JPH03252986A - ブロッホラインメモリ素子 - 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磁気記憶素子、ブロッホラ
インメモリ素子に関するものである。

（従来の技術） 磁気バブルメモリ素子に代わる超高密度個体磁気記憶素
子として、膜面垂直方向を磁化容易方向とする強磁性体
（フェリ磁性体を含む）膜に存在するストライプ磁区の
境界を形成するブロッホ磁壁の中に、安定に存在する垂
直ブロッホライン２個からなるプロツボライン対（以下
、ＶＢＬ対と称する）を記憶単位として用いるブロッホ
ラインメモリ素子が発明された（特願昭５７−１８２３
４６）。

プロツボラインメモリ素子においては、情報の入出力を
行うメジャーライン、マイナーループを構成する安定化
されたストライプ磁区周囲のブロッホ磁壁に沿って情報
をＶＢＬ対の形で書き込み、またＶＢＬ対という微小領
域で表される情報単位を読み出す手段、およびマイナー
ループ上でＶＢＬ対をビット毎に転送保持する手段が不
可欠である。

ストライプ磁区の安定化には溝掘りによるストライプ固
定法が、またメジャーラインには２層の蛇行状導体また
は１層の蛇行状導体と１層の磁性体パタンを利用するの
が一般的である。第３図にその具体例を示す。

第３図において、１０はストライプ磁区保持層であるガ
ーネット層、２０はメジャーライン、３０はマイナール
ープである。メジャーライン２０は２層の蛇行状導体２
１．２２およびガーネット層に掘り込んだ溝２５で構成
されている。マイナーループ３０はガーネット層に掘り
込んだ溝３１とその周りに固定されたストライプ磁区３
２で構ｒＩｉされている。メジャーライン２０とマイナ
ーループ３０は、ガーネット層に掘り込んだ補助溝２６
を介して接合部２４で接合されている。

第３図を用いて従来のブロッホラインメモリ素子の動作
を説明すると、メジャーライン上にあるバブル発生器２
７で発生されたはバブル磁区１は、２層の蛇行状導体２
１．２２によりメジャーライン２０上を左から右へと転
送されマイナーループ接合部２４の位置に止まる。ここ
で書き込みｌ読み出しゲートを動作させて情報をＶＢＬ
対の形でマイナーループ３０に書き込む。書き込まれて
いる情報を読み出すには、書き込み／読み出しゲートを
動作させＶＢＬ対の有無をバブル磁区の有無に変換して
メジャーライン上に取り出し、バブル磁区１を２層の蛇
行状導体により転送してメジャーライン上右方にあるバ
ブル検出器で検出する。

（発明が解決しようとする課題） バブル発生器は、ヘアピン状の導体パタンニ電硫を流し
てそれにより生ずる磁界でバブル磁区を発生させるもの
であり、バブル磁区を確実に発生させるためには、ガー
ネット結晶の異方性磁界よりも大きな磁界を発生ずる必
要がある。そのためには大きな電流を発生器導体に流さ
なければならず、発生器導体のエレクトロマイグレーシ
ョンや溶断により信頼性の低下、あるいは動作不能に陥
る可能性がある。

本発明の目的は、この問題点を解決したブロッホライン
メモリ素子を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは、情報書き込み手段、情報
読み出し手段およ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を形成
するブロッホ磁壁中に作った相隣る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情報の担体とし
、バブル磁区を発生、転送する手段を備えたメジャーラ
インを有するメジャー／マイナー方式のブロッホライン
メモリ素子において、前記バブル磁区発生器の近傍に面
白磁化層を備えることである。

（作用） バブル発生器でバブル磁区を発生させるのに大きな電流
が必要なのは、ガーネット膜面に垂直な磁化を１８０度
回転させなければならないためであり、ガーネット膜表
面に面内磁化層を設けることにより、磁化の向きを９０
度回転させるだけでバブル磁区の種を作ることができる
からであり、発生器電流を低減し発生器導体のエレクト
ロマイグレーション等の原因を除去することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示すバタン図である。本発
明を第１図を用いて説明すれば、ストライプ磁区保持層
であるガーネット１０に掘り込んだ溝３１の周りに安定
化されたリング状ストライプ磁区３２の外側の磁壁をＶ
ＢＬ対の転送路とするマイナーループ３０と、バブル発
生器２７と２層の蛇行状導体バタン２１．２２で構成さ
れたメジャーライン２０とでメジャーｌマイナー構成を
なし、バブル発生器２７の近傍に面内磁化層２８が配置
されている。メジャーライン上にあるバブル発生器２７
で発生されたバブル磁区１は、２層の蛇行状導体２１．
２２によりメジャーライン２０上を左から右へと転送さ
れマイナーループ接合部２４の位置に止まる。ここで書
き込みｌ読み出しゲートを動作させて情報をＶＢＬ対の
形でマイナーループ３０に書き込む。書き込まれている
情報を読み出すには、書き込み／読み出しゲートを動作
させＶＢＬ対の有無をバブル磁区の有無に変換してメジ
ャーライン上に取り出し、バブル磁区１を２層の蛇行状
導体により転送して、メジャーライン上右方にあるバブ
ル検出器で検出する。

第２図は前記実施例の効果を示す図であり、５μｍバブ
ル材料を用いたデバイスのバブル発生器電流のバイアス
磁界マージン特性である。図において、縦軸は静的なバ
イアス磁界、横軸は発生器導体に流す電流の波高値であ
る。ガーネット層に掘り込んだ溝内の領域２８に、水素
イオンを加速電圧５０キロボルトで単位面積あたり２．
６Ｘ１０１４個の割合で注入し、面内磁化層を形成した
。発生器導体に、立上り、立下り時間が５０ナノ秒のパ
ルス電流を印加してバブル磁区を発生させ第２図の実線
で示すマージンを得た。第２図に破線で示すマージンは
、第１図のバブル発生器２７の近傍に面内磁化層２８を
配置しなかった場合のバブル発生器電流特性である。バ
ブル発生器の近傍に面内磁化層２８を配置することによ
り、バブル発生器最小電流が大幅に改善された。

（発明の効果） このように本発明は、バブル磁区の発生原理に基づき、
ガーネット膜表面に面内磁化層を設けることにより、バ
ブル磁区発生に必要な電流値を小さくするものであり、
これにより大きな電流マージンが得られる。

なお、本実施例では面内磁化層の形成にイオン注入を用
いたが、パーマロイ等の軟磁性薄膜を用いた場合でも同
様の効果が得られることは明らかである。さらに、本実
施例ではマイナーループにリング状ドメインを、メジャ
ーラインに２層の導体を用いたが、マイナーループに単
純なストライプドメインを、またメジャーラインに１層
の導体と１層の磁性体パタンを用いた場合でも同様の効
果が得られることも明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すバタン図、第２図はバ
ブル磁区発生器の電流マージン特性の測定結果を示す図
、第３図は従来のブロッホラインメモリ素子の一例を示
すバタン図である。 図において、１はバブル磁区、１０はストライプ磁区保
持層であるガーネット膜、２０はメジャーライン、２１
．２２は蛇行状導体、２３はメジャーライン溝、２４は
メジャーｌマイナー接合部、２６は補助溝、２７はバブ
ル発生器、２８は面内磁化層、３０はマイナループ、３
１はマイナループ溝、３２はストライプドメインである
。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　情報書き込み手段、情報読み出し手段および情報蓄積
   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を形成するブロッホ磁壁中に作った
   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
   ライン対を情報の担体とし、バブル磁区を発生、転送す
   る手段を備えたメジャーラインを有するメジャー／マイ
   ナー方式のブロッホラインメモリ素子において、前記バ
   ブル磁区発生器の近傍に面内磁化層を備えたことを特徴
   とするブロッホラインメモリ素子。