JPH0223588A - Magnetic storage element - Google Patents
Magnetic storage elementInfo
- Publication number
- JPH0223588A JPH0223588A JP63174738A JP17473888A JPH0223588A JP H0223588 A JPH0223588 A JP H0223588A JP 63174738 A JP63174738 A JP 63174738A JP 17473888 A JP17473888 A JP 17473888A JP H0223588 A JPH0223588 A JP H0223588A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grooves
- groove
- domain
- areas
- writing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 24
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims description 5
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 claims description 3
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 3
- 230000005293 ferrimagnetic effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002223 garnet Substances 0.000 abstract description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 3
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は不揮発性の超高密度固体磁気記憶素子に関する
。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a nonvolatile ultra-high density solid state magnetic memory element.
(従来の技術)
この磁気記憶素子は情報読み出し手段と情報書き込み手
段と情報蓄積手段を備え、膜面に垂直方向を磁化容易方
向とする強磁性体(フェリ磁性体膜を含む)に存在する
ストライプドメインの周囲のブロッホ磁壁の中に作った
相隣り合う垂直ブロッホライン(以下、VBLと称する
)を対としてブロッホ磁壁内で保持、転送する手段を有
する。例えば、素子構成をメイジャ・マイナループ構成
とする場合、メイジャラインでは、バブルを情報担体と
し、マイナループはストライプドメインで構成L、その
周囲のブロッホ磁壁内に存在するVBL対を情報担体と
する。全体の情報の流れを示すと、まずバブル発生器で
書き込まれた情報(バブルの有無の例)は書き込みメイ
ジャラインを移動する。メイジャライン上に1ペ一ジ分
の情報が書き込まれると、それをマイナループへ記憶さ
せるため、バブルの有無で示されたメイジャライン上の
情報をマイナルーブヘVBL対の形でトランスファする
。したがって、書き込みトランスファゲートはバブルの
有無をVBL対の有無に変換する機能を持っている。マ
イナルーブはVBL対を保持できるブロッホ磁壁で構成
している。また、マイナループはそれを構成するストラ
イブドメイン磁壁土のVBL対を必要に応じて読み出し
トランスファゲートへ移動させる機能をもっている。マ
イナループから読み出しメイジャラインへの情報トラン
スファはVBL対からバブルへの変換を伴う。変換され
たバブルの有無の列をバブル検出器で読み取る。このよ
うに、マイナループをバブル材料に存在するストライプ
ドメインンで構成し、マイナループ上での情報担体とし
てバブルの代わりに、VBL対を用いることにより、バ
ブル素子に比べて、約二桁の記憶密度の向上を達成でき
る。(Prior art) This magnetic memory element includes an information reading means, an information writing means, and an information storage means, and has a stripe existing in a ferromagnetic material (including a ferrimagnetic film) whose easy magnetization direction is perpendicular to the film surface. It has means for holding and transferring adjacent vertical Bloch lines (hereinafter referred to as VBL) formed in the Bloch domain wall around the domain as a pair within the Bloch domain wall. For example, when the element configuration is a major-minor-loop configuration, the major line uses bubbles as information carriers, the minor loop is composed of striped domains L, and the VBL pairs existing in the Bloch domain wall around it are used as information carriers. To show the overall flow of information, first, information written by the bubble generator (example of presence or absence of bubbles) moves along the write major line. When one page of information is written on the major line, in order to store it in the minor loop, the information on the major line indicated by the presence or absence of bubbles is transferred to the minor loop in the form of a VBL pair. Therefore, the write transfer gate has a function of converting the presence or absence of a bubble into the presence or absence of a VBL pair. The minor lube is composed of Bloch domain walls that can hold VBL pairs. Further, the minor loop has a function of reading out the VBL pair of the striped domain domain wall that constitutes it and moving it to the transfer gate as necessary. Information transfer from the minor loop to the read major line involves converting VBL pairs to bubbles. The bubble detector reads the converted bubble presence/absence column. In this way, by configuring the minor loop with striped domains existing in the bubble material and using VBL pairs instead of bubbles as information carriers on the minor loop, it is possible to achieve a storage density of about two orders of magnitude compared to the bubble element. improvement can be achieved.
この素子において、最も重要な部分の一つは情報書き込
み部および情報読み出し部である。この書き込みl読み
出しゲート(以下、R/Wゲートという)の構成の一例
は、アイ、イー、イー・イー・トランザクションズ・オ
ン・マグネティクス(IEEE Trans。One of the most important parts of this element is the information writing section and the information reading section. An example of the configuration of this write/read gate (hereinafter referred to as R/W gate) is the IE Transactions on Magnetics (IEEE Trans).
Magn、 )Vol、 MAG−22,No、 5.
(1986) pp、 784−789に示されてい
る。VBL対の書き込み時は、ストライプドメイン先端
にあるダミーのVBLを側壁に移動させ、ドメイン先端
を切断する。VBL対の読み出し時は、ストライプドメ
イン先端に局所的面内磁界をかけ、先端のダミーのVB
Lを移動させ、ビットとしてのVBL対の有無をドメイ
ン先端の切断のしやすさに換えて読み出す。このように
、RJWゲート動作は、マイナループの切断動作を伴う
ことから、VBL対を蓄積しているマイナループの中央
部でのR/W動作は難しい。したがって、実際上のデバ
イスでは、書き込み、読み出し動作を行おうとするスト
ライプドメイン(マイナ・ループ)先端を引き伸ばし、
&Wゲート領域に導入する必要がある。Magn, ) Vol, MAG-22, No, 5.
(1986) pp, 784-789. When writing a VBL pair, the dummy VBL at the tip of the striped domain is moved to the side wall, and the domain tip is cut. When reading the VBL pair, a local in-plane magnetic field is applied to the tip of the stripe domain, and a dummy VB at the tip is
L is moved and the presence or absence of a VBL pair as a bit is replaced with the ease of cutting the domain tip and read out. As described above, since the RJW gate operation involves cutting the minor loop, it is difficult to perform the R/W operation in the center of the minor loop where VBL pairs are accumulated. Therefore, in practical devices, the tip of the stripe domain (minor loop) where a write or read operation is to be performed is stretched,
&W It is necessary to introduce it into the gate area.
特開昭62−233844では、基板2上にドメイン保
持層1、スペーサ3を配置し、メイジャライン18を設
け、多数本のストライプ磁区を配置し、&Wアゲート作
の際にストライブ磁区をまっすぐに伸ばすべく溝4.6
.16を配置した(第4図(a)、(b))。ところが
この構造では、マイナループを保持する溝掘り部4とR
/Wゲート領域17に設けたガイド用ドメイン保持層1
のくり抜き部16(ガイド溝16)にはさまれた領域2
6と、ガイド溝16どうしではさまれた領域27とでバ
ブルドメインがストライプドメインに変化するバイアス
磁界に違いがある。領域27では、領域26より、バイ
アス磁界をもっと低くしないと溝4に固定されたドメイ
ンヘッドが伸長しない欠点がある。ドメインがガイド溝
16の領域27を伸長するまでバイアス磁界を下げると
先に伸びだしたドメインがまっすぐに伸びず、領域26
を横に伸びてしまう。このため他のドメインが領域27
へ伸長することを妨げられ、正常な読み出し、書き込み
動作ができない欠点があった。5はくり抜き部エツジ、
10はバイアス磁界を示す。In JP-A-62-233844, a domain holding layer 1 and a spacer 3 are arranged on a substrate 2, a major line 18 is provided, a large number of striped magnetic domains are arranged, and the striped magnetic domains are straightened during &W agate production. Groove 4.6 to extend to
.. 16 (Fig. 4(a), (b)). However, in this structure, the trench portion 4 that holds the minor loop and the R
/W Guide domain holding layer 1 provided in gate region 17
Region 2 sandwiched between hollowed out portions 16 (guide grooves 16)
There is a difference in the bias magnetic field that changes the bubble domain to the stripe domain between the region 6 and the region 27 sandwiched between the guide grooves 16. In the region 27, there is a drawback that the domain head fixed in the groove 4 does not extend unless the bias magnetic field is lowered more than in the region 26. When the bias magnetic field is lowered until the domains extend in the region 27 of the guide groove 16, the domains that started to extend first do not extend straight, and the regions 26
It grows horizontally. Therefore, other domains are area 27
This has the drawback that normal reading and writing operations cannot be performed because the data is prevented from being expanded to . 5 is the hollowed out edge,
10 indicates a bias magnetic field.
(本発明が解決しようとする課題)
上述の素子では、磁気ドメイン磁壁(マイナルーブ)に
保持されたVBL対の読み出し、もしくは書き込み動作
を安定性よく行うには問題であった。本発明はこれらの
欠点を取り除き、マイナループのVBL対の読みだし、
もしくは書き込みをするための外部印加磁界条件を単純
化できるように1−だ超高密度固体磁気記憶素子を提供
することにある。(Problems to be Solved by the Present Invention) In the above-mentioned element, there was a problem in stably performing read or write operations of the VBL pair held by the magnetic domain wall (minorube). The present invention eliminates these drawbacks, reads out the VBL pair of the minor loop,
Another object of the present invention is to provide an ultra-high-density solid-state magnetic memory element with a 1-D density so that externally applied magnetic field conditions for writing can be simplified.
(課題を解決するための手段)
本発明は膜面に垂直方向を磁化容易方向とする強磁性体
膜に存在するストライプドメイン境界のブロッホ磁壁中
に作った相隣り合う2本のVBLからなるVBL対を記
憶担体として用いる磁気記憶素子において、前記ストラ
イプドメインを安定化したい領域に亘って選択的に保持
層を削って溝(第1の溝)を作り、溝を中心にしてその
周囲にドメイン磁壁を安定化させ、該溝の一方の先端部
領域と対向する領域に該第1の溝の長手方向に沿って相
隣合う第1の溝の中間に相当する位置に該第1の溝形成
領域とは分離して補助用の溝(第2の溝)を設け、該第
2の溝幅を小さくすることで、目的とする第1の溝に固
定されたストライプドメイン磁壁に存在するVBL対の
読み出し、もしくは書き込み動作を安定性よく行うこと
ができる。(Means for Solving the Problems) The present invention provides a VBL consisting of two adjacent VBLs created in a Bloch domain wall at a stripe domain boundary existing in a ferromagnetic film whose easy magnetization direction is perpendicular to the film surface. In a magnetic memory element that uses a pair of striped domains as a storage carrier, a groove (first groove) is created by selectively scraping the retention layer over a region where the striped domain is desired to be stabilized, and a domain domain wall is formed around the groove around the groove. the first groove forming region at a position corresponding to the middle of adjacent first grooves along the longitudinal direction of the first groove in a region facing one tip region of the groove; By providing an auxiliary groove (second groove) separately from the second groove and reducing the width of the second groove, the VBL pair existing in the striped domain domain wall fixed to the target first groove can be reduced. Read or write operations can be performed with good stability.
(実施例) 以下、構成の詳細な説明をする。(Example) The configuration will be explained in detail below.
第1図(a)、(b)は本発明におけるストライプドメ
イン保持層のマイナループ部の主要部の構成である。基
板2上のストライプドメイン保持層1のドメインを保持
したい領域に溝4(第1の溝)を、また前記ドメイン(
マイナループ)を引き伸ばして、VBL対を読み出しも
しくは書き込みする領域17にこの溝4と分離した領域
を挾んで溝16(第2の溝)を形成する。FIGS. 1(a) and 1(b) show the structure of the main part of the minor loop portion of the striped domain holding layer in the present invention. A groove 4 (first groove) is formed in the region of the striped domain holding layer 1 on the substrate 2 where the domain is to be held, and the domain (
A groove 16 (second groove) is formed in the area 17 where the VBL pair is read or written, sandwiching a region separated from the groove 4.
これは例えば、ストライプドメイン保持層の溝掘り部に
相当する領域に選択的にH2+などのイオンを注入した
後、ホットリン酸でエツチングすることによって得られ
る。This can be obtained, for example, by selectively implanting ions such as H2+ into the region corresponding to the grooved portion of the striped domain holding layer, and then etching with hot phosphoric acid.
第2図(a)、(b)および第3図(a)、(b)に示
すように、局所磁界を発生1−で溝4の周囲にストライ
プドメイン14を安定化する。ドメイン14の周囲磁壁
15にVBL対を書き込み、もしくは磁壁15からVB
L対を読み出すために、バイアス磁界10を減少させ、
R/Wゲート領域17の中にまっすぐに伸長する。従来
例では、ドメイン14を確実にまっすぐ伸ばすことがで
きず、横に油がってしまう可能性が高つかだが、本方法
では、ドメイン14を確実にまっすぐ伸ばすことができ
る。伸びたドメイン14のヘッドはλWアゲート域17
の定められた位置で、導体電流磁界によって止める。こ
の後、ドメイン14の先端を切断することによってVB
L対の読み出し、書き込み動作を行う。また、この溝1
6は周囲のポテンシャルウェルを浅くし、溝4に一旦安
定化されたドメイン先端部の任意の伸び出しを防止する
。メイジャライン18のポテンシャルウェルは導体電流
磁界によって論ゲート動作時のみ、かさ上げすることで
十分である。As shown in FIGS. 2(a) and 3(b) and FIGS. 3(a) and 3(b), a local magnetic field is generated 1- to stabilize the stripe domain 14 around the groove 4. Write a VBL pair to the surrounding domain wall 15 of the domain 14, or write VB from the domain wall 15.
To read out the L pairs, reduce the bias magnetic field 10;
It extends straight into the R/W gate region 17. In the conventional method, the domains 14 cannot be reliably stretched straight, and there is a high possibility that the domains 14 will get oily on the sides, but with this method, the domains 14 can be reliably stretched straight. The head of the extended domain 14 is the λW agate region 17
is stopped at a fixed position by a conductor current magnetic field. After this, by cutting off the tip of domain 14, VB
Performs L pairs of read and write operations. Also, this groove 1
6 makes the surrounding potential well shallow and prevents arbitrary extension of the domain tip once stabilized in the groove 4. It is sufficient to raise the potential well of the major line 18 by the conductor current magnetic field only during logic gate operation.
Gb3Ga501□(111)基板上に411mバブル
材料(YSmLuCa)3(FeGe)501□ガーネ
ツト膜を2pmの厚さLPE成長1−な。第1図の構造
に溝(溝4の幅311m、溝16の幅2pm、配置周期
12μm)を掘りたい部分に選択的にイオン注入をした
後、リン酸を使い、エツチングして形成した。できた溝
の深さは2゜111mであった。その上に、SiO2ス
ペーサ0.5pmを介して、第2図<a)、(b)に示
す溝掘り部4を取り囲む閉磁壁を持つドメイン14を形
成し、上述の方法によって、ドメイン磁壁15に対して
VBL対の書き込み、読み出し動作を確実に行えた。A 411 m bubble material (YSmLuCa) 3 (FeGe) 501 □ garnet film was grown by LPE to a thickness of 2 pm on a Gb 3 Ga 50 1 □ (111) substrate. In the structure shown in FIG. 1, grooves (width of groove 4: 311 m, width of groove 16: 2 pm, arrangement pitch: 12 .mu.m) were selectively implanted into the desired portions by ion implantation, and then etched using phosphoric acid. The depth of the groove created was 2°111 m. On top of that, a domain 14 having a closed domain wall surrounding the grooved portion 4 shown in FIGS. On the other hand, writing and reading operations of the VBL pair could be performed reliably.
(発明の効果)
以上述べたように、本発明によればVBL対の読み出し
、書き込み動作を安定性よく行える。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, read and write operations of VBL pairs can be performed with good stability.
第1図(a)、(b)は本発明におけるドメイン保持す
るための主要構造の例を示す図、第2図(a)、(b)
は本発明におけるドメインが保持された状態を示す図、
第3図(a)、(b)は、本発明によりドメインからV
BL対を読み出し、もしくは書き込みをするためにドメ
インヘッドをλWアゲート域に導き入れた状態を示す図
である。第4図(a)、(b)は従来の磁気記憶素子の
動作を示す図である。
図において、1.ドメイン保持層、2.基板、3.スペ
ーサ、4.ドメイン保持層くり抜き部(第1の溝)、5
゜くり抜き部エツジ、6.ガード用ドメイン保持層くり
抜き部(第3の溝)、10.バイアス磁界、14.中抜
きドメイン、15.ドメイン外周磁壁、16.ドメイン
14の伸び出し防止およびドメインのゲート部へのガイ
ド用溝(第2の溝)、17.ブロッホライン対とバブル
との間の変換ゲート、18.メイジャライン、26゜溝
4と溝16にはさまれた領域、27.溝16どうしでは
さまれた領域である。FIGS. 1(a) and (b) are diagrams showing examples of main structures for holding domains in the present invention, and FIGS. 2(a) and (b)
is a diagram showing a state in which domains are maintained in the present invention,
FIGS. 3(a) and 3(b) show that V from the domain according to the present invention is
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a domain head is introduced into a λW agate area in order to read or write a BL pair. FIGS. 4(a) and 4(b) are diagrams showing the operation of a conventional magnetic memory element. In the figure, 1. domain retention layer, 2. Substrate, 3. Spacer, 4. Domain holding layer hollowed out part (first groove), 5
゜Drilled edge, 6. Guard domain holding layer hollowed out portion (third groove), 10. Bias magnetic field, 14. Hollow domain, 15. Domain outer domain wall, 16. Groove (second groove) for preventing extension of the domain 14 and guiding the domain to the gate portion; 17. Conversion gate between Bloch line pair and bubble, 18. Major line, 26° region sandwiched between groove 4 and groove 16, 27. This is the area sandwiched between the grooves 16.
Claims (1)
段を有し、かつ膜面に垂直方向を磁化容易方向とする強
磁性体(フェリ磁性体を含む)膜に存在するストライプ
ドメインの境界のブロッホ磁壁中に作った相隣る2本の
垂直ブロッホラインからなる対をブロッホ磁壁内で保持
転送する手段を有する磁気記憶素子において、ストライ
プドメインを配置すべき領域に亘ってストライプドメイ
ン保持層に第1の溝が設けられ、第1の溝の一方の先端
部領域と対向する領域に該第1の溝の長手方向に沿って
相隣る該第1の溝の中間に相当する位置に第2の溝を配
置し、前記第1の溝、第2の溝を配置した領域の周辺部
に第3の溝を配置し、該第2の溝の幅は、第1の溝の幅
より小さいことを特徴とする磁気記憶素子。In a Bloch domain wall at the boundary of a stripe domain existing in a ferromagnetic (including ferrimagnetic) film that has information reading means, information writing means, and information storage means and whose easy magnetization direction is perpendicular to the film surface. In a magnetic memory element having a means for retaining and transferring a pair of two adjacent vertical Bloch lines created within a Bloch domain wall, a first groove is formed in a stripe domain retention layer over a region where a stripe domain is to be arranged. A second groove is provided at a position corresponding to the middle of the first grooves that are adjacent to each other along the longitudinal direction of the first groove in a region opposite to one tip region of the first groove. A third groove is arranged in a peripheral part of the area where the first groove and the second groove are arranged, and the width of the second groove is smaller than the width of the first groove. magnetic memory element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63174738A JPH0223588A (en) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | Magnetic storage element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63174738A JPH0223588A (en) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | Magnetic storage element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0223588A true JPH0223588A (en) | 1990-01-25 |
Family
ID=15983808
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63174738A Pending JPH0223588A (en) | 1988-07-12 | 1988-07-12 | Magnetic storage element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0223588A (en) |
-
1988
- 1988-07-12 JP JP63174738A patent/JPH0223588A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4528645A (en) | Magnetic bubble memory device | |
US4601013A (en) | Magnetic bubble memory device | |
JPH0223588A (en) | Magnetic storage element | |
JPH02235283A (en) | Method for driving magnetic storage element | |
US4584668A (en) | Magnetic bubble memory device | |
JPS63144487A (en) | Magnetic storage element | |
JPH04113578A (en) | Magnetic storage element | |
JPH03116482A (en) | Magnetic storage element | |
US4124901A (en) | Domain propagation register with single layer of conductors | |
JPH0317887A (en) | Magnetic storage element | |
JPH05101640A (en) | Magnetic memory element | |
JPH0738272B2 (en) | Magnetic memory element | |
JP2871199B2 (en) | Bloch line memory | |
JPH04170787A (en) | Magnetic memory cell | |
US4744052A (en) | Hybrid magnetic bubble memory device | |
US4698786A (en) | Magnetic bubble memory device | |
JPH01220287A (en) | Magnetic storage element | |
JPH01220288A (en) | Magnetic storage element | |
JPS63108588A (en) | Magnetic storing element | |
JPH01144288A (en) | Method for stabilizing magnetic domain position and bloch line position | |
JPS63276780A (en) | Manufacture of magnetic memory element | |
JP2763917B2 (en) | Bloch line memory device | |
JPS63108587A (en) | Magnetic storing element | |
JPS63276778A (en) | Manufacture of magnetic memory element | |
JPH0738271B2 (en) | Magnetic memory element |