JPH01217789A - 磁気バブル発生器 - Google Patents

磁気バブル発生器

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JPH01217789A
JPH01217789A JP63039388A JP3938888A JPH01217789A JP H01217789 A JPH01217789 A JP H01217789A JP 63039388 A JP63039388 A JP 63039388A JP 3938888 A JP3938888 A JP 3938888A JP H01217789 A JPH01217789 A JP H01217789A
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JP
Japan
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bubble
generated
magnetic field
conductor pattern
hairpin
Prior art date
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Pending
Application number
JP63039388A
Other languages
English (en)
Inventor
Masatoshi Takeshita
正敏 竹下
Toshihiro Sato
敏浩 佐藤
Takashi Toyooka
孝資 豊岡
Makoto Suzuki
良 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Priority to US07/308,081 priority patent/US5014239A/en
Priority to FR898902353A priority patent/FR2627619B1/fr
Publication of JPH01217789A publication Critical patent/JPH01217789A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C19/00Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
    • G11C19/02Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements
    • G11C19/08Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure
    • G11C19/0858Generating, replicating or annihilating magnetic domains (also comprising different types of magnetic domains, e.g. "Hard Bubbles")

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】 〔発明の利用分野〕 本発明はイオン打込み転送路を用いた磁気ノ(プルメモ
リ素子に係り、特にイオン打込み転送路と2層のコンダ
クタパターンで構成した磁気ノベブル発生器に係る。
(従来の技術〕 イオン打込み転送路とコンダクタパターンとを用いて構
成した磁気バブル発生器については、たとえば「ベル 
システム テクニカル ジャーナル、第59巻、2号(
1980年)第229頁から第257頁(The Ba
1l Systaw TechnicalJourna
l、 Vol、59 、 No、2 (1980) 。
pp、229−257)Jにおいて論じられている。
第2図に示す様にイオン打込み転送路1上にSi0,1
などの絶縁層を重ねその上にヘアピン型のコンダクタパ
ターン5を置く、ヘアピンコンダクタ5に100〜20
0mA程度の電流パルスを流してヘアピンコンダクタ5
の内側にバイアス磁界と逆向きの磁界を発生させる。こ
の磁界により、バブル磁性膜の磁化を極部的に反転させ
ることにより磁気バブルを発生させる。磁気バブルの発
生に必要な電流パルスの幅は100〜200ns程度で
ある。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記の従来技術によるイオン打込み転送路1とヘアピン
コンダクタ5を用いた発生器には同時に2個以上の磁気
バブルが発生する問題がある。第2図に示したヘアピン
コンダクタ5に電流パルスを印加するとヘアピンコンダ
クタ5の内側に沿って磁化が反転した領域が伸長する。
電流パルスが立下がると磁区は収縮し始め、数百nsの
間に円形磁区に戻る。この動作の途中で磁区の一部が分
離するために2個以上の磁気バブルが発生する。
この現象はパーマロイ転送路とコンダクタパターンとを
組み合わせた発生器で生じることが、「アイ・イー・イ
ー・イー、トランザクション オンマグネティックス、
エムエージ−15,ナンノ4−6、(1979年)第1
715頁から第1717頁(T EEE、 ’I’ra
ns、 Magnetics、 MAG −15、No
、6 (1979)pp、1715−1717)Jに記
載されている。
パーマロイ転送路とヘアピンコンダクタとを用いる発生
器では電流パルスの立下り時間を100〜400n s
と大きくする・ことにより、伸長した磁区が収縮する時
に生じる誤動作を防止していた。
この方法は直径が1.5μm以上の磁気バブルを用いる
場合には効果があったが、直径1μm程度のバブルを用
いる素子の発生器では立下り時間を大きくしても充分な
効果がない。この原因は以下の通りと考えられる。
バブル径が大きい場合には、バブルが発生した直後に磁
区10は第5図(A)の様に伸長する。
ヘアピンコンダクタのギャップ部の外側まで伸長した部
分が収縮する時に磁壁(磁区10の境界)が波状になる
。さらに波状の部分の一部が分離して余分なバブルの発
生を引起こす。これに対しては電流パルスの立下り時間
を大きくすることにより、収縮時間を長くする方法が有
効であった。
ところが同一のヘアピンコンダクタパターンを用いても
バブル径が小さい場合には、ヘアピンコンダクタのギャ
ップ内で発生したバブルはヘアピンの方向だけでなく、
これと直交する方向にも広がる。第5図(B)に示した
様に左右に波状に伸長する。このため、電流パルスを印
加してバブルが発生した直後に波状の磁壁が発生するこ
とになる。従ってパルス電流の立下り時間を100〜4
00nsと大きくしても、磁区10が2個以上に分割す
る誤動作を防止できない。すなわち、ヘアピンコンダク
タに電流パルスを印加した時に、バイアス磁界と逆向き
の磁界パルスが発生する領域の幅がバブル径の3倍以上
あると、この様な波状の磁壁が発生し、バブルが2個以
上発生する誤動作を生じる。
この問題を解決するには、ヘアピンコンダクタのパター
ンの幅およびギャップの幅をバブル径に比例して小さく
すればよい。すなわち磁界パルスが印加される領域の幅
を狭くすればよい。ところが、コンダクタのパターン幅
を狭くすると、パルス電流の印加によるコンダクタパタ
ーンのマイグレーションの影響が大きくなり、コンダク
タパターンの寿命が不充分となる。またギャップの輻を
狭くするのは、パターン形成の技術の点で震しい。
本発明の目的は、コンダクタパターンの幅、ギャップの
幅を小さくすることなく、2個以上のバブルが同時に発
生する誤動作が生じない磁気バブル発生器を提供するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的は、磁気バブル発生器をイオン打込み転送路と
、相互に絶縁された上・下2層のコンダクタパターンと
を用いて構成し、この上・下2層のコンダクタパターン
を共にヘアピン型とし、且つ、この2個のヘアピンコン
ダクタパターンのギャップの先端をイオン打込み転送路
のカスプ近傍に配置することによって達成される。
〔作用〕
上下2層のヘアピンコンダクタパターンのギャップ部に
、同じ方向の磁界パルス(バイアス磁界の方向と逆向き
の磁界パルス)が発生する様に電流振幅50〜100m
A、パルス幅100〜200nsの電流パルスを印加す
る。上下2層のヘアピンコンダクタパターンのギャップ
の交叉部分では、2個のヘアピンコンダクタパターンが
発生する磁界パルスが同一方向であるので、一方のヘア
ピンコンダクタが発生する磁界パルスのほぼ2倍の振幅
を有する磁界パルスが発生する。このため、それぞれの
ヘアピンコンダクタパターンに流すパルス電流振幅は小
さくてすむ、また、ヘアピンコンダクタパターンのギャ
ップ部とヘアピンコンダクタパターンの外側とでは電流
パルスによって生じる磁界パルスの方向が逆となる。従
って。
2個のヘアピンコンダクタパターンのギャップが交叉す
る位置の周囲では電流パルスを印加する時に生じる磁界
パルスの振幅は、ギャップの交叉部分における磁界パル
スの振幅より低くなる。従ってバブルが発生する位置は
ギャップの交叉位置に限定される。また発生したバブル
の周囲の位置で、磁界パルスの振幅が大きい領域は狭い
、従って発生したバブルの伸長を防ぐことができ、伸長
したバブルが収縮する時に2個以上に分割する誤動作を
防止することができる。
〔発明の実施例〕
実施例1゜ 以下本発明の第一の実施例を第1図により説明する1図
において、イオン打込み転送路1は水素などのイオンを
打込んだイオン打込み領域2と。
非打込み領域3の境界に形成される。イオン打込み転送
路1のカスプ4の近傍にギャップの先端を有する第1層
のヘアピンコンダクタパターン5および同様にカスプ4
の近傍にギャップの先端と有する第2層のヘアピンコン
ダクタパターン6を配置する。ヘアピンパターン5のギ
ャップの方向とヘアピンパターン6のギャップの方向の
なす角θはほぼ1801とする。第−層のヘアピンコン
ダクタパターン5とバブル磁性膜との間には0.05〜
0.4μmの厚さのSiO2などにより形成した第一の
絶縁層を置く、第−層導体の上にS i02などにより
形成した厚さ0.1〜0.5μmの第二の絶縁層を置く
、さらにこの上に第二層のヘアピンコンダクタパターン
6を形成する。第−層ヘアピンコンダクタパターンのギ
ャップおよび第二層ヘアピンコンダクタパターンのギャ
ップが重る部分はイオン打込み転送路のカスプ4の近傍
に配置する。ヘアピンコンダクタパターン5の左側の部
分とヘアピンコンダクタパターン6の左側の部分をスル
ーホール(図示省略)により接続して才9き、ヘアピン
コンダクタパターン6の右側がらヘアピンコンダクタパ
ターンの右側に向かって電流パルスを印加する時に第1
図のA−A’の線上に発生する磁界パルスの振幅は第4
図に示す様になる。ヘアピンコンダクタパターン5で発
生する磁界パルスの振幅は第4図の曲線8.ヘアピンコ
ンダクタパターン6で発生する磁界パルスの振幅は第4
図の曲線79両方のヘアピンコンダクタパターンで発生
する磁界を合成すると曲線9となる。二層のヘアピンコ
ンダクタパターンを用いる場合には、−層のヘアピンコ
ンダクタパターンだけを用いる場合よりも同じ印加電流
パルスによって発生する磁界パルスの振幅が大きいため
、(発生するパルス磁界はギャップ内で負の値とする。
)小さな電流パルスでバブルを発生できる。また。
バブルの発生は磁界パルスの絶対値が最も大きい位置で
生じる。生じたバブルは近接した位置の磁界パルスの大
きさが、バブルが発生するのに必要な磁界パルスの振幅
の60〜70%程度の所まで伸長する。−層のヘアピン
コンダクタパターンだけを用いた場合にはヘアピン部全
体にわたって伸長するのに対して2層のヘアピンコンダ
クタパターンを用いた場合には、伸長するのは2層のヘ
アピンコンダクタパターンのギャップが重なりあった部
分の近傍に限定される。伸長する長さは175〜1/1
0と小さくできる。この結果、伸長したバブルが収縮す
る時にその一部分が分割して2個以上のバブルが同時に
発生する誤動作を防止できる。
実施例2゜ 以下本発明の第2の実施例を第3図を用いて説明する0
本実施例においては、実施例1と同様にイオン打込み転
送路1のカスプ4近傍にギャップの先端を有する第1層
のヘアピンコンダクタパターン5および第2層のヘアピ
ンコンダクタパターン6とを配置する。また、第−層の
ヘアピンコンダクタパターン5および第2層のヘアピン
コンダクタパターン6および磁性膜、第一絶縁層、第二
絶縁層の関係も実施例1と同様である。異るのは2個の
ヘアピンコンダクタパターン5.6の位置関係である。
実施例1では、ヘアピンコンダクタパターン5,6のギ
ャップのなす角θをほぼtso’にしたのに対して、本
実施例ではθの値を60〜120°の範囲とした。また
、ヘアピンコンダクタパターン5,6のギャップの方向
は近接して配置されるイオン打込み転送路1のイオン打
込み領域2と非打込み領域3の境界にほぼ沿う方向とし
た。本実施例において、ヘアピンコンダクタパターン5
,6が発生する磁界パルスの強い領域を狭くする効果は
第1の実施例と同様である6さらに発生したバブルが伸
長する場所をイオン打込み領域2と非打込み領域3の境
界の近傍に限定することができる。この結果1発生した
バブルが伸長しても、収縮する時にイオン打込み境界に
発生する吸引磁極の影響により磁区の境界が波状になる
のを防止する効果が強められる。
実施例3゜ 以下本発明の第3の実施例を第6図を用いて説明する。
本実施例においては、実施例1と同様にイオン打込み転
送路1のカスプ4近傍にギャップの先端を有する第1層
のヘアピンコンダクタパターン5および第2層のヘアピ
ンコンタクタパターン6とを配置する。また、第1層の
ヘアピンコンダクタパターン5および第2層のヘアピン
コンダクタパターン6および磁性膜、第1絶縁層、第2
絶縁層の関係も実施例1と同様である。異なるのは、2
個のヘアピンコンダクタパターンとイオン打込み転送路
1との位置関係である。実施例1では、2個のヘアピン
コンダクタパターンのギャップの方向とイオン打込み転
送路1とのなす角が約90@であったのに対して、本実
施例では約0″′である。第1層のヘアピンコンダクタ
パターン5と第2層のヘアピンコンダクタパターン6と
を電気的に結合するために、第2絶縁層にスルーホール
7を設けた。このような構造の発生器においては、ヘア
ピンコンダクタパターンのギャップ位置がカスプ4のイ
オン打込み転送路境界でふさが九でいる。イオン打込み
転送路境界にはバブルの伸長を妨げるポテンシャルバリ
アが存在するので、第4図に示した磁界分布9にこのバ
リアが重畳され1発生した磁気バブルの伸長をさらに狭
い部分に限定できる。実施例1においては、ギャップ方
向の一方(第1図の下方向)に対しては、バブル径の2
〜3倍程度まで磁区が伸長する。この結果、電流振幅を
大きくすると2個に分割する誤動作が生じる。これに対
して、本実施例の発生器では、発生したバブルの伸長を
抑制する効果が大きいので、電流振幅マージンを実施例
1の場合より約30%広げることができた。
〔発明の効果〕
本発明によれば、イオン打込み転送路と2層のヘアピン
コンダクタパターンを用いた発生器を用いることにより
、発生したバブルが伸長する長さを充分に小さくするこ
とができる。この結果、バブル径が1.5μm以下の場
合においても1発生したバブルが伸長して2個に分割す
る誤動作を防止することができる。従来の1層のヘアピ
ンコンタクタパターンを用いた発生器では発生器電流パ
ルスの振幅マージンが120mA〜140mAであった
のに対して、振幅マージンを80 m A〜150mA
と3倍以上に拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示す図、第2図は従来
の発生器を示す図、第3図は本発明の第2の実施例を示
す図、第4図は本発明の発生器のヘアピンコンダクタパ
ターンが発生する磁界パルスの分布を示す図、第5図は
発生器におけるバブルの伸長の状態を示す図、第6図は
本発明の第3の実施例を示す図である。 1・・・イオン打込み転送路、2・・・イオン打込み領
域、3・・・非打込み領域、4・・・カスプ、5・・・
第−層ヘアピンコンダクタパターン、6・・・第二層ヘ
アピンコンダクタパターン、7・・・スルーホール。 第3目

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、イオン打込み転送路と、相互に絶縁された上・下2
    層のコンダクタパターンとを用いて構成し、該上・下2
    層のコンダクタパターンが共にヘアピン型であり、且つ
    、該2個のヘアピンコンダクタパターンのギャップの先
    端をイオン打込み転送路のカスプ近傍に配置したことを
    特徴とする磁気バブル発生器。 2、請求項1記載の磁気バブル発生器を有することを特
    徴とする磁気バブル素子。
JP63039388A 1988-02-24 1988-02-24 磁気バブル発生器 Pending JPH01217789A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63039388A JPH01217789A (ja) 1988-02-24 1988-02-24 磁気バブル発生器
US07/308,081 US5014239A (en) 1988-02-24 1989-02-09 Magnetic bubble generator using plural conductors with common current source
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JPS62262293A (ja) * 1986-05-09 1987-11-14 Hitachi Ltd 磁気バブル装置

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FR2627619B1 (fr) 1992-11-27
US5014239A (en) 1991-05-07
FR2627619A1 (fr) 1989-08-25

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