DE3004544A1 - MAGNETIC BUBBLE DEVICE - Google Patents
MAGNETIC BUBBLE DEVICEInfo
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Description
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Beschreibungdescription
Die Erfindung bezieht sich auf eine Magnetblasenvorrichtung und richtet sich insbesondere auf Verbesserungen bei einem sogenannten Transfer-in Gate, das dazu dient, Magnetblasen von einer Schreib-Hauptlinie auf eine Nebenschleife der Vorrichtung zu übertragen.The invention relates to a magnetic bladder device and is particularly directed to improvements with a so-called transfer-in gate, which is used to transfer magnetic bubbles from a main writing line to a secondary loop to transmit the device.
Das Prinzip der Magnetblasen wurde durch Andrew H. Bobeck erforscht und Einzelheiten hierzu finden sich bei A. H. Bobeck et al» "Magnetic Bubbles", Scientific American, Bd. 224, Juni 1971, Seiten 78 bis 91. Speichervorrichtungen, bei denen das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein einer Magnetblase zu einem Signal in Beziehung gesetzt wird, sind heute bereits stark im Gebrauch, wobei diese Vorrichtungen im Zuge des Fortschritts der Magnetblasentechnologie in Speicherkapazität und Geschwindigkeit zunehmend gewachsen sind.The principle of magnetic bubbles was researched by Andrew H. Bobeck and details can be found at A. H. Bobeck et al "Magnetic Bubbles," Scientific American, Vol. 224, June 1971, pages 78-91. in which the presence or absence of a magnetic bubble is related to a signal are Already in heavy use today, with the advancement of magnetic bubble technology in these devices Storage capacity and speed have grown increasingly.
Eine solche Vorrichtung ist üblicherweise aus einem Chip mit einer Schicht hoher Permeabilität zur Fortpflanzung, der Magnetblasen, die ein geeignetes Muster aufweist und über eine Isolationsschicht auf einer Platte aus magnetischem Material angeordnet ist, einem Magneten zur Erzeugung einesVormagnetisierungsfelds in Richtung senkrecht zum Chip, und einer Spule zur Erzeugung eines magnetischen Drehfeldes, das sich in einer zum Chip parallelen Ebene dreht, aufgebaut, üblicherweise wird die Magnetblase durch ein Magnetfeld erzeugt, das durch einen Strom errichtet wird, der durch einen auf dem Chip angeordneten haarnadelförmigen Leiter fließt, pflanzt sich dann längs einer Schreib-Hauptlinie entsprechend der Drehung des magnetischen Drehfeldes fort und wird über ein Transfer-in Gate in einer Nebenschleife, die einen Speicherabschnitt darstellt,Such a device is usually made of a chip with a layer of high permeability for propagation, of magnetic bubbles, which have a suitable pattern and have an insulating layer on a plate of magnetic Material is arranged, a magnet for generating a bias magnetic field in the direction perpendicular to the chip, and a coil to generate a rotating magnetic field that is parallel to the chip The plane rotates, builds up, usually the magnetic bubble generated by a magnetic field that is established by a current flowing through a hairpin-shaped Conductor flows, then plants itself along a main writing line according to the rotation of the magnetic Rotating field and is entered via a transfer-in gate in a secondary loop that represents a section of memory,
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gespeichert. Bei einer bestimmten Art von Vorrichtung ist es möglich, über ein und dasselbe Gate gleichzeitig eine einer neuen, nun einzuschreibenden Information entsprechende Magnetblase von der Schreib-Hauptlinie auf die Nebensehleife zu verschieben und eine in der Nebensehleife vorliegende, einer zu vernichtenden alten Information entsprechende Magnetblase von der Nebensehleife auf die Schreib-Hauptlinie zu verschieben. Ein solches Gate ist ein sogenanntes"Swap-Gate" , wobei "Swap" der englische Ausdruck für das wechselnde Herein- und Herausholen bzw. Hin- und Herschießen von Daten ist. Bei einem Swap-Gate erfüllt der Pfad einer einer neuen Information entsprechenden Magnetblasen die Funktion eines Transfer-in Gates. Daher ist, wenn· die Erfindung auch unter Bezug auf ein Transfer-in Gate dargestellt ist, diese in ganz ähnlicher Weise auch auf ein Swap-Gate anwendbar.saved. With a certain type of device it is possible to have one and the same gate at the same time a new, now to be written information corresponding magnetic bubble from the main writing line to the secondary loop to move and a magnetic bubble present in the secondary loop, corresponding to an old piece of information to be destroyed to move from the minor line to the main line of writing. Such a gate is a so-called "swap gate" , where "Swap" is the English expression for alternately fetching in and out or shooting back and forth Data is. In the case of a swap gate, the path of a magnetic bubble corresponding to a new piece of information fulfills the function of a Transfer-in gates. Therefore, while the invention is illustrated with reference to a transfer-in gate, it is in its entirety similarly applicable to a swap gate.
Ein solches Swap-Gate ist beispielsweise in der US-Patentschrift 4 007 453 beschrieben. Fig. 1 ist eine Draufsicht eines solchen Swap-Gates. In der Figur bezeichnen 2,3, 4, 5 und 6 fünf Permalloy-Elemente am rechten Ende einer Nebensehleife 1. Mit der Drehung eines magnetischen Drehfeldes breiten sich die Magnetblasen auf der Nebensehleife 1 in Richtung eines Pfeiles 7 aus. Die Magnetblasen werden durch einen nicht gezeigten Magnetblasengenerator erzeugt und breiten sich längs einer Schreib-Hauptlinie 8 in Richtung eines Pfeiles 9 aus. Wenn bei Ankunft einer Magnetblase am oberen Ende A eines Permalloy-Elements 10 in einer (in einer von der mit dem Permalloy-Element versehenen Schicht verschiedenen Schicht angeordneten) Leiterschleife 11 ein Strom in Richtung von Pfeilen 12 erzeugt wird, entfernt sich die Magnetblase vom oberen Ende A des Permalloy-Elements 10 der Schreib-Hauptlinie 8, durchläuft ein Permalloy-Element 13 und wird so auf das Permalloy-Element 3 der Nebensehleife 1 verschoben.Such a swap gate is for example in the US patent 4 007 453. Fig. 1 is a top plan view of such a swap gate. Designate in the figure 2,3, 4, 5 and 6 five Permalloy elements on the right End of a secondary loop 1. With the rotation of a magnetic rotating field, the magnetic bubbles spread on the secondary loop 1 in the direction of an arrow 7. The magnetic bubbles are generated by a magnetic bubble generator, not shown generated and spread along a main writing line 8 in the direction of an arrow 9. If on arrival a magnetic bubble at the upper end A of a permalloy element 10 in one (in one of the with the permalloy element provided layer different layer arranged) conductor loop 11 generates a current in the direction of arrows 12 the magnetic bubble moves away from the upper end A of the permalloy element 10 of the main writing line 8, passes through a permalloy element 13 and is thus shifted onto the permalloy element 3 of the secondary loop 1.
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Bei einem Gate, das allein der Hineinübertragung (Transferin) dient, ist abgesehen davon, daß die Permalloy-Elemente 14 und 15 zur übertragung der Magnetblasen von der Nebenschleife 1 auf die Sehreib-Hauptleitung 8 nicht vorgesehen sind, das Arbeitsprinzip genau dasselbe wie oben beschrieben. In the case of a gate that is used solely for transferin, apart from the fact that the permalloy elements 14 and 15 for transferring the magnetic bubbles from the secondary loop 1 on the Sehreib main line 8 is not provided the working principle is exactly the same as described above.
Bislang wurden, wie in Fig. 1 dargestellt, die einander zugekehrten. Flächen B und C des dem Transfer-in Gate zugekehrten Zweigs des Permalloy-Elements 4 der Nebenschleife 1, das dem Transfer-in Gate am nächsten liegt, und des der Nebenschleife 1 zugekehrten Zweiges des Permalloy-Elements 13 des Transfer-in Gates, das der Nebenschleife 1 am nächsten liegt, parallel zueinander angeordnet. Ferner wurden diese aneinander angrenzenden Permalloy-Elemente 4 und 13 nahe beieinander angeordnet, um die Fortpflanzung der Magnetblasen sicherzustellen.So far, as shown in Fig. 1, the facing each other. Areas B and C of the branch of the permalloy element 4 of the secondary loop 1 facing the transfer-in gate and closest to the transfer-in gate, and of the branch of the permalloy element 13 of the transfer-in gate facing the secondary loop 1 , which the secondary loop 1 is closest, arranged parallel to each other. Further, these adjoining permalloy elements 4 and 13 were arranged close to each other in order to ensure the propagation of the magnetic bubbles.
Daher beeinflussen sich Magnetpole, die durch das magnetische Drehfeld auf den Permalloy-Elementen 4 und erzeugt werden, gegenseitig. Insbesondere bei starkem Vormagnetisierungsfeld ist die Folge, daß für zu den Zweigen fortgepflanzte Magnetblasen die Gefahr einer Vernichtung oder eines Verlassene des ursprünglichen Ausbreitungswegs besteht. Aus diesem Grund liegt die Obergrenze für zulässige Vormagnetisierungsfelder bei niedrigen Werten und der Ausbreitungsspielraum sinkt.Therefore, magnetic poles, which are generated on the permalloy elements 4 and 4 by the rotating magnetic field, mutually influence one another. Particularly in the case of a strong bias magnetic field, the consequence is that magnetic bubbles propagated to the branches run the risk of being destroyed or abandoned from the original path of propagation. For this reason, the upper limit for permissible bias fields is at low values and the range of propagation decreases.
Is ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Transfer-in Cat« einer Magnatblasenvorrichtung zu schaffen, das einen breiten Ausbreitungespielraum von Vormagnetisierungsfeldern hat. It is therefore the object of the invention to create a transfer-in cat for a magnate's bubble device which has a wide range of propagation for bias fields .
fur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäS ein franafer-in Cat· so aufgebaut, dal einander zugekehrte Plftche* des dem Transfer-in Gate zugekehrten Zweiges des dea Transfer-in Gate am nächsten liegenden Nebenschleifer- for achieving this object is structured erfindungsgemäS a franafer-in Cat · so dal mutually facing Plftche * of the transfer gate in facing branch of dea transfer gate in closest Nebenschleifer-
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elements und des der Nebenschleife zugekehrten Zweiges des der Nebenschleife am nächsten liegenden Elements des Transfer-in Gates gegeneinander geneigt sind.elements and the branch facing the secondary loop of the element of the transfer-in which is closest to the secondary loop Gates are inclined towards each other.
Durch diese die Erfindung kennzeichnende Ausbildung kommt es zu einer nur mehr geringen gegenseitigen Beeinflussungvon durch ein magnetisches Drehfeld auf den Zweigen erzeugten Magnetpolen. Daher kann sich eine Magnetblase selbst bei starkem Vormagnetisierungsfeld zuverlässig auf einen normalen Ausbreitungsweg ausbreiten, ohne daß sie vernichtet wird oder vom Ausbreitungsweg abkommt..This embodiment, which is characteristic of the invention, results in only a slight mutual influence Magnetic poles generated by a rotating magnetic field on the branches. Therefore, a magnetic bubble can develop reliably propagate along a normal propagation path even with a strong bias field without them is destroyed or deviates from the route of spread ..
Das Ergebnis ist eine Vergrößerung des Ausbreitungsspielraums des Transfer-in Gates einer Magnetblasenvorrichtung gemäß der Erfindung auf ungefähr das Doppelte gegenüber demjenigen eines bekannten Transfer-in Gates.The result is an increase in the propagation latitude of the transfer-in gate of a magnetic bubble device according to the invention to about twice that of a known transfer-in gate.
Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung beschrieben. Auf dieser zeigt bzw. zeigenEmbodiments of the invention are described below in conjunction with the accompanying drawings. On this shows or show
Fig. 1 die Anordnung eines Transfer-in Gates bei einer bekannten Magnetblaaenvorrichtung in der Draufsicht,1 shows the arrangement of a transfer-in gate in a known magnetic blower device in a top view,
Fig. 2 die Anordnung eines Transfer-in Gates bei einer Magnetblasenvorrichtung gemäJS der Erfindung,2 shows the arrangement of a transfer-in gate in a magnetic bubble device according to the invention,
Fig. 3 eine graphische Daratellung der Beziehung «wische« dem Neigungswinkel O^ in Fig. 2 und de* Auebreitungaspielrau» von Vorma§n«tieierung»f*ld*rn, und Fig. 3 is a graph of the relationship Daratellung "wipe" the angle of inclination O ^ in Fig. 2 and de * Auebreitunga spielrau »* rn of Vorma§n" tieierung »f * ld, and
Fig. 4A schematiache Darstellungen von Pereelloy-Ιlementen, un « dle jevaila eine an*«*· Ausführungsforü da« Trantferin Gates bei der Hagawtblaaenvorrichtuii? g—ΛΒ de» Erfindung zeigen. Fig. 4A schematiache representations of Pereelloy-Ιlementen, un «dle jevaila one there," to * "* · Ausführungsforü Trantferin Gates in Hagawtblaaenvorrichtuii? g — ΛΒ de »show invention.
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Fig. 2 zeigt den Aufbau des Transfer-in Gates einer Magnetblasenvorrichtung gemäß der Erfindung.Fig. 2 shows the structure of the transfer-in gate of a magnetic bubble device according to the invention.
In der Figur bezeichnet 16 dasjenige Permalloy-Element des Transfer-in Gates, das einer Nebenschleife 22 am nächsten liegt. 17, 18 und 19 bezeichnen Permalloy-Elemente, die die Nebenschleife 22 bilden. Von diesen liegt das Permalloy-Element 18 dem Transfer-in Gate am nächsten. Die in Fig. 2 gezeigten Permalloy-Elemente 16, 17, 18 und 19 entsprechen den in Fig. 1 gezeigten Permalloy-Eleraenten 13, 5, 4 bzw. 3.In the figure, 16 denotes that permalloy element of the transfer-in gate that is closest to a secondary loop 22 lies. 17, 18 and 19 designate permalloy elements that form the secondary loop 22. Of these lies the permalloy element 18 closest to the transfer-in gate. The permalloy elements 16, 17, 18 and 19 shown in FIG. 2 correspond the permalloy elements 13, 5, 4 and 3 shown in FIG. 1.
Im einzelnen "pflanzt sich eine durch einen (nicht gezeigten) Magnetblasengenerator erzeugte Magnetblase auf einer (nicht gezeigten) Schreib-Hauptlinie fort und trifft am Transfer-in Gate ein. Wenn zu dieser Zeit in einer (nicht gezeigten) Leiterschleife ein Stromfluß erzeugt wird, verläßt die Magnetblase die Schreib-Hauptlinie und pflanzt sich in der durch den Pfeil 20 angedeuteten Richtung fort, über das Permalloy-Element 16 pflanzt sich die Magnetblase auf das Permalloy-Element 19 der Nebenschleife 22 fort. Danach pflanzt sich diß Magnetblase entsprechend einem Drehfeld von einem Permalloy-Element zum anderen fort.In detail, "a magnetic bubble generated by a magnetic bubble generator (not shown) is planted a write main line (not shown) and arrives at the transfer-in gate. If at that time in a (not shown) conductor loop a current flow is generated, the magnetic bubble leaves the main writing line and propagates in the direction indicated by the arrow 20, the magnetic bubble propagates over the permalloy element 16 onto the permalloy element 19 of the secondary loop 22. Then the magnetic bubble will plant itself accordingly a rotating field from one permalloy element to another.
Die Funktion des Transfer-in Gates besteht, wie oben ausgeführt, in der Übertragung der Magnetblase von der Schreib-Hauptlinie auf die Nebenschleife. Der Aufbau des in Fig. 1 gezeigten bekannten Transfer-in Gates und derjenige des in Fig. 2 gezeigten Transfer-in Gates gemäß der Erfindung unterscheiden sich in zwei Punkten. Einer besteht darin, daß gemäß Fig. 1 das obere und das untere Muster, die die Nebenschleife bilden, symmetrisch zur Mittellinie ausgebildet sind, während sie gemäß Fig. 2 asymmetrisch bezüglich der Mittellinie liegen und um eine halbe Periode gegeneinander ' versetzt sind. Durch diesen, versetzten Aufbau läßt sich Packungsdichte pro EinheitsflächeAs explained above, the function of the transfer-in gate is to transfer the magnetic bubble from the main writing line to the Secondary loop. The structure of the known transfer-in gate shown in FIG. 1 and that of the transfer-in gate shown in FIG. 2 according to FIG of the invention differ in two respects. One is that according to FIG. 1, the upper and the lower patterns, which form the secondary loop, are symmetrical to the center line, while according to FIG. 2 are asymmetrical with respect to the center line and are offset from one another by half a period. Through this, displaced Structure can be packing density per unit area
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vergrößern. Dieser versetzte Aufbau ist in der US-Patentschrift 4 007 447 beschrieben.enlarge. This staggered structure is described in U.S. Patent No. 4,007,447.
Der andere unterschiedliche Punkt besteht in den Formen der Permalloy-Elemente 4, 13 in Fig. 1 und der Permalloy-Elemente 18, 16 in Fig. 2,und dieser Unterschied ist es, der das charakteristische Merkmal der Erfindung bildet.The other different point is the shapes of the permalloy elements 4, 13 in Fig. 1 and the permalloy elements 18, 16 in Fig. 2, and this difference it is what constitutes the characteristic feature of the invention.
Im einzelnen sind bei dem in Fig. 1 dargestellten bekannten Transfer-in Gate die einander zugekehrten Seiten B und C der dem Transfer-in Gate gegenüberliegenden Gabelung des Permalloy-Elements 4 und der der Nebenschleife 1 gegenüberliegenden Gabelung des Permalloy-Elements 13 zueinander parallel. Im Gegensatz dazu sind bei dem in Fig. 2 dargestellten Transfer-in Gate gemäß der Erfindung die einander zugekehrten Seiten D und E der dem Transferin Gate gegenüberliegenden Gabelung 23 des Permalloy-Elements 18 und der der Nebenschleife 22 gegenüberliegenden Gabelung 24 des Permalloy-Elements 16 zueinander geneigt. Auf diese Weise sind die Seite D der Gabelung 23 des Permalloy-Elements 18 und die Seite E der Gabelung 24 des Permalloy-Elements 16 nicht parallel, sondern liegen unter einem Neigungswinkel <χ zueinander, wodurch die Ausbreitungsspanne bzw. der AusbreitungsSpielraum von Vormagnetisierungsfeldern vergrößert werden kann.In detail, in the known transfer-in gate illustrated in FIG. 1, the sides facing one another are shown B and C of the fork of the permalloy element 4 opposite the transfer-in gate and that of the secondary loop 1 opposite fork of the Permalloy element 13 parallel to each other. In contrast to this, in the case of the transfer-in gate according to the invention shown in FIG the mutually facing sides D and E of the fork 23 of the permalloy element opposite the transfer in gate 18 and the fork 24 of the permalloy element 16 opposite the secondary loop 22 are inclined to one another. In this way, the D side of the crotch 23 of the Permalloy element 18 and the E side of the crotch 24 of the Permalloy elements 16 are not parallel, but are below an angle of inclination <χ to each other, whereby the spread or the spread of bias fields can be enlarged.
Fig. 3 zeigt den Ausbreitungsspielraum (in Prozent) als Funktion des Neigungswinkels c\ . Die Kurve in Fig. 3 ergibt sich mit den in Fig. 2 gezeigten Permalloy-Elementen, einer Musterperiode der Permalloy-Elemente von 8 um, einer Stärke des Drehfelds von 55 Oe und einer Frequenz des Drehfelds von 100 kHz.Fig. 3 shows the spreading latitude (in percent) as a function of the angle of inclination c \. The curve in Fig. 3 results with the permalloy elements shown in Fig. 2, a sample period of the permalloy elements of 8 µm, one Strength of the rotating field of 55 Oe and a frequency of the rotating field of 100 kHz.
Fig. 3 zeigt, daß der AusbreitungsSpielraum zunächst mit zunehmenden Winkel c* zunimmt, jedoch nicht mehr sehr stark, wenn der Winkel ex. 30° überschreitet. Wenn der WinkelFigure 3 shows that the propagation margin initially increases with increasing angle c *, but no longer very much strong if the angle ex. Exceeds 30 °. When the angle
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90° überschreitet, beginnt umgekehrt der Ausbreitungsspielraum wieder abzunehmen. Als Grund nimmt man an, daß die Ausbreitung einer Magnetblase zwischen den Permalloy-Elementen schwierig wird, wenn der Winkelώ< 90° überschreitet. Die untere Grenze für zulässige Vormagnetisierungsfelder hängt kaum vom Wert des Winkels <X ab. Dementsprechend wurde die in Fig.: 3 dargestellte Zunahme des Ausbreitungsspielraums weitgehend durch den Anstieg des oberen Grenzwerts für zulässige Vormagnetisierungsfelder erreicht.If it exceeds 90 °, the leeway begins to decrease again. The reason is believed to be that the propagation of a magnetic bubble between the permalloy elements becomes difficult if the angle < Exceeds 90 °. The lower limit for permissible bias fields hardly depends on the value of the angle <X. Accordingly became the increase in the spreading latitude shown in Fig .: 3 largely achieved by the increase in the upper limit value for permissible bias fields.
Aus Fig. 3 ergibt sich, daß der Winkel (X vorteilhafterweise im Bereich zwischen 30° und 90° gewählt wird.From Fig. 3 it follows that the angle (X advantageously is selected in the range between 30 ° and 90 °.
Es hat sich experimentell bestätigt, daß die Form des Vorderendes der Gabelung 24 des Permalloy-Elements 16 überhaupt keinen Einfluß auf Zu- oder Abnahme des Ausbreitungsspielraums hat.It has been experimentally confirmed that the shape of the front end of the crotch 24 of the permalloy element 16 has no influence whatsoever on the increase or decrease in the range of spread.
Natürlich ist die Form des der Nebenschleife 22 am nächsten liegenden Permalloy-Elements 16 des Transfer-in Gates nicht auf die in Fig. 2 gezeigte beschränkt.Of course, the shape of the permalloy element 16 closest to the secondary loop 22 is the transfer-in Gates are not limited to that shown in FIG.
Wenn der Winkel ος groß ist, kann das Permalloy-Element 16 ebensogut die in Fig. 4A gezeigte Form haben ( Cu = 90°) . Bei nicht sehr großem Winkel OC kann es ebensogut die in Fig. 4B gezeigte Form haben, bei der die der Nebenschleife 22 nahe Gabelung derjenigen des Permalloy-Elements in Fig. 2 ähnelt ( ö£, = 30°) während die der Nebenschleife 22 ferne Gabelung derjenigen des Permalloy-Elements der Fig. 4A ähnelt.If the angle ος is large, the permalloy element 16 just as well have the shape shown in FIG. 4A (Cu = 90 °). If the angle OC is not very large, it can just as well have the shape shown in Fig. 4B, in which the sub-loop 22 near the bifurcation of that of the permalloy element in Fig. 2 is similar (ö £, = 30 °) while that of Sub-loop 22 distant fork resembles that of the permalloy element of FIG. 4A.
Wie oben beschrieben, läßt sich gemäß der Erfindung der Ausbreitungsspielraum auf ungefähr das Doppelte desjenigen ausdehnen der sich bei Verwendung des bekannten Transfer-in Gates ergibt.As described above, according to the invention, the spreading margin can be made about twice that expand which results from using the known transfer-in gate.
Ki/sKi / s
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Claims (2)
SCHIFF v. FÜNER STREHL. SCHÜBEL-HOrF EBBINGHAUS FINCK PATEN TANWÄLTt
SHIP v. FÜNER STREHL. SCHÜBEL-HOrF EBBINGHAUS FINCK
Applications Claiming Priority (1)
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| JP1224979A JPS5849946B2 (en) | 1979-02-07 | 1979-02-07 | transfer in gate |
Publications (1)
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| DE3004544A1 true DE3004544A1 (en) | 1980-08-14 |
Family
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Family Applications (1)
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-
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- 1980-01-30 NL NL8000577A patent/NL8000577A/en not_active Application Discontinuation
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