DE2812675A1 - Anordnung zur codierung von magnetzylinder-einzelwanddomaenen - Google Patents
Anordnung zur codierung von magnetzylinder-einzelwanddomaenenInfo
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Description
Anmelderin: International Business Machines
Corporation, Armonk, N.Y. 10504
bu-bd
Anordnung zur Codierung von Magnetzylinder-Einzelwanddomänen
Anordnung zur Codierung von Magnetzylinder-Einzelwanddomänen
Die Erfindung betrifft eine Anordnung, wie sie dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu entnehmen ist.
Bei einem bekannten System zur Informationsverarbeitung unter Verwendung von Magnetzylinder-Einzelwanddomänenanordnungen
werden Datenbits - Null oder Eins - durch Nichtauftreten oder Auftreten von Magnetzylinder-Einzelwanddomänen dargestellt.
Bei Systemen dieser Art ist es dabei überhaupt nicht kritisch, ob Magnetzylinder-Einzelwanddomänen in ihren Domänenwandungen
ein oder zwei Paar Blochlinien oder gar überhaupt keine Blochlinien
aufweisen. Die Domänenweiterleitung erfolgt nämlich hier üblicherweise durch auf die betreffende Speichermagnetschicht
aufgelegte magnetische Streifenmuster, bestehend aus weichmagnetischen Streifenelementen; in diesem Streifenmuster
befindliche Magnetzylinder-Einzelwanddomänen werden dabei von Streifen zu Streifen unter der Einwirkung eines
sich in der Speichermagnetschichtebene drehenden Treibermagnetfeldes weitergeleitet. Magnetzylinder-Einzelwanddomänen
können also eine jeweils unterschiedliche Anzahl von vertikalen Blochlinien in ihren Domänenwandungen aufweisen, die sich ganz
grob als eine vertikale Verdrehungslinie in der Wandungsmagnetisierung
denken lassen. Diese Blochlinien trennen jedenfalls zwei Gebiete innerhalb der Domänenwandungsmagnetisierung.
■Werden nun derartige Magnetzylinder-Einzelwanddomänen durch
!besagte Streifenmuster nicht völlig zwangsläufig weitergeleijtet,
dann können Magnetzylinder-Einzelwanddomänen mit unterschiedlichen
Blochlinienanzahlen in den Domänenwandungen im Ansprechen auf ein vertikales Gradientenmagnetfeld unter-
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20Ί267Β
schiedliche Fortbewegungsrichtungen in der Speichermagnetschicht einschlagen.
Blochlinien und ihre Wirkung auf magnetische Eigenschaften
von Magnetzylinder-Einzelwanddomänen sind im einzelnen in ■ den USA Patentschriften 3 940 750 und 3 890 605 beschrieben. [ Wenn auch die Anwendung von Magnetzylinder-Einzelwanddomänen,
deren Wandungen unterschiedliche Blochlinienanzahl aufweisen,
bei oben beschriebenen Systemen äußerst nachteilig sein
kann, dann ergibt sich jedoch auch eine vorteilhafte Verwendung derartiger Magnetzylinder-Einzelwanddomänen, wenn Informationssysteme unter Verwendung von Magnetzylinder-Einzelwandmagnetdomänenanordnungen benutzt werden, denen ein Domänenschicht- j gitter, wie in der Offenlegungsschrift 2 441 280 beschrieben, ι zugrunde liegt. i
von Magnetzylinder-Einzelwanddomänen sind im einzelnen in ■ den USA Patentschriften 3 940 750 und 3 890 605 beschrieben. [ Wenn auch die Anwendung von Magnetzylinder-Einzelwanddomänen,
deren Wandungen unterschiedliche Blochlinienanzahl aufweisen,
bei oben beschriebenen Systemen äußerst nachteilig sein
kann, dann ergibt sich jedoch auch eine vorteilhafte Verwendung derartiger Magnetzylinder-Einzelwanddomänen, wenn Informationssysteme unter Verwendung von Magnetzylinder-Einzelwandmagnetdomänenanordnungen benutzt werden, denen ein Domänenschicht- j gitter, wie in der Offenlegungsschrift 2 441 280 beschrieben, ι zugrunde liegt. i
Verfahren zur Bildung von Magnetzylinder-Einzelwanddomänen ι mit jeweils vorgebbarer Anzahl von Blochlinien in ihren Do- [
mänenwandungen finden sich in den USA Patentschriften
4 001 794 und 3 996 577. Hierbei ist hervorzuheben, daß die
Anordnung nach der zuletzt genannten Patentschrift mit
großem Erfolg in der Praxis Eingang gefunden hat. Hierin
Wird die Verwendung einer Permanentmagnetschicht beschrieben,
die in Austauschkopplung mit einer Speichermagnetschicht
steht, in der Magnetzylinder-Einzelwanddomäne erzeugt und
aufbewahrt werden. Diese als Treibermagnetschicht verwendete
Permanentmagnetschicht kann dabei entweder zusammen mit oder
ohne ein äußeres in Magnetschichtebene gerichtetes zusätzliches Magnetfeld zur Einwirkung gelangen, um so in kontrollier [ter Weise Magnetzylinder-Einzelwanddomänen zu erzeugen, die
sntweder ein Blochlinienpaar (S=O) oder überhaupt keine Bloch-Linien (S=1) besitzen. Die unter Austauschkopplung auf die
Speichermagnetschicht einwirkende Treibermagnetschicht kann da-
4 001 794 und 3 996 577. Hierbei ist hervorzuheben, daß die
Anordnung nach der zuletzt genannten Patentschrift mit
großem Erfolg in der Praxis Eingang gefunden hat. Hierin
Wird die Verwendung einer Permanentmagnetschicht beschrieben,
die in Austauschkopplung mit einer Speichermagnetschicht
steht, in der Magnetzylinder-Einzelwanddomäne erzeugt und
aufbewahrt werden. Diese als Treibermagnetschicht verwendete
Permanentmagnetschicht kann dabei entweder zusammen mit oder
ohne ein äußeres in Magnetschichtebene gerichtetes zusätzliches Magnetfeld zur Einwirkung gelangen, um so in kontrollier [ter Weise Magnetzylinder-Einzelwanddomänen zu erzeugen, die
sntweder ein Blochlinienpaar (S=O) oder überhaupt keine Bloch-Linien (S=1) besitzen. Die unter Austauschkopplung auf die
Speichermagnetschicht einwirkende Treibermagnetschicht kann da-
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!bei entweder eine ionenimplantierte Schicht, eine dünne Granatischicht
mit planarer Magnetisierung oder eine dünne weichma-•gnetische Ni-Fe-Schicht sein. Weiterhin ist in dieser Patentschrift
die kontrollierte Umwandlung von Magnetzylinder-Einzelwanddomänen-Wandungsmagnetisierungszuständen
in den einen oder anderen Zustand bzw. umgekehrt beschrieben, indem die Domänenwandung
der jeweiligen Magnetzylinder-Einzelwanddomäne !einer kritischen Geschwindigkeit ausgesetzt wird, die vom
Einwirken, bzw. Nichteinwirken des äußeren, in Schichtebene ausgerichteten Magnetfeldes auf die in Austauschkopplung
stehende Magnetschicht abhängig ist. Bei diesem Verfahren wird sich eines relativ breiten einzelnen, in einem Domänenschichtgitterbereich
liegenden Leitungszuges bedient, wobei in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel zwei Metallisierungsjebenen
Anwendung finden. Zusätzlich sind die Charakteristiken ,des vertikal einwirkenden Magnetfeldes durch die Eigenschaft
!des jeweils gewählten, örtlich einwirkenden, in Schichtebene
gerichteten Magnetfeldes vorgegeben. Mit einem derartigen Verfahren
verschiebt sich eine Magnetzylinder-Einzelwanddomäne !mit dem Domänenwandungsmagnetisierungszustand S=1 unterhalb des
!elektrischen Leitungszuges während des Codierungsschrittes in
,eine erste Richtung. Anderseits bewegt sich eine Magnetzylinder-JEinzelwanddomäne
mit dem Domänenwandungsmagnetisierungszustand S=O in eine zweite, gegenüber der ersten Bewegungsrichtung
entgegengesetzte Richtung unterhalb des elektrischen Leitungszuges. Infolgedessen ist die Lage einer Magnetzylinder-Einzelwanddomäne
nach Abschluß des Codierungsschrittes von ihrem jeweiligen Domänenwandungsmagnetisierungszustand abhängig.
Die örtliche Lage der Magnetzylinder-Einzelwanddomäne wird
weiterhin durch Schwankungen in den Materialeigenschaften
der Speichermagnetschicht, mechanische Spannung der elektrischen Leitungszüge und andere Parameter beeinflußt. Derartig be- j
dingte Abweichungen in der jeweiligen Lage einer Magnetzylinder:-
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EinzeIwanddomäne nach der Codierung erschwert damit beträchtlich
die gezielte Weiterleitung von Magnetzylinder-E in ζ elwanddomänen.
Zur Erhöhung der Datenverarbeitungsgeschwindigkeit bei Magnetzylinder-Einzelwanddomänenanordnungen, insbesondere
unter Verwendung von Domänenschichtgitterbereichen besteht daher die Aufgabe der Erfindung darin, die Codierung von
Magnetzylinder-Einzelwanddomänen über ihre Wandungsmagnetisierungszustände
unter Anwenden nur einer Metallisierungsebene bei relativ geringer Platzbeanspruchung vorzunehmen,
wobei das erforderliche Vertikalmagnetfeld im wesentlich unabhängig vom örtlich einwirkenden, in Magnetschichtebene
gerichteten Magnetfeld gewählt werden kann, so daß die jeweilige örtliche Lage einer Magnetzylinder-Einzelwanddomäne
während des Codierungsschrittes kontrolliert steuerbar ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst wie es dem Kennzeichen
des Patentanspruchs 1 zu entnehmen ist.
Es werden also auf einer Speichermagnetschicht, die in der Lage ist, Magnetzylinder-Einzelwanddomänen hierin aufzubewahren,
zwei parallel zueinander verlaufende elektrische Leitungszüge angeordnet. Der Abstand zwischen den beiden
parallelen elektrischen Leitungszügen ist dabei derart, daß
sie eine örtliche, in Magnetschichtebene gerichtete Magnetfeldkomponente herbeizuführen vermögen, die ausreicht, um Mag-
!netzylinder-Einzelwanddomänen über ihre Domänenwandungsmagne-Itisierungszustände
zu codieren und darüberhinaus eine deriartige
vertikale Magnetfeldkomponente, die in der Lage ist, eine zwischen den elektrischen Leitungszügen befindliche Mag- ;
netzylinder-Einzelwanddomäne beim Stromfluß durch diese elek-]
ι
trischen Leitungszüge fest an ihrem Platz zu halten. Zusätzlichj
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ist ein äußeres in Magnetschichtebene gerichtetes Magnetfeld
auf die Speichermagnetschicht zur Einwirkung gebracht. Eine Magnetzylinder-Einzelwanddomäne wird in einen Domänenwandungsmagnetisierungszustand
S=1 codiert, wenn der Strom durch beide Leitungszüge gleichzeitig in erster Richtung fließt.
Es ergibt sich eine Codierung mit der Domänenwandungsmagnetisierung S=O, wenn beiden Leitungszügen gleichzeitig ein
Strom in gegenüber zuvor entgegengesetzter Richtung zugeführt wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildung der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird anschließend anhand einer Ausführungsbeispielsbeschreibung
mit Hilfe der unten aufgeführten Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine schematisch
dargestellte Anordnung gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 1A eine graphische Darstellung, bei der die
magnetischen Feldstärken des in Schichtebene gerichteten Magnetfeldes sowie des
; vertikal gerichteten Magnetfeldes für die
; Anordnung nach Fig. 1 aufgetragen sind,
j !
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine schematisch i
dargestellte Anordnung gemäß der Erfindung, Fig. 2A eine graphische Darstellung der gleichen
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Funktionen wie in Fig. 1A, jedoch für die erfindungsgemäße Anordnung,
Fig. 3A eine schematische Darstellung eines
ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
Fig. 3B eine schematische Darstellung eines
zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Die schematische Darstellung in Fig. 1 entspricht im wesentlichen einer Anordnung nach der USA-Patentschrift 3 996 577,
wobei eine Speichermagnetschicht 10 in Austauschkopplung mit einer hier nicht gezeigten permanenten Magnetschicht,
steht, die der oberen Oberfläche zugeordnet ist. Ein einzelner elektrischer Leitungszug 12 ist auf der oberen Oberfläche
der Speichermagnetschicht 10 angeordnet. Der elektrische Leitungszug 12 ist relativ breit, z.B. in typischer Weise
in der Größenordnung von 50 um zur Verwendung von Magnetzylinder-Einzelwanddomänen
mit einem Durchmesser von 5 pm. Die in der Darstellung nach Fig. 1 angedeutete Magnetzylinder-Einzelwanddomäne
14 läßt sich bezüglich ihrer Domänenwandungsmagnetisierung codieren, wenn sie sich in der Speichermagnetschicht
10 unmittelbar unter oder in der Nähe des Zentrums des elektrischen Leitungszuges 12 befindet.
Eine zweite Magnetisierungsebene die jedoch in der Darstellung nach Fig. 1 nicht gezeigt ist, wird benötigt, um die Magnetzylinder-Einzelwanddomäne
vor Einleiten des Codierungsvorganges in das Zentrum des elektrischen Leitungszuges 12 zu
verschieben, um sie nach Abschluß des CodierungsVorganges
dann in den Domänenschichtgitterbereich schieben zu können.
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!Fig. 1A zeigt den funktionellen Zusammenhang zwischen der
!vertikalen Magnetfeldstärke H17 in Form der Kurve 16 und der
jörtlich einwirkenden, in Schichtebene gerichteten Magnetfeld- ^stärke H in Form der Kurve 18, jeweils in Abhängigkeit von
!der Entfernung innerhalb der Speichermagnetschicht, wobei
idie betreffende Strecke jeweils durch die unterhalb oder in der Nähe des elektrischen Leitungszuges 12 liegende Magnetzylinder-Einzelwanddomäne
verläuft; vorausgesetzt natürlich, daß der elektrische Leitungszug stromdurchflossen ist.
Zum Betrieb der in Fig. 1 schematisch dargestellten Anordnung ;Wird außerdem noch ein zusätzlich von außen einwirkendes, in
;Schichtebene gerichtetes Magnetfeld benötigt, dessen Feldstärke z.B. 4000 A/m beträgt, wobei im elektrischen Leitungszug 12 ein Strom von etwa 0,5 A, hiermit zusammenwirkend, eine
jörtlich lokalisierte, in Magnetschichtebene gerichtete FeId- ! stärke H an der Magnetzylinder-Einzelwanddomänenlage hervor-Iruft.
Der Gradient des vertikal gerichteten Magnefeldes H ι ά
!bewirkt gemäß dem Verlauf der Kurve 16, daß die Magnetjzylinder-Einzelwanddomäne
sich nach rechts auf einen niedrigeren Wert der Feldstärke H17 zubewegt. Wird der Strom im
ι Z
!elektrischen Leitungszug 12 zu lange einwirken gelassen, dann
!bewegt sich schließlich die Magnetzylinder-Einzelwanddomäne zu 'einem derartig niedrigen Wert der Feldstärke H hin, daß sie
sich zu einer Streifendomäne deformiert, um schließlich in der Magnetschicht zu verlaufen. Bei dieser bekannten Anordnung
ergibt sich eine Domänenwandungsmagnetisierung mit S=1, wobei also keine Blochlinien vorhanden sind, wenn sich das örtlich
hervorgerufene, in Schichtebene gerichtete Magnetfeld, das durch den Stromdurchfluß verursacht ist, von der Feldstärke |
Hp abzieht, so daß sich die resultierende Feldstärke dem Wert :
0 A/m nähert. Hingegen bildet sich eine Magnetzylinder-Einzel- \
wanddomäne mit einer Domänenwandungsmagnetisierung S=O aus,
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also mit einem Blochlinienpaar, wenn das örtlich einwirkende,
in Schichtebene gerichtete Magnetfeld, das durch den Stromdurchfluß durch den elektrischen Leitungszug 12
hervorgerufen ist, sich zu dem zusätzlich einwirkenden, in Schichtebene gerichteten Magnetfeld addiert, so daß ein
Wert von etwa 8000 A/m bereitgestellt ist. Der Magnetisierungszustand S=1 bildet sich also in Abwesenheit oder bei Einwirken
eines resultierenden, in Schichtebene gerichteten Magnetfeldes mit sehr kleiner Feldstärke aus, wohingegen
ein Domänenwandungsmagnetisierungszustand S=O herbeigeführt wird, wenn ein beachtliches, in Schichtebene gerichtetes
Magnetfeld örtlich in der Lage der Magnetzylinder-Einzelwanddomäne wirksam ist.
Nach Abschluß des Codierungsvorganges muß die jeweilige Magnetzylinder-Einzelwanddomäne von diesem relativ breiten
elektrischen Leitungszug 12 um eine gewisse Distanz fortbewegt werden, so daß ein unmittelbar darauffolgendes Codierungsfeld
die bereits codierte Magnetzylinder-Einzelwanddomäne nicht zum Zusammenbruch oder zum Ausstreifen
bringen kann. Für den in Fig. 1 angedeuteten Fall müßte so eine 5 um breite Magnetzylinder-Einzelwanddomäne zwischen
50 um und 75 pm von dem elektrischen Leitungszug 12 fortbewegt werden, um eine schädliche Beeinflußung eines anschließend
einwirkenden Codierungsimpulses, der für die
nächste eingefangene Magnetzylinder-Einzelwanddomäne gedacht ist, auszuschließen.
Da die Magnetzylinder-Einzelwanddomänen-Bewegung in einer !
! ι
j Speichermagnetschicht nur unter begrenzter Geschwindigkeit j jmöglich ist, bestimmt die oben erwähnte erforderliche Entfernung
vom elektrischen Leitungszug 12 nach Abschluß der Codierung die Geschwindigkeit bei Datenverarbeitung unter
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unter Anwendung eines derartigen Systems. Beträgt so z.B. die Grenzgeschwindigkeit 15 m/s, dann ergäbe sich eine Zeitdauer
für die Fortbewegung einer Magnetzylinder-Einzelwanddomäne vom elektrischen Leitungszug 12 nach Abschluß einer
jeweiligen Codierung zu etwa 5 us, entsprechend einer Frequenz von 200 kHz als Betriebsfrequenz.
Bei der in Fig. 2 schematisch gezeigten Anordnung gemäß der Erfindung zur Codierung von Magnetzylinder-Einzelwanddomänen
über ihren jeweiligen Domänenwandungsmagnetisierungszustand ist eine Speichermagnetschicht 20 vorgesehen, auf
der ein elektrisches Leitungszugpaar, bestehend aus den
Leitungszügen 22 und 24 aufgebracht ist. Die Speichermagnetschicht 20 kann dabei von gleicher Art sein, wie die im
Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebene, wobei insbesondere auch hier wiederum eine besondere Permanentmagnetschicht
in Austauschkopplung hiermit stehen kann. Die elektrischen Leitungszüge 22 und 24 liegen relativ eng beieinander, z.B.
mit einem Abstand in der Größenordnung von 4 pm. Bedeutsam ,ist weiterhin, daß beide Leitungszüge parallel zueinander
verlaufen.
Ganz allgemein sollte die Breite der Leitungszüge 22 und
dem ein- bis vierfachen des Magnetzylinder-Einzelwanddomänendurchmessers entsprechen. So beträgt in typischer Weise die
,Breite der elektrischen Leitungszüge 22 und 24 bei 2,5 um jbis 5 pm starken Magnetzylinder-Einzelwanddomänen 2 bis 20 um,
!vorzugsweise jedoch 3 bis 5 um. Die jeweils gewählte elektrische Leitungszugsbreite hängt in erster Linie von der
jeweiligen Anwendung ab und stellt das Resultat verschiedener Auslegungsparameter dar. Geringere elektrische Leitungszugsbreiten
besitzen einen entsprechend geringen Platzbedarf, so daß sich hiermit höhere Datengeschwindigkeiten
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erzielen lassen. Andererseits ergeben jedoch größere Leitungszugsbreiten
geringere Stromdichten, was somit zu erhöhter Leitungszugstabilität führt. Ein tragbarer Kompromiß
muß also jeweils getroffen werden.
Der Abstand zwischen den elektrischen Leitungszügen 22 und
24 ist relativ eng und liegt z.B. in der Größenordnung von 6 um. Im allgemeinen entspricht die Abstandsabmessung dem
0,5 bis 2-fachen des Magnetzylinder-Einzelwanddomänendurchmessers. Der Abstand zwischen den elektrischen Leitungszügen
22 und 24, deren Breite bei einem Magnetzylinder-Einzelwanddurchmesser von 5 pm jeweils etwa 4 pm entspricht, würde
so zwischen 3 bis 10 um liegen, wobei ein bevorzugter Abstand mit 5 pm bis 7 pm anzusehen ist. Die Größe des Abstands
zwischen den elektrischen Leitungszügen 22 und 24 ist in sofern kritisch, als er eine derartige Abmessung besitzen
muß, daß beim Stromfluß in gleicher Richtung von der Quelle 23 über die elektrischen Leitungszüge 22 und 24
ein in Schichtebene gerichtetes örtliches Magnetfeld 28 gebildet wird, das zur Codierung von Domänenwandungsmagnetisierungszuständen
in Magnetzylinder-Einzelwanddomänen geeignet ist und außerdem eine vertikale Magnetfeldkomponente
entsprechend dem Kurvenverlauf 32 bereitzustellen vermag. Ein zusätzlich von außen in Richtung der Magnetschichtebene
einwirkendes Magnetfeld mit einer Feldstärke zwischen 1600
bis 4800 A/m wird von der Feldquelle 21 bereitgestellt.
Der Verlauf des örtlich in Schichtebene gerichteten Magnetfeldes, wie er durch die Kurve 28 angedeutet ist, besitzt
zwischen den Maxima ein Minimum 30, das direkt oberhalb des jAbstandes zwischen den Leitungszügen 22 und 24 auf der
ßpeichermagnetschicht gelegen ist. Der Verlauf des vertikalen Magnetfeldes, wie er durch Kurve 32 wiedergegeben ist, ent-
|hält zwischen einem Zwischenminimum und einem Zwischenmaxi-
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mum einen Nulldurchgang 34, der in etwa im Mittelpunkt des Abstandes zwischen den Leitungszügen 22 und 24 liegt.
Wird ein Strom auf die Leitungszüge 22 und 24 übertragen,
dann wird die zwischen den Leitungszügen eingefangene Magnet-.zylinder-Einzelwanddomäne
aufgrund dieses Verlaufs der Vertikalmagnetisierung im Bereich des Nulldurchgangs 34
festgehalten, so daß sie sich nicht auf das absolute Minimum ■der Kurve 32 zubewegen kann. Ist der Abstand zwischen den
elektrischen Leitungszügen 22 und 24 zu gering, dann ist das beim Nulldurchgang 34 gelegene Zwischenminimum zu
flach, um hierdurch die eingefangene Magnetzylinder-Einzelwanddomäne festhalten zu können, so daß sie sich dann trotzidem
auf das absolute Minimum der Kurve 32 zubewegt, wo sie 'dann ausstreifen wird. Ist der Abstand hingegen zu breit, dann
ist das Zwischenminimum 30 im Kurvenverlauf 28 derart tief, daß eine beträchtliche Stromstärke zur Codierung der Domänen-
!wandungsmagnetisierung der eingefangenen Magnetzylinder-'Einzelwanddomäne
erforderlich wird.
^Um die Betriebsweise der in den Fign. 2 und 2A charakterisierten
Anordnung zu erläutern, sei eine zusätzlich von ;außen einwirkende, in Schichtebene gerichtete Magnetfeldstärke
jvon etwa 4000 A/m und eine Stromstärke von 0,25 A in beiden elektrischen Leitungszügen 22 und 24 angenommen, wobei die
Stromrichtung in beiden Leitungszügen die gleiche ist. In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel besitzen die elektrischen
Leitungszüge 22 und 24 eine Breite von je 4 pn. Diese beiden elektrischen Leitungszüge sind voneinander durch
einen Abstand von 6 pm getrennt. Das Zusammenwirken beider 4 um breiten elektrischen Leitungszüge, die parallel in einem
Abstand von 6 pm zueinanderliegend angeordnet sind, führt
zu einem örtlich, in Schichtebene gerichteten Magnetfeld innerialb
dieses Abstandes, das ausreichend ist, die Domänenwan-
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dungsmagnetisierung&zustände einer jeweils eingefangenen Magnetzylinder-Einzelwanddomäne zu codieren; wobei außerdem
gewährleistet ist, daß ein sich hierbei gleichzeitig ausbildendes vertikal gerichtetes Magnetfeld innerhalb des Abstands
zwischen den beiden elektrischen Leitungszügen ausreichend hoch
ist, um eine hierin eingefangene Magnetzylinder-Einzelwanddomäne im Mittelpunkt zwischen den beiden elektrischen Leitungszügen 22 und 24 während des CodierungsVerfahrensschrittes
festzuhalten. Wird der Strom in erstes Richtung durch beide Leitungszüge übertragen, dann bildet sich eine Domänenwandungsmagnetisierung
mit S=1 in der jeweils eingefangenen Magnetzylinder-Einzelwanddomäne aus. Wird demgegenüber der
Strom in umgekehrter Richtung durch beide elektrische Leitungszüge 22 und 24 übertragen, dann ergibt sich eine Magnetzylinder-Einzelwanddomäne
mit einer Wandungsmagnetisierung S=O.
In der schematischen Abbildung nach Fig. 3A ist ein Ausführungsbeispiel
der Anordnung zweier Leitungszüge 40 und
auf einer hier nicht gezeigten Speichermagnetschicht dargestellt, wobei sich eine Magnetzylinder-Einzelwanddomäne 44
im hierzwischen gebildeten Spalt befindet. Bei vorliegendem Ausführungsbeispiel liegen die zum Codieren verwendeten
elektrischen Leitungszüge 40 und 42 auf der gleichen Ebene
wie die hier nicht gezeigten elektrischen Leitungszüge zum Versetzen und Verschieben der Magnetzylinder-Einzelwanddomänen,
so daß sich also hiermit ein Einebenenmetallisierungs-: system ergibt. Die zum Codieren verwendeten elektrischen ;
Leitungszüge 40 und 42 lassen sich darüberhinaus auch zum '
[Umsetzen bzw. Versetzen der Magnetzylinder-Einzelwanddomänen vor und nach dem Codierungsschritt verwenden, indem in geeigneter
Weise entsprechende Ströme durch die bzw. einen der elektrischen Leitungszüge 40 und 42 übertragen werden.
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Das in Fig. 3A angedeutete Ausführungsbeispiel läßt eine relativ hohe Datengeschwindigkeit beim Einsatz zur Datenverarbeitung
zu, so daß sich im Vergleich zu bisher eine sehr viel vorteilhaftere Wirkungsweise ergibt. Dies ergibt sich
daraus, daß nach Abschluß der Codierung die jeweils codierte Magnetzylinder-Einzelwanddomäne nur um 10 um bis 15 um von
ihrer Codierungslage hinweggeschoben werden muß, um im wesentlichen
unbeeinflußt vom nächsten angelegten Codierungsimpuls bleiben zu können. Dies ist aber erheblich weniger als es bei
bisherigen Anordnungen der Fall ist. Beträgt z.B. so, wie oben angegeben, die Verschiebegeschwindigkeit für Magnetzylinder-Einzelwanddomänen
maximal 15 m/s, dann ergibt sich für das erforderliche Zeitintervall, um eine Magnetzylinder-Einzelwanddomäne
um 15 pm hinweg in eine neue örtliche Lage zu verschieben, etwa 1 us, entsprechend einer Betriebsfrequenz von 1 MHz.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel, das in Fig. 3B angedeutet ist, sind wiederum zwei parallel zueinander verlaufende
.elektrische Leitungszüge 50 und 54 auf einer Speichermagnetschicht
angeordnet; jedoch sind hieran zwei sich von der Leitungslücke weg erstreckende Ausleger 52 und 56 am unteren
Ende der elektrischen Leitungszüge 50 und 54 angebracht. Die
;sich zwischen den elektrischen Leitungszügen befindende Magnetzylinder-Einzelwanddomäne
58 ist zum Codieren im Zwischenraum zwischen den elektrischen Leitungszügen 54 und 50 gelegen.
iEin derartiges Ausführungsbeispiel erfordert eine zweite iMetallisierungsebene, um die Magnetzylinder-Einzelwanddomänen
(umsetzen, bzw. versetzen zu können. Ein Vorteil dieses Ausjführungsbeispiels
liegt aber darin, daß nach Codieren einer Magnetzylinder-Einzelwanddomäne bezüglich ihrer Domänenwandungsmagnetisierung
diese nur um 7 pm hinweg von ihrer örtlichen Codierungslage verschoben zu werden braucht, um vom
nächsten angelegten Codierungsimpuls nicht mehr beeinflußt
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werden zu können. Infolgedessen ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel
die Datengeschwindigkeit höher als bei bekannten Anordnungen, wobei gleichzeitig der Platzbedarf ent-
sprechend abgesenkt wird. [
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird I der Strom an einen elektrischen Leitungszug kurze Zeit vor
Anlegen eines elektrischen Stromes an den zweiten elektrischen ! Leitungszug übertragen. Durch Anlegen zeitlich aufeinander- j
folgender Stromimpulse ergibt sich eine kontrollierte Ver- [
Schiebung für die jeweilige Magnetzylinder-Einzelwanddomäne ; wärend des Codierungsvorgangs, so daß hierdurch die Codierungs4
zählerrate herabsetzbar ist.
Falls erforderlich, lassen sich die elektrischen Leitungszüge
40 und 42 in Fig. 3A und die elektrischen Leitungszüge 50 und 54 in Fig. 3B an einem oder an beiden Enden miteinander
verbinden. In diesem Falle kann natürlich nicht eine zeitlich abgestufte Stromimpulszuführung vorgesehen werden.
Die Domänenwandungsmagnetisierungs-Zustandscodierung in Verfahren
und Anordnung gemäß der Erfindung führt zu einer An- :zahl von Vorteilen. Die Zwei-Leitungszugsstruktur gestattet,
das vertikale Magnetfeld in seinem Gradienten innerhalb weiter Grenzen zu steuern, unabhängig von der in Schichtebene
gerichteten Feldmagnetisierung. Infolgedessen läßt sich eine Einzelwanddomänenverschiebung während einer Zustandsänderung
steuern, wohingegen bei Anwenden der bekannten Ausführung mit nur einem elektrischen Leitungszug die Domänengeschwindigkeit
während der Magnetisierungszustandsänderung zu hoch geraten
kann, so daß unter Umständen eine Instabilität in der Magnetzylinder-Einzelwanddomänen-Wandungsmagnetisierung zu verzeichnen
ist. Die Anordnung gemäß der Erfindung erlaubt ebenso
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I wie bekannte Anordnungen das Anwenden von Schreibfunktionen,
der Erzeugung, Zustandsänderung und Versetzung von Magnetzylinder-Einzelwanddomänen;
Dank der Erfindung jedoch läßt
!sich dieses, falls erforderlich, mit Vorsehen nur einer
'einzigen Metallisierungsebene durchführen. Einebenenmetalli-Isierung ist bedeutsam, wenn elektrische Leitungszüge verjwendet werden, um die örtlich erforderlich Vormagnetisierung bereitzustellen, die jeweils eingefangene Magnetzylinder-Einzelwanddomänen zu stabilisieren vermag. Andere Vorteile
führen zu erhöhter Datengeschwindigkeit und entsprechend verjringertem Flächenbedarf.
!sich dieses, falls erforderlich, mit Vorsehen nur einer
'einzigen Metallisierungsebene durchführen. Einebenenmetalli-Isierung ist bedeutsam, wenn elektrische Leitungszüge verjwendet werden, um die örtlich erforderlich Vormagnetisierung bereitzustellen, die jeweils eingefangene Magnetzylinder-Einzelwanddomänen zu stabilisieren vermag. Andere Vorteile
führen zu erhöhter Datengeschwindigkeit und entsprechend verjringertem Flächenbedarf.
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Claims (1)
- PATENTANSPRÜCHEAnordnung zur Codierung von Magnetzylinder-Einzelwanddomänen mit Hilfe unterschiedlicher Domänenwandungsmagnetisierungen, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Speichermagnetschicht in an sich bekannter Weise zwei parallel zueinander verlaufende elektrische Leitungszüge aufgebracht sind, deren Abstand so ausgelegt ist, daß ein bei Stromdurchfluß durch die elektrischen Leitungszüge auftretendes Magnetfeld über seine in Schichtebene gerichtete Komponente zur Herbeiführung eines vorgebbaren Wandungsmagnetisierungzustandes und die vertikal zur Schichtebene ausgerichtete Feldkomponente zum Festhalten einer zwischen beiden elektrischen Leitungszügen befindlichen Magnetzylinder-Einzelwanddomäne ausreicht, so daß bei Stromdurchfluß beider elektrischer Leitungszüge in einer Richtung ein erster Wandmagnetisierungszustand in der festgehaltenen Magnetzylinder-Einzelwanddomäne und bei gegenüber zuvor entgegengesetzt gerichtetem Stromdurchfluß ein zweiter Wandungsmagnetisierungszustand in einer festgehaltenen Magnetzylinder-Einzelwanddomänen herbeiführbar ist.2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der elektrischen Leitungszüge zwischen 2 bis 20 tun liegt.J3. Anordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekenn-j zeichnet, daß die Breite der elektrischen Leitungszüge dem 1 bis 4-fachen Durchmesser der jeweils zu025 8098 A 1 /0731281267hcodierenden Magnetzylinder-Einzelwanddomäne entspicht.4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den elektrischen Leitungszügen 3 bis 10 pn beträgt.'5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Leitungszügen dem 0,5 bis 2-fachen Durchmesser der jeweils zu codierenden Magnetzylinder-Einzelwanddomäne entspricht.6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden elektrischen Leitungszüge an einem Ende miteinander verbunden sind.7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß die Verbindungsleitung zwischen beiden elektrischen Leitungszügen auf der Speichermagnetschicht, senkrecht zu den elektrischen Lei tungs zügen verlaufend,, angeordnet ist.8. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Maßnahmen getroffen sind/ um gleichzeitig mit Anlegen eines elektrischen Stromes durch die elektrischen Leitungszüge ein in Schichtebene gerichtetes Magnetfeld auf die Speichermagnetschicht in Einwirkung zu bringen.SA 976 O25 809841/0731
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/783,378 US4085454A (en) | 1977-03-31 | 1977-03-31 | Method and apparatus for the controlled generation of wall encoded magnetic bubble domains |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2812675A1 true DE2812675A1 (de) | 1978-10-12 |
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Family Applications (1)
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DE19782812675 Withdrawn DE2812675A1 (de) | 1977-03-31 | 1978-03-23 | Anordnung zur codierung von magnetzylinder-einzelwanddomaenen |
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Families Citing this family (1)
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JPS51114035A (en) * | 1975-04-01 | 1976-10-07 | Fujitsu Ltd | Memory unit in the valve magnetic domains |
JPS51116633A (en) * | 1975-04-05 | 1976-10-14 | Fujitsu Ltd | Cylindrical magnetic domain device |
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- 1978-03-23 DE DE19782812675 patent/DE2812675A1/de not_active Withdrawn
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FR2386101A1 (fr) | 1978-10-27 |
US4085454A (en) | 1978-04-18 |
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