JPH02289987A - 磁気バブルメモリ用検出装置 - 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】 本発明は、磁気ハフルメモリの磁気バブルの検出、特に
転送路の出口及び検出装置の入口でバブルをストリップ
状に引伸ばす操作に係わる。

磁気バブルメモリでは、非磁性単結晶ガーネツＩ・に支
持された磁性ガーネッ１へ薄膜のような単結晶磁性層又
は薄膜の中に磁気バブルが含まれている。これらの磁気
バブルは、全体に円筒形であって単結晶磁性層の残りの
部分と逆の（反転した）磁化を有する単離磁区の形態を
有する。これらの磁気バブルは、磁性層平面と垂直な連
続磁界Ｉ１ｐｏｌをかけると安定になる。実際の操作で
は、前記磁界を永久磁石によって発生させ、それによっ
てバブルメモリに記録された情報を不揮発性にする。

バブルは、回転連続磁界ＨＴを磁性層の表面と平行にか
けると移動する。このバブルの移動は、いわゆる転送パ
ターンに沿って行われる。この転送パターンは円板形、
菱形、三角形、Ｔ形、シェブロン等の形状を有し、軟質
磁性材料、例えば鉄及びニッケルをベースとしたパーマ
ロイ（Ｐｅｒｍａｌｌｏｙ）という名称で知られている
材料を、磁性層を被覆する絶縁層の上にテボジットする
ことによって形成し得、又はこれらのパターンの形状を
決定するマスクを介して磁性層の上部にイオンを注入す
ることによって得られる。

転送パターンに沿ったバブルの移動は、回転磁界Ｈ，の
回転周期の約１７２の間に行われる。残りの半周期では
、バブルが１つのパターンから隣のパターンに移行する
。このようにして、二進情報１がハブルの存在によって
表され、二進情報０がバブルの不在によって表されるシ
フトレジスタが得られる。ハブルメモリのアウ１・レッ
ドは、該メモリの読取り手段を構成する検出アレイに連
通した転送路からなる。

第１図に、公知の検出アレイの一部分を簡単に示した。

転送路２は、非対称半月に類似した形状の一連の転送パ
ターン４で横成されており、読取るべき情報を表すバブ
ルを検出ゾーン６方向に送る。この検出ソーンはシェブ
ロンに類似した形状のパターン８を含む列７を複数配置
したものからなり、これらの列のパターン８の数は任意
に漸増させることができる。

各磁気バブルは検出ソーン６に到達ずる前に遷移ゾーン
１０を通過ずる。この遷移ゾーンはハフルのストリップ
状の引伸ばしに貢献する。従って、バブルはストリップ
形態で列７から列７へと移動しながら検出ゾーン６を転
送ずることになる。バブルは磁気抵抗素子１２の下を通
過した時に検出され、次いで排出される。

第１図の遷移ゾーン１０は、検出ゾーン６の列７とほぼ
平行の折曲バーの形状を有ずるパターン１４からなる。

第２図も公知の検出アレイの一部分を簡単に示している
。この図では、転送路２から検出ゾーン６方向に転送す
るバブルが遷移ゾーン１０で引伸ばされる様子が良くわ
かる。

この場合の遷移ゾーン１０は検出ゾーン６の列７と同じ
パターン８の列からなる。但し、この列ではパターンが
２つ欠如しており、そのためパターン８を３つ含むグル
ープが単離もしくは分離されている。これら３つのパタ
ーンは転送路２の延長上にあり、バブルをストリップ形
態で転送させる機能を果たす。

第３図は更に別の公知の検出アレイの一部分を簡単に示
している。この場合の遷移ゾーン１０もパターン列から
なる。これらのパターンのうち転送路２の延長上にある
３つは、検出ゾーン６の列７のパターン８と同じである
。遷移ゾーン１０を構成する列の残りのパターン１６は
、バブルの転送には作用しない第１部分と、ストリップ
形態での転送に貢献する第２部分とを有する。この場合
も、パターンを３つ含むグループがバブルをストリップ
形態で転送させる。

このような磁気バブルメモリは、一般にマージンと呼ば
れる区間内の分極磁界Ｈｐｏｌの値に応じて正確に機能
する。マージンは、一般にマージンボトム又はフィール
ドボトムと呼ばれる小さい方の値と、一般にマージント
ップ又はフィールドトップと称する大きい方の値とを有
する。このマージンが大きければ大きいほど、バブルメ
モリによって許容される機能公称値との較差も大きくな
る。

例えば、マージンを大きくずれば、パターンの幾何学的
条件の正確さ又は作動温度条件に関する許容度が増加す
る。直径１ミクロンの磁気バブルの場合には、通常、４
００　０ｅのマージンボトム及び４３０　０ｅのマージ
ントップが得られる（１　０ｅは１／（４ｒＩＯ−３）
＾Ｔ／ｍに等しい）。

この公知の検出アレイの遷移ゾーンはマージンを大幅に
制限する。即ち、磁気バブルをマージントップで機能さ
せると、最終転送パターンから遷移ゾーンへのバブルの
移行が適切に行われず、バブルがストリップ状に引伸ば
される代わりに消失してしまう。

本発明の目的は、磁気バブルメモリの機能範囲を広げる
ためにマージンを拡大することにある。

そこで本発明は、バブルを誘導するパターンからストリ
ップ状転送に貢献するパターンへの移行時に引伸ばしが
唐突に生じることがないように遷移ゾーンを改良するこ
とによって、マージントップの値を上げることを提案す
る。本発明では、遷移ゾーンのパターンを特定の幾何学
的条件に従って形成ずることにより、引伸ばしが遷移ゾ
ーン内での転送の間に漸進的に行われるようにする。

本発明はより特定的には、磁気バブルメモリの検出装置
に係わる。この検出装置は、軟質磁性材料からなるパタ
ーンの列を複数配置して構成した検出ゾーンを含み、軟
質磁性材料の転送パターンからなる転送路から送られた
バブルが前記検出ゾーンをストリップ形態で転送し、前
記検出ゾーンと転送路との間の遷移ゾーンが転送路から
送られたバブルをストリップ状に引伸ばす機能を果たす
ようになっている。

遷移ゾーンは軟質磁性材料で形成されたパターンの列を
少なくとも１つ含み、この列は転送路の延長上に位置す
る少なくとも１つの中央パターンと、この中央パターン
に隣接する第２パターンとを含む。前記中央パターンは
、磁気バブルを誘導するための第１部分と、バブルのス
トリップ形態での転送に貢献する第２部分とを含む。前
記第２パターンは、中央パターンの第１部分に沿ったバ
ブルの転送に作用することなく、バブルをストリップ形
態で転送させるように機能する。

従って、バブルの引伸ばしは、２つの異なるタイプのパ
ターンの間をジャンプずる時ではなく、中央パターンに
沿って転送する間に行われる。

バブルは、ストリップ形態で転送する間に、転送路に沿
ったバブルの転送方向に対して垂直に引伸ばされる。

本発明の装置の一変形例では、遷移ゾーンの前記パター
ン列が中央パターンの隣に第３パターン′を禽む。この
第３パターンは、中央パターンの第１部分に沿ったバブ
ルの転送に作用することなく、ハフルのス１・リップ形
態での転送に貢献ずる。

別の変形例ては、遷移ゾーンの前記パターン列か、中央
パターンと第２パターンと、場合によっては第３パター
ンとからなるグループの両側に補助パターンを含む。こ
れらの補助パターンは、中央パターンの第１部分に沿っ
たバブルの転送に作用することなく、ハブルのスｌ・リ
ップ形態での転送に貢献ずる。従ってバフルは、バブル
を誘導するパターンとバブルをスＩ・リップ形態で転送
させるパターンとの間を唐突に移行することなく遷移ソ
ーンを通過してスｌ−リップ状に引伸ばされる。

別の実施例では、前記補助パターンと前記グループとの
間に、少なくとも該グループのいずれか片側の補助パタ
ーンを除去することによって得られるスペースに等しい
間隔を設ける。この場合は、補助パターンの存在により
、フイール１・ポｌ・ムで次の列のパターンの極の大き
さを縮小することができる。

以下、添ｆ＝１図面に基づき非限定的実施例を挙げて本
発明をより詳細に説明する。

本発明の一実施例による検出装置の一部分を第４図に簡
単に示した。この場合の遷移ゾーン１０は、例えばパー
マロイのような軟質磁性祠料で形成されたパターンの列
を２つ有する。

転送路２に隣接する第１列１８は３つのパターン２０、
２２、２４シか含まない。そのうち、転送路２の延長上
にある中央パターン２２は、磁気バブルを誘導するため
の第１部分２２ａと、バブルのス１・リップ形態での転
送に貢献ずる第２部分２２ｂとを含む。

この実施例では、中央パターン２２の第１部分２２ａが
転送パターン４の第１部分の形態に類似している。

これに対し、第２部分２２ｂは検出ゾーン６の列７に属
ずるパターン８に類似した形態を有ずる。従って、中央
パターンの第１部分の断面は第２部分の断面より大きい
。

例えば、直径１ミクロンのバブルの転送及び引伸ばして
は、中央パターンの第１部分２２ａが約５ミクロンの断
面を有し得、第２部分が約１．５ミクロンの断面を有し
得る。

このようなパターン２２を使用すると、バブルは２つの
パターンの間をジャンプする時に唐突に引伸ばされる代
わりに、漸進的にスＩ・リップ状に弓伸ばされる。

バブルの引伸ばしは、中央パターン２２に隣接してバブ
ルのス１・リップ形態ての転送に貢献ずる少なくとも１
つの第２パターンを介して実施される。

第２パターンか１つしかない場合には、このパターン・
を中央パターン２２の上方に配置する。即ち、第４図に
示すように中央パターン２２が半月に類似した形状を有
する場合には、第２パターンを中央パター＞２２の凸面
の１一方に配置する。

第４図の実施例では、列１８が中央パターン２２の両側
に２つのパターン２０、２４を有ずる。これら２つのパ
ターン２０、２４は、中央パターン２２の第１部分２２
ａに沿ったバブルの転送を妨害しないでバブルのスｌ・
リップ形態での転送に貢献ずるように形成されている。

中央パターン２２に隣接するパターン２０、２４の端部
は部分２２ａから離れており、その間隔は先端から中央
に向けて漸減している。また、転送パターン４に沿っな
ハブルの転送及ひ中央パターン２２／＼のジャンプを妨
害しないように、パターン２０、２４の端部はハブルの
直径の少なくとも３倍に等しい距離にわたって最終転送
パターン４から離れている。

第１列１８にはく第４図に矢印で示した転送方向に従っ
て）第２列２６が続き得る。この第２列のパターン８は
検出ゾーン６の列７のパターンと同じである。

但し、パターンが２つ欠如しているため、第１列１８の
パターン２０、２２、２４の延長」二に４つのパターン
からなるグループが単離されている。

バブルは第１列Ｊ８を通る時にストリップ状に引伸ばさ
れ、４つのパターンに沿って第２列２６を通る時にも更
に引伸ばされる。ストリップ状のバブルは転送路に沿っ
たバブル転送方向に対して直角に引伸ばされる。即ち、
転送路のパターン４の配向は遷移ゾーン１０及び検出ゾ
ーン６のシェブロンパターンと同じである。ストリップ
状バブルは次いで検出ゾーン６内を転送し、そこで読取
られる。

第５図は、本発明の一実施例による検出装置の遷移ゾー
ン１０を拡大して簡単に示している。この実施例では、
遷移ゾーン１ｏが２つのパターン列１８、２６を有する
。第１列１８は３つのパターン２ｏ、２２、２４からな
る。中央パターン２２に隣接するパターン２ｏ２４は、
列１８の幅一杯には広がっていない。即ち、これらのパ
ターン２ｏ、２４は、中央パターン２２の第２部分２２
ｂに隣接する部分しが存在しない。従って、バブルの転
送は、中央パターン２２の第１部分２２ａに沿って移動
する間は妨害を受けない。これに対し、第２部分２２ｂ
に沿って移動する時は、パターン２ｏ２４からなる磁極
がバブルに作用し、バブルの漸進的引伸ばしに貢献ずる
。第２列２６は第４図に示したものと同じである。

第６図は本発明の検出装置の一変形例の一部分を簡単に
示している。この場合の遷移ゾーン１ｏは１つの列１８
だけで構成されている。中央パターン２２及びその隣の
パターン２ｏ、２４は第５図と同じである。

列Ｉ８は中央パターン２２と隣接パターン２ｏ、２４と
からなるグループの両側に補助パターン１６を含む。

これらの補助パターン１６は、中央パターン２２の第１
部分２２ａに沿ったバブルの転送を妨害することなくバ
ブルのストリップ形態での転送に貢献ずる。

第７図は第６図の装置を更に変形した装置である。

この変形例では補助パターン１６が中央パターン２２と
その隣のパターン２０、２４とがらなるグループがら距
離をおいて配置されている。この距離は、中央のグルー
プの両側において１つの補助パターンを除去することに
よって得られる間隔に等しい。

このような補助パターンを使用すると、フィールドボト
ムで、次の列のパターンの極の大きさを縮小ずることが
できる。

このように、本発明の検出装置の遷移ゾーンはバブルを
漸進的にストリップ状に引伸ばすことができる。このよ
うな装置を使用する磁気バブルメモリはマージンが大き
いため、より良い性能特性を示す。例えば、４００　０
ｅのフィールドボトムでは（バブルの直径が１ミクロン
の場合）４０　０ｅのマージンが得られる。これは、公
知の装置の性能特性に比べて約１００ｅ大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は先行技術の磁気バブルメモリ検出アレイの一部
分を示す簡略説明図、第２図は別の先行技術の検出アレ
イの一部分を示す簡略説明図、第３図は更に別の先行技
術の検出アレイの一部分を示す簡略説明図、第４図は本
発明の検出装置の簡略部分説明図、第５図は本発明の検
出装置の遷存ゾーンを拡大して示す簡略説明図、第６図
は本発明の検出装置の一変形例を示す簡略部分説明図、
第７図は本発明の検出装置の別の実施例を示す簡略部分
説明図である。 ２・・・・・転送路、６・・・・・・検出ゾーン、１０
・・・・・遷移ゾーン。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）軟質磁性材料からなるパターンの列を複数配置し
   て構成した検出ゾーンであって、磁気バブルがストリッ
   プ形態で転送することになるゾーンと、軟質磁性材料か
   らなる転送パターンで構成された転送路から送られるバ
   ブルをストリップ状に引伸ばす機能をもつ遷移ゾーンと
   を含み、この遷移ゾーンが軟質磁性材料で形成されたパ
   ターンの列を少なくとも１つ含み、この列が転送路の延
   長上に位置する少なくとも１つの非対称形中央パターン
   と、この中央パターンに隣接する第２非対称形パターン
   とを含み、前記中央パターンが、磁気バブルを誘導する
   ための第１部分と、バブルのストリップ形態での転送に
   貢献する第２部分とを含み、前記第２パターンが中央パ
   ターンの第１部分に沿ったバブルの転送を妨害すること
   なくバブルのストリップ形態での転送に貢献し、ストリ
   ップ形態で転送するバブルが、転送路に沿ったバブルの
   転送方向に対して垂直に引伸ばされるようになっている
   磁気バブルメモリ用検出装置。
2. （２）遷移ゾーンの列が中央パターンの隣に第３非対称
   形パターンを含み、この第３パターンが中央パターンの
   第１部分に沿ったバブルの転送を妨害することなくバブ
   ルのストリップ形態での転送に貢献するようになってい
   る請求項１に記載の装置。
3. （３）遷移ゾーンの列が、中央パターンと第２パターン
   と第３パターンとからなるグループの両側に補助パター
   ンを含み、これらの補助パターンが中央パターンの第１
   部分に沿ったバブルの転送を妨害することなくバブルの
   ストリップ形態での転送に貢献するようになっている請
   求項２に記載の装置。
4. （４）遷移ゾーンの列が、中央パターンと第２パターン
   と第３パターンとからなるグループの両側に補助パター
   ンを含み、これらの補助パターンが前記グループの両側
   において少なくとも１つの補助パターンの不在に相当す
   る距離だけ前記グループから離れている請求項２に記載
   の装置。
5. （５）中央パターンの第１部分の断面が中央パターンの
   第２部分の断面より大きくなっている請求項１に記載の
   装置。
6. （６）第２パターンの端部が、バブルの直径の少なくと
   も３倍に等しい距離だけ最終転送パターンから離れてい
   る請求項１に記載の装置。
7. （７）第３パターンの端部がバブルの直径の少なくとも
   ３倍に等しい距離だけ最終転送パターンから離れている
   請求項２に記載の装置。