JP2713889B2 - Bloch line transfer method - Google Patents

Bloch line transfer method

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JP2713889B2
JP2713889B2 JP61226825A JP22682586A JP2713889B2 JP 2713889 B2 JP2713889 B2 JP 2713889B2 JP 61226825 A JP61226825 A JP 61226825A JP 22682586 A JP22682586 A JP 22682586A JP 2713889 B2 JP2713889 B2 JP 2713889B2
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仁 織田
弘 米田
晄 新見
哲也 金子
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Description

【発明の詳細な説明】 <技術分野> 本発明は磁気記憶素子として用いられるブロツホライ
ンメモリに関し、特にブロツホラインメモリに於いて磁
性膜の磁壁中に存する記憶単位であるブロツホラインを
転送する方法に関する。 <従来技術> 現在、コンピユータ用外部メモリ、電子フアイルメモ
リ、静止画フアイルメモリ等には、磁気テープ、ウイン
チエスターデイスク、フロツピーデイスク、光磁気デイ
スク、磁気バブルメモリ等の各種メモリデバイスが使用
されている。前記メモリデバイスの中で磁気バブルメモ
リを除く他のメモリは、テープ及びデイスク等の記録媒
体と記録、再生用のヘツドとの相対運動を必ず伴なって
いた。従って、高密度化に対して、トラツキング、媒体
とヘツドとの走行及び摩耗の問題や埃及び振動の問題、
更に光デイスク及び光磁気デイスクにおいてはフオーカ
シングの問題等が生じていた。 一方、磁気バブルメモリは機械的駆動部を必要とせ
ず、且つ高信頼性を有しており高密度化には有利である
と考えられていた。しかし、磁気バブルメモリは、膜面
に垂直な磁化容易軸を持つ磁性ガーネツト膜に生じる円
形の磁区(バブル)を1ビツトとして用いるため、現在
のガーネツト膜の材料特性から制限される最小バブル
(直径0.3μm)を使用しても、1チツプ当たり数十Mbi
tが記録密度の限界でもあり、将来競争相手となるであ
ろう半導体メモリを比較してもそれ程容量に差がなく、
応用範囲が非常に狭くなるという問題があった。 最近、上記磁気バルブメモリにおける記録密度の限界
を越えるために、ブロツホラインメモリが注目を浴びて
いる。ブロツホラインメモリは、磁性ガーネツト膜に生
じるストライプ状磁区の周囲に存在する磁壁内に於い
て、磁壁内の磁化捩れの方向が逆向きになる遷移領域、
即ちブロツホ磁壁構造に挾まれたネール磁壁で形成され
る領域(ブロツホライン)を2つ用いて記憶単位とし、
この1対のブロツホラインを1ビツトとして用いる。ブ
ロツホラインメモリは一般にブロツホラインの幅が磁区
幅の約1/10であるため原理的には磁気バブルメモリと比
較して、二桁近い高密度化が可能である。例えばバブル
径0.5μmのガーネツト膜を使用した場合、1チツプ当
たり1.6GBitの記憶容量が達成可能である。 ブロツホラインメモリに於いては記憶単位であるブロ
ツホライン対の安定位置を形成し、情報の安定な蓄積を
行い、且つ又、安定に1ビツトずつ高速転送することが
必要である。 第6図及び第7図は従来のブロツホライン対の安定化
と転送方法を示す図であり、第6図(A)はブロツホラ
イン対安定化の為に形成したパターンを示し、第6図
(B)は安定化ハターン形成に基づく磁性膜内のポテン
シヤルの状態とブロツホライン対の安定化を示す図であ
る。第7図(A)はブロツホライン対の転送方法を示す
模式図で、第7図(B)は垂直パルス磁界のパルス形状
を示す図である。 従来、ブロツホライン対の安定化の為には、第6図
(A)に示す様にストライプ磁区1の長手方向と直交す
る方向に伸びた縞状パターン3を形成し、ストライプ磁
区1の磁壁2の縞状パターン3と交差する位置がブロツ
ホライン対の安定点となる。 縞状パターン3は、ストライプ磁区1に膜面に垂直な
磁化容易軸、あるいは膜面内で縞の幅方向を磁化容易軸
とする強磁性体膜で形成したり、又は磁性膜中に一様な
深さにイオン打込みを行ったりしてパターンを形成す
る。 上述の強磁性体膜やイオン打込みによりストライプ磁
区1の磁壁2に沿って第6図(B)に示すようなストラ
イプ磁区1の長手方向の磁界Hxの分布4を与えること
で、Hxと対を形成するブロツホラインどうし間の磁壁中
磁化7とのゼーマンエネルギーによりブロツホライン対
6に対する周期的ポテンシヤルウエルを形成している。 上記構成において、第7図(A)に示す如く該磁性ガ
ーネツト膜に垂直にパルス磁界Hp⊥を矢印8の方向に
印加することでブロツホラインを構成する磁化をジヤイ
ロ力で回転させる。第7図(A)のような場合、磁化の
回転で矢印9の方向に移動し、ブロツホライン対6が1
ビツト分転送される。 ここで、上記方式ではブロツホライン対に対するポテ
シヤルウエルが左右対称となり、ブロツホライン転送用
パルス磁界に単純な方形波形状のものを印加したので
は、パルスの立上りブロツホラインライン対が矢印9の
方向に動いても立上りで元の位置のもどってしまい、一
方への安定な転送は望めない。そのため第7図(B)に
示すグラフ10のような立上り時間t1に対し、立下り時間
t2を十分に長くすることで一方向に転送させていた。し
かし、上記方式では、2つのブロツホラインを同時に移
動させるため、ブロツホライン間の吸引力、反発力でブ
ロツホラインが振動してしまい安定な転送が難しいとい
う問題があつた。又、対を構成するブロツホライン間が
非常に狭いため、ゼーマンエネルギーによるポテンシヤ
ルウエルの深さが浅くなってしまい、ブロツホライン対
6の安定化が困難という問題もあった。更に磁性ガーネ
ツト膜に通常のバルブ材料を用いる場合、立下り時間t2
を1μsec以上にすることが必要で、このことはブロツ
ホライン転送速度を著しく遅くするという問題点があっ
た。又、図のようなパルス形状を発生させるためには方
形波状のパルスを作るのに比べ電気回路的にも複雑にな
り、更に消費電力も大きくなるという問題点があった。 <発明の概要> 本発明の目的は、上記従来の欠点に鑑み、安定且つ高
い信頼性を有するブロツホラインの転送方法を提供する
ことにある。 上記目的を達成する為に、本発明のブロツホラインの
転送方法は、膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有する磁
性膜に形成されたストライプ磁区の磁壁中に存するブロ
ツホラインを前記ストライプ磁区に前記磁性膜の膜面に
垂直な垂直パルス磁界を印加することにより転送する方
法であって、前記ストライプ磁区に前記垂直パルス磁界
を印加する時に前記ストライプ磁区に前記ストライプ磁
区の長手方向の面内パルス磁界を印加する段階を有し、
前記面内パルス磁界が立ち上がる時刻を前記垂直パルス
磁界が立ち上がる時刻よりも早くしたことを特徴とす
る。 本発明によれば、上記面内パルス磁界による駆動力と
上記垂直パルス磁界の立ち上がりの際に生じる駆動力と
がブロツホライン対に作用して、ブロツホラインを一つ
づつ正確に転送することができる。 本発明の更なる特徴は以下に示す実施例に記載されて
いる。 <実施例> 第1図(A),(B)及び第2図(A)〜(D)は、
本発明に係るブロツホライン転送方法の説明図で、図
中、2はブロツホライン対を含む磁壁を表し、5はブロ
ツホライ対以外の部分の磁壁中の磁化を示す。6はブロ
ツホライン対、7はブロツホライン対間の磁壁中磁化を
表す。8,はブロツホラインにジヤイロ力を与え転送させ
る磁性膜に垂直なパルス磁界、13,13′はブロツホライ
ンを一方向に転送させるためにブロツホラインに駆動力
を与えるストライプ磁区長手方向の面内磁界H〃であ
る。14,14′は左側のブロツホライン18が受ける面内磁
界H〃による駆動力FH〃を表す。15,15′は左側のブロ
ツホライン18が受ける垂直パルス磁界Hp⊥からのジヤ
イロ力FHp⊥を表し、16,16′は右側のブロツホライン
が面内磁界H〃より受ける力、17,17′は右側のブロツ
ホライ19が垂直パルス磁界Hp⊥より受ける力を表して
いる。第2図(A)に於いて4はブロツホライン対6に
対するポテンシヤルウエルとなる磁壁に沿った面内磁界
Hxの分布である。第2図(B)に於いて18,19はブロツ
ホライン対6を構成する2つのブロツホラインを示す。
又、第2図(C)、(D)に於いて20,20′は面内磁界
H〃の波形を表し、21,21′は垂直パルス磁界Hp⊥
波形を表しており、図示する通り、面内磁界(パルス)
の立ち上がりが垂直パルス磁界の立ち上がりより早く設
定されている。Δt,Δt′はH〃,Hp⊥両方が同時に印
加されている時間を表している。又、23は面内磁界Hxの
周期的分布のピツチΔxpを表している。以下に順を追っ
て動作を説明する。まず、第1図(A)に於いて、垂直
パルス磁界Hp⊥により2つのブロツホライン18,19は
同じ方向に矢印15,17の力FHp⊥が加えられ、左へ移動
しようとする。この時磁壁に沿った方向の面内磁界H〃
が印加されていると、矢印14,16で示されるようにブロ
ツホライン対間を広げようとする力FH〃が加わり、結局
左側のブロツホライン18には|FHp⊥|+|FH〃|の大き
さの力が左方向に加わり、右側のブロツホライン19には
|FHp⊥|−|FH〃|の大きさの力が加わる。ここでF
Hp⊥によるブロツホラインが移動する速度VBLは、磁壁
の動きを考えないと となる。 ここで、aは考慮する磁壁の長さで、この場合はブロ
ツホラインの幅だけ(πΛ)考えれば良い。又、γはジ
ヤイロ力磁気定数、Λはブロツホライン幅パラメータ
で、上記(1)式は VBL=ΛγHp⊥ ……(2) となる。 次に、面内磁界H〃により生じる力FH〃によりブロツ
ホラインが移動する速度V′BLは、次式で表される。 従って、第1図(A)の場合、ブロツホライン18の速
度VBL18は(2),(3)式から となり、同様にブロツホライン19の速度VBL19となる。ここで、ΛとΔの大きさをほぼ同じと考えて
良い為、垂直パルス磁界Hp⊥の効果に比べ面内磁界H
〃の効果はπQ1/2/(2α)倍となる。通常バブル材
に用いられるような磁性膜を用いれば、Q>1,α≪1よ
り面内磁界H〃は垂直パルス磁界Hp⊥に比較し同じ程
度の磁界の大きさで1桁以上ブロツホラインの速度に影
響することがわかる。つまりH〃により非常に大きな駆
動力が得られるのである。 以上、通常バブル材に用いられるような磁性膜を使う
ことで垂直パルス磁界Hp⊥に比べ1桁小さい面内磁界
H〃でブロツホライン対6の片方のブロツホラインだけ
移動させることが可能となる。 同様に第1図(B)に示すようにH〃の逆方向に印加
した場合は、ブロツホライン対6間の距離が狭くなる方
向に力FH〃が働き、対の右側のブロツホライン19のみを
左方向に移動させることになる。 上記の効果を利用して第2図(a)のような磁界分布
Hxが与えられた磁壁におけるブロツホランイン対の転送
について以下説明する。 第2図(B)に示すようにブロツホライン対6が安定
化している所に面内磁界H〃と垂直パルス磁界Hp⊥
20,21のような波形で印加すると、上記の効果によりブ
ロツホライン18のみを左方向に移動し、次の安定な所ま
で移動する。従って第2図(C)に示すようにブロツホ
ラインが移動し18′の位置に安定する。次に、第2図
(D)の20′,21′のように面内磁界H〃、垂直パルス
磁界Hp⊥を印加することで今度はブロツホランイン19
のみを左方向に移動させ19′となる。 ここで面内磁界H〃の波形の立下りが垂直パルス磁界
p⊥の立下りよりもタイミングが早くなっているの
は、垂直パルス磁界Hp⊥の立下りにより生じるブロツ
ホライン対6への復元力−FHp⊥が働く時、面内磁界H
〃による駆動力FH〃が働いていないようにするためであ
る。すなわちブロツホライン対を安定に一方向に転送す
るためには、第2図(A)の磁界分布HxのピークHxpに
よるブロツホライへの拘束力を利用し垂直パルス磁界H
p⊥だけでは転送しないようにすれば良いことがわか
る。従って、転送速度から考えると上記(2),(3)
式より が求まる。 又、Hxのポテンシヤルウエルを越えて転送するために
の条件が必要となる。更に、面内磁界H〃により第2図
(C)の時、ブロツホライン19が右方向に移動しないよ
うにする必要から Hxp>H〃 ……(8) となる。従って、(6),(7),(8)式により を満たす面内磁界H〃、垂直パルス磁界Hp⊥を印加す
ることで安定にブロツホラインを一方向へ移動させるこ
とが可能になる。更に、1ビツト分だけ転送させるため
にはH〃とHp⊥の重なっている時間Δtによる移動距
離がHxのピツチΔXp以下にすれば良く、上記(4)式か
という条件を満たすΔtで安定なbit by bitの転送が行
える。上記の原理は、磁壁が動かない場合であるが、磁
壁が動く場合でもほぼ同様の考え方ができる。 次に第3図を用いて具体的な実施例を述べる。図中24
はブロツホラインを含む磁壁を有するストライプ磁区の
存在する磁性膜のチツプ、25は該ストライプ磁区長手方
向に磁界を印加するためのコイル、26は該磁性膜に垂直
に磁界を印加するためのコイルである。27は25のコイル
にパルス電流を流すパルスドライバー、28は26のコイル
にパルス電流を流すパルスドライバーである。29はパル
スドライバー27,28のタイミングをコントロールするト
リガージエネレータである。以上のような簡単な磁界印
加システムにより安定なブロツホライン対転送が可能に
なる。この装置に於いて、29のトリガパルスジエネレー
タにより前記(10)を満たすようなタイミングでパルス
ドライ27,28を駆動させる。パルスドライバー27,28は第
2図(C),(D)のH〃20,20′,Hp⊥21,21′のよう
な波形のパルス電流をコイル25、26に印加する。 ここで磁性膜として(YSmLuGa)(GeFe)5 O12を使
用し、磁気パラメータが4πM=195(Gauss)、ステイ
フネスコンスタンスA=2.63×10-7(crg/cm)、異方性
定数Ku=8690(erg/cm3)α=0.11、γ=1.83×107であ
るものを用いる。 そして前述の説明でポテンシヤルウエルHxの振幅を1
0eとし、ポテンシヤルウエルの周期のピツチΔXpを1
μmとすると前記の条件(a)式より面内パルス磁界振
幅H〃垂直パルス磁界振幅Hp⊥の転送可能範囲は第5
図の斜線部30のようになる。第5図に於いて31の領域は
転送ができない領域で、それ以外は転送はするがbiy by
bitの転送はできない領域である。ここで面内磁界H〃
=0.90e、垂直パルス磁界Hp⊥20 0eとすると、前記
条件(10)式より面内磁界パルスと垂直磁界パルスの重
なりΔtは、20nsec以下にすれば良く、トリガージエネ
レータ29で容易に制御できる値である。 第4図に更なる実施例を示す。図中、24は前記実施例
と同様磁性膜を有するチツプ、27′は面内磁界H〃印加
用のパルスドライバー、33は面内磁界H〃印加するため
にチツプ24上に形成した導体層で、34は該導体層33を流
れる電流iの方向を示している。 本実施例は上記実施例で、面内磁界H〃を流すコイル
25の変わりにチツプ上に形成した導体層33に電流i 31を
流してH〃を印加するものである。ここでストライプ磁
区長手方向は図中x方向となる。本実施例では導体層33
と磁性膜24とのスペーシングが小さいため、前記条件
(9)を満たすH〃を発生させるのに必要な電流iが小
さくでき、低消費電力でブロツホライ転送が行える。 <発明の効果> 以上、本発明に係るブロツホラインの転送方法によれ
ば、ブロツホライン対を構成するブロツホラインを離し
て個別に駆動するためポテンシヤルウエルによる安定化
が容易に行え、ブロツホラインどうしの反発力による振
動など考慮する必要がなく安定な転送が行える。又、一
方向にブロツホラインを転送させるのに通常の方形波状
パルス磁界で行えるので周辺回路が簡略化できる。更に
ブロツホライン対を隣のビツト位置に移動させるのにパ
ルス磁界の幅でなく2つのパルス磁界のタイミングの差
を利用するため、制御が容易に行える。 又、一方向転送のため立下り時間を長くする必要がな
く、また磁性膜に垂直な磁界(Hp⊥)に対し、膜に平
行な磁界H〃を大きくとれば、より小さい電流値で転送
が行え、消費電力が小さくなる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Bloch line memory used as a magnetic storage element, and more particularly to a method of transferring a Bloch line which is a storage unit existing in a domain wall of a magnetic film in a Bloch line memory. About. <Prior Art> At present, various memory devices such as a magnetic tape, a winch-ester disk, a floppy disk, a magneto-optical disk, and a magnetic bubble memory are used for an external memory for a computer, an electronic file memory, a still image file memory, and the like. I have. Other memories except the magnetic bubble memory among the above memory devices always involve relative movement between a recording medium such as a tape and a disk and a recording and reproducing head. Therefore, with respect to high density, there are problems of tracking, running and abrasion between the medium and the head, problems of dust and vibration,
In addition, focusing and other problems have occurred with optical disks and magneto-optical disks. On the other hand, the magnetic bubble memory does not require a mechanical driving unit, has high reliability, and is considered to be advantageous for high density. However, since the magnetic bubble memory uses, as one bit, a circular magnetic domain (bubble) generated in a magnetic garnet film having an easy axis of magnetization perpendicular to the film surface, the minimum bubble (diameter) limited by the current material properties of the garnet film is used. 0.3μm) even if using several tens of Mbi per chip
t is also the limit of recording density, and there is not much difference in capacity even when comparing semiconductor memories that will be competitors in the future,
There was a problem that the range of application was very narrow. Recently, Bloch line memories have been attracting attention because the recording density of the magnetic valve memories has been exceeded. The Bloch line memory is a transition region in which the direction of the magnetization twist in the domain wall is reversed in the domain wall existing around the stripe-shaped magnetic domain generated in the magnetic garnet film,
That is, a storage unit is formed by using two regions (bloch line) formed by Neel domain walls sandwiched by the Bloch domain wall structure,
This pair of blot lines is used as one bit. Since the width of the Bloch line memory is generally about 1/10 of the magnetic domain width, the Bloch line memory can be increased in density nearly two orders of magnitude compared to the magnetic bubble memory in principle. For example, when a garnet film having a bubble diameter of 0.5 μm is used, a storage capacity of 1.6 GBit per chip can be achieved. In the Bloch line memory, it is necessary to form a stable position of a Bloch line pair, which is a storage unit, to stably store information, and to stably transfer data one bit at a time at high speed. 6 and 7 are views showing a conventional method of stabilizing and transferring a Bloch line pair. FIG. 6A shows a pattern formed for stabilizing a Bloch line pair, and FIG. 6B. FIG. 3 is a diagram showing a state of a potential in a magnetic film and stabilization of a Bloch line pair based on formation of a stabilized hattern. FIG. 7A is a schematic diagram illustrating a method of transferring a Bloch line pair, and FIG. 7B is a diagram illustrating a pulse shape of a vertical pulse magnetic field. Conventionally, in order to stabilize a Bloch line pair, a stripe pattern 3 extending in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the stripe magnetic domain 1 is formed as shown in FIG. The position intersecting with the striped pattern 3 is a stable point of the Bloch line pair. The stripe pattern 3 is formed of a magnetic easy axis perpendicular to the film surface in the stripe magnetic domain 1, a ferromagnetic film having an easy axis of magnetization in the width direction of the stripe in the film surface, or uniform in the magnetic film. A pattern is formed by performing ion implantation to an appropriate depth. By giving the distribution 4 of the magnetic field Hx in the longitudinal direction of the stripe domain 1 as shown in FIG. 6B along the domain wall 2 of the stripe domain 1 by the above-described ferromagnetic film or ion implantation, a pair with Hx is formed. The periodic potential well for the pair of Bloch lines 6 is formed by the Zeeman energy of the magnetization 7 in the domain wall between the Bloch lines to be formed. In the above configuration, as shown in FIG. 7 (A), by applying a pulse magnetic field Hp⊥ perpendicular to the magnetic garnet film in the direction of arrow 8, the magnetization constituting the Bloch line is rotated by the gyroscopic force. In the case shown in FIG. 7A, the magnetization line moves in the direction of arrow 9 due to the rotation of magnetization, and
The data is transferred by bits. Here, in the above method, the potential wells with respect to the pair of Bloch lines are symmetrical, and if a simple square wave shape is applied to the Bloch line transfer pulse magnetic field, the rising Bloch line line pair of the pulse moves in the direction of arrow 9. It returns to its original position when it rises, and stable transfer to one side cannot be expected. To the rise time t 1 as the graph 10 shown in the order FIG. 7 (B), the fall time
By making t 2 long enough, it was transmitted in one direction. However, in the above-described method, since the two blot lines are simultaneously moved, there is a problem that the blot lines vibrate due to a suction force and a repulsive force between the blot lines, so that stable transfer is difficult. Further, since the distance between the Bloch lines constituting the pair is very narrow, the depth of the potential well due to Zeeman energy becomes shallow, and there is a problem that it is difficult to stabilize the Bloch line pair 6. Further, when a normal valve material is used for the magnetic garnet film, the fall time t 2
Must be set to 1 μsec or more, which causes a problem that the Bloch line transfer speed is significantly reduced. Further, in order to generate a pulse shape as shown in the figure, there is a problem that an electric circuit becomes more complicated and power consumption becomes larger as compared with the case of producing a square wave pulse. <Summary of the Invention> It is an object of the present invention to provide a method of transferring a Bloch line that is stable and highly reliable in view of the above-mentioned conventional disadvantages. In order to achieve the above object, a method of transferring a Bloch line according to the present invention is to transfer a Bloch line existing in a domain wall of a stripe domain formed in a magnetic film having an easy axis of magnetization in a direction perpendicular to a film surface to the stripe domain. A method of transferring by applying a vertical pulse magnetic field perpendicular to the film surface of the film, wherein when applying the vertical pulse magnetic field to the stripe domain, an in-plane pulse magnetic field in the longitudinal direction of the stripe domain is applied to the stripe domain. Having a step of applying
The time when the in-plane pulse magnetic field rises is set earlier than the time when the vertical pulse magnetic field rises. According to the present invention, the driving force due to the in-plane pulse magnetic field and the driving force generated when the vertical pulse magnetic field rises act on the pair of blot lines, so that the blot lines can be accurately transferred one by one. Further features of the present invention are described in the following examples. <Examples> FIGS. 1 (A) and (B) and FIGS. 2 (A) to (D)
FIG. 2 is an explanatory diagram of a Bloch line transfer method according to the present invention, wherein 2 indicates a domain wall including a Bloch line pair, and 5 indicates magnetization in a domain wall other than the Bloch line pair. Reference numeral 6 denotes a pair of Bloch lines, and 7 denotes magnetization in a domain wall between the pair of Bloch lines. 8, a pulse magnetic field perpendicular to the magnetic film for applying a gyro force to the Bloch line and transferring it; 13, 13 ', an in-plane magnetic field H〃 in the longitudinal direction of the stripe magnetic domain for applying a driving force to the Bloch line to transfer the Bloch line in one direction It is. 14, 14 'represent the driving force F H 〃 due to the in-plane magnetic field H受 け る which the left Bloch line 18 receives. 15, 15 'represent the gyroscopic force F Hp⊥ from the vertical pulse magnetic field H p⊥ received by the left blow line 18; 16, 16' represent the force received by the right blow line from the in-plane magnetic field H〃; This represents the force that the right side Blochler 19 receives from the vertical pulse magnetic field Hp # . In FIG. 2A, reference numeral 4 denotes an in-plane magnetic field along a domain wall serving as a potential well for the Bloch line pair 6.
It is the distribution of H x. In FIG. 2 (B), reference numerals 18 and 19 denote two Bloch lines constituting the Bloch line pair 6.
Also, in FIGS. 2 (C) and 2 (D), 20, 20 'represent the waveform of the in-plane magnetic field H # , and 21, 21' represent the waveform of the vertical pulse magnetic field Hp #. Street, in-plane magnetic field (pulse)
Is set earlier than the rise of the vertical pulse magnetic field. Δt and Δt ′ represent the time during which both H〃 and Hp⊥ are simultaneously applied. Reference numeral 23 denotes a pitch Δx p of a periodic distribution of the in-plane magnetic field Hx. The operation will be described below step by step. First, in FIG. 1 (A), a force F Hp の of arrows 15 and 17 is applied to the two Bloch lines 18 and 19 in the same direction by the vertical pulse magnetic field H p し よ う and tends to move to the left. At this time, the in-plane magnetic field H〃 in the direction along the domain wall
Is applied, a force F Hと す る for expanding the pair of blot lines as shown by arrows 14 and 16 is applied. As a result, the left Bloch line 18 has a force of | F Hp⊥ | + | F H 〃 | A force of magnitude is applied to the left, and the right Bloch line 19
| F Hp⊥ | − | F H 〃 | Where F
The speed V BL at which the Bloch line moves due to Hp⊥ must be considered for the motion of the domain wall. Becomes Here, a is the length of the domain wall to be considered. In this case, it is sufficient to consider only the width of the Bloch line (πΛ). Γ is the gyromagnetic constant, Λ is the Bloch line width parameter, and the above equation (1) is V BL = { γH p } (2). Next, the speed V 'BL which Bloch lines is moved by the force F H 〃 caused by in-plane magnetic field H〃 is expressed by the following equation. Therefore, in the case of FIG. 1 (A), the speed V BL18 of the Bloch line 18 is calculated from the equations (2) and (3). Next, likewise velocity V BL19 of Bloch lines 19 Becomes Here, lambda and delta 0 substantially the same as a good think for the size, vertical pulse magnetic field H P⊥ effect than plane magnetic field H
The effect of 〃 is πQ 1/2 / (2α) times. By using a magnetic film as used in conventional bubble material, Q> 1, the in-plane magnetic field H〃 than α«1 the magnetic field of the same degree as compared to the vertical pulse magnetic field H P⊥ size at least one order of magnitude Bloch lines of It can be seen that it affects the speed. That is, a very large driving force can be obtained by H〃. As described above, by using a magnetic film such as that usually used for a bubble material, it is possible to move only one of the blot line 6 of the pair of blot lines 6 with an in-plane magnetic field H # that is one digit smaller than the vertical pulse magnetic field Hp #. Similarly, when applied in the direction opposite to the H〃 as shown in FIG. 1 (B), the force F H 〃 acts in a direction in which the distance between the Bloch lines pairs 6 is narrowed, only the right Bloch lines 19 pairs left Direction. The magnetic field distribution as shown in FIG.
The transfer of the Blochholin-in pair on the domain wall given Hx will be described below. Figure 2 Bloch lines: 6 as shown in (B) is a plane field H〃 perpendicular pulse magnetic field H P⊥ where you are stabilized
When applied with waveforms such as 20, 21, only the blot line 18 is moved to the left by the above-described effect, and is moved to the next stable place. Accordingly, as shown in FIG. 2 (C), the blot line moves and stabilizes at the position 18 '. Next, an in-plane magnetic field H 界 and a vertical pulse magnetic field Hp⊥ are applied as shown at 20 ′ and 21 ′ in FIG.
Only the left is moved to 19 '. The reason why the timing of the fall of the waveform of the in-plane magnetic field H # is earlier than the fall of the vertical pulse magnetic field Hp # is that the waveform is restored to the Bloch line pair 6 caused by the fall of the vertical pulse magnetic field Hp #. When the force -F Hp⊥ acts, the in-plane magnetic field H
This is to prevent the driving force F H 〃 by 〃 from working. In other words, in order to transfer a pair of Bloch lines stably in one direction, the vertical pulse magnetic field H is obtained by utilizing the constraint force on the Bloch line by the peak Hxp of the magnetic field distribution Hx in FIG.
It can be seen that it is sufficient not to transfer only with p⊥ . Therefore, considering the transfer speed, the above (2) and (3)
From the formula Is found. Also, to transfer across the potential well of Hx Condition is required. Further, in the case of FIG. 2 (C) due to the in-plane magnetic field H〃, it is necessary to prevent the Bloch line 19 from moving rightward, so that Hxp> H〃 (8). Therefore, according to equations (6), (7), and (8), By applying the in-plane magnetic field H〃 and the vertical pulse magnetic field Hp⊥ that satisfy the above condition, the blot line can be stably moved in one direction. Further, in order to transfer only one bit, the moving distance by the time Δt at which H〃 and Hp⊥ overlap with each other should be less than the pitch ΔXp of Hx. The stable bit-by-bit transfer can be performed with Δt satisfying the condition. Although the above principle is based on the case where the domain wall does not move, almost the same idea can be applied even when the domain wall moves. Next, a specific embodiment will be described with reference to FIG. 24 in the figure
Is a chip of a magnetic film having a stripe magnetic domain having a domain wall including a Bloch line, 25 is a coil for applying a magnetic field in the longitudinal direction of the stripe magnetic domain, and 26 is a coil for applying a magnetic field perpendicular to the magnetic film. is there. 27 is a pulse driver for passing a pulse current to 25 coils, and 28 is a pulse driver for passing a pulse current to 26 coils. Reference numeral 29 denotes a trigger generator for controlling the timing of the pulse drivers 27 and 28. With the simple magnetic field application system described above, stable transfer of a Bloch line pair can be performed. In this apparatus, the pulse dry 27, 28 is driven by the trigger pulse generator 29 at a timing satisfying the above (10). The pulse drivers 27 and 28 apply pulse currents having waveforms such as H # 20, 20 'and Hp # 21, 21' in FIGS. 2 (C) and 2 (D) to the coils 25 and 26. Here, (YSmLuGa) 3 (GeFe) 5 O 12 was used as the magnetic film, the magnetic parameters were 4πM = 195 (Gauss), the stiffness constant A was 2.63 × 10 −7 (crg / cm), and the anisotropy constant was Ku = 8690 (erg / cm 3 ) α = 0.11 and γ = 1.83 × 10 7 are used. In the above description, the amplitude of the potential well Hx is set to 1
0e, and the pitch ΔXp of the period of the potential well is set to 1
μm, the transferable range of the in-plane pulse magnetic field amplitude H { vertical pulse magnetic field amplitude Hp} is the fifth from the above condition (a).
It becomes like the shaded area 30 in the figure. In FIG. 5, the area 31 cannot be transferred, and other areas are transferred but biy by
This is an area where bits cannot be transferred. Here, the in-plane magnetic field H〃
= 0.90E, when the vertical pulse magnetic field H p⊥ 20 0e, overlap Δt of the condition (10) plane magnetic field pulse and the vertical magnetic field pulse from the equation may be below 20 nsec, easily controlled by a trigger diethyl Nereta 29 It is a possible value. FIG. 4 shows a further embodiment. In the figure, 24 is a chip having a magnetic film as in the previous embodiment, 27 'is a pulse driver for applying an in-plane magnetic field H〃, and 33 is a conductor layer formed on the chip 24 for applying an in-plane magnetic field H〃. , 34 indicate the direction of the current i flowing through the conductor layer 33. This embodiment is the same as the embodiment described above, except that the
Instead of 25, a current i31 is applied to the conductor layer 33 formed on the chip to apply H〃. Here, the longitudinal direction of the stripe magnetic domain is the x direction in the figure. In the present embodiment, the conductor layer 33
Since the spacing between the magnetic film 24 and the magnetic film 24 is small, the current i required to generate H〃 satisfying the condition (9) can be reduced, and the Bloch transfer can be performed with low power consumption. <Effects of the Invention> As described above, according to the method of transferring a Bloch line according to the present invention, since the Bloch lines constituting the Bloch line pair are separately driven and individually driven, the stabilization by the potential well can be easily performed, and the vibration due to the repulsive force between the Bloch lines. There is no need to consider such factors, and stable transfer can be performed. Further, the transfer of the Bloch line in one direction can be performed with a normal square wave pulse magnetic field, so that the peripheral circuit can be simplified. Further, since the difference between the timings of the two pulse magnetic fields is used instead of the width of the pulse magnetic field to move the pair of blot lines to the adjacent bit position, the control can be easily performed. In addition, it is not necessary to lengthen the fall time due to the unidirectional transfer, and if the magnetic field H 平行 parallel to the magnetic film is made larger than the magnetic field ( Hp⊥ ) perpendicular to the magnetic film, the transfer is performed with a smaller current value. And power consumption is reduced.

【図面の簡単な説明】 第1図(A),(B)及び第2図(A)〜(D)は本発
明に係るブロツホラインの転送方法の説明図。 第3図は本発明の具体的実施例を示す磁界印加装置の概
略図。 第4図は本発明の更なる具体的実施例を示す磁界印加方
法の一例を示す図。 第5図はブロツホライン転送可能な面内パルス磁界振幅
と垂直パルス磁界振幅との範囲を示すグラフ図。 第6図(A),(B)及び第7図(A),(B)は従来
のブロツホライン対の転送方法の一例を示す図。 2……磁壁 5,7……磁壁内磁化の方向 6……ブロツホライン対 8……垂直パルス磁界 13……面内パルス磁界 18,19……ブロツホライン
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 (A) and 1 (B) and FIGS. 2 (A) to 2 (D) are illustrations of a method of transferring a Bloch line according to the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram of a magnetic field application device showing a specific embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing an example of a magnetic field applying method showing a further specific embodiment of the present invention. FIG. 5 is a graph showing a range of an in-plane pulse magnetic field amplitude and a vertical pulse magnetic field amplitude which can be transferred by a Bloch line. 6 (A) and 6 (B) and FIGS. 7 (A) and 7 (B) are diagrams showing an example of a conventional method for transferring a pair of Bloch lines. 2 ... domain wall 5,7 ... direction of magnetization in domain wall 6 ... pair of Bloch lines 8 ... vertical pulse magnetic field 13 ... in-plane pulse magnetic field 18, 19 ... Bloch line

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 弘 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 新見 晄 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 金子 哲也 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 渡辺 信男 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Hiroshi Yoneda               3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo               Inside Canon Inc. (72) Inventor Akira Niimi               3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo               Inside Canon Inc. (72) Inventor Tetsuya Kaneko               3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo               Inside Canon Inc. (72) Inventor Nobuo Watanabe               3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo               Inside Canon Inc.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 1.膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有する磁性膜に形
成されたストライプ磁区の磁壁中に存するブロツホライ
ンを前記ストライプ磁区に前記磁性膜の膜面に垂直な垂
直パルス磁界を印加することにより転送する方法であっ
て、前記ストライプ磁区に前記垂直パルス磁界を印加す
る時に前記ストライプ磁区に前記ストライプ磁区の長手
方向の面内パルス磁界を印加する段階を有し、前記面内
パルス磁界が立ち上がる時刻を前記垂直パルス磁界が立
ち上がる時刻よりも早くしたことを特徴とするブロツホ
ラインの転送方法。
(57) [Claims] A Bloch line existing in a domain wall of a stripe magnetic domain formed in a magnetic film having an easy axis of magnetization in a direction perpendicular to the film surface is transferred to the stripe magnetic domain by applying a vertical pulse magnetic field perpendicular to the film surface of the magnetic film. Applying a vertical pulse magnetic field to the stripe magnetic domain, comprising applying a longitudinal in-plane pulse magnetic field of the stripe magnetic domain to the stripe magnetic domain, and setting a time at which the in-plane pulse magnetic field rises. A method for transferring a Bloch line, wherein the time is set earlier than the time when the vertical pulse magnetic field rises.
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