JPH04105291A - 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） 高密度固体磁気記憶素子を目脂して、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、到達可能な最小バブル径
は０．３／、１ｍといわれている。したがって、０．３
μｍ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ブドメ
インの境界を形成するブロッホ磁壁の中に静的な安定に
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、該磁壁を転送路としてデータをアクセスする
素子が発明された（特願昭５７−１８２３４６）。本素
子において、情報の人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人力をバブ
ル発生器でバブル発生させることにより行い、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
ホラインに変換して書き込まれる。ブロッホラインに変
換された情報単位は磁区磁壁で構成される転送路上を転
送し、情報蓄積時は磁壁上で保持される。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
したの後、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
３図のような磁性ガーネット膜４に形成されるメジャー
／マイナー構成と呼ばれる素子構成が採られる。即ち、
第１の転送路であるメジャーライン５端に設けられたが
プル発生器２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、次いでメジ
ャーライン５に対し直角に位置し、多数本のブロッホラ
インを転送させる第２の転送路であるマイナーループ６
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１でバブルからブロッ
ホライン対しデータが並列的に変換して書き込まれる。

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
たブロッホライン対は変換ゲート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５上を転送し、
メジャーライン５端のバブル検出器３で検出され、デー
タ出力される。

（発明が解決しようとする課題） このようなメジャー／マイナー構成においては磁区磁壁
で構成される転送路はメジャーラインに対し直角の方向
で多数本並列に配置される。従って、マイナーループ転
送路はメジャーラインと接するゲート部およびその反対
方向がコーナー領域となっている。マイナーループのブ
ロッホライン転送はガーネット膜に垂直方向のパルス磁
界により駆動されるが、該転送路の直線部とコーナ一部
とは駆動磁界に対してブロッホラインの駆動のされ方が
異なる。即ち転送路の直線部は転送路の直線部に対し直
角方向に、ＣｏＰｔ等の面内磁化膜細線バタン列を配置
し転送該パタン列下にポテンシャルを形成しビット単位
の転送が安定化するようにしている。該転送路の両コー
ナ一部では両コーナ一端がビット単位の転送での安定位
置になるが、該端を安定化するための手段として従来は
特別の手段はとられず、転送路直線部を含めた転送路上
のブロッホラインの安定性を強化するために、素子全面
にわたって５０ｅ程度の直流磁界を面内で該転送路の長
手方向に印加する手段をとっていたのみである。従って
、該転送路コーナ一部での転送特性は転送路直線部に比
べ悪いという問題があった。

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、転送路コーナ一部の転送特性が直線部同様良好な特
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、情報担体として相隣る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転送路と、情報
担体として相隣る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（Ｙ込かつ読出す機能を有する変
換ゲートとを有する磁気記憶素子に関して、転送路全域
にわたって印加される均一な面内磁界と同一方向の別の
磁界を該転送路のコーナ領域に印加する手段を有するこ
とを特徴とする磁気記憶素子であって、該コーナー領域
に面内磁界を印加する手段として、面内で、転送路の長
手方向に対して垂直な方向に電流導体を設けたことを特
徴とする磁気記憶素子である。

即ち、本発明はマイナーループ転送路のコーナーでのブ
ロッホラインのビット転送時に、コーナ一部に該転送路
の長手方向の磁界を印加せしめる手段を設けることによ
り、両コーナ一端でのブロッホラインを安定化させるポ
テンシャルを強化し、コーナ一部でのブロッホライン転
送が直線部同様に良好な磁気記憶素子を提供するもので
ある。

（実施例） 以下、本発明を実施例により詳細に説明する。

第１図は本発明による磁気記憶素子の主要部の構成の一
例を示したものである。本実施例では、組成（ＹＳｍＬ
ｕＣａ）３（ＦｅＧｅ）５０１２、膜厚：４．４層ｍ、
特性長：０．６１μｍ、４ｙｒＭＳ：１８３Ｇの磁性ガ
ーネット膜４を用い、該膜中に幅２□ｍ、厚さ０．５μ
ｍの２層の金によるジグザグ状導体パタンによるメジャ
ーライン５を構成している。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を転
送させる。変換ゲート１はマイナーループである多数本
のストライプドメインがメジャーライン転送に接する位
置に有り、ドメイン切断用の１本のヘアピン状導体と局
所的に面内磁界を印加するための３本の平行導体から構
成されており（第１図では省略）、これ等の２種類の導
体パタンは全てマイナーループ６の端にわたってマイナ
ーループと直角の方向に配置されている。マイナールー
プ６は該磁性ガーネット膜の一部領域を膜の厚さ全てに
わたって溝掘りし、溝７を形成し、政情の周囲を囲むよ
うにストライプドメイン８を安定させる。このストライ
プドメインを安定化させる方法についてはＨ，Ｋａｗａ
ｈａｒａ他による論文、トランザクションオンマグネテ
ィックス（巻ＭＡＧ−２３，３３９６頁、１９８７年）
に記載されている方法で容易に実現する。マイナールー
プ上のブロッホライン安定化のために全面に均一な面内
磁界を転送路の長手方向に加える。具体的にはバイアス
磁界方向をチップに対し垂直方向からほんの少し傾ける
ことにより容易に発生させることができる。マイナール
ープ転送路の直線部には転送路の長手方向に対し直角方
向にＣｏＰｔ細線パタンの列９を形成し、転送路直線部
のビット転送を安定化する。マイナーループ転送路の両
コーナ一部にはＴａ／Ａｕによる導体パタン１０を転送
路の長手方向に対し直角方向に配置し、Ｔａ／Ａｕパタ
ンに印加した直流電流により発生する面内磁界の方向が
均一面内磁界と一致するように電流の方向を決める。こ
の導体電流によりコーナ一部に於て、面内磁界を強くす
ることにより、コーナ一端１３でのポテンシャルは強化
される。第２図（ａ）は本発明による磁気記憶素子のマ
イナーループのブロッホラインの周回転送特性であり、
第２図（ｂ）は従来の構成による磁気記憶素子のマイナ
ーループのブロッホラインの周回転送特性である。図か
ら明らかなように本発明の素子の転送特性に著しい改善
が見られるが、こら転送路コーナーに本発明による面内
磁界を印加せしめたことにより転送路コーナ一部の転送
特性が大きく改善されたことによる。なお、本実施例で
は転送路コーナ一部に面内磁界を印加するための導体パ
タンとしては各１本配置したが、複数本の導体を配し、
平行な電流を印加しても全く同様な効果が得られること
は言うまでもない。

（発明の効果） 以下実施例により詳細に説明したように、本発明により
、マイナーループ転送路の周回転送特性が改善され、素
子動作余裕度の大きな磁気記憶素子を提供することがで
き、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構成を示す
図であり、第２図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の素
子のマイナーループ転送特性図と従来構成の素子のマイ
ナーループ転送特性図であり、第３図は磁気記憶素子の
構成を示す図である。 図中１は変換ゲート、２はバブル発生器、３はバブル検
出器、４は磁性ガーネット膜、５はメジャーライン、６
はマイナーループ、７は磁性ガーネット膜に形成した溝
、８はストライプドメイン、９はパタン列、１０は導体
バタン、１３はマイナーループ転送路コーナ一端、 １４はガーネッ ト膜に形成した補助 溝である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）情報読み出し手段、情報書き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、情報
   担体として相隣る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転送路と、情報担体とし
   て相隣る２つの垂直ブロッホラインからなる垂直ブロッ
   ホライン対を書込みかつ読み出す機能を有する変換ゲー
   トとを有する磁気記憶素子に関して、該転送路のコーナ
   ー領域に、素子全域にわたって印加される均一な面内磁
   界と同一方向の別の磁界を印加する手段を有することを
   特徴とする磁気記憶素子。 ２）該コーナー領域に面内磁界を印加する手段として、
   面内で、転送路の長手方向に対して垂直な方向に電流導
   体を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の磁気記憶素子。