JPH0354792A - 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、ブロツホ
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
境界を形成するプロツホ磁壁の中に、安定に存在する垂
直ブロツホライン２個からなるブロッホライン対（以下
、■ＢＬ対と称する）を記憶単位として用いるブロツホ
ラインメモリ素子が発明された（特願昭５７−１８２３
４６）。

ブロッホラインメモリ素子においては、マイナールーブ
を構戒する安定化されたストライプ磁区周辺のブロツホ
磁壁に沿って情報をＶＢＬ対の形で書き込み、またＶＢ
Ｌ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堀りによるストライブ固
定法が、また安定化されたストライプ上でのＶＢＬ対の
ビット固定には、バタン化された面内磁化膜や電流導体
から発生する局所面内磁界のポテンシャルを利用するの
が一般的である。第３図（ａ）、（ｂ）にその具体例を
示す。

第３図（ａ）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、１１はガーネット層に掘り込んだ溝
、ｌ２はマイナーループを構成するストライプ磁区、ｌ
３はストライプ磁区周辺のブロツホ磁壁、２１はビット
固定用のジグザグ導体バタン、３１はビット固定用電流
、５はＶＢＬ対の安定位置、１はＶＢＬ対である。スト
ライプ磁区１２は溝１１の周りに安定化され、１２の外
側の磁壁１３がＶＢＬ対の転送路となる。ジグザグ導体
パタン２１に電流３１を流すと局所的な面内磁界が発生
し、導体１本おきにＶＢＬ対の安定位置５が形成される
。第３図（ｂ）はＶＢＬ対に対するポテンシャル、すな
わち導体バタンから発生する磁界の面内戒分である。導
体１本おきにボテンシャルの山６と谷５が交互に形成さ
れ、両端はポテンシャルの谷５で終端されている。

ＶＢＬ対の転送は、例えばストライプ磁区にパルス状の
バイアス磁界を加えて磁壁をストライプ磁区の法線方向
に移動させ、それに伴うジャイロカによりＶＢＬ対が磁
壁内を横すべりすることを利用して行う。しかし、磁壁
移動に伴うジャイロカによるＶＢＬ対の移動は可逆的で
あり、もしもビ・ノト固定構造がないならば駆動パルス
の立下り時にストライプ磁区が元に戻るときＶＢＬ対も
元の位置へ戻ってしまう。ビット固定構造を設けること
により、ポテンシャルの山とＶＢＬ対の相互作用を利用
してＶＢＬ対の戻りを抑えてＶＢＬ対の移動の一方向性
が確保できる。ＶＢＬ対の移動距離は、パルス状バイア
ス磁界の大きさやそのパルス波形に依存する。

（発明が解決しようとする課題） 第３図の構或では、直線部分の転送ではＶＢＬ対は両隣
りのポテンシャルの山で挾まれており、次のビット安定
位置に駆動されたＶＢＬ対は駆動パルスの立下り時に元
に戻ることはなくうまく転送される。しかしながら、コ
ーナ一部分では、ポテンシャルの山が片側にしかなく、
直線部からコーナーに転送されたＶＢＬ対はコーナー最
先端で留まることはなく、駆動パルスの立下り時に逆戻
りして元のビット位置に戻ってしまい、ＶＢＬ対の転送
エラーを発生する原因となる。

本発明の目的は、この問題点を解決したブロツホライン
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
するブロツ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
、ブロツホ磁壁内で垂直ブロッホライン対を固定および
転送する手段を有するブロッホラインメモリ素子におい
て、前記垂直ブロッホライン対の固定位置は垂直ブロッ
ホライン対に対するポテンシャルの山に挟まれたポテン
シャルの谷で形成され、かつ前記ストライプ磁区の両先
端はポテンシャルの山で終端させることである。

（作用） ＶＢＬ対の転送エラーが発生するのは、磁壁移動に伴う
ジャイロ力によるＶＢＬ対の移動は可逆的であり、駆動
パルスの立下り時にストライプ磁区が元に戻るときＶＢ
Ｌ対も戻り運動をするためである。ビット固定構造を設
け、すべてのビット位置に対して両側にポテンシャルの
山を設けることにより、ポテンシャルの山とＶＢＬ対の
相互作用を利用してＶＢＬ対の戻り運動を抑えることに
より、ＶＢＬ対転送エラー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（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例を示すバタン
図である。本発明を第ｌ図（ａ）、（ｂ）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１１の周りに安定化されたストライプ磁区
１２の外側の磁壁１３をＶＢＬ対の転送路となし、ジグ
ザグ導体２１に電流を流して局所的な面内磁界を発生さ
せて磁壁１３上にＶＢＬ対の安定位置５を形或する。第
１図（ｂ）はＶＢＬ対に対するポテンシャル、すなわち
ジグザグ導体から発生する磁界の面内或分である。各Ｖ
ＢＬ対の安定位置５はポテンシャルの山６に挾まれ、か
つストライプ磁区１２の両先端はポテンシャルの山６で
終端されている。

第２図は前記実施例の効果を示す図であり、５ｐｍバブ
ル材料を用いたデバイスのパルス状バイアス駆動磁界マ
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、横軸はパルス状バイアス駆動磁界である。１．４
μｍ幅，　１．４ｐｍギャップのジグザグ導体バタンに
３ｍＡの電流を流して５．６ｐｍ間隔のＶＢＬ対の安定
位置を形或した。立上がり時間１００ｎｓ、パルス幅３
００ｎｓ、立下り時間７００ｎｓのパルス状バイアス駆
動磁界を印加してＶＢＬ対を周回して駆動し第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（ａ）コーナ一部の最右端と最左端の導体パ
タンを配置せず、ＶＢＬ対に対するポテンシャルの谷で
終端した場合のＶＢＬ対の周回転送マージンである。ス
トライプ磁区の両先端をポテンシャルの山で終端するこ
とにより周回転送マージンの上限が大幅に改善された。

（発明の効果） このように本発明は、ＶＢＬ対の移動原理に基づき、Ｖ
ＢＬ対の安定位置を分離するポテンシャルの山を明確に
配置して、ＶＢＬ対転送エラーの原因を除去するもので
あり、これにより大きな動作マージンが得られる。

なお、本実施例では導体バタンに流す電流によるＶＢＬ
対の安定化法を用いたが、バタン化された面内磁化膜、
選択的イオン注入やバタン化された金属膜等のストレス
等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。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例を示すバタン
図、第２図はＶＢＬ対周回転送の駆動磁界マージン特性
の測定結果を示す図、第３図（ａ）、（ｂ）は従来のブ
ロッホラインメモリ素子のＶＢＬ対の安定化法の一例を
示すバタン図である。 図において、１は垂直ブロッホライン対、５は垂直ブロ
ッホライン対の安定位置、６は垂直ブロッホライン対に
対するポテンシャルの山、１０はストライプ磁区保持層
であるガーネット膜、１１はガーネット膜に掘り込んだ
溝、１２はストライプ磁区、１３は磁壁、２１はＶＢＬ
対固定用バタン、３１はビット固定用の電流である。

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、ブロッホ磁壁内で垂直ブロ
   ッホライン対を固定および転送する手段を有するブロッ
   ホラインメモリ素子において、前記垂直ブロッホライン
   対の固定位置は垂直ブロッホライン対に対するポテンシ
   ャルの山に挟まれたポテンシャルの谷で形成され、かつ
   前記ストライプ磁区の両先端はポテンシャルの山で終端
   されていることを特徴とするブロッホラインメモリ素子
   。