrfolic auf der Basis von Äthylenglykol und Aufgabe. Versuche, isotrope Filme durch eine Vakuum- Terephthalsäure getrennt ist. Die Treibleitung 158 ist aufdampfung ohne ein magnetisches Feld zu erzielen, ι ο aus mehreren in Reihe geschalteten Abschnitten haben bislang gezeigt, daß dennoch eine magnetische aufgebaut, die je eine Speicherzelle I bis N definieren Anisotropie entstand, bei der jedoch die Orientierung und in gleichförmigen Abständen längs einer Querder leichten Achse nicht vorhersehbar war, obgleich die schwellcnwand 160 und oberhalb dieser angeordnet Werte der Anisotropie etwa dieselben wie bei Filmen sind; diese Querschwellenwand 160 ist auch längs der waren, die in einem Feld niedergeschlagen wurden; η Längsachsendes Mikrobandes 154 und der fcrromagnesiehc z. B. den Aufsatz von D. O. Smith mit dem Titel: tischen Schicht 156 ausgerichtet.
»Anisotropy in Nickel-Iron Films«, abgedruckt in der Über der Oberseite der ferromagnetischen Schicht Zeitschrift: »Journal of Applied Physics« 32 (März 1976), 156 und der Treibleitung 158 befindet sich eine Seiten 705—805. Dies bedeutet, daß das angelegte Feld Schreibtreibleitung 162, die von einem Schreibfeldgenebloß die Richtung des Magnetisierungsveklors M 20 rator 164 angetrieben wird. Am oberen Rand der festlegt, der seinerseits die magnetische Anisotropie Unterlage 152 ist ein allgemeiner Feldgencrator 166 bestimmt. Es wurde auch der Versuch unternommen, angeordnet, der an zwei Endklcmmen 154a und 154£> des vollständig isotrope Filme durch Aufdampfung in einem Mikrobandes 154 angeschlossen ist und ein Stromsignal sich gleichförmig drehenden angelegten Magnetfeld zu zum Aufbau eines allgemeinen Feldes 22 (F i g. 2) in dem erhalten; siehe den Bericht von J. B. Goodenough 2^r> Bereich der dünnen, ferromagnetischen Schicht 156 und D.O. Sm i th im Kapitel 7 des Buches: »Magnetic abgibt. Ferner befindet sich am oberen Rand der Properties of Metals and Alloys« der »American Society Unterlage 152 ein lokaler Feldgenerator 168, der mit for Metals«. Cleveland, Ohio (1960). Wie sie herausge- zwei Endanschlüssen 158a und 1580 der Treibleitung runden hatten, besitzen die Anordnungen derartiger 158 verbunden ist, der ein Stromsignal zum Aufbau eines Filme noch geringe, aber bezeichnende Beträge der _m lokalen Feldes 20 (F i g. 2) in der Schicht 156 zuführbar Anisotropie, woraus die Verfasser auf sich unterschei- ist. Am linken gekrümmten Ende der Schicht 156 sind dende Orientierungen der leichten Achsen in der ein Leseverstärker 170 und ein Aufnahmeelement 172 Anordnung schlossen, bei der diese Restanisotropie auf zum Auslesen der Binärwerte aus dem zusammengehöden Einfallswinkel zurückzuführen ist. rigen Querschwellcn und Blochlinien angeordnet, die

Das neue Verfahren zur Herstellung vollständig j<-, vom Schreibfeldgenerator 164 hervorgerufen und

isotroper Filme besteht darin, während des Niederschla- hintereinander längs der Querschwellenwand 160 in

gens die Unterlage schnell in der Gegenwart eines Richtung von Pfeilen 174 mit Hilfe der in Reihe

stetigen Magnetfeldes zu drehen. Die durch dieses geschalteten Abschnitte der Trciblcitung 158 und des

Verfahren hergestellten Filme haben sich im Experi- Mikrobandes 154 fortgepflanzt werden, wie aus der

ment praktisch frei von jeglicher wahrnehmbarer 40 USA-Patentschrift 39 06 466 von D. S. Lo u. a. hervor-

Anisotropie erwiesen, selbst wenn die empfindlichsten geht.

Meßgeräte verwendet wurden. Zusammenfassend betrachtet, wird von einem eine

In den Fig. 10 und 11 sind Speicherebenen 120 und Datenspur definierenden Band aus einem isotropen 150 anschaulich gemacht und mit den zugehörigen magnetischen Film die gestaltsinduzierte, also vom Signalen erläutert. Beider Ausführungsform der Fig. 11 ^ Umriß des Randes herrührende Anisotropie zur ist an der Unterseite einer nichtmagnetisierbaren Erzwingung einer Querschwellenwand innerhalb des Unterlage 152. z. B. aus Glas, ein Mikroband 154 aus ebenen Umrisses des Filmbandes ausgenutzt. Bei einer Kupfer und an der Oberseite eine dünne, ferromagneti- Anwendung der geslaltsinduzierten Anisotropie des sehe Schicht 156 mit einem sägezahnartigen Rand isotropen Filmbandes können nichtlineare, also gebefestigt. Das Mikroband 154 kann auch an der to krümmte Datenspuren erreicht werden.

Hierzu 7 I)IaIl Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen völlig isotroper ferromagnetischer Nickeleisenfiime für die Übertragung oder Speicherung, digitaler Daten in einer Dicke von etwa 350Ä 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; 160) des Bandes (126; 156) eine gekrümmte Querschwellenwand herbeiführbar ist.

2. Datenübertrager und -speicher mit einem nach dem Anspruch I hergestellten Nickeleisenfilm, dadurch gekennzeichnet, daß die von den beiden Randern gebildeten Sägezähne des Bandes (126; 156) mit einem konstanten Umriß und Flächeninhalt periodisch nebeneinander angeordnet sind, so daß die Spit/en 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. \30b) zusammengefügte Treibleitung (130; 158) und eingeschaltete, elektrisch isolierende Schichten eine gestapelte Anordnung bilden, in der die Mittellinie (132; 160) des Bandes (126; 156) in dichter Nachbarschaft zu dx;r des .Vlikrobandes (124; 154) und zu der der Treiblcitung (130; 158) verläuft und ausgerichtet ist.

3. Datenübertrager und -speicher nach dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (126; 156) des Nickeleisenfilmes eine völlig geschlossene Schleife und das Mikroband (124, 154) und die Treibleitung 1130; 158) nahe/u geschlossene Schleifen bilden.