DE3238719A1 - MAGNETIC BLADDER WITH OVERLAYER LAYERS - Google Patents

MAGNETIC BLADDER WITH OVERLAYER LAYERS

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DE3238719A1
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Yoshifumi Minoo Osaka Sakurai
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Description

BeschrelbungDescription

Magnetblaseneinrichtung mit übereinanderliegenden SchiebtenMagnetic bubble device with sliding bars one on top of the other

Die Erfindung bezieht sich auf eine Magnetblaseneinrichtung bzw, -anordnung und insbesondere auf eine laminierte bzw. aus Schichten aufgebaute Magnetblaseneinrichtung mit einer Mehrschichtstruktur, die aus zumindest zwei dünnen magnetischen Filmen bzw. Schichten besteht, beispielsweise aus einem dünnen magnetischen Film mit einer vertikal ausgerichteten Anisotropie und einer geringen Koerzitivkraft, die eine leichte Erzeugung und Löschung von Magnetblasen ermöglicht, und aus einem dünnen magnetischen Film mit einer vertikal ausgerichteten Anisotropie und einer hohen Koerzitivkraft, welche durch ein Magnetfeld niedrigen Pegels nicht beeinflußt wird, das für die Erzeugung der Magnetblasen in dem eine niedrige Koerzitivkraft aufweisenden Magnetfilm verwendet wird.The invention relates to a magnetic bubble device or arrangement and in particular to a laminated magnetic bubble device having a multilayer structure composed of at least two thin magnetic films or layers consists, for example, of a thin magnetic film with a vertically oriented anisotropy and a low coercive force, which enables easy generation and erasure of magnetic bubbles, and a thin magnetic film having a vertically oriented anisotropy and a high coercive force, which is not influenced by a low level magnetic field, which for the Generation of the magnetic bubbles in the low coercive force magnetic film is used.

Die Magnetblaseneinrichtung kann an einen Magnetblasenspeicher oder an ein magneto-optisches Element angepaßt werden bzw. sein.The magnetic bubble device can be connected to a magnetic bubble memory or to a magneto-optical element be adapted or be.

Ein herkömmliches Magnetblasenelement wird im allge-A conventional magnetic bubble element is generally

meinen dadurch aufgebaut, daß ein magnetischer dünner Film mit einer vertikal ausgerichteten Anisotropie und einer niedrigen Koerzitivkraft von weniger als 1 Oe auf einem Substrat beispielsweise aus Gadolinium-Gallium- Granat oder dgl. als Schicht aufgebracht wird und daß darauf dann ein Muster aus Permalloy, ein ionenimplantierter Granatfilm oder dgl. gebildet wird. Da eine magnetische Blase innerhalb eines derartigenmean constructed by using a magnetic thin film with a vertically oriented anisotropy and a low coercive force of less than 1 Oe on a substrate made of, for example, gadolinium-gallium- Garnet or the like. Is applied as a layer and that then a pattern of permalloy, a ion-implanted garnet film or the like. Is formed. Because a magnetic bubble inside such

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Musters leicht übertragen bzw. weitergeleitet werden kann, kann die betreffende Einrichtung, was an sich bekannt ist, als Magnetblasenspeicher verwendet werden. Die Einzelheiten des Magnetblasenelements sind in einer auf die Erfinder zurückgehenden Literaturstelle mit dem Titel "Magnetic Bubble Elements", herausgegeben von Denki Gakkai Shi, Vol. 100, No. 3, Seiten 215 bis 218, beschrieben.Pattern can easily be transferred or forwarded, the institution in question can, what in itself is known to be used as a magnetic bubble memory. The details of the magnetic bubble element are in a reference going back to the inventors and entitled "Magnetic Bubble Elements" by Denki Gakkai Shi, Vol. 100, No. 3, pages 215-218.

Für ein Magnetblasen-Ausbreitungsmuster sind eine hohe Informationsdichte sowie eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit wichtige Erfordernisse. Derzeit wird ein Haupt-Neben-System, wie beispielsweise ein in Fig. 1 dargestelltes System vom benachbarten Scheibentyp benutzt. Da der ionen-implantierte Granat solche Nachteile aufweist, daß die Richtung der Musterbildung aufgrund der Kristallanisotropie infolge der Ionenimplantation und aufgrund anderer Faktoren begrenzt ist, wird stärker bevorzugt, eine hohe Dichte einander benachbarter Scheiben durch Verwendung eines Permalloys zu bilden. Wenn die Dichte einer Scheibe zwei innerhalb einer Nebenschleife 1 hoch wird, dann tritt jedoch im Falle des Permalloymusters eine Tendenz dahingehend auf, daß eine Blase 3 , die sich innerhalb der Scheibe bewegt, auf eine benachbarte Scheibe überspringt, oder daß die Blase in fehlerhafter Weise sich innerhalb derselben Scheibe von einer Seite zu deren anderer Seite hin ausbreitet, was zu einer Fehlinformation führt. Diese Erscheinung kann zu einem Informationsfehler führen.A high information density and a high operating speed are required for a magnetic bubble propagation pattern important requirements. Currently, a major-minor system, such as an in Fig. 1 uses the adjacent disk type system shown. Because the ion-implanted garnet have such disadvantages has that the direction of pattern formation due to crystal anisotropy due to ion implantation and is limited due to other factors, it is more preferable to have a high density of adjacent ones Form discs by using a permalloy. When the density of a disk two within of a sub-loop 1 becomes high, however, it tends to occur in the case of the permalloy pattern on that a bubble 3, which moves within the disk, jumps over to an adjacent disk, or that the bubble is erroneously moving from one side to the other within the same disc spreads out, leading to misinformation. This phenomenon can lead to an information error.

° In Fig. 1 ist mit 4 eine Hauptschleife bezeichnet, mit ist eine Übertragungslinie bezeichnet und mit 6 ist eine Einschreibleitung bezeichnet.° In Fig. 1, 4 denotes a main loop, with denotes a transmission line and 6 denotes a write line.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, ein Magnetblasenelement zu schaffen, welches eine fehlerhafte Übertragung einer Blase dadurch zuThe invention is accordingly based on the object to provide a magnetic bubble element which has a faulty transmission of a bubble as a result

-Τι vermeiden gestattet, daß innerhalb des magnetischen Films eine magnetische Domäne gebildet wird, die stabil ist und die nicht so leicht durch ein magnetisches Feld zur Erzeugung der Blase oder durch ein Vormagnetisierungsfeld, etc. geändert wird, welches auf die Erzeugung die Löschung oder übertragung der Blase hin angelegt wird, wobei die magnetische Domäne und die Übertragungsmuster derart kombiniert werden sollen, daß der Bewegungsbereich der Bewegung der Blase innerhalb derselben magnetischen Domäne begrenzt ist--Τι avoid being allowed inside the magnetic Film a magnetic domain is formed, which is stable and which is not so easily formed by a magnetic field to generate the bubble or by a bias field, etc. is changed, which is based on the generation, the deletion or transfer of the bubble is applied, wherein the magnetic domain and the transmission pattern are to be combined in such a way that that the range of motion of the motion of the bubble is limited within the same magnetic domain-

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die in den Patentansprüchen erfaßte Erfindung*The above-mentioned object is achieved by the invention covered in the claims *

Die aus Schichten bestehende bzw. laminierte Magnetblaseneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist durch Übereinanderschichten zumindest eines dünnen magnetischen Films mit einer vertikal ausgerichteten Anisotropie und einer hohen Koerzitivkraft (nachstehend als harter Film bezeichnet) auf oder unter zumindest einem dünnen magnetischen Film aufgebaut, der eine vertikal orientierte Anisotropie und eine niedrige Koerzitivkraft aufweist (nachstehend als weicher Film bezeichnet). In diesem zuletzt genannten Film können Blasen ohne weiteres erzeugt und gelöscht werden. Innerhalb der Ebene des harten Films wird eine Vielzahl von magnetischen Domänen gebildet, wobei die Magnetisierungsrichtungen einander benachbarterThe laminated magnetic bubble device according to the present invention, at least one is thin by stacking it magnetic film having a vertically oriented anisotropy and a high coercive force (hereinafter referred to as a hard film) built up on or under at least a thin magnetic film, which has a vertically oriented anisotropy and a low coercive force (hereinafter referred to as soft film). In this latter movie, bubbles can be easily created and erased will. A plurality of magnetic domains are formed within the plane of the hard film, the Magnetization directions of adjacent one another

Domänen verschieden voneinander sind» 30Domains are different from one another »30

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann (YBi)3 (FeGa)5O12 beispielsweise als Material für den eine niedrige Koerzitivkraft aufweisenden dünnen magnetischen Film,According to the present invention, (YBi) 3 (FeGa) 5 O 12 can be used as a material for the low coercive force thin magnetic film,

d.h. für den weichen Film, verwendet werden, wobei die 35i.e. for the soft film, the 35

Koerzitivkraft im allgemeinen im Bereich von etwa 0 bis 1 Oe liegt. Demgegenüber kann als typischesCoercive force generally ranges from about 0 to 1 Oe. In contrast, as typical

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Material für den harten Film (BiGdSmLu)3(FeAl)5O12 verwendet werden, wobei die Koerzitivkraft im allgemeinen über etwa 80 Oe und vorzugsweise im Bereich von etwa 100 bis 3000 Oe liegen muß, da es erforderlich ist, daß diese Koerzitivkraft höher ist als das angelegte Vormagnetisierungsfeld. Ein Zweichichten-Granatfilm, bestehend aus derartigen weichen und harten Filmen, wie sie oben erwähnt worden sind, kann auf einem Substrat bzw. einer Trägerschicht, wie Gadolinium-Gallium-Granat, nach einem Flüssigkeitsphasen-Epitaxialverfahren gebildet werden. Die Dicke des jeweiligen weichen und harten Films beträgt üblicherweise weniger als etwa 100/um, und vorzugsweise liegt dieser Wert im Bereich von etwa 0,01 bis 10/um.Hard film material (BiGdSmLu) 3 (FeAl) 5 O 12 can be used, and the coercive force must be generally above about 80 Oe, and preferably in the range of about 100 to 3000 Oe, since this coercive force is required to be higher than the applied bias field. A two-layer garnet film composed of such soft and hard films as mentioned above can be formed on a substrate such as gadolinium gallium garnet by a liquid phase epitaxial method. The thickness of the respective soft and hard films is usually less than about 100 µm, and preferably it is in the range of about 0.01 to 10 µm.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend mit den ihr anhaftenden Merkmalen und Vorteilen beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung, die für " die Erläuterung der Prinzipien eines benachbarten Scheibenkreises nützlich ist.With the aid of drawings, the invention is explained in more detail below with the features and advantages inherent in it, for example.
Fig. 1 shows a schematic diagram useful in "explaining the principles of an adjacent disk circle.

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung, die zur Erläuterung der Magnetisierung bezüglich magnetischer Filme in einer Schichten-Magnetblaseneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung von Nutzen ist, wobei Fig.2A eine Schnittansicht und Fig. 2B eine Draufsicht zeigen. Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung, die zur Erläuterung der Prinzipien eines Magnetblasenspeichers von Nutzen ist, der die Schichten-Magnetblaseneinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet, wobei Fig. 3A eine Schnittansicht eines Teiles des magnetischen Films und Fig. 3B eine Draufsicht eines auf dem Schichten-Magnetfilm gebildeten Musters veranschaulichen. Fig. 2 shows a schematic illustration which is used to explain the magnetization with respect to magnetic Films are useful in a layered magnetic bubble device in accordance with the present invention, FIG. 2A Fig. 2B shows a sectional view and Fig. 2B a plan view. Fig. 3 shows a schematic representation that for It is useful to explain the principles of a magnetic bubble memory comprising the layered magnetic bubble device used in accordance with the present invention, wherein Fig. 3A is a sectional view of a portion of the magnetic film and Fig. 3B is a plan view of a illustrate the pattern formed on the layered magnetic film.

Fig. 4 veranschaulicht in einem Kurvendiagramm eine Magnetisierungskurve für den magnetischen Film.Fig. 4 is a graph illustrating a magnetization curve for the magnetic film.

— ΟΙ Fig. 5Α zeigt in einer Wiedergabe von einem Foto einen Faraday-Effekt bei dem magnetischen Film, Fig. 5B zeigt eine Schnittansicht von Fig. 5A. Fig. 6 zeigt eine ähnliche Ansicht wie Fig. 5A. Fig. 7 veranschaulicht in einer Kurvendarstellung die Beziehung zwischen einem Blasenzusammenfallfeld und einer Streifen-Domänenbreite des Blasenelements.- ΟΙ Fig. 5Α shows a reproduction of a photo Faraday effect in the magnetic film, Fig. 5B shows a sectional view of Fig. 5A. Fig. 6 shows a view similar to Fig. 5A. Fig. 7 illustrates in a graph Relationship between a bubble collapse field and a stripe domain width of the bubble element.

Nunmehr wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere unter Bezugnahme auf Fig» 2 bis 7 das bevorzugte Ausführungsbeispiel beschrieben« Die laminierte bzw. Schichten-Magnetblaseneinrichtung gemäß der Erfindung ist in diesen Zeichnungen in Verbindung mit der bevorzugten AusfUhrungsform der Erfindung veränschaulicht. Referring now to the drawings and FIG particularly with reference to FIGS. 2 to 7, the preferred embodiment is described. The laminated or layered magnetic bubble device according to the invention is illustrated in these drawings in connection with the preferred embodiment of the invention.

In Fig. 2A und 2B ist die laminierte Magnetblaseneinrichtung gemäß der Erfindung als Einrichtung gezeigt, die einen zweischichtigen Granatfilm aufweist, der einen weichen Film 11 und einen harten Film 12 umfaßt. Der weiche Film 11 weist eine Koerzitivkraft von weniger als etwa 1 Oe auf, und der harte Film 12 weist eine Koerzitivkraft von mehr als etwa 80 Oe aufo Die beiden Filme sind dabei so vorgesehen, daß der erstgenannte Film neben einer Trägerschicht bzw. einem Substrat 10 gebildet ist, wie neben einem Gadolinium-Gallium-Granat unter Verwendung des Flüssigkeitsptesen—Epitaxialverfahrens. Alternativ dazu wird es möglich sein, den harten Film 12 auf dem Substrat 10 zu bilden und sodann den2A and 2B, the laminated magnetic bubble device according to the invention is shown as having a two-layer garnet film comprising a soft film 11 and a hard film 12. The soft film 11 has a coercive force of less than about 1 Oe, and the hard film 12 has a coercive force of more than about 80 Oe o The two films are provided so that the first-mentioned film in addition to a backing layer or substrate 10 is formed as adjacent to a gadolinium gallium garnet using the liquid peptic epitaxial process. Alternatively, it will be possible to form the hard film 12 on the substrate 10 and then the

weichen Film 11 auf dem harten Film 12 zu bilden. Darüber hinaus kann es auch möglich sein, den magnetischen Film in Form einer Mehrschichtstruktur aufzubauen* die eine Vielzahl von harten und/oder weichen Filmen bzw. Schichten aufweist,, oder in Form einer Struktur mit einer Vielzahl von Zweischichtstrukturen, deren Jede den weichen Film und den harten Film oder eine Vielzahl vonto form soft film 11 on hard film 12. In addition, it may also be possible to use the magnetic Build up the film in the form of a multilayer structure * which has a plurality of hard and / or soft films or layers, or in the form of a structure with a variety of two-layer structures, each of which denotes the soft film and the hard film or a variety of

3238719 -ιοί Mehrschichtstrukturen aufweist. Der harte Film 12 ist beispielsweise mit Domänen 13 gebildet, die aufwärts magnetisiert sind, und Domänen 14 sind dabei zu beiden Seiten der Domänen 13 vorgesehen und nach unten magnetisiert. Nimmt man nunmehr an, daß eine nach oben magnetisierte Blase 16 in einem zu der Domäne 13 hinzeigenden Bereich des weichen Films 11 gebildet ist, so wird die Blase 16 nicht außerhalb der Domäne 13 übertragen werden, da sie durch die starken Mangetfeider von den Domänen und 14 her beeinflußt wird.3238719 -ιοί has multilayer structures. The hard film is 12 for example formed with domains 13 which are magnetized upwards, and domains 14 are with both Sides of the domains 13 provided and magnetized downwards. If one now assumes that one is magnetized upwards The bubble 16 is formed in a region of the soft film 11 facing the domain 13, the Bladder 16 cannot be transmitted outside of domain 13, as it is carried by the strong mangetides from the domains and 14 is influenced here.

In Fig. 3A und 3B ist ein Beispiel gezeigt, gemäß dem ein Muster weiter auf dem harten Film gemäß Fig. 2 gebildet ist. Der Einfachheit halber sind in Fig. 3A lediglich der harte Film und der weiche Film im Schnitt dargestellt, und in Fig..3B ist lediglich ein Teil des Übertragungs-Scheibenmusters auf dem Blasenfilm in einer Draufsicht gezeigt. Tatsächlich ist die Anordnung generell jedoch so aufgebaut, daß ein Abstandsglied, Steuerelektroden und Ubertragungs-Permalloymuster beispielsweise in dieser Reihenfolge auf dem Blasenfilm übereinandergeschichtet sind, und zwar in ähnlicher Weise wie bei dem herkömmlichen Magnetblasenspeicher, Wie in Fig. 3B gezeigt, ist jede Scheibe 15 des benachbarten Scheibenkreismusters in drei Teile 15na' und 15nb durch Magnetfelder von zwei nach oben gerichteten Domänen 13n und 13n' und von einer nach unten gerichteten Domäne I4n unterteilt, die in dem harten Film 12 gebildet sind, und zwar in einer solchen Art und Weise, daß die Domäne I4n zwischen den Domänen 13n und 13n' eingeschichtet ist. Demgemäß sind die nach oben gerichteten Domänen 13n und 13n' durch die nach unten gerichtete Domäne I4n einerseits voneinander getrennt und außerdem andererseits durch die nach unten gerichteten Domänen I4n-1 bzs. I4n+1 von den nach oben gerichteten Domänen in den Scheiben 15n-1 und 15n+1, die neben der Scheibe 15n3A and 3B show an example according to which a pattern is further formed on the hard film as shown in FIG. For the sake of simplicity, FIG. 3A only the hard film and the soft film are shown in section, and in Fig. 3B is only a part of the transfer disc pattern on the bubble film is shown in a plan view. Indeed however, the arrangement is generally constructed so that a spacer, control electrodes and transmission permalloy pattern for example, are stacked in this order on the bubble film, and in a manner similar to that of the conventional magnetic bubble memory, as shown in Fig. 3B, each Disk 15 of the adjacent disk circle pattern into three parts 15na 'and 15nb by magnetic fields of two upwardly directed domains 13n and 13n 'and divided by a downwardly directed domain I4n, formed in the hard film 12 in such that the domain I4n is sandwiched between the domains 13n and 13n '. Accordingly are the upwardly directed domains 13n and 13n 'through the downwardly directed domain I4n on the one hand separated from one another and also on the other hand by the downwardly directed domains I4n-1 bzs. I4n + 1 of the upward domains in disks 15n-1 and 15n + 1 that are adjacent to disk 15n

angeordnet sind.are arranged.

In dem Fall, daß die Blase 16 an der .Stelle des weichen Films 11 gebildet wird, wie dies Fig„ 2B veranschaulicht, und auf der Scheibe 15na' bewegt wird, dürfte einzusehen sein, daß das Springen der Blase auf die benachbarte Scheiben 15n-$-1 durch das nach unten gerichtete Magnetfeld der Domäne I4n+1 verhindert werden kann. Die Ausbreitung der betreffenden Magnetblase zu den anderen Bereichen 15nb und 15na wird ebenfalls durch das Vorhandensein der Domäne 14n verhindert»In the event that the bladder 16 at the .Stelle of the soft Film 11 is formed as illustrated in FIG. 2B and moved on disk 15na ' It can be seen that the jumping of the bubble onto the neighboring disks 15n - $ - 1 is prevented by the downward directed magnetic field of the domain I4n + 1 can. The spread of the relevant magnetic bubble to the other areas 15nb and 15na is also prevented by the presence of domain 14n »

Bei den in Fig. 2 und 3 dargestellten Anordnungen Ist vorausgesetzt worden,, daß die Blase innerhalb des weichen Films hervorgerufen werden kannp der dem Einfluß eines gewissen Magnetfeldes von der Vielzahl der in dem harten Film gebildeten Domänen ausgesetzt isto Diese Annahme ist jedoch durch die Erfinder bestätigt worden, wie dies in dem Beispiel gezeigt worden ist.In the arrangements shown in Figs. 2 and 3, it has been assumed that the bubble can be created within the soft film p which is exposed to the influence of a certain magnetic field from the plurality of domains formed in the hard film. However, this assumption is supported by the Inventors confirmed as shown in the example.

Da es im Hinblick auf den herkömmlichen Blasenspeicher eine bekannte Tatsache ist, daß die Blase durch das mit einem konstanten Magnetfeld vormagnetisierte Muster hindurch ausgebreitet werden kannp dürfte ohne weiteres einzusehen sein, daß ein derartiger Blasenspeicher, wie er in Figo 3 veranschaulicht ist/ richtig arbeiten kann.Since it is a known fact with regard to the conventional bladder accumulator that the bladder can be expanded through the pattern biased with a constant magnetic field p it should be readily understood that such a bladder accumulator as illustrated in FIG. 3 is working properly can.

Bei der dargestellten Anordnung kann die Ausbildung einer Vielzahl von Domänen in dem harten Film dadurchWith the illustrated arrangement, the formation of a plurality of domains in the hard film can thereby

bewirkt werden, daß die Magnetisierungsrichtung bezüglich der Domänen in Übereinstimmung mit dem ersten Schritt beibehalten wird und daß dann eine Bestrahlung mit einem Laserstrahl erfolgt. Infolgedessen wird die Magnetisierungsrichtung lediglich in den bestrahlten Bereichen umgekehrt,. um eine Vielzahl von Domänen zu bilden. Da die betreffende Anordnung ferner in einecaused that the direction of magnetization with respect to the domains in accordance with the first Step is maintained and that an irradiation with a laser beam is then carried out. As a result, the Direction of magnetization reversed only in the irradiated areas. to a variety of domains too form. Since the arrangement in question is also in a

BAD ORjGiNALBAD ORjGiNAL

Domäne aus extrem feinen Bändern oder Streifen unterteilt werden kann, kann ein Blasenspeicher hoher Dichte ohne weiteres erhalten werden. Die Breite der Domäne bzw. der Domänen kann voneinander verschieden sein»The domain can be divided into extremely fine ribbons or strips, a high density bladder accumulator can be can be easily obtained. The width of the domain or domains can be different from each other »

Es dürfte einzusehen sein, daß das laminierte Magnetblasenelement gemäß der Erfindung auf das in Fig. 3 dargestellte Ausführungsbeispiel des aus der Schichtenstruktur bestehenden magnetischen Filmes nicht beschränkt ist, wobei die betreffende Schichtenstruktur in Kombination mit dem Permalloymuster verwendet wird. Vielmehr können viele Modifikationen vorgenommen werden. So kann beispielsweise der Verschluß des Übertragungsmusterkreises dadurch vorgenommen werden, daß zunächst auf einem Substrat ein laminierter Film gebildet wird, der aus einem harten Film und aus einem weichen Film besteht, bezüglich dessen die Magnetisierungsrichtung gleichmäßig ist, und daß sodann darauf ein Muster aus einer fakultativen Zusammensetzung gebildet wird, beispielsweise eine ionenimplantierte Schicht. Daraufhin wird die Magnetisierung in dem harten Filmbereich entsprechend einem umzukehrenden Teil des Übertragungsmusters vorgenommen. Das einen derartigen Musterkreis,der in der oben angegebenen Weise modifiziert ist, aufweisende laminiertes Magnetblasenelement kann als Blasenspeicher oder als Schaltung für ein Automationsgerät verwendet werden. Wie in dem nachstehend angegebenen Beispiel veranschaulicht, kann ein Übertragungsfaktor bezüglich polarisierten LichtsIt will be understood that the laminated magnetic bubble member of the present invention is based on the one shown in FIG The illustrated embodiment of the magnetic film composed of the layer structure is not limited is, the layer structure in question being used in combination with the permalloy pattern. Rather, many modifications can be made. For example, the closure of the transmission pattern circle can be made by first forming a laminated film on a substrate composed of a hard film and a soft film with respect to which the direction of magnetization is directed is uniform and then patterned thereon from an optional composition is, for example, an ion-implanted layer. Thereupon the magnetization in the hard film area corresponding to a part of the transfer pattern to be reversed. The one a laminated magnetic bubble member comprising such a pattern circle modified in the above-mentioned manner can be used as a bladder accumulator or as a circuit for an automation device. As in that As an example given below, a transmission factor relating to polarized light

durch die Magnetfeldstärke teilweise verändert werden, wobei ein Fotoschalter durch Verwendung des betreffenden Bereichs realisiert werden kann.can be partially changed by the magnetic field strength, whereby a photo switch by using the relevant Area can be realized.

Beispielexample

Es wurden zwei Schichten, nämlich eine weiche Filmschicht aus (YBi)3(FeGa)5O12 mit einer Dicke von 10/um und mit einer niedrigen Koerzitivkraft und eine andereThere were two layers, namely, a soft film layer made of (YBi) 3 (FeGa) 5 O 12 with a thickness of 10 µm and having a low coercive force and another

harte Filmschicht aus (BiGaSmLu)3(FeAl)5O12 in einer Dicke von 7 /um und mit einer hohen Koerzitivkraft auf dem Gadolinium-Gallium-Granat-Substrat als Schichten aufgebracht. Das betreffende Substrat wies dabei eine Dicke von 400/um auf. Das Aufbringen der erwähnten Schichten erfolgte durch ein Flüssigkeitsphasen-Epitaxialverfahren, und zwar in einer solchen Art und Weise, daß der harte Film eine Außenschicht bildete» In diesem Falle zeigt sich, daß die Sättigungsmagnetisierung 4?rMs des weichen Films 230 Gauss beträgt» daß die Koerzitivkraft dieser Schicht weniger als 1 Oe beträgt und daß ihre charakteristische Länge 0,41 /um beträgt« Demgegenüber beträgt die Sättigungsmagnetisierung 45TMs des harten Films 210 Gauss, und die Koerzitivkraft des betreffenden Films beträgt 140 0e„ Die Magnetisierungskurven dieser laminierten Schicht sind in Fig„ 4 als Ergebnis der Messung mittels eines Magnetometers vom Proben-Vibrationstyp angegeben.hard film layer made of (BiGaSmLu) 3 (FeAl) 5 O 12 in a thickness of 7 μm and with a high coercive force applied as layers on the gadolinium-gallium-garnet substrate. The substrate in question had a thickness of 400 μm. The layers mentioned were applied by a liquid phase epitaxial process in such a way that the hard film formed an outer layer The coercive force of this layer is less than 1 Oe and that its characteristic length is 0.41 µm. On the other hand, the saturation magnetization 45TMs of the hard film is 210 Gauss, and the coercive force of the film in question is 140 Oe. The magnetization curves of this laminated layer are shown in FIG. 4 as the result of measurement by a sample vibration type magnetometer.

Der harte Film in dieser laminierten Schicht wurde zuerst in der nach oben verlaufenden Richtung magnetisiert, und dann in seiner Polarität teilweise umgekehrt, und zwar durch Bestrahlen mittels eines Laserstrahls, um eine Inversions-Doraäne mit einer Breite von 50/um zu bilden. Zugleich wurde eine Inversions-Domäne ebenfalls in dem weichen Film gebildet, der innerhalb der Inversions-Domäne des harten Films vorgesehen ist. In Fig. 5A ist eine Polarisations-Mikroskopaufnahme für diese laminierte Schicht gezeigt, indem der magnetische Faraday-Effekt ausgenutzt ist. Dabei ist festgestellt worden, daß die laminierte Schicht die aus Fig. 5B ersichtliche Magnetisierungsrichtung aufweist. In Fig„ 5A und 5B zeigen die The hard film in this laminated layer was first magnetized in the upward direction, and then partially reversed in its polarity, namely by irradiating with a laser beam, around an inversion doraine with a width from 50 / um to form. At the same time it became an inversion domain also formed in the soft film that is provided within the inversion domain of the hard film. In Fig. 5A is a polarization micrograph shown for this laminated layer by making use of the magnetic Faraday effect. As a result, the laminated layer was found to have the direction of magnetization shown in Fig. 5B. In FIGS. 5A and 5B, the

schraffierten Bereiche schlangenartige Streifen-Domänen. 35hatched areas serpentine stripe domains. 35

Im Anschluß daran wurde das Magnetfeld H an dieSubsequently, the magnetic field H to the

laminierte Schicht angelegt. Als Folge der Beobachtung mittels des Polarisationsmikroskops während allmählicher Erhöhung des Magnetfeldes wurde herausgefunden, daß der in Fig. 5A gezeigte mittlere Streifen unterbrochen bzw, abgebrochen ist, wenn die Magnetfeldstärke etwa 70 Oe übersteigt und dann in Blasen überführt bzw. transformiert wird, wie dies Fig. 6 veranschaulicht (das Foto betrifft den Fall von H = 80 Oe). Schließlich verschwindet der mittlere Streifen aufgrund des Zusammenfalls, wenn das Magnetfeld weiter erhöht wird.laminated layer applied. As a result of observation using the polarizing microscope during gradual Increasing the magnetic field has been found to cause the in Fig. 5A shown middle strip is interrupted or broken off when the magnetic field strength is about 70 Oe and is then converted into bubbles or transformed, as illustrated in FIG. 6 (the photo relates to the case of H = 80 Oe). Eventually the middle stripe disappears due to the collapse, when the magnetic field is further increased.

Das Magnetfeld, unter bzw. bei dem die Blase stabil existieren kann, hängt vom Aufbau des harten Films und von der Breite der Inversions-Domäne sowie von weiteren Faktoren ab. Als Beispiel zeigt Fig. 7 das Ergebnis der Messung in dem Blasen-Zusammenfall-Feld Hcol (Oe) in dem Fall, daß die Inversions-Domänenbreite W (/um) in der laminierten Schicht verändert war, welche aus denselben harten und weichen Filmen wie bei dem Aufbau der zuvor beschriebenen Ausführungsform bestand.The magnetic field under or in which the bubble can stably exist depends on the structure of the hard film and on the width of the inversion domain and on other factors. As an example, Fig. 7 shows the result of Measurement in the bubble collapse field Hcol (Oe) in the case that the inversion domain width W (/ µm) in of the laminated layer was changed to be composed of the same hard and soft films as in the construction of previously described embodiment existed.

Der PatentanwaltThe patent attorney

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Claims (1)

AnsprücheExpectations (1.1 Magnetblaseneinrichtung mit übereinander liegenden Schichten, wobei eine Blasenschicht auf einer Trägerschicht gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasenschicht zumindest einen dünnen magnetischen Film (11) mit einer vertikalen ausgerichteten Anisotropie und niedriger Koerzitivkraft und zumindest einen dünnen magnetischen Film (12) mit vertikal orientierter Anisotropie und hoher Koerzitivkraft als Schichtengebilde auf der Trägerschicht (10) aufweist und daß der eine hohe Koerzitivkraft aufweisende dünne Film so magnetisiert ist, daß er eine Vielzahl stabiler magnetischer Domänen (13»14) bildet, von denen einander benachbarte Dorsänen voneinander verschiedene Magnetisierungsrichtungen aufweisen.(1 .1 magnetic bubble device with superposed layers, wherein a bubble layer is formed on a carrier layer, characterized in that the bubble layer has at least one thin magnetic film (11) with a vertically aligned anisotropy and low coercive force and at least one thin magnetic film (12) with vertically oriented anisotropy and high coercive force as a layer structure on the carrier layer (10) and that the thin film having a high coercive force is magnetized in such a way that it forms a multitude of stable magnetic domains (13 »14), of which adjacent dorsenas are different from one another Have directions of magnetization. Original::Original:: 2. Magnetblaseneinrichtxing nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine hohe Koerzitivkraft aufweisende dünne Film (12) eine solche Koerzitivkraft aufweist, die stärker ist als ein anzulegendes Vormagnetisierungsfeld.2. Magnetblaseneinrichtxing according to claim 1, characterized in that the one high coercive force having a thin film (12) has such a coercive force that is stronger than one to be applied Bias field. 3. Magnetblaseneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koerzitivkraft des eine niedrige Koerzitivkraft aufweisenden dünnen
Films (11) kleiner ist als 10 Oe3. magnetic bubble device according to claim 1, characterized in that the coercive force of the thin having a low coercive force
Films (11) is less than 10 Oe und daß die Koerzitivkraft des eine hohe Koerzitivkraft aufweisenden dünnen Films (12) höher ist als 80 Oe.and that the coercive force of the high coercive force thin film (12) is higher than 80 Oe. 4. Magnetblaseneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine niedrige Koerzitivkraft aufweisende dünne Film (11) neben der Trägerschicht (10) angeordnet ist.4. magnetic bubble device according to claim 1, characterized in that the one low coercive force having thin film (11) is arranged next to the carrier layer (10). 5. Magnetblaseneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine hohe Koerzitivkraft aufweisende dünne Film (12) neben der Trägerschicht (10) angeordnet ist.5. magnetic bubble device according to claim 1, characterized in that the one high coercive force having thin film (12) is arranged next to the carrier layer (10). 6. Magnetblaseneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine niedrige Koerzitivkraft aufweisende dünne Film (11) und/oder der
eine hohe Koerzitivkraft aufweisende dünne Film (12) aus einer Mehrschichtstruktur gebildet sind.6. magnetic bubble device according to claim 1, characterized in that the low coercive force having thin film (11) and / or the
high coercive force thin films (12) are formed of a multilayer structure. 7. Magnetblaseneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koerzitivkraft des eine
hohe Koerzitivkraft aufweisenden dünnen Films (12) vorzugsweise im Bereich von 100-3000 Oe liegt.7. magnetic bubble device according to claim 1, characterized in that the coercive force of the one
high coercive force thin film (12) is preferably in the range of 100-3000 Oe. 8. Magnetblaseneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch8. magnetic bubble device according to claim 1, characterized gekennzeichnet, daß der eine niedrige Koerzitivkraftcharacterized as having a low coercive force BAD ORIGINALBATH ORIGINAL aufweisende dünne Film (11) aus (YBi), (FeGa)5O12 besteht.comprising thin film (11) made of (YBi), (FeGa) 5 O 12 . 9. Magnetblaseneinrichtung nach Anspruch 1„ dadurch gekennzeichnet, daß der eine hohe Koerzitivkraft aufweisende dünne Film (12) aus (BiGdSmLu)3 (FeAl)5O12 besteht.9. Magnetic bubble device according to claim 1 “characterized in that the thin film (12) having a high coercive force consists of (BiGdSmLu) 3 (FeAl) 5 O 12 . 10. Magnetblaseneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Jeweiligen,, eine hohe bzw. niedrige Koerzitivkraft aufweisenden dünnen Films (11,12) kleiner ist als etwa 100/um und vorzugsweise im Bereich von etwa O1,01-10 /um10. A magnetic bubble apparatus according to claim 1, characterized in that the thickness of the respective ,, a high and low coercive force having thin film (11,12) is less than about 100 / um and preferably in the range of about O 1, 01-10 /around liegt.
15lies.
15th 11. Magnetblaseneinrichtung nach Anspruch 1 „ dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen Domänen (13» in dem eine hohe Koerzitivkraft aufweisenden dünnen Film (12) in Streifen angeordnet sind,, deren jeder längs eines Blasen-Übertragungskreismusters (2) zur Festlegung des Blasenbewegungsbereichs derart verläuft, daß die Jeweilige Blase daran gehindert ist, in ein anderes Kreismuster zu springen.11. magnetic bubble device according to claim 1 “thereby characterized in that the magnetic domains (13 »in the thin one having a high coercive force Film (12) are arranged in strips, each of which along a bubble transfer circle pattern (2) to define the bubble movement range extends in such a way that the respective bubble is prevented from doing so is to jump into another circular pattern. 12> Magnetblaseneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von einander benachbarten Seheibenkreismustern (15n-1 „15n,15n+1..) in der laminierten Filmschicht als Nebenschleifenkreis in einem Haupt/Neben-Blasenübertragungssystem gebildet ist 12> Magnetic bubble device according to claim 1, characterized in that a plurality of mutually adjacent disk circle patterns (15n-1 "15n, 15n + 1 ..) are formed in the laminated film layer as a sub-loop circle in a main / sub-bubble transmission system und daß die einander benachbarten Scheibenkreismuster. Jeweils magnetisch voneinander mit Magnetfeldern getrennt sind, die von magnetischen Domänen (I4n-1,I4n+1) herrühren, welche in dem eine hohe Koerzitivkraft aufweisenden dünnen Film (12) gebildet und in Streifen angeordnet sind, die längsand that the adjacent disc circle pattern. Each magnetically from each other with magnetic fields are separated from magnetic domains (I4n-1, I4n + 1), which in which a high Coercive force having thin film (12) are formed and arranged in strips which are longitudinal der Richtung der einander benachbarten Scheibenkreismuster verlaufen.run in the direction of the adjacent disc circle pattern. 13. Magnetblaseneinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die in Streifen vorliegenden Domänen eine erste Art von Domänen (13) und eine zweite Art von Domänen (14) enthalten, daß die betreffenden Domänen in entgegengesetzten vertikalen Richtungen magnetisiert und abwechselnd angeordnet sind13. magnetic bubble device according to claim 12, characterized in that the present in strips Domains contain a first type of domain (13) and a second type of domain (14), that the domains in question are magnetized and alternating in opposite vertical directions are arranged und daß jedes der einander benachbarten Scheibenkreismuster (15n-1, 15n, 15n+1...) zu der ersten Art von Domänen (13) hinzeigt und jeweils von der zweiten Art von Domänen (14) derart getrennt ist, daß die jeweilige Blase von einem benachbarten Scheibenkreismuster zu einem angrenzenden anderen Muster nicht zu springen vermag.and that each of the adjacent disc circle patterns (15n-1, 15n, 15n + 1 ...) to the first Type of domains (13) and is in each case separated from the second type of domains (14) in such a way that that the respective bubble from one adjacent disc circle pattern to another adjacent one Pattern cannot jump. 14. Magnetblaseneinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der einander benachbarten Scheibenkreismuster (15n-1,15n,15n+1...) in drei Bereiche aufgeteilt ist, die einen mittleren Bereich und zwei auf beiden Seiten des betreffenden mittleren Bereiches liegende Bereiche umfassen, daß der mittlere Bereich zu der zweiten Art von Domänen (I4n) hin gerichtet ist und daß die genannten beiden Bereiche zu der ersten Art von Domänen (13n, 13n!) hinzeigen, derart, daß die Blase von einem der betreffenden beiden Bereiche zu den anderen Bereichen nicht zu springen vermag.14. Magnetic bubble device according to claim 13, characterized in that each of the adjacent circular disk patterns (15n-1.15n, 15n + 1 ...) is divided into three areas, a central area and two lying on both sides of the respective central area Areas include that the middle area is directed towards the second type of domains (I4n) and that said two areas point to the first type of domains (13n, 13n ! ), Such that the bubble from one of the two areas concerned unable to jump to the other areas.
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