JPH04505521A - メモリ用記憶装置 - 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】 メモリ用記憶装置 技術分野 本発明は磁気メモリ素子を用いたデジタルメモリに関し、更に特定的にはメモリ 用の磁気記憶媒体に関する。

背景技術 公知技術において磁気バブルメモリ記憶装置（米国特許第４３１４３５８号）は 、表面部に磁気的内部結合したデータの入力／出力チャンネルを備えた磁気的単 軸層と、磁気バブル核形成装置と読み出し装置とデータ記憶レジスタとを備える 。データ記憶レジスタは磁気バブル伝搬経路の穴に沿って導電層°と周期的に交 互に絶縁されて設けられ、開口部を通してレジスタは磁気バブル伝搬経路に垂直 な個々のゾーンに分離される。このようなゾーンの各々は２つの交流電源に接続 される。

電流の流れる方向に平行な端部におけるゾーンに沿って流れる電流は、磁気バブ ルが存在することのできる磁場の範囲を減少する磁気バイアス場に加えられる磁 場の磁気的車軸層成分の表面に垂直に誘導される。結果として記憶媒体の安定機 能の範囲は狭くなる。

公知技術において磁気バブルメモリ用記憶装置（日本国特許第５８−５６１９１ 号）は、表面部に磁気的内部結合したデータの入力チャンネルを備えた磁気的単 軸層と、磁気バブル核形成装置と読み出し装置とデータ記憶レジスタとを備える 。データ記憶レジスタは互いに電気的に絶縁されて、第１および第２導電層にお ける磁気バブル伝搬経路の穴に周期的に交互に沿って他の３つの導電層の１つ上 に設けられる。穴の配置の四分の−の開口部を通してデータ記憶レジスタの３つ の層において間隔周期幅は磁気バブル伝搬経路に垂直に切られデータ記憶レジス タを数個の直列の電気的に結合したゾーンに分離する。

３つの層の全ては一端で内部接続され、その層の２つは他端部で交流電源に接続 され、第３の層はこれらの電流供給電源の共通端子に接続される。

第４導電層は最初の３つの層と電気的に絶縁されゾーン間の磁気バブル伝搬を提 供する成分を運ぶ。第４導電層はそれ自身の交流電源から駆動される。

第４層においてこれらの成分を満足することは記憶装置の設計を複雑とし、磁気 車軸層から第４層が離れることはこれらの成分の機能の効率を悪化する。

発明の開示 本発明の目的はデータ記憶レジスタのゾーン間に、３つの導電層の仲介を通して データ記憶レジスタのゾーン間に磁気バブルの伝搬を確実にしそれによって記憶 装置の構造が簡素化されるようなセクションを有するメモリの記憶装置を提供す ることである。

このことはメモリ記憶装置によって達成され、表面部に磁気的内部結合したデー タの入力／出力チャンネルを備えた磁気的車軸層と、磁気バブル核形成装置と読 み出し装置とデータ記憶レジスタとを備え、このデータ記憶レジスタは互いに絶 縁され他の３つの導電層の１つ上に設けられ磁気バブル伝搬経路に沿って周期的 に互い違いとなり第１および第２導電層における他の穴の１つ上に位置し、デー タ記憶レジスタにおける磁気バブル伝搬経路に垂直な３つの層において切られる スリットを通し、穴の分布の間隔周期の四分の−に等しい第１と第２の層におけ るスリット幅と、データ記憶レジスタを直列ゾーンにおいて数個の電気的結合に 細別し、その中で３つの層の全ては一端で電気的に内部接続し、２つの層は反対 側の端で交流電源に接続され、第３の層はこれらの電源の共通端子に接続され、 本発明によれば第３の層は最初の２つの層の穴の上に位置する穴が設けられ、第 ２層の穴は穴の位置の間隔周期の半分によって第１の層の穴に対応してシフトさ れ、第３層の穴は磁気バブル伝搬経路に沿って位置する穴の間隔周期の四分の− によって第１の層の穴に対応してシフトされ、その中で第１と第２の層における スルースリットはジグザグ形状をし、スルースリットの縦軸が共通縦平面におい て位置するジグザグ頂点から等距離となるように互いに１８０°反転して、その 中で第３の導電層におけるスリット幅は穴の位置の間隔周期に等しく、その対称 軸は最初の２つの層におけるスリットの縦軸と同一平面にある。

第１と第２の層における穴の間の領域における第３層におけるスリットの幅が穴 の位置の単一間隔周期の四分の−の領域内に選択されることは有利なことである 。

本発明は高速、小形、製造容易、且つ低消費電力のメモリを設計することを可能 とする。

図面の簡単な説明 本発明のこれら及び他の目的と本発明の利点は、以下の詳細説明とその好適実施 例と添付図面により明白となる。そこで、 第１図は本発明によるメモリの記憶装置の設計を示し、第２図は本発明による第 １図に示すメモリ記憶装置における部分Ａの拡大図を示し、 第３図は本発明によりデータ記憶レジスタにおける電流を制御するタイムチャー トを示す。

本発明の好適実施例 磁気バブルメモリ記憶装置は、表面部が磁気的に内部結合されたデータ人力／出 力チャンネル２を備える磁気的車軸層１　（第１図）と、磁気バブル核形成装置 ３と磁気バブル読み出し装置４とデータ記憶レジスタ５とを具備する。レジスタ ５は他の導電層６．７．８の１つ上に位置し、誘電層９．１０．１１によって分 離されるよう設計される。

スルーカット１２．１３．１４は、磁気バブル伝搬経路１５に垂直に位置づけら れ、本実施例における直列ゾーン１６．１７に電気的に結合するデータ記憶レジ スタ５を少なくとも２つの数個に分割する。導電層６．７．８は片側で内部接続 されるリード１８．１９．２０が、反対側でリード２１．２２．２３が設けられ 、リード２１．２２は交流電源２４．２５にそれぞれ接続され、リード２３はこ れらの供給電源２４．２５の共通端子に接続される。磁気車軸層１は永久磁石に よるバイアス磁界に従属する（バイアス磁界の供給部は図示せず）。矢“ａ”は 磁気バブル伝搬の方向を示す。

ゾーン１６．１７（第２図）は伝搬の前方に磁気バブルの穴の列２６．２８を、 伝搬の後方に磁気バブルの穴の列２７．２９を備え、列２６．２７はそれぞれ穴 ３０．３１．３２と３３．３４．３５とにより導電層６．７．８に対応して構成 され、列２８．２９はそれぞれ穴３６．３７．３８と３９．４０．４１とにより 同一導電層６．７．８に対応して構成される。各層６．７．８においてこれらの 穴は磁気バブルの４倍の直径にほぼ等しい周期を有する磁気バブル伝搬経路１５ に沿って順次に位置づけられる。この穴は２倍の磁気バブルの直径長と等倍の磁 気バブルの直径幅を有する。

穴の長さは磁気バブル伝搬経路に沿って静電磁気トラップの同形分布の必要条件 によって決定され、穴の幅は最長の静電磁気トラップ深さを発生させる条件によ って規定される。

磁気バブルの前方伝搬列２６．２８と後方伝搬列２７．２９との間の間隔は、例 えば層６における穴３０の穴の位置の間隔周期に等しい。前方伝搬列２６におい て層６における穴３０と導電層７における穴３１は穴の位置の間隔周期の半分だ け磁気バブル伝搬経路に沿って動かされる。導電層８における穴３２は磁気バブ ル伝搬経路に沿った穴の位置の間隔周期の四分の−だけ穴３０に対してシフトさ れる。後方磁気バブル伝搬列２７において導電層６における穴３３は穴の位置の 間隔周期の半分だけ磁気バブル経路に沿って前方磁気バブル伝搬セクション２６ の穴３０に対してシフトされる。導電層７における穴３４はこの間隔周期の半分 だけ穴３３に対してシフトされ、導電層８における穴３５は磁気バブル伝搬経路 １５に沿って穴の位置の間隔周期の四分の−だけ穴３４に対してシフトされる。

前方磁気バブル伝搬列２８において導電層６における穴３６は磁気バブル伝搬経 路に沿って穴の位置の間隔周期の半分だけ全く同一の導電層における穴３０に対 してシフトされる。導電層７における穴３７は穴３６に対しての半分だけ動かさ れ、穴３８は磁気バブル伝搬経路１５に沿って穴の位置の間隔周期の四分の−だ け穴３７に対してシフトされる。

後方磁気バブル伝搬列２９において導電層６における穴３９は穴３０に対してシ フトされない。導電層７における穴４０は導電層６における穴３９に対して半分 だけ動かされ、導電層８における穴４１は導電層７における穴４０に対して磁気 バブル伝搬経路１５に沿って穴の位置の間隔周期の四分の−だけ動かされる。導 電層６．７においてスルースリット１２．１３はジグザグ構成であり、スルース リットの縦軸がジグザグ頂点から等距離であり、共通縦平面４２に配置されるよ うに互いに１８０°毎反転する。

導電層６においてデータ記憶レジスタ５の反対側の列２６．２９のスリット１２ は、スリット１２から穴３０と３９への間隔が穴の位置の間隔周期の半分であり 、反対側の列２７．２８のこのスリット１２から穴３３と３６への間の間隔は穴 の位置の間隔周期の四分の−であるように位置づけらる。

導電層７において反対側の列２６．２９のスリット１３は、スリット１３と穴３ １．４０との間の間隔が穴の位置の間隔周期の四分の−であり、反対側の列２７ ．２８のこのスリット１３から穴３４と３７への間の距離は穴の位置の間隔周期 の半分であるように位置づけらる。

導電層８におけるスリット１４はスリット１３．１２の上に位置し、スリット１ ２．１３の縦軸と同一平面に位置する縦方向に対称軸を有する穴の位置の間隔周 期に等しい幅を有する。列２６．２７．２８．２９間の領域におけるスリット１ ４の幅は穴の位置の四分の−から一周期まで変えることかできる。

メモリ用記憶装置の機能は以下のようである。

核形成装置３（第３図）からの磁気バブルはデータ人力／出力チャンネル２に沿 って伝搬し、後者がデータで満たされる時記憶レジスタはデータを入力／出力チ ャンネル２に交換できる。この後磁気バブルはデータ人力／出力チャンネル２を 経由して読取装置４に到達する。

磁気バブルは穴３Ｏ−４１（第２図）及びそれらの回りに電流か流れることによ る導電層６．７．８におけるスリット１２．１３．１４との端部で発生する局部 磁場と相互作用する結果として伝搬する。局部磁場が磁気バイアス場に抵抗する 所で、層ｌにおける磁気バブルを引き付ける場所が発生され、これらの場所は静 電磁気トラップと称する。

導電層６．７．８に沿った交流電流はスリット１２．１３．１４の穴３０−４１ の端部に沿って均一に静電磁気トラップを移動せしめ、磁気バブルを伴って運ば しめる。

データ記憶レジスタ５（第１図）のゾーン１６．１７における磁気バブル伝搬は 穴３Ｏ−４１（第２図）の端部で発生する静電磁気トラップの均一移動による。

導電層６．７は層８と電気的に直列結合し、それ故各瞬間における制御電流は２ つの層６．８または７．８を経由して同時に流れる。３つの６．７．８の層全て における穴３〇−４１の存在は、制御電流を穴３０−４１を回って流し、異なる 層における２つの穴の端部で、例えば穴３０と３２又は穴３１と３２に、局部磁 場を同時に発生する。このように発生された総合磁場は層１に静電磁気トラップ を誘導し、これらのトラップは穴３０−４１の端部に沿って伝搬し磁気バブルを 伴って運ぶ。

穴の位置の間隔周期の半分だけ層６における穴３０に対する層７における穴３１ を動かし、穴の位置の間隔周期の四分の−だけその穴３０に対する穴３２を動か して、データ記憶レジスタ５における静電磁気トラップの等距離位置を穴の位置 の間隔周期の四分の−に隣接するトラップ間の間隔で、確実にする。このことは 結果としてレジスタ５に沿って磁気バブルの均一伝搬を引き起こす。

このようにゾーン１６．１７における静電磁気トラップは穴３０−４１の助けに よって発生される。

電流■１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５、Ｉ６は導電層６．７．８に流れ、層１にお けるスリット１２．１３．１４の場所で、直列に結合されるゾーン１６．１７に よりこれらのスリットの回りに流れることにより、静電磁気トラップを誘導する 。

導電層８におけるスリット１４に穴の位置の周期の幅を設け、互いに１８０°ジ グザグに反転して穴の位置の周期の四分の−の幅で、導電層６．７におけるスリ ット１２．１３を設け、静電磁気トラップが列２６．２７．２８．２９における トラップのピッチと同様なピッチで、穴の位置の周期の四分の−に等しいように ゾーン１６と１７の間に発生されることを可能とする。このように３つの導電層 ６．７．８を経由する通過制御電流１１＝１６の助けでゾーン１６．１７間の磁 気バブルの均一連続伝搬を確実とし、このことは実質的に記憶装置の設計を簡素 化する。

ゾーン１６と１７の間の磁気バブル伝搬を更に詳細に考慮する。層６．７．８に 沿って電源供給２４．２５（第１図）から流れる交流は、磁気バブル４３（第２ 図）を、ゾーン１７からゾーン１６に通過する時、スリットの場所で位置４８． ４９．５０．５１に列２６において位置５２．５３．５４．５５に、列２８にお いて位置４４．４５．４６．４７に占めせしめる。ゾーン１６から１７に通過す る時、磁気バブル５６は列２７において位置５７．５８．５９．６０を、スリッ ト部で位置６１．６２．６３．６４を、列２９で位置６５．６６．６７．６８を 取る。

導電層６における電流■１の正方向の流れは、列２８における磁気バブル４３が 位置４４に占めるように取られる。ゾーン１７で導電層７における電流Ｉ２の正 方向は磁気バブル４３が位置４７にあるように取られる。電流■３は電流１１と 電流■２の和であり、電気的に直列に接続されるゾーン１６と１７の電流１１と 電流Ｉ２の方向と反対方向に導電層８において流れ、それ故、導電層６のゾーン １６における電流■４は電流１１と大きさが等しいが極性が反対であり、ゾーン １６における導電層７における電流Ｉ５は電流Ｉ２と大きさが等しいが極性が反 対であり、ゾーン１６における導電層８における電流Ｉ６は電流Ｉ３と大きさが 等しく極性が反対である。時刻ｔｌ（第３図）の最初の瞬間において、ゾーン１ ７（第２図）における導電層６における電流１１は正極性であり、導電層７にお ける電流Ｉ２は０であり、導電層８における電流Ｉ３は負極性である。導電層６ のゾーン１６において、電流■４は負極性であり、電流■５は０であり、電流■ ６は正極性である。静電磁気トラップは列２８の位置４４と列２７の位置５７で 発生され、磁気バブル４３と５６を引き付ける。

時刻ｔ２（第３図）の瞬間において、ゾーン１７（第２図）における層６におけ る電流Ｉｌは０であり、層７における電流Ｉ２は負極性であり、層８における電 流Ｉ３は正極性である。ゾーン１６の層６における電流Ｉ４は０であり、電流■ ５は正極性であり、電流Ｉ６は負極性である。これは磁気静電トラップを、磁気 バブル４３と５６とをそれぞれ伴って運び、位置４４から位置４５に、位置５７ から位置５８に移動せしめる。

時刻ｔ３（第３図）の瞬間において、ゾーン１７（第２図）における層６におけ る電流■１は負極性であり、層７において電流■２は０であり、層８において電 流Ｉ３は正極性であり、ゾーン１６０層６における電流Ｉ４は正極性であり、層 ７における電流Ｉ５は０であり、層８における電流Ｉ６は負極性であり、それ故 静電磁気トラップは、磁気バブル４３と５６とをそれぞれ伴って運び、位置４５ から位置４６に、位置５８から位置５９に移動する。

時刻ｔ４（第３図）の瞬間において電流１１は０であり、層７において電流Ｉ２ は正極性であり、層８において電流■３は負極性であり、電流■４は０であり、 電流Ｉ５は負極性であり、電流Ｉ６は正極性である。それ故静電磁気トラップは 、磁気バブル４３と５６とをそれぞれ伴って、位置４６から位置４７に、位置５ ９から位置６０に移動する。

時刻ｔ５（第３図）の瞬間においてゾーン１６．１７（第２図）における層６． ７．８において流れる電流■１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４、Ｉ５、Ｉ６は時刻ｔ１の瞬 間と同様であり、静電磁気トラップは磁気バブル４３と５６とをそれぞれ伴って 移動され、位置４６から位置４７に、位置５９から位置６０に移動する。

時刻ｔ６（第３図）の瞬間においてゾーン１６．１７（第２図）における層６． ７．８における電流Ｉｔ、Ｉ２、Ｉ３と、Ｉ４．１５、Ｉ６は時刻ｔ２の瞬間と 同様である。それ故静電磁気トラップは位置４８から位置４９に、位置６１から 位置６２に移動され、磁気バブル４３と５６とをそれぞれ伴なって運ぶ。

時刻ｔ７（第３図）の瞬間において電流１１、Ｉ２、Ｉ３と、Ｉ４、Ｉ５、Ｉ６ は時刻ｔ３の瞬間と同様である。それ故静電磁気トラップはそれぞれ位置４９か ら位置５０に、位置６２から位置６３に移動され、磁気バブル４３と５６とをそ れぞれ伴なって運ぶ。

時刻ｔ８（第３図）の瞬間においてゾーン１６．１７（第２図）における層６． ７．８における電流■１、Ｉ２、Ｉ３と、Ｉ４、Ｉ５、Ｉ６は時刻ｔ４の瞬間と 同様であり、それ故静電磁気トラップは位置５０から位置５１に、位置６３から 位置６４に移動され、磁気バブル４３と５６とをそれぞれ伴なって運ぶ。

時刻ｔ９（第３図）の瞬間においてゾーン１６．１７（第２図）における層６． ７．８における電流１１、Ｉ２、Ｉ３と、Ｉ４、Ｉ５、Ｉ６は時刻ｔ１の瞬間と 同様である。静電磁気トラップは位置５１から位置５２に、位置６４から位置６ ５に移動され、磁気バブル４３と５６とをそれぞれ伴なって運ぶ。

時刻ｔｌｏ（第３図）の瞬間においてゾーン１６．１７（第２図）における層６ ．７．８における電流１１、Ｉ２、Ｉ３と、Ｉ４、Ｉ５、Ｉ６は時刻ｔ２の瞬間 と同様である。静電磁気トラップは位置５２から位置５３に、位置６５から位置 ６６に移動され、磁気バブル４３と５６とをそれぞれ伴なって運ぶ。

時刻ｔ１１（第３図）の瞬間においてゾーン１６．１７（第２図）における層６ ．７．８における電流１１、Ｉ２、Ｉ３と、Ｉ４、Ｉ５、Ｉ６は時刻ｔ３の瞬間 と同様である。静電磁気トラップは位置５３から位置５４に、位置６６から位置 ６７に移動され、磁気バブル４３と５６とをそれぞれ伴なって運ぶ。

時刻ｔ１２（第３図）の瞬間においてゾーン１６．１７（第２図）における層６ ．７．８における電流１１、Ｉ２、Ｉ３と、Ｉ４、Ｉ５、Ｉ６は時刻ｔ４の瞬間 と同様である。静電磁気トラップは位置５４から位置５５に、位置６７から位置 ６８に移動され、磁気バブル４３と５６とをそれぞれ伴なって運ぶ。

このように３つの層６．７．８における穴３０−４１と層６．７における穴を半 分だけ移動し、層８においては穴の位置周期の四分の一毎だけ移動し、層６．７ においてはジグザグ形状のスリットを提供し、間隔周期の四分の−の幅のスリッ トを有し互いに１８０°反転したジグザグ形状のスリットを有し、穴の位置の幅 の周期の層８におけるスリットと伴に、ゾーン１６．１７とスリット１２．１３ ．１４の位置の両方において静電磁気トラップが、穴の位置の間隔周期の四分の −のピッチで位置づけられるように配置されることを可能とする。層６．７．８ に制御電流１１＝Ｉ６を流すことにより、均−且つ連続的にゾーン１６．１７間 を移動し、磁気バブルをデータ記憶レジスタ５（第１図）に沿って運ぶ。

この簡素化された記憶装置の設計構成は穴３０−４１を有する３つの導電層６． ７．８と、データ蓄積中にレジスタ５に沿って磁気バブルを均−且つ連続的に運 搬することを確実にするスリット１２．１３．１４とを備える。

産業上の利用可能性 本発明はロボット、数値制御付工作機械、航空宇宙工学、通信機器、及びパーソ ナルコンピュータにおけるメモリに使用できる。

４４　４、ｆ　４５　４７　４８４９　ｊ（１，５７，５２ｊＪ　６４　ｊ；、 ｆハ３ 国際調査報告

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．表面部に磁気的に内部結合されたデータ入力／出力チャンネル（２）を備え た磁気的単軸層（１）と、磁気バブル核形成装置（３）と、読み出し装置（４） と、データ記憶レジスタ（５）とを備えるメモリ用記憶装置であって、該データ 記憶レジスタは互いに絶縁され、磁気バブル伝搬経路に沿って周期的に交互する 他の３つの導電層（６、７、８）の１つ上に置かれ、且つ第１と第２の層におけ る穴（３０、３１、３３、３４、３６、３７、３９、４０）の上に互い違いに位 置し、該データ記憶レジスタの該３つの層は該磁気バブル伝搬経路に垂直なスル ースリット（１２、１３、１４）を設け、該データ記憶レジスタを数個の電気的 結合ゾーン（１６、１７）に分割し、第１と第２の層におけるスリット幅は穴の 位置の間隔周期の四分の一を構成するデータ記憶レジスタであって、３つの層（ ６、７、８）の全ては片側で電気的に内部接続され、２つの層（６、７）は他の 側で交流電源（２４、２５）に接続され、第３の層はこれらの電流供給電源（２ ４、２５）の共通端子に接続されるメモリ用記憶装置において、 該第３の導電層は最初の２つの層の穴の上に穴（３２、３５、３８、４１）を設 け、層（７）における穴（３１、３４、３７、４０）を層（６）における穴（３ ０、３３、３６、３９）に対して磁気バブル伝搬経路に沿った穴の位置の間隔周 期の半分により移動し、層（８）における穴（３２、３５、３８、４１）を層（ ６）における穴（３０、３３、３６、３９）に対して磁気バブル伝搬経路に沿っ た穴の位置の間隔周期の四分の一により移動し、ジグザグ構成の導電層（６、７ ）におけるスルースリット（１２、１３）は互いに１８０°反転して、それ故ジ グザグ頂点に対して等距離であるスルースリット（１２、１３）の縦軸は共通縦 平面（４２）に在り、導電層（８）におけるスリット（１４）の幅は穴の位置の 間隔周期に等しく、このスリットの対称軸は該層（６、７）におけるスリット（ １２、１３）の縦軸と同一縦平面（４２）に配置されることを特徴とするメモリ 用記憶装置。