DE2817862A1 - Magnetblasen-stuetzung bei feldzugriff - Google Patents

Description

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Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

bu / sue Hagnetblasen-Stützung bei Feldzugriff

Die Lrfindung betrifft eine Anordnung, wie sie dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu entnehmen ist.

Die Möglichkeit, Magneteinzelwanddomänen, kurz Magnetblasen genannt, zu erzeugen, zu stützen, v/eiterzuleiten und zu erfassen, wird ausgenutzt, um Speicher- und Schaltfunktionen hauptsächlich zur Anwendung bei Datenverarbeitung durchzuführen. Die Magnetblasenstellen örtlich begrenzte Bereiche einer Magnetisierung dar, die gegenüber ihrer Umgebung entgegengesetzt gerichtet ist, wobei unter Umgebung eine Magnetschicht verstanden wird, die geeignet ist, Magnetblasen beizubehalten. Auf einer derartigen Magnetschicht sind fernerhin Mittel angebracht, um die Weiterleitung der Magnetblasen über magnetische Leitungspfade zu bewerkstelligen. Die gebräuchlichste Methode zur Weiterleitung von Magnetblasen besteht in der Feldzugriffsmethode, wobei geeignet geformte, magnetische Streifenelemente auf der die Magnetblasen enthaltenden Magnetschicht aufgebracht sind, welche unter Einfluß eines sich in Schichtebene drehenden Treibermagnetfeldes die Weiterleitung der Magnetblasen von Streifenelement zu Streifenelement infolge hieran aufanderfolgend auftretender Potentialmulden verursachen; indem also Magnetblasen synchron mit wandernden Potentialmulden ebenfalls weitergeleitet werden. Zur Beibehaltung der Magnetblasen in der Magnetschicht dient außerdem ein Stützmagnetfeld, dessen Richtung senkrecht zur Magnetschichtebene liegt, wobei dann die Wechselwirkung zwischen Stütz- und Treibermagnetfeldern eine stabile Weiterleitung der Magnetblasen längs des durch die magnetischen Streifenelemente definierten magnetischen Leitungspfades besorgen. Das sich in Schichtebene drehende

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Treibenaagnetfeld rotiert also mm eirne achse, die parallel zur Sichtung des StfätzEtagnetfeleies gerichtet ist.

Es sind mannigfache SnordntEmgen bekannt, ram Magneten lasen mit Hilfe einer Magnetfolase&weiche wahlweise auf einen von mehreren !magnetischen Leitrarngspfaden weiterzuleiten. Bei einer Art einer derartigen EBagmetweicfie ist ein elektrischer Iieitungszug zur öberkreuzung des MtagEeetischem Leifafflngrspfades angeordnet, so daß Auftreten oder Michtamftreten eines Stromes in diesem elektrischen Iteittingszticjes festlegt, welcher der möglichen magnetischen Leitungspfade für eine Heiterleitung einer jeweils betreffendem EüSagnetblase dienen soll.

Zur Herstellung von Magnetblasen-Fmjäktionseimheiten lassen sich Verfahren anwenden, wie sie zur Herstellung von monolithisch integrierten Halbleiterschaltkreisen bekannt sind, nämlich wahlweises Auftragen und/oder Ätzen von Material über zur Erzielung der angestrebten Muster dienende Masken. Ein speziell vorteilhaftes Herstellungsverfahren läßt sich mit Einzelebene-Maskenschrittverfahren, hiemach abgekürzt EHV, bezeichnen, wobei ein einziger Ilaskenschritt zumindest die kritischen Muster der Funktionseinheit definiert. Dementsprechend bestehen gleiche kritische Hester auch aus dem gleichen Material. Ein Beispiel für eine derartige Magnetblasenübertragungsweiche, die durch Anwenden dieses EHV-Verfahrens hergestellt wird, ist an anderer Stelle vorgeschlagen.

Für Herstellung und Betrieb von Magnetblasen-Funktionseinheiten ist die zulässige Toleranz bei Änderungen der Stütz- und Treibermagnetfelder, wobei ein Hinweis für die erzielte Güte einer derartigen Funktionseinheit darin besteht, daß der

Bereich der Magnetfeldamplituden, also der Betriebsspielraum der Funktionseinheit ein bestimmtes Ausmaß besitzt. Es hat sich herausgestellt, daß der Betriebsspielraum von EMV-

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llagnetblasen-Funktionseinheiten, bei denen ein elektrischer Leitungszug bei Anwenden der Feldzugriffsmetbode einen magnetischen Leitungspfad überquert, an sich nur einen begrenzten Betriebsspielraun hinsichtlich der Magentblasenweiterleitung besitzt. Speziell sind Magnetblasen-Zusanrtienbrüche im Bereich des elektrischen Leitungszugs festgestellt worden. Es hat sich dann fernerhin ergeben, daß es äußerst schwierig ist, Magnetblasenweiterleitungswerke bereitzustellen, die einen unter Anwendung der EE-iV-Technik den magnetischen Leitungspfad überquerenden, elektrischen Leitungszug aufweisen bei Betrieb mit Magnetblasen kleinen Durchmessers in betriebszuverlässiger Weise zu betreiben, wobei die Gründe für diese Schwierigkeit zunächst nicht erkennbar gewesen sind.

Diese spezielle Schwierigkeit akzentuiert sich noch, wenn angestrebt wird, ?!agnetblasen anzuwenden, deren Durchmesser in der Größenordnung von höchstens 1 pm. liegt.

Werden Magentblasen-Funktionseinheiten verwendet, die nicht mit Hilfe von Ef-iV-Verfahren hergestellt worden sind, dann hat sich gezeigt, daß Magnetblasen ausstreifen oder zusammenbrechen können, wenn sie in die Nähe des elektrischen Leitungszuges gelangen. Das Ausstreifen von Magnetblasen zeigt sich bei einer Slagnetweiche, die aus Y-Magnetstreifenelementen auf der Magnetschicht aufgebaut ist, und zwar zwischen einem Streifenelement und einem oder anderen benachbarten Streifenelement. Beide Arten von Schwierigkeiten beruhen also auf äußerst begrenzte Betriebsspielräume, wobei im zuerst genannten Fall der untere Betriebsspielraum und im letzteren Fall der obere BetriebsSpielraum zum Tragen kommt.

Bei dieser Lage besteht die Aufgabe der Erfindung zur Erhöhung des Betriebsspielraumes bei Magnetblasen-Funktionseinheiten unter Anwenden des Feldzugriffsverfahrens darin, geeignete

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Maßnahmen im Bereich von Überquerungsstellen eines elektrischen Leitungszuges über magnetische Leitungspfade, insbesondere bei Magnetblasen-VJeichen zu treffen, durch die Magnetblasen hier schädlichen Einflüssen entzogen sind und damit in der Magnetschicht beibehalten bleiben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, wie es dem Kennzeichen des Patentanspruchs 1 zu entnehmen ist.

Demnach werden also gemäß der Erfindung in einem durch EIIV-Verfahren hergestellten Magnetblasen-System, wie z. B. einer Magnetblasen-Weiche, wo ein elektrischer Leitungszug einen magnetischen Leitungsdraht überkreuzt, ein Magnetfeld zusätzlich zu den Stütz- und Treibermagnetfeldern zum Aufrechterhalten von Magnetblasen im Nachbarschaftsbereich des elektrischen Leitungszuges während des Zeitraumes, wenn eine Magnetisierungsumlcehr, bedingt durch den elektrischen Leitungszug, herbeigeführt wird, zu stützen, bzw. in der ?4agnetschicht beizubehalten. Ein Beispiel für eine hierfür geeignete Magnetfeldquelle ergibt sich vorzüglich aus der Wirkung eines im elektrischen Leitungszug zum geeigneten Zeitpunkt in bezug auf die jeweilige Drehlage des Treibermagnetfeldes auftretenden Stromimpulses. Die Wirkung des Stromimpulses läßt zwei Aspekte zu, nämlich einen, bei dem der Stromimpuls ein Magnetfeld verursacht, das seinerseits zu einer die Magnetblase unterstützende Potentialquelle führt; und einen anderen, bei dem der im elektrischen Leitungszug auftretende Stromimpuls eine Versetzung der Magnetblase von diesem elektrischen Leitungszug bzw. dessen Bereich hinweg herbeiführt, dessen Bereich, wie erwähnt, während eines Magnetisierungsumkehrprozesses speziell für Magnetblasen schädlich ist. In beiden Fällen also sorgt das zusätzlich angelegte Magnetfeld dafür, daß jegliche Magnetblasenvernichtung bei den vorhandenen Amplituden der Stütz- und Treibermagnetfelder verhindert wird, so daß hierdurch nicht unwesentlich der Betriebsspielraum der Funktionseinheit erhöht wird. Der Stromimpuls kann dabei von YO 976 087

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beliebiger Polarität sein, obgleich die geometrische Gestaltung: der Funktionseinheit für einen Impuls eine höhere Amplitude j erfordern könnte. I

Außerdem erhöht sich dank der Erfindung der BetriebsSpielraum in Feldzugriffs-Magnetblasen-Funktionseinheiten unabhängig davon, nach welchem Verfahren diese hergestellt sind. Im einzelnen läßt sich durch eine zusätzliche Magnetfeldquelle, die mit den Stütz- und Treibermagnetfeldern zusammenwirkt, das Ausstreifen oder der Zusammenbruch von Magnetblasen verhindern. Ein derartiges Magnetfeld läßt sich durch einen entsprechenden Stromimpuls in einem Leitungszug der Funktionseinheit hervorrufen, wobei über jeden Leitungszug ein zweiter Stromimpuls zur Unterstützung der Funktionseinheitswirksamkeit übertragen werden kann. So kann z. B. in einer Magnetblasenweiche, die zur Bestimmung der Schaltfunktion einen selektiv gepulsten elektrischen Leitungszug enthält, ein zusätzlicher Impuls übertragen werden, um das Ausstreifen oder den Zusammenbruch von Magnetblasen zu verhindern.

Erfindungsgemäß wird hierzu eine Impulsfolge im betreffenden elektrischen Leitungszug übertragen, bei welcher ein zuerst eintreffender Stromimpuls letzteres erwähntes Ausstreifen oder Zusammenbrechen von Magnetblasen verhindert. Ein hiernach eintreffender zweiter Impuls verhindert dann den Magnetblasenzusammenbruch im Bereich des elektrischen Leitungszuges. Ein dritter Stromimpuls wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wahlweise angelegt, um die Wirkung der Funktionseinheit zu unterstützen. Während der erste und der dritte Impuls von gleicher Polarität sind, kann der zweite Impuls

!beliebige Polaritäten aufweisen. Aus der Ausgestaltung der !Funktionseinheit jedoch kann sich ergeben, daß ein Impuls der ieinen oder anderen Polarität eine relativ hohe Amplitude besitzen sollte.

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!Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ,lassen sich den Unteransprüchen entnehmen.

bie Erfindung wird anschließend anhand einer Ausführungsbeispielsbeschreibung mit Hilfe der unten aufgeführten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine schematisch ange

deutete Schnittstelle einer Hauptschleife mit einer Nebenschleife, enthaltend eine impulsgesteuerte Magnetblasenv/eiche, wobei

Fig. 2 den Ausschnitt mit der Magnetblasenweiche

! bildet,

Fig. 3 eine graphische Darstellung, bei der die

i Ordinate die Stützfeldstärke und die Abszisse

I die Treiberfeldstärke anzeigt,

Fig. 4 ein schematisches Blockdiagramm zur Erläu- ! terung des Betriebs einer Magnetblasenweiche,

!Fign. 4Au. 4B Impulsdiagramme für die zum Betrieb der

' Anordnung nach Fig. 4 erforderlichen Strom-

. impulse.

•Die in Fig. 1 schematisch gezeigte Anordnung ist im Einzelnen in der USA-Patentschrift 3 618 054 beschrieben. Die hier gezeigte Nebenschleife besteht aus einer Reihe von Y- und I-Magnetstreifenelementen 15 und 16. Gleicherweise besteht auch die Hauptschleife aus einer Serie von Y- und I-Magnetstreifenelementen 17 und 18. Für die Zwecke vorliegender Erfindung sind die dargestellten magnetischen Weiterleitungs-Streifenelemente lediglich beispielsweise aus einer Vielzahl ι YO 976 087

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von an sich bekannten Weiterleitungsstrukturen herausgegriffen, auf die sich die Erfindung natürlich ebenfalls anwenden läßt. Von speziellem Interesse ist jedoch die Magnetblasenweiche an der Schnittstelle zwischen Haupt- und Nebenschleife, bestehend aus einem Y-Streifenelement 19 und einem I-Streifenelement 20 und dem diese Stelle überkreuzenden elektrischen Leitungszug 21. Eine derartige spezielle Magnetblasenweiche, hergestellt mit Hilfe eines EMV-Verfahrens, ist bereits an anderer Stelle vorgeschlagen, die Erfindung also als solche nicht hierauf gerichtet ist. Im Ansprechen auf ein in geeigneter Weise angelegtes Treibermagnetfeld, wie es z. B. links unten in Fig. 1 angedeutet ist, welches mit einem Stützmagnetfeld in bekannter Weise zusammenwirkt, werden Magnetblasen sowohl in Nebenais auch in Hauptschleife weitergeleitet, wobei die Magnetblasen im Ansprechen auf das Auftreten oder Nichtauftreten eines Stromimpulses im elektrischen Leitungszug 21 von der Nebenschleife zur Hauptschleife überwechseln können oder nicht. Eine gleichartige Magnetblasenübertragungsweiche läßt sich vorsehen, um Magnetblasen oder eine Folge von Magnetblasen wahlweise von der Hauptschleife auf die Nebenschleife zu übertragen.

Da Fig. 2 einen Ausschnitt der Fig. 1 bildet, sind dort die gleichen Komponenten gezeigt. Zur Erläuterung der Betriebsweise in Abhängigkeit von den verschiedenen Drehlagen des Treibermagnetfeldes wird die Bezifferung, wie im "Stern" links unten angegeben, herangezogen. Befindet sich so die Drehlage des Treibermagnetfeldes in Phase 2, dann wird eine die Magnetblasenweiche erreichende Magnetblase am mit A bezeichneten Arm des Y-Magnetstreifenelementes angelagert. Dreht sich das Treibermagnetfeld in die Phase 3, dann wird eine Magnetblase an die Stelle J des Magnetstreifenelementes 19 angelagert. Sowie das Treibermagnetfeld die Drehlage 4 einnimmt, zeigt sich für die von der Magnetblase einzunehmende Position eine !mögliche Zweideutigkeit, die darin besteht, daß die Positionen [e im I-förmigen Streifenelement 20 und E im Y-streifenförmigen Element gleichermaßen begünstigt sind. Beim Zählen eines YO 976 087

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Stromimpulses im elektrischen Leitungszug 21 wird sich jedoch die Magnetblase in die Position E bewegen, und sowie sich das !Treibermagnetfeld in die Phase 1 begibt, verschiebt sich die tlagnetblase in die Position F. Andererseits verfolgt die Magnetblase unter der Einwirkung eines Stromimpulses geeigneter: Polarität im elektrischen Leitungszug zwischen den Phasen 2 bis 4 den magnetischen Leitungspfad, der durch die Positionen Ά-J gebildet wird. Mit anderen Worten, je nach Auftreten oder Fehlen eines Stromimpulses im elektrischen Leitungszug 21, bestimmt sich der magnetische Leitungspfad, den eine Magneteinzelwanddomäne nach Passieren der Magnetblasenweiche verfolgen wird. ;

pins der Ziele der Erfindung besteht darin, den Betriebsspiel- . [raum der Magnetblasen-Funktionseinheiten zu erhöhen. Wie , izuvor erwähnt, führen Magnetblasenweichen der gezeigten Art ^; leicht zu Magnetblasenzusammenbrüchen, wenn sich Magnetblasen ; von den Positionen A bis J verschieben und außerdem ergibt [sich leicht ein Ausstreifen der Magnetblasendomänen auf der (Wegstrecke zwischen den Positionen A bis B, während des !Zeitraumes, bei dem eine Magnetblase bei der Position A anzutreffen ist. Es hat sich fernerhin herausgestellt, daß bei !Erhöhung der Magnetfeldstärke, die auf die Baueinheit gemäß ; !Flg. 1 zur Einwirkung gelangt, schließlich eine Grenze erreicht wird, wo Magnetblasen im Bereich der Position J danach streben,: zusammenzubrechen. Das Ausstreifen von Magnetblasen ergibt !sich hingegen in einem unteren Betriebsbereich, wohingegen _; jder Zusammenbruch im oberen Betriebsbereich zu finden ist. ; iDie Wirkung der Erfindung ist also darin zu sehen, daß zur Erhöhung der Betriebszuverlässigkeit der BetriebsSpielraum :

für Magnetblasenfunktionseinheiten entsprechend vergrößert ;

wird. Die Begrenzung des oberen Betriebsbereichs ist deshalb störend, als versucht wird, den Magnetblasendurchmesser mehr und mehr zu reduzieren. Ist so z. B. der Magnetblasendurchmesser kleiner als 1 um, wobei der elektrische Leitungszug 21

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eine Breite von etwa 2 um aufweist, dann stellt ein stark begrenzter oberer Betriebsbereich unter Umständen eine ernstliche Beeinträchtigung zum Betrieb der Funktionseinheit dar. Im Koordinatenfeld nach Fig. 3 ist für vier obere Betriebsbereiche einer in Fig. 1 und 2 gezeigten Magnetblasenweiche die jeweilige Abhängigkeit aufgetragen. Die vier Funktionsverläufe sind dabei durch die Bezugsbuchstaben a, b, c und d gekennzeichnet, wobei in diesem Feld ebenfalls die durch den elektrischen Leitungszug 21 übertragenen Stromimpulse angedeutet sind. Die zur Kurvendarstellung in dieser graphischen Darstellung herangezogenen Magnetblasenweichen ergeben sich aus riagnetblasen mit 5 Aim Durchmesser in einer Granatschicht, die mit einer 450 nm dicken Oxidschicht überzogen ist, der ein Goldfilm von 300 nm überlagert ist. Ein STiFe-FiIm mit einer Dicke von 300 nm ist über dem Goldfilm abgelagert. Wie sich aus Fig. 3 ergibt, ist der Stromimpuls für den Fall (a) zwischen den Phasen 2 bis 4 wirksam und verweilt hierzwischen in Amplitude und Polarität unverändert.

Der Mechanismus der zum Zusammenbruch von Magnetblasen in Position J unter dem Einwirken von Magnetfeldstärken oberhalb des Betriebsbereichs (a) führt, läßt sich noch nicht genau verstehen. Es wird jedoch angenommen, daß das Vorhandensein des elektrischen Leitungszuges 21, der ebenso wie das Y-Magnetstreifenelement aus einer weichmagnetischen Schicht aus NiFe (Permalloy) besteht, eine entscheidende Rolle im zum Magnetblasenzusammenbruch führenden Vorgang spielt. Im einzelnen ergibt sich für Phase 2 eine Magnetisierung zur linken des elektrischen Leitungszuges. Aufgrund der Längserstreckung des elektrischen Leitungszuges ergibt sich eine starke entmagnetisierende Feldstärke in Richtung 3, so daß, sowie sich das ; Treibermagnetfeld zwischen Phasen 2 und 3 dreht, die Leitungs- ■ zugsmagnetisierung, wenn überhaupt, dann nur einer geringen ! Änderung unterworfen ist. Sowie das Treibermagnetfeld Phase 3 : überstreicht und anfängt, sich der Phase 4 zu nähern, j

ändert sich die Magnetisierungsrichtung im Leitungszug 21, >

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was zur Folge hat, daß bei Phase 4 die Magnetisierung zur rechten gerichtet ist. Während dieses Magnetisierungsumkehrprozesses hat sich gezeigt, daß sich die Permeabilität des elektrischen Leitungszuges 21 drastisch reduziert, so daß der Magnetblasenzusamraenbruch im Bereich J ein direktes Ergebnis dieser Wirkung darstellt. Um die Magnetblasenintetegrität beizubehalten, ist ein örtlich lokalisiertes Magnetfeld erforderlich, um die zeitlich begrenzte Permeabilitätsabsenkung, hervorgerufen durch die Magnetisierungsumkehr, zu überwinden. Der Permeabxlitätsrückgang des elektrischen Leitungszuges 21 während der Magnetisierungsumkehr ist also zeitlich begrenzt im Bereich der Phase 3, wobei die räumliche Begrenzung durch den Bereich des elektrischen Leitungszuges festgelegt ist. Die räumliche Begrenzung der Wirkung ist fernerhin dadurch festgelegt, daß die Magnetblasen sich nur im Bereich des magnetischen Leitungspfades aufhalten.

Erfindungsgemäß hat sich nun herausgestellt, daß das Anwenden eines zusätzlichen, örtlich lokalisierten Magnetfeldes für eine begrenzte Zeitdauer die oben beschriebnen Schwierigkeiten zu überwinden vermag. Vorzugsweise läßt sich ein derartiges zeitlich begrenztes, örtlich lokalisiertes, zusätzliches Magnetfeld durch entsprechende Modifizierung des über den elektrischen Leitungszug 21 zugeführten Stromes, der in Abwandlung unterschiedlich gegenüber dem Strom ist, der zwischen Phasen 2 bis 4 im Beispiel (a), Fig. 3, anliegt, zur Einwirkung bringen.

So gilt z. B. die Auftragung für den oberen Betriebsbereich (b) für Ströme im elektrischen Leitungszug 21, wie durch das •Phasendiagramm (b) angedeutet. Das heißt im einzelnen, daß !bei Phase 3 der Strom im Leitungszug 21 auf Null reduziert jwird und hierbei bleibt, bis die Phase auf 32/90 oder pm l32° zwischen Phasen 3 und 4 gedreht ist. Aus der Auftragung !für den Fall (b) ergibt sich, daß die Magnetblase nunmehr bei höherer Magnetfeldstärke gestützt wird als unter der YO 976 087

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Bedingung des Falles (a), was gleichbedeutend damit ist, daß der obere Betriebsbereich hinausgeschoben ist.

Eine weitere Stromfolge ist im Beispiel (c) angedeutet, wobei der entsprechende obere Betriebsbereich ebenfalls aufgetragen ist. Die im einzelnen angewendete Stromfolge gemäß Beispiel (c) dient zur Reduzierung des Stromes im elektrischen Leitungszug auf Null, und zwar für angenähert 10% des Zeitraumes zwischen Phasen 3 und 4, also für 9 , um dann einen Stromimpuls entgegengesetzter Polarität zu der des vorangegangenen Pulses für etwa 20% des Zeitintervalls also für 18 bereitzustellen, dann den Strom im Leitungszug wiederum auf Null für etwa 5 Drehung zu reduzieren und schließlich einen Strom entgegengesetzer Polarität zu der des Zwischenimpulses bis Phase 4 anzulegen. Dementsprechend besteht der einzelne positive Impuls zwischen Phasen 2 bis des Beispiels (a) nun aus drei Impulsen von angenähert gleicher Amplitude, wobei jedoch der Zwischenimpuls eine entgegengesetzt gerichtete Polarität aufweist. Schließlich ist für den Fall (b) gezeigt, daß im wesentlichen sich der gleiche obere Betriebsbereich mit einem Zwischenimpuls erreichen läßt, dessen Amplitude größer ist als die des ersten und letzten Impulses, jedoch bei gleicher Polarität. Wie im Beispiel (d) gezeigt, beträgt die Amplitude des Zwischenimpulses mehr als 50% der der anderen Impulse.

Von den in Fig. 3 gezeigten Impulsfolgen hilft der positive Impuls von Phase 2 nach Phase 3 zu verhindern, daß ein Magnetblasenzusammenbruch beim übergang auf der Strecke von A bis J eintreten kann. Dieser Impuls dient außerdem zur Verhinderung eines Ausstreifens der Magnetblase auf der Strecke von A bis B. Die Wirkung eines derartigen Impulses auf Magnetblasenfunktionseinheiten ist dabei nicht allein auf mit Hilfe von EMV-Verfahren hergestellten Funktionseinheiten beschränkt, so daß ein derartiger Impuls zu den in Fig. 3 angedeuteten ZeitIntervallen allgemein für Magnetblasenfunktionseinheiten YO 976 087

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brauchbar ist, unabhängig davon, welches Herstellungsverfahren im einzelnen angewendet worden ist. Der in der Pulsfolge auftretende letzte Impuls, nämlich der Impuls zur Beendigung der Phase 4 stellt den'Schaltimpuls dar, der im Beispiel dazu dient, Magneteinzelwanddornünen in der Nebenschleife zu halten, d. h. andererseits, daß bei Wichtauftreten dieses Schaltimpulses die betreffende Magnetblase von der IJebenschleife ab in die Hauptschleife abgestoßen wird. Die beiden ersten Impulse für die Beispiele (c) und (d) lassen sich zuführen, unabhängig davon, ob ein Schaltimpuls anliegt oder nicht. Wenn der Schaltimpuls fehlt, dann üben die beiden ersten Impulse die gleiche Wirkung aus, wie im Fall des Anliegens eines solchen Schaltimpulses, nämlich die, daß der erste Impuls einen Magnetblasenzusammenbruch auf der Strecke A bis J verhindert und der zweite Impuls eine sich im Bereich der Position J befindende Magnetblase unterstützt.

Der Swischenimpuls, d. h. der Impuls, der dem Schaltimpuls in den Beispielen (c) und (d) vorangeht, läßt sich in zweifacher Hinsicht verstehen. Er kann einmal als Ursache für ein örtlich lokalisiertes Magnetfeld zur Unterstützung einer Magnetblase angesehen werden, wenn während des Magnetisierungsumkehrprozesses der elektrische Leitungszug 21 zur Bereitstellung eines derartigen Magnetfeldes ausfällt. Alternativ läßt sich der Zwischenimpuls auch als Ursache zum Versatz einer betreffenden Magnetblase aus dem schädigenden Bereich heraus ansehen, nämlich weg vom Bereich J, so daß die Wirkung der Magnetisierungsumkehr hinreichend reduziert wird, um eine Integrität der Magnetblase beibehalten zu können. Mit anderen Worten, ein negativer Impuls im Beispiel (c) dient zum Versetzen der Magnetblase in den Bereich E und ein positiver Impuls im Beispiel (d) würde die Magnetblase in die Position X verschieben.

!Fig. 4 deutet ein magnetisches Schaltnetz an und speziell eine erfindungsgemäß betriebene Magnetblasenweiche. Wie in YO 976 087

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Fig. 4 gezeigt, koppeln der elektrische Leitungszug 21 und das Y-förmige Magnetstreifenelement 19 die Nebenschleife mit der Hauptschleife, wie es ebenso in Fig. 1 gezeigt ist. Fernerhin sind in Fig. 4 Stütz- und Treibermagnetfeldquellen angedeutet, wie sie an sich bekannt sind. Eine Steuerbaueinheit 30 dient zum Betreiben der Stützmagnetfeldquelle und der Treibermagnetfeldquelle sowie zur Steuerung des Betriebs der Stromimpulsquelle 29, die mit dem elektrischen Leitungszug 21 in Verbindung steht. Obgleich nicht gezeigt, ist die Steuerbaueinheit 30 mit einem Dateneingang versehen, um für jeden Zyklus des Treibermagentfeldes festzulegen, ob die Magnetblasenweiche in der Nebenschleife enthaltene Magnetblasen in die Hauptschleife übertragen soll oder einen solchen über- ^: tragungsvorgang verhindern muß. Das Impulsdiagramm nach Fig. 4A' zeigt die auf dem elektrischen Leitungszug 21 auftretende Impulsfolge entsprechend dem Beispiel (c) in Fig. 3. Im einzelnen liegt ein Stromimpuls I von Phase 2 bis 3 an; , darauf wird ein kurzer Impuls gleicher Amplitude, jedoch entgegengesetzter Polarität in Form des Impulses II angelegt. Der Impuls II entspricht dem Zwischenimpuls im Phasendiagraitim nach Beispiel (c). Schließlich tritt ein Impuls III auf, der die gleiche Polarität aufweist wie der erste Impuls I.

Fig. 4B zeigt die Impulsfolge entsprechend dem Beispiel (d) : der Fig. 3, wo der zweite Impuls dazu dient, die flagnetblasenintegrität während der Magnetisierungsumkehr beizubehalten. Es ist natürlich klar, daß der letzte Impuls in der Folge, also der Impuls III zur Herbeiführung einer Schaltphase nicht auftreten darf.

Obgleich die Magnetblasenweiche, wie sie oben beschrieben ist, ■ unter der Einwirkung von Stromimpulsen zur Beibehaltung von

Magnetblasen in der Nebenschleife vorgestellt ist, so daß j

eine Übertragungsschaltwirkung bei Fehlen eines derartigen ;

Stromimpulses zu verzeichnen ist, ist es jedoch für den ■

Fachmann offensichtlich, daß durch entsprechende Abänderungen > YO 976 087

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der Abmessungen im Weiterleitungsmuster auch eine entgegengesetzte Wirkung herbeigeführt werden kann, weil dann ein Schaltimpuls dazu dient, eine Magnetblase aus der Nebenschleife in die Hauptschleife zu übertragen und das Fehlen eines Schaltimpulses für die Beibehaltung einer Magnetblase in der Nebenschleife erforderlich ist.

Wenn auch im vorliegenden Fall die Erfindung anhand einer Magnetblasenweiche beschrieben ist, die sich eines Y-streifenförmigen Magnetbauelementes bedient, dürfte es ohne weiteres klar sein, daß das mit der Magnetisierungsumkehr verbundene Problem, das erfindungsgemäß überwunden wird, ebenso gut auch bei anderen Arten von Magnetweichen, die sich nicht Y-förmiger Magnetstreifenbauelemente bedienen, herangezogen werden kann. Im einzelnen ist jedenfalls sicher, daß jede Magnetblasenfunktionseinheit, hergestellt durch ein EMV-Verfahren, wo ein ,elektrischer Leitungszug ein weichmagnetisches Streifenelement überquert, einem Magnetblasenzusammenbruch herbeiführen kann, wenn sich eine Magnetblase im Einzugsbereich des elektrischen Leitungszugs befindet. Wie oben gezeigt, läßt sich ein derartiger Magnetblasenzusammenbruch vermeiden, wenn ein geeignetes örtlich lokalisiertes Magnetfeld angewendet wird, das sich z. B. durch einen besonderen Stromimpuls im elektrischen Leitungszug zum Zeitpunkt der Magnetisierungsumkehr herbeiführen läßt. Dieser Stromimpuls kann von beliebiger Polarität sein, obgleich die eine Polarität unter Umständen eine höhere Amplitude zweckmäßig erscheinen lassen kann, als die bei der anderen, und zwar in Abhängigkeit von der jeweiligen Geometrie der betreffenden Funktionseinheit. Weiterhin sollte die zur !Verhinderung eines Magnetblasenzusammenbruchs erforderliche (Amplitude des Stromimpulses von der gleichen Größenordnung sein wie die des für die Magnetblasenübertragung erforderlichen anderen Stromimpulses. Andererseits sind jedoch auch noch andere Aspekte der Erfindung vorteilhaft, unabhängig vom jeweils für die betreffende Magnetblasenfunktionseinheit

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angewendeten Fabrikationsverfahren, so daß für die Erfindung eine verhältnismäßig breite Anwendung gegeben ist.

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Leerseite

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE

   Anordnung zum Betrieb eines Feldzugriffgliedes bei einer Magnetblasen-Funktionseinheit, die im Einzel- : ebene-Maskenschritt-Verfahren hergestellt ist, wobei

   ein elektrischer Leitungszug einen magnetischen ; Leitungspfad überquert, Stütz- und Treibermagnetfelder ; zum Herbeiführen zeitlich versetzter Potentialmulden-

   serien vorgesehen sind und an den elektrischen Leitungszug eine Stromquelle angeschlossen ist, dadurch gekenn- [ zeichnet, daß Maßnahmen zur Steuerung besagter Strom- \ quelle derart getroffen sind, daß ein hierdurch bedingter j jeweiliger Stromimpuls zur Erzeugung eines örtlich lokalisierten Magnetfeldes zur Magentblasen-Stützung ' im Nachbarschaftsbereich des elektrischen Leitungszuges ' bereitstellbar ist.

   !2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem durch ein Drehmagnetfeld gebildeten Treibermagnetfeld jeweils ein Stromimpuls herrufbar ist, wenn sich eine Magnetblase im Bereich des elektrischen Leitungszuges befindet, indem das Treibermagnetfeld zur Magnetisierungsumkehr beim elektrischen

   j Leitungszug ausgelegt ist.

   Anordnung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Magnetblasenweiche vorgesehen ist, bei der Anliegen oder Nichtanliegen eines weiteren Stromimpulses im besagten elektrischen Leitungszug den einen oder den anderen magnetischen Leitungspfad festliegt, wobei die Steuerung der Stromimpulsquelle die Erzeugung des besagten weiteren Stromimpulses übernimmt.

   4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, ί daß der erste Stromimpuls in seiner Polarität entgegen- :

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   gesetzt gerichtet ist zu einem weiteren, zweiten Stromimpuls.

   5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stromimpuls zur Erzeugung einer Potentialmulde dient, um die betreffende Magnetblase während der durch den elektrischen Leitungszug bedingten Magnetisierungsumkehr zu stützen.

   6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stromimpuls bei gegenüber dem zweiten Stromimpuls entgegengesetzter Polarität jedoch von gleicher Stromstärke ist.

   7. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stromimpuls für etwa 18/360 eines Umdrehungszykluses des Treibermagnetfeldes anliegt.

   8. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stromimpuls die gleiche Polarität wie der erste Stromimpuls besitzt.

   9. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stromimpuls bei gleicher Polarität wie der zweite Stromimpuls in seiner Amplitude um etwa 50% größer ist.

   10. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 9, zur Erhöhung des Betriebsspielraumes einer Feldzugriffsmagnetblasenfunktionseinheit das durch den zweiten Stromimpuls herbeigeführte, örtlich lokalisierte Magnetfeld dient.

   ,11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch den durch den Impuls erhöhten Magnetfeldspielraum des örtlich lokalisierten Magnetfeldes

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   ein Ausstreifen der jeweiligen Magnetblase zu verhindern ist.

   12. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Magnetblasendurchmesser in der Größenordnung von höchstens 1 um die Breite des elektrischen Leitungszuges größenordnungmäßig 2 tun oder weniger ist.

   13. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromimpulserzeugung mit der Drehung des Treibermagnetfeldes synchronisiert ist, so daß eine sich im Nachbarschaftsbereich des elektrischen Leitungszuges befindende Magnetblase in eine zu ihrer Eintreffrichtung entgegengesetzte Richtung zurückversetzt wird.

   14. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das sowohl zeitlich als auch räumlich begrenzt einwirkende Magnetfeld zu einem ersten Zeitpunkt das Ausstreifen und zu einem zweiten späteren Zeitpunkt den Zusammenbruch einer sich im Bereich des elektrischen Leitungszuges befindenden Magnetblase verhindert .

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