JPH04155687A - Bloch line memory element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は固体磁性メモリに係り、特に大容量ファイルメ
モリを実現させる上で好適なブロッホラインメモリ素子
に関する。The present invention relates to a solid-state magnetic memory, and particularly to a Bloch line memory element suitable for realizing a large-capacity file memory.
【従来の技#11
ブロッホラインメモリ素子では、膜面に垂直な方向を磁
化容易軸とする強磁性体中に並列に配列させたストライ
プ磁区の磁壁中に存在させたブロッホライン対の有無を
情報の”1” jj Q jfiに対応させており、そ
のブロッホライン対の位置を定めることが重要となる。
その方法は、特開昭59−98384号に記載のように
、ストライプ磁区の長手方向にほぼ直交する方向に、周
期的に磁性膜パターンを形成し、その磁性膜パターンか
ら発生する漏洩磁界とブロッホライン対との静磁気的な
相互作用を利用して、ブロッホライン対の位置を定める
となっていた。
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、ストライプ磁区端部における磁性体パ
ターンからの漏洩磁界の面内成分の不均一性が大きくな
る。第3図は、同図(a)のどとく、周期的に並ぶ短冊
状の磁性体パターンを幅方向に磁化したときに、その磁
性体パターン3から発生する漏洩磁界の強磁性体膜面内
の成分のストライプ磁区2の端部における分布を示して
いる。
図中のA−Eがそれぞれ1つのブロッホライン対のビッ
ト位置(安定位置)となる。図かられかるように、ブロ
ッホライン対をビット位1FBからCへ転送する場合と
、CからDへ転送する場合では面内磁界の振幅が異なる
。ブロッホライン対は転送時に、この面内磁界から転送
方向と逆向きに静磁気的な力を受ける。この力は面内磁
界の振幅に比例する。そのため、BからCへ転送する場
合はCからDへ転送する場合に比べて、大きな駆動力を
ブロッホライン対に与える必要がある。そのため1両者
で転送条件が異なり、同一の転送条件での周回転送がで
きないという問題があった。
本発明の目的は、同一の転送条件で、ブロッホライン対
の周回転送を実現することにある。[Conventional Technique #11] In a Bloch line memory element, information is provided on the presence or absence of Bloch line pairs present in the domain walls of striped magnetic domains arranged in parallel in a ferromagnetic material whose axis of easy magnetization is perpendicular to the film surface. "1" jj Q jfi, and it is important to determine the position of the Bloch line pair. As described in Japanese Patent Application Laid-open No. 59-98384, a magnetic film pattern is periodically formed in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the striped magnetic domain, and the leakage magnetic field generated from the magnetic film pattern and the Bloch The position of the Bloch line pair was determined by using magnetostatic interaction with the line pair. [Problems to be Solved by the Invention] In the above-mentioned prior art, the non-uniformity of the in-plane component of the leakage magnetic field from the magnetic material pattern at the ends of the striped magnetic domains becomes large. Figure 3 shows the leakage magnetic field generated from the magnetic material pattern 3 in the plane of the ferromagnetic material when the strip-shaped magnetic material patterns arranged periodically in the throat of the same figure (a) are magnetized in the width direction. The distribution of the components at the ends of the striped magnetic domain 2 is shown. A to E in the figure are respectively bit positions (stable positions) of one Bloch line pair. As can be seen from the figure, the amplitude of the in-plane magnetic field is different when the Bloch line pair is transferred from bit position 1FB to C and when it is transferred from C to D. During transfer, the Bloch line pair receives a magnetostatic force from this in-plane magnetic field in the opposite direction to the transfer direction. This force is proportional to the amplitude of the in-plane magnetic field. Therefore, when transferring from B to C, it is necessary to apply a larger driving force to the Bloch line pair than when transferring from C to D. Therefore, there was a problem in that the transfer conditions were different between the two, making it impossible to perform circular transfer under the same transfer conditions. An object of the present invention is to realize circular transfer of Bloch line pairs under the same transfer conditions.
上記目−は、膜面に垂直な方向を磁化容易軸とする強磁
性体膜中に、並列に配列させたストライプ磁区の磁壁中
に存在させたブロッホ、ライン対を情報の担体とするブ
ロッホラインメモリ素子において、強磁性体膜上に直接
またはスペーサを介して形成したブロッホライン対のビ
ット位置を定める第1の磁性体パターンの外側に、第2
の磁性体パターン、またはパターン列を形成して、該第
1の磁性体パターンから発生する漏洩磁界のストライプ
磁区端部での膜面内の成分の振幅の不均一を補正するこ
とにより達成される。The above object is a Bloch line in which information carriers are Bloch and line pairs existing in the domain walls of striped magnetic domains arranged in parallel in a ferromagnetic film whose axis of easy magnetization is perpendicular to the film surface. In the memory element, a second magnetic pattern is formed on the outside of the first magnetic pattern that defines the bit position of the Bloch line pair formed directly on the ferromagnetic film or via a spacer.
This is achieved by forming a magnetic material pattern or a pattern row to correct the non-uniform amplitude of the component in the film plane at the end of the stripe magnetic domain of the leakage magnetic field generated from the first magnetic material pattern. .
ブロッホライン対のビット位置を定める第1の磁性体パ
ターンの外側に、第2の磁性体パターン、またはパター
ン列を形成して、該第1の磁性体パターンから発生する
漏洩磁界のストライプ磁区端部での膜面内の成分の振幅
の不均一を補正すると、ストライプ磁区直線部から端部
への転送と、端部から直線部への転送で、必要な駆動力
の差が小さくなる。それによって、両者の転送条件に差
がなくなり、同一の転送条件でのブロッホライン対の周
回転送が可能となる。A second magnetic material pattern or a pattern row is formed outside the first magnetic material pattern that defines the bit position of the Bloch line pair, and a stripe magnetic domain end of the leakage magnetic field generated from the first magnetic material pattern is formed. By correcting the non-uniformity of the amplitude of the component within the film plane, the difference in the required driving force between the transfer from the stripe magnetic domain straight portion to the edge and the transfer from the edge to the straight portion becomes smaller. As a result, there is no difference in the transfer conditions between the two, and circular transfer of the Bloch line pair becomes possible under the same transfer conditions.
以下、本発明の実施例を第1図、第2図により説明する
。
第1図(a)はブロッホラインメモリ素子の機能部を示
す図、第1図(b)は同図(a)を線分イー口で切断し
たときの断面図である。ストライプ磁区2は、厚さ0.
4mmのガドリニウム・ガリウム・ガーネット基板上に
液相成長させた厚さ5μmのCaGe系磁性ガーネット
薄膜100中に存在し、ストライプ磁区固定用パターン
1の周りに固定される。ガイド用パターン7は情報の書
き込み及び読み出しの時のストライプ磁区を引き伸ばす
ときにガイドの役目を果たす、ガード用パターン8は外
部から機能部内に不要な磁区が侵入するのを防ぐ、これ
ら1.7.8の各パターンはストライプ磁区2の存在す
る磁性ガーネット膜100自身に溝を設けて形成する。
磁壁10中に存在するブロッホライン5は、情報の担体
であるブロッホライン対6を安定に保つだめのダミーの
ブロッホラインである。
磁M10中に存在する情報の担体であるブロッホライン
対6は、磁性体パターン3.3−1が作る磁界との静磁
気的な相互作用によって固定される。
磁性体パターン3,3−1は、磁性ガーネット膜100
に掘った溝をポリイミド樹脂101で平坦化した後、そ
の上にスパッタ法によりCo−Pt膜を300人〜40
0人被着し、ホトリソグラフィ法により所望のパターン
形状にした。Co−pt膜の残留磁束密度は5000G
である。また、磁性体パターン3の幅は1.25μm、
並ぶ周期は2.5μmで、磁性ガーネット膜100との
スペースは約1μmである。
磁性体パターン4は、磁性体膜パターン3の上下の端部
での漏洩磁界分布を補正するためのパターンである。磁
性体パターン4は、磁性体パターン3.3−1と同一の
層に形成した。磁性体膜パターン3を上記の条件で形成
した場合、磁性体パターン4を例えば、
(1)膜厚:磁性体パターン3.3−1と同一(2)残
留磁束密度: 5000G
(3)幅:5〜10μm
(4)磁性体パターン3−1との間の距離α:5〜10
μm
という条件で形成し、磁性体パターン3と4をパターン
の幅方向で且つ同一方向に磁化すると、磁性体膜パター
ン3の上下の端部での漏洩磁界分布を補正することがで
きる。
第2図は、上記の条件で磁性体パターン3.4を形成し
たとき、その2つのパターンから発生する漏洩磁界を合
成したもののストライプ磁区端部での分布を、磁性ガー
ネット膜100面内の成分について示した図である。ス
トライプ磁区直線部から端部へ入るときの面内磁界振幅
と、端部から直線部へ出るときの面内磁界振幅にほとん
ど差がない。したがって、両者でブロッホライン対の転
送に必要な駆動力の差がなくなり、転送可能な駆動磁界
及びバイアス磁界の差がなくなる。これにより、同一の
条件での周回転送が可能となる。
第4図は、磁性体パターン4がある場合(a)とない場
合(b)について、ストライプ磁区直線部から端部へ入
るときと端部から直線部へ出るときの転送のバイアス磁
界マージンを示している。
この図から明らかなように、磁性体パターン4がある場
合の方が、ない場合に比べて、両者のマージン差が小さ
くなる。
本実施例によれば、ストライプ磁区端部での磁性体パタ
ーンからの漏洩磁界振幅の不均一が小さくなるため、ス
トライプ磁区端部でのブロッホライン対の転送条件の差
が小さくなり、同一の転送条件での周回転送が可能とな
る。
【発明の効果1
本発明によれば、ストライプ磁区端部での磁性体パター
ンからの漏洩磁界振幅の不均一が小さくなるため、スト
ライプ磁区端部でのブロッホライン対の転送条件の差が
小さくなり、同一の転送条件での周回転送が可能となる
。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1(a) is a diagram showing a functional part of a Bloch line memory element, and FIG. 1(b) is a cross-sectional view of FIG. 1(a) taken along line segment E. The striped magnetic domain 2 has a thickness of 0.
It exists in a 5 μm thick CaGe-based magnetic garnet thin film 100 grown in a liquid phase on a 4 mm gadolinium gallium garnet substrate, and is fixed around the striped magnetic domain fixing pattern 1. The guide pattern 7 serves as a guide when stretching the striped magnetic domain during writing and reading of information.The guard pattern 8 prevents unnecessary magnetic domains from entering the functional section from the outside.These 1.7. Each pattern 8 is formed by providing grooves in the magnetic garnet film 100 itself where the striped magnetic domains 2 are present. The Bloch line 5 existing in the domain wall 10 is a dummy Bloch line that keeps the Bloch line pair 6, which is an information carrier, stable. Bloch line pairs 6, which are information carriers present in the magnet M10, are fixed by magnetostatic interaction with the magnetic field created by the magnetic material pattern 3.3-1. The magnetic patterns 3 and 3-1 are magnetic garnet films 100
After flattening the trench dug with polyimide resin 101, a Co-Pt film is deposited on it by sputtering.
0 people were deposited, and a desired pattern shape was formed by photolithography. The residual magnetic flux density of Co-pt film is 5000G
It is. Moreover, the width of the magnetic material pattern 3 is 1.25 μm,
The period in which they are lined up is 2.5 μm, and the space between them and the magnetic garnet film 100 is about 1 μm. The magnetic pattern 4 is a pattern for correcting the leakage magnetic field distribution at the upper and lower ends of the magnetic film pattern 3. The magnetic pattern 4 was formed in the same layer as the magnetic pattern 3.3-1. When the magnetic material film pattern 3 is formed under the above conditions, the magnetic material pattern 4 has, for example: (1) Film thickness: Same as magnetic material pattern 3.3-1 (2) Residual magnetic flux density: 5000G (3) Width: 5 to 10 μm (4) Distance α to magnetic pattern 3-1: 5 to 10
If the magnetic film patterns 3 and 4 are formed under the condition of .mu.m and magnetized in the width direction of the pattern and in the same direction, the leakage magnetic field distribution at the upper and lower ends of the magnetic film pattern 3 can be corrected. FIG. 2 shows the distribution of the combined leakage magnetic field generated from the two patterns at the edge of the stripe magnetic domain when the magnetic material pattern 3.4 is formed under the above conditions, and the component in the plane of the magnetic garnet film 100. FIG. There is almost no difference between the in-plane magnetic field amplitude when entering the stripe magnetic domain from the straight part to the end and the in-plane magnetic field amplitude when exiting from the end to the straight part. Therefore, there is no difference in the driving force required to transfer the Bloch line pair between the two, and there is no difference in the transferable driving magnetic field and bias magnetic field. This enables circular transfer under the same conditions. Figure 4 shows the bias magnetic field margin for transfer when entering the stripe magnetic domain from the linear part to the end and when exiting from the end to the straight part for the case (a) with the magnetic material pattern 4 and the case (b) without it. ing. As is clear from this figure, the margin difference between the two is smaller when the magnetic material pattern 4 is present than when it is absent. According to this embodiment, the non-uniformity of the leakage magnetic field amplitude from the magnetic material pattern at the ends of the striped magnetic domains is reduced, so the difference in the transfer conditions of the Bloch line pair at the ends of the striped magnetic domains is reduced, and the same transfer Circular transfer is possible under certain conditions. Effect of the invention 1 According to the present invention, the non-uniformity of the leakage magnetic field amplitude from the magnetic material pattern at the ends of the striped magnetic domains is reduced, so the difference in the transfer conditions of Bloch line pairs at the ends of the striped magnetic domains is reduced. , circular transfer under the same transfer conditions becomes possible.
第1図は本発明の詳細な説明するためのブロッホライン
メモリ素子の記憶部の構成図、第2図は本発明の詳細な
説明するための図、第3図は磁性体パターンから発生す
る漏洩磁界の分布図、第4図はブロッホライン対の転送
のバイアス磁界マージンを示す図である。
符号の説明
1・・・ストライプ磁区固定用パターン、2・・・スト
ライプ磁区、3.3−1..4・・・磁性体パターン、
5・・・ブロッホライン、6・・・ブロッホライン対、
7・・・ガイド用パターン、8・・・ガード用パターン
、10・・・磁壁、100・・・磁性ガーネット、10
1・・・ポリイミド樹脂、α・・・磁性体パターン3−
1.4間の距離FIG. 1 is a configuration diagram of a storage section of a Bloch line memory element for explaining the present invention in detail, FIG. 2 is a diagram for explaining the present invention in detail, and FIG. 3 is a diagram for explaining leakage generated from a magnetic pattern. The magnetic field distribution diagram, FIG. 4, is a diagram showing the bias magnetic field margin of Bloch line pair transfer. Explanation of symbols 1...Stripe magnetic domain fixing pattern, 2...Stripe magnetic domain, 3.3-1. .. 4...Magnetic material pattern,
5... Bloch line, 6... Bloch line pair,
7...Guide pattern, 8...Guard pattern, 10...Domain wall, 100...Magnetic garnet, 10
1... Polyimide resin, α... Magnetic material pattern 3-
1.4 distance between
Claims (1)
に、並列に配列させたストライプ磁区の磁壁中に存在さ
せたブロッホライン対を情報の担体とするブロッホライ
ンメモリ素子において、該強磁性体膜上に直接またはス
ペーサを介して設けたブロッホライン対のビット位置を
定める第1の磁性体パターン列の外側であって、該第1
の磁性体パターン列の端のパターンからの距離と第2の
磁性体パターン、またはパターン列の幅との比が、2:
1から1:2となる位置に第2の磁性体パターン、また
はパターン列を形成したことを特徴とするブロッホライ
ンメモリ素子。 2、上記第2の磁性体パターン、またはパターン列は、
該磁性体パターンから発生する漏洩磁界が、上記第1の
磁性体パターンがストライプ磁区端部に作る漏洩磁界の
振幅の不均一を小さくする役目を果たす磁性体パターン
、またはパターン列である特許請求の範囲第1項記載の
ブロッホラインメモリ素子。 3、第1の磁性体パターンと第2の磁性体パターンまた
はパターン列を、少なくとも同一方向に磁化したことを
特徴とする特許請求の範囲第1項、第2項記載のブロッ
ホラインメモリ素子。 4、特許請求の範囲第1項記載の磁性体パターンまたは
パターン列は、上記ストライプ磁区の長手方向を磁化容
易方向とする高保磁力膜から形成したことを特徴とする
ブロッホラインメモリ素子。 5、特許請求の範囲第1項記載の磁性体パターンまたは
パターン列は、上記強磁性体膜の膜面に垂直な方向を磁
化容易方向とする高保磁力膜から形成したことを特徴と
するブロッホラインメモリ素子。[Scope of Claims] 1. Information carriers are Bloch line pairs existing in domain walls of striped magnetic domains arranged in parallel in a ferromagnetic film whose axis of easy magnetization is perpendicular to the film surface. In the Bloch line memory element, the first magnetic pattern row is located outside the first magnetic pattern row that defines the bit position of the Bloch line pair provided directly on the ferromagnetic film or via a spacer.
The ratio of the distance from the end pattern of the magnetic material pattern row to the width of the second magnetic material pattern or pattern row is 2:
A Bloch line memory element characterized in that a second magnetic material pattern or a pattern row is formed at a position with a ratio of 1 to 1:2. 2. The second magnetic material pattern or pattern row is
The leakage magnetic field generated from the magnetic material pattern is a magnetic material pattern or a pattern array that serves to reduce the non-uniformity of the amplitude of the leakage magnetic field created by the first magnetic material pattern at the edge of the striped magnetic domain. The Bloch line memory device according to range 1. 3. The Bloch line memory device according to claims 1 and 2, wherein the first magnetic material pattern and the second magnetic material pattern or pattern array are magnetized in at least the same direction. 4. A Bloch line memory element, wherein the magnetic material pattern or pattern array according to claim 1 is formed from a high coercive force film whose easy magnetization direction is the longitudinal direction of the striped magnetic domain. 5. A Bloch line characterized in that the magnetic pattern or pattern array according to claim 1 is formed from a high coercive force film whose easy magnetization direction is perpendicular to the film surface of the ferromagnetic film. memory element.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2278997A JPH04155687A (en) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | Bloch line memory element |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2278997A JPH04155687A (en) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | Bloch line memory element |
Publications (1)
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JPH04155687A true JPH04155687A (en) | 1992-05-28 |
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Family Applications (1)
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JP2278997A Pending JPH04155687A (en) | 1990-10-19 | 1990-10-19 | Bloch line memory element |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH04155687A (en) |
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1990
- 1990-10-19 JP JP2278997A patent/JPH04155687A/en active Pending
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