JPH03147591A - 磁気記憶素子 - 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） 本発明は不揮発性の超高密度固体磁気記憶素子に関する
。

（従来の技術と発明が解決しようとする課題）高密度固
体磁気記憶素子を目指して、磁気バブル素子の開発が各
所で盛んに行われている。しかし、現在使用されている
ガーネット材料では、到達可能な最少バブル径は０．３
ｐｍといわれている。したがって、０．３ｐｍ径以下の
バブルを保持するバブル材料はガーネット材料以外に求
めなければならない。これは容易ではなく、ここがバブ
ル高密度化の限界であるとさえ考えられている。

このようなバブル保持層の特性に基づく高密度化限界を
大幅に改善し、かつ情報読み出し時間は従来の素子と同
程度に保つことができる超高密度磁気記憶素子として膜
面垂直方向を磁化容易方向とする軟磁性強磁性体（フェ
リ磁性体を含む）膜に形成されるストライプドメインの
境界を形成するブロッホ磁壁の中に静的に安定に存在す
る垂直ブロッホライン（以下単にブロッホラインと称す
る）２個からなるブロッホライン対を記憶単位として用
いる素子が発明された（特願昭５７−１８２３４６）。

本素子において、情報の入力及び出力をブロッホライン
の直接書き込みあるいは読み出しで行なうことは現在の
技術では困難であり、そのため、磁気バブル素子におい
て技術上確立している磁気バブル（以下ではバブルと称
する）の発生、転送および検出技術を用いてデータ入力
をバブルをバブル発生器で発生させることにより行ない
、該バブルをバブル転送路上を転送させ変換ゲートにお
いてブロッホラインに変換する。また読み出し時はブロ
ッホラインを変換ゲートにおいてバブルに変換した後、
バブルをバブル転送路上を転送させ、バブル検出器で読
み出す構成になっている。

本記憶素子では通常、アクセス時間を低減するため、第
４図のようなメジャーｌマイナー構成と呼ばれる素子構
成が採られる。即ち、メジャーライン４の端に設けられ
たバブル発生器５により次々と書き込まれたバブルによ
るデータ列はメジャーライン転送路上を転送し、次いで
該メジャーライン４に対し直角に位置する多数本のブロ
ッホラインを転送させるマイナーループ８と呼ばれる転
送路へデータを移動するため、各マイナーループ端に設
けられた変換ゲート７でバブルからブロッホラインにデ
ータがパラレルに変換される。読み出し時はマイナール
ープ端の変換ゲート部に位置したブロッホラインは変換
ゲート７でバブルに変換される。変換されたバブルは、
メジャーライン上を転送し、メジャーライン端のバブル
検出器６で検出され、データ出力される。

このメジャーラインのバブル駆動方式は磁気バブル素子
で採用された面内回転磁界方式はブロッホラインの転送
に影響を与えるため、採用できず、導体電流による電流
駆動方式が適しているとされている。

ブロッホラインメモリではブロッホラインを転送させる
マイナーループ同様、バブルを転送させるメジャーライ
ンでもＩＭＨｚ程度の高周波転送がのぞまれている。し
かしながら、電流駆動方式のメジャーラインのバブル転
送では、本素子に必要な５００ｋＨｚ以上の周波数での
バブル転送時、バブル転送特性が劣化する問題が生じた
。通常、バブルメモリ素子等バブルを転送させる素子で
は、転送路が形成される該軟磁性膜表面にイオン注入す
る等の手段を用いて、転送特性に極端な劣化を起こすハ
ードバブルを抑制するが、ハードバブル抑制後も、磁壁
状態Ｓ＝０と８＝１の２種類のバブルが存在し得る。こ
の内、Ｓ＝を状態のバブルはバブルを駆動させる磁界勾
配に対し斜めにバブルが駆動する。

この磁界勾配に対してバブルの移動する方向の偏りは駆
動磁界の周波数が大きくなる程著しくなる。従って、導
体電流により、５００ｋＨｚ以上の高周波でバブルを転
送した時、Ｓ＝１状態のバブルは導体電流が形成する磁
界勾配から大きく偏った方向に転送され、バブル転送路
から逸脱し、転送エラーを引起こす現象が著しい。

本発明の目的はこのような従来の問題点を除去したもの
で、メジャーライン上で高周波バブル転送時にも良好な
特性を有する磁気記憶素子を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 即ち本発明は情報読み出し手段、情報書込み手段及び情
報蓄積手段を有し、かつ、膜面に垂直な方向を磁化容易
方向とする軟磁性の強磁性体（フェリ磁性体を含む）膜
に、磁気バブルを駆動する第１の転送路と、相隣る２つ
の垂直ブロッホラインからなる垂直ブロッホライン対を
駆動する第２の転送路を有する磁気記憶素子に関して、
該第１の転送路の両側あるいは少なくとも片側境界で該
軟磁性の強磁性体膜が段差を有していることを特徴とす
る磁気記憶素子である。

（実施例） 即ち、本発明はバブルの高速転送が可能なメジャーライ
ン上を構成するために、メジャーライン転送路の側面に
バブル転送路方向からの逸脱を防ぐための障壁を設ける
ことによりバブルの高速転送時間題となる駆動源である
磁界勾配に対して偏った方向に駆動され転送エラーを抑
制した磁気記憶素子を提供する。このために、該障壁と
して、軟磁性の強磁性体膜の膜厚段差を設ける構造によ
り上記目的を実現した。

以下、本発明の構成例の詳細な説明をする。第１図は本
発明による磁気記憶素子のメジャーラインの構成を示七
たものである。本実施例では、組成（ＹＳｍＬｕＣａ）
３（ＦｅＧｅ）５０１□、膜厚：４．４ｐｍ、特性長二
０．６１￥１ｍ、４層Ｍｓ：１８３Ｇの磁性ガーネット
膜を用いている。メジャーライン転送路部は、幅？ｐｍ
の帯状転送路領域の両側該ガーネット膜３を、変換ゲー
トが位置する領域以外、厚さを０．４ｐｍの深さでエツ
チングし、転送路外の膜厚が薄くなるようにすることに
より段差を設けている。メジャーラインの転送用導体（
一部のみ図示）は幅２μｍ、厚さ０．５１１ｍの２層の
ジグザグ法会パタン２により構成している。この２層の
導体に９０度位相がずれた高周波電流を印加することに
よりバブル駆動力を発生させる。

このようなメジャーライン転送路の側面にガーネット膜
の段差１を設けることにより、該２層導体に高周波電流
を印加しバブルを転送させた時、第５図に示すように膜
圧段差の内湯台より著しくバブル転送特性が改善された
。これはＳ＝１バブルが磁界勾配に対し偏った方向にバ
ブルが駆動され、転送路からバブルが逃げてしまう現象
をガーネット膜の段差により防ぐことができたためであ
る。

ガーネット膜に形成した膜厚段差はバブルに対するポテ
ンシャル障壁となり、転送路からのバブルの逸脱を抑制
する。磁界勾配に対するバブルの偏りの方向はバブルの
移動方向に対し、一定の方向であるので、バブル転送方
向が一定の場合は、バブルの逸脱を防ぐポテンシャル障
壁は片側だけでも良い。即ち、第２図のようにガーネッ
ト膜の段差を片側のみ形成した場合にも同一の効果がみ
られた。以上のように転送路部のガーネット膜厚を転送
路領域外より厚くなるような段差を形成することにより
、メジャーラインの高速バブル転送特性が著しく改善さ
れた。

第３図はバブル転送路が転送路外の領域より０．４ｍｍ
ガーネット膜厚が薄くなるように構成したメジャーライ
ン構成の実施例である。本実施例の場合も、膜厚段差部
にポテンシャル障壁が形成されるため、メジャーライン
上のバブル転送特性が著しく改善され、メジャーライン
の高速転送が可能になった。

以上のように、本発明によって、従来問題があった、バ
ブルによるメジャーライン上の高速転送特性が改善され
、高速データアクセスが可能なメジャーラインを有する
磁気記憶素子が提供でき、素子各機能部の高速化が不可
欠である大容量磁気記憶素子の実用化に資すること犬で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気記憶素子の主要部であるメジ
ャーラインの構成例を示す図であり、第２図、第３図は
本発明の磁気記憶素子の主要部であるメジャーラインの
構成例を示す図であり、第４図は磁気記憶素子の構成例
を示す図、第５図は磁気記憶素子のメジャーライン転送
路の転送特性図。 図において、１・・・軟磁性の強磁性体膜上に形成した
膜厚段差、２・・・２層導体バタン、３・・・ガーネッ
ト膜、４・・・メジャーライン、５・・・バブル発生器
、６・・・バブル検出器、７・・・変換ゲート、８・・
・マイナーループである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　情報読み出し手段、情報書込み手段及び情報蓄積手段
   を有し、かつ、膜面に垂直な方向を磁化容易方向とする
   軟磁性の強磁性体（フェリ磁性体を含む）膜に、磁気バ
   ブルを駆動する第１の転送路と、相隣る２つの垂直ブロ
   ッホラインからなる垂直ブロッホライン対を駆動する第
   ２の転送路を有する磁気記憶素子に関して、該第１の転
   送路の両側あるいは少なくとも片側境界で該軟磁性の強
   磁性体膜が段差を有していることを特徴とする磁気記憶
   素子。