JPH01109588A - ブロッホラインメモリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はブロッホラインメモリに関する。ブロッホライ
ンメモリは極めて高い密度にて情報を記録することがで
きるメモリとして各種電子装置への応用が考えられる。

［従来の技術Ｊ 現在、コンピュータ用外部メモリ、電子ファイル用メモ
リ、静止画ファイル用メモリ等のメモリとしては、磁気
テープ、ウィンチエスタ−ディスク、フロッピーディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気へプルメモリ等
の各種のメモリデバイスが使用されている。これらのメ
モリデバイスのうちで、磁気バブルメモリを除く他のメ
モリは情報の記録や再生の際に記＆ｌｔ再生用ヘッドを
メモリに対し相対的に移動させることが必要である。即
ち、この様なへ一２ドの相対的移動にともない、該ヘッ
ドにより情報トラ−２りに固定的に情報列を記録したり
該情報トラックに固定的に記録されている情報列を再生
したりする。

しかるに、近年１次第に記録密度の高度化が要求される
につれて、ヘッドを情報トラックに正確に追従させるた
めのトラッキング制御が複雑になり該制御が不十分なた
めに記録再生信号の品位が低下したり、ヘッド移動機構
の振動やメモリ表面に付着したゴミ等のために記録再生
信号の品位が低下したり、更に磁気テープ等ヘッドと接
触しながら記録再生を行なうメモリの場合には摺動によ
り摩耗が発生し、光デイスク等ヘッドと非接触にて記録
再生を行なうメモリの場合には合焦のためのフォーカシ
ング制御が必要となり該制御が不十分なために記録再生
信号の品位が低下したりするという問題が生じている。

−・方、磁気バブルメモリは、所定の位置にて情報の記
録を行ない該記録情報を転送することができ且つ情報を
転送しながら所定の位置にて情報を再生することができ
記録再生に際しヘッドとの相対的移動を必要とせず、こ
のため記録密度の高度化に際しても上記の様な問題を生
ずることがなく、高信頼性を実現することができると考
えられている。

しかしながら、５１気バブルメモリは磁性ガーネットＷ
２’ｉｐの膜面に垂直な方向に磁化容易軸をもつ磁性薄
膜に磁界を印加することにより生ぜしめられる円形の磁
区（バブル）を情報ビットとして用いるため、現在のガ
ーネット膜の材料特性から制限される最小バブル（直径
０．３ｇｍ）を使用しても数十Ｍピッ）　／　ｃ　ｒｎ
’が記録密度の限界であり、更なる高密度化は困難であ
る。

そこで、最近、上記磁気バブルメモリの記録密度の限界
を越える記録密度をもつメモリとしてプロ７ホラインメ
モリが注目されている。このブロッホラインメモリは、
磁性薄膜に生ぜしめられる磁区の周囲に存在するブロッ
ホ磁壁構造に挟まれたネール磁壁構造（ブロッホライン
）の対を情報ビットとして用いるものであるため、上記
磁気バブルメモリに比べて２桁近い記録密度の高度化が
可能である。たとえば、バブル径０．５μｍのガーネッ
ト膜を使用した場合、１．６Ｇビット／Ｃｍ′の記録密
度を達成することが可能である［［日経エレクトロニク
スＪ　１９８３年８月１５日、ｐ１４１〜１６７　　参
照］。

第３図にブロッホラインメモリを構成する磁性体構造の
一例の模式的斜視図を示す。

図において、２はＧＧＧ　、ＮｄＧＧ等の非磁性ガーネ
ットからなる基板であり、該基ｉ上には磁性ガーネット
薄膜４が付与されている。線膜は。

たとえば液相エピタキシャル成長法（ＬＰＥ法）により
成膜することができ、その厚さはたとえば５ｇｍ程度で
ある。６は磁性ガーネット薄膜４中に形成されたストラ
イプ状磁区であり、該磁区の内外の境界領域として磁壁
８が形成されている。

該ストライプ状磁区６の幅はたとえば５ｇｍ程度であり
長さはたとえばｌ　００　ＩＬｍ程度である。また、磁
壁８の厚さはたとえば０．５μｍ程度である。矢印で示
される様に、磁区６内においては磁化の向きは上向きで
あり、一方磁区６外においては磁化の向きは下向きであ
る。

磁壁８内における磁化の向きは内面（即ち磁区６側の面
）側から外面側へと次第にねじれた様に回転している。

この回転の向きは磁壁６中に垂直方向に存在するブロッ
ホラインＩＯを境界としてその両側では逆になる。第３
図においては磁壁８の厚さ方向の中央部における磁化の
向きが矢印で示されており、ブロッホライン１０におけ
る磁化の向きも同様に示されている。

尚、以上の様な磁性体構造には外部から下向きのバイア
ス磁界ＨＢが印加されている。

図示される様に、ブロッホライン１０には磁化の向きの
異なる２つの種類が存在し、これらのブロッホラインの
対の有無を情報°“ｌ”、“Ｏパに対応させる。該ブロ
ッホライン対は磁壁８中において規則正しい位置即ちポ
テンシャルウェルのうちのいづれかに存在する。また、
ブロッホライン対は基板面に垂直なパルス磁界を印加す
ることにより各々が隣りのポテンシャルウェルへと順次
転送される。かくして、ブロッホラインメモリへの情報
の記録（Ｎａ磁壁へのブロッホライン対の占込み）及び
該ブロッホラインメモリに記録されている情報の再生（
磁壁８中のブロッホライン対の読出し）は、ブロッホラ
イン対を磁壁８内で転送しながらそれぞれ所定の位置で
行なうことができる。上記情報の記録及び再生はいづれ
もそれぞれ基板面に垂直な所定の強さのパルス磁界を所
定の部分に印加することで行なうことができ、第３図に
は示されていないが、これら記録及び再生のためのパル
ス磁界印加手段として磁性薄膜４の表面にストライプ状
磁区６に対しそれぞれ所定の位置関係にてパルス通電用
の導体パターンが形成される。

［発明が解決しようとする問題点］ しかして、以上の様なブロッホラインメモリにおいて、
情報の記録即ちブロッホライン対の書込みは以下の様に
して行なわれる。

第４図（ａ）、（ｂ）は従来のブロッホラインメモリに
おけるブロッホライン書込み部の近傍を示す部分平面図
である。

これらの図において、４は磁性薄膜であり、６はストラ
イプ磁区であり、８は磁壁であり、これらは上記第３図
におけると同様である。また、バイアス磁界ＨＢは下向
きである。

１２はメモリの書込みメジャーラインをａ成する磁気バ
ブル転送用導体パターンである。記録情報に対応して不
図示の磁気バブル発生器にて時系列的に生ぜしめられた
磁気バブルは上記転送用導体パターン１２に沿って転送
せしめられ、メモリのマイナーループを構成する各スト
ライプ磁区６に対応する位置に配置される。第４図（ａ
）はこの状態を示す。

第４図（Ｌ）には３つの磁区６が示されており、中央の
磁区に対応する転送用導体パターン位置には磁気バブル
１４が存在し、両側の磁区に対応する転送用導体パター
ン位置には磁気バブルが存在しない。

磁性ｆＩＩ膜４上には各ストライプ磁区６の先端部と上
記転送用導体パターン１２との間にブロッホライン書込
み及びストライプ磁区切断のための平行な２本の導体パ
ターン１６．１８が形成されている。

第４図（ａ）の様に所定の位置に磁気バブル１４が位置
した後に、バイアス磁界を少し小さくすると、第４図（
ｂ）に示される様に、対応位置にｒａ磁気バブルない両
側の磁区６は導体パターン１６．１８を横切って延びる
が、中央の磁区６は磁気バブル１４による反発を受ける
ので殆ど延びることができない、この状態で、導体パタ
ーン１６．１８に矢印で示される向きに逆向きの電流を
流すことにより、両側の２つの磁区６においては先端部
が切断され磁気バブルが形成されるとともに磁区先端部
に新たにブロッホラインが形成されるが、中央の磁区６
は切断されず先端部に新たなブロッホラインが形成され
ることもない。

以上の様にして、メジャーラインの磁気バブルの有無に
よる情報をブロッホラインによる情報に変換して情報記
録が行なわれる。

しかしながら、上記の様な従来のブロッホラインメモリ
では、メジャーラインにおける磁気バブルの転送速度に
よって記録速度が制約され、ＩＭビット／秒程度の記録
速度が限界であるという難点がある。

そこで、本発明は１以上の様な従来のブロッホラインメ
モリの情報記録における問題点を解決し、より高速な情
報記録の可能なブロッホラインメモリを提供することを
目的とする。

［間凹点を解決するための手段］ 本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして
、 磁性８膜中の磁区の周囲に形成された磁壁内におけるブ
ロッホラインを用いて情報の記録を行なうブロッホライ
ンメモリにおいて、複数の磁区のそれぞれについて独立
に記録情報に従い制御される磁区引伸ばしのための磁界
発生手段を備えていることを特徴とする、ブロッホライ
ンメモリ、が提供される。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。

第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明によるブロッホ
ラインメモリの第１の実施例のブロッホライン書込み部
の近傍を示す部分平面図である。

図において、４はＧＧＧ等の非磁性ガーネット基板上に
形成された磁性ガーネット薄膜であり、該磁性薄膜中に
はストライブ状の平面形状を有する磁区６が複数並列に
配列形成されている。該磁区６内においては磁化の向き
は上向きであり、−方磁区６外の磁性薄膜４では磁化の
向きは下向きである。８は該ストライプ磁区６の周囲の
磁壁であり、その磁化の向きが矢印で示されている。そ
して、磁性薄Ｗ１４上にはブロッホライン書込み及びス
トライプ磁区切断のための平行な２本の導体パターン１
６．１８が形成されている。これらは上記第４図におけ
ると同様である。また、図示はされていないが、ストラ
イプ磁区引伸ばしの際のブロッホライン固定のための導
体パターンが設けられている。

本実施例においては、上記導体パターン１６゜１８に関
し各ストライプ磁区６の先端部と反対側に該磁区先端部
の延長上に、該磁区先端部を引伸ばすための磁界発生手
段が形成されている。即ち、２２はパーマロイ等の軟磁
性体層であり、その一方の端部２２ａがほぼ上記ストラ
イプ磁区６の延長−ヒに位置する様に配置されている。

そして、該軟磁性体層２２には磁化のための導体パター
ン２４が付されている０図示される様に、該パターンは
軟磁性体層２２のまわりにコイル状に巻回された形態と
されている。尚、該各導体パターン２４は不図示の電源
に接続されており、それぞれ独立に通電を制御すること
ができる。

また、ＨＢはバイアス磁界であり、下向きである。

以上の様な本実施例においては、記録情報に従って各導
体パターン２４に通電がなされる。たとえば、第１図（
ｂ）に示される様に、一方の導体パターン（図における
上側の導体パターン）２４に矢印の向きに通電がなされ
ると、該電流に基づく磁界に従い軟磁性体層２２が磁化
され、一方の端部２２ａが負極性に他方の端部２２ｂが
正極性に磁化され、かくして該軟磁性体層端部２２ａに
向かってストライプ磁区６の先端部が吸引される。また
、第１図（ｂ）に示される様に、他方の導体パターン（
図における下側の導体パターン）２４には通電がなされ
ないので、軟磁性体層２２は磁化されず、従ってストラ
イプ磁区６の先端部は引伸ばされない。

次に、第１図（Ｃ）に示される様に、導体パターン１６
．１８にそれぞれ矢印で示される向きに逆向きに通電す
ると、引伸ばされた上側のストライプ磁区６は切断され
磁気バブル７が生ぜしめられ同時に磁区先端部の磁壁８
に１対のブロッホラインｌＯが書込まれるが、引伸ばさ
れない下側のストライプ磁区６はそのままである。

以上の様にして、記録情報に対応して各磁区６に関し磁
壁８にブロッホラインを書込むことができる。磁区切断
により生じた磁気バブル７は不図示の適宜の手段で除去
する。尚、この磁気バブル除去は転送路を転送させて行
なう必要はなく直ちに所定領域外へと逃がしてやればよ
いので十分に短かい時間で除去できる。

本実施例において、各磁区６に関する導体パターン２４
への通電を並列的に同時に行なうこととすれば、ＩＧビ
ット／秒以上の記録速度の実現が可能であり、また各磁
区６に関する導体パターン２４への通電を順次時系列的
に行なったとしても、ＩＯＭビット／秒程度の記録速度
が実現できる。

第２彼（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は本発明によるブロッホ
ラインメモリの第２の実施例のブロッホライン書込み部
の近傍を示す部分平面図である。

これらの図において、上記第１図（ａ）〜（ｅ）におけ
ると同様の部材には同一の符号が付されている。

本実施例は、磁区引伸ばしのための磁界発生手段として
磁区６の先端部の延長領域２５を囲う様な導体パターン
２６が設けられている点のみ上記第１実施例と異なる。

以上の様な本実施例においては、記録情報に従って各導
体パターン２６に通電がなされる。たとえば、第２図（
ｂ）に示される様に、一方の導体パターン（図における
上側の導体パターン）２６に矢印の向きに通電がなされ
ると、該電波に基づく磁界により磁区先端部延長領域２
５内にバイアス磁界と反対向きの磁界が生ぜしめられ、
かくして延長領域に向かってストライプ磁区６の先端部
が吸引される。また、第２図（ｂ）に示される様に、他
方の導体パターン（図における下側の導体パターン）２
６には通電がなされないので、ストライプ磁区６の先端
部は引伸ばされない。

次に、第２図（Ｃ）に示される様に、導体パターン１６
．１８にそれぞれ矢印で示される向きに逆向きに通電す
ると、引伸ばされた４Ｅ側のストライプ磁区６は切断さ
れ磁気バブル７が生ぜしめられ同時に磁区先端部の磁壁
８に１対のブロッホラインｌＯが書込まれるが、引伸ば
されない下側のストライプ磁区６はそのままである。

以上の様にして、記録情報に対応して各磁区６に関し磁
壁８にブロッホラインを書込むことができる。

本実施例においても、Ｌ記第１実施例と同程度の情報記
録速度が得られる。

［発明の効果］ 以上の様な本発明のブロッホラインメモリによれば、複
数の磁区のそれぞれについて独立に磁区引伸ばしのため
の磁界発生手段を備えているので、情報記録に際しメジ
ャーラインから磁気バブルを転送することなしに直ちに
磁区切断のための磁区引伸ばしを実行でき、かくして高
速な情報記録が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び第２図（ａ）、（ｂ
）、（ｃ）は本発明によるブロッホラインメモリのブロ
ッホライン書込み部の近傍を示す部分平面図である。 第３図はブロッホラインメモリを構成する磁性体構造の
模式的斜視図である。 第４図（ａ）、（ｂ）は従来のブロッホラインメモリに
おけるブロッホライン書込み部の近傍を示す部分平面図
である。 ２：基板、　　　　　４：磁性薄膜、 ６：磁区、　　　　７，１４：磁気バブル、８：磁壁、
　　　　　ｌＯ：ブロッホライン、１６．１８，２４，
２６：導体パターン、２２：軟磁性体層。 代理人　　弁理士　　山　下　積　子 弟１図（Ｇ） ＠　１　図　（ｂ） １６旧 １６旧 第２図（ｂ） １６旧 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性薄膜中の磁区の周囲に形成された磁壁内にお
   けるブロッホラインを用いて情報の記録を行なうブロッ
   ホラインメモリにおいて、複数の磁区のそれぞれについ
   て独立に記録情報に従い制御される磁区引伸ばしのため
   の磁界発生手段を備えていることを特徴とする、ブロッ
   ホラインメモリ。
2. （２）磁区引伸ばしのための磁界発生手段が通電のため
   の導体パターンを含んでいる、特許請求の範囲第１項の
   ブロッホラインメモリ。