JPH046697A - 静的情報記憶素子 - Google Patents
静的情報記憶素子Info
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- JPH046697A JPH046697A JP2106459A JP10645990A JPH046697A JP H046697 A JPH046697 A JP H046697A JP 2106459 A JP2106459 A JP 2106459A JP 10645990 A JP10645990 A JP 10645990A JP H046697 A JPH046697 A JP H046697A
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Landscapes
- Semiconductor Memories (AREA)
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。
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、主としてデジタル情報の記憶に用いる静的情
報記憶素子に関する。
報記憶素子に関する。
（従来の技術及びその問題点）
従来、コンピューターなどで処理されるデジタル情報の
記録には、ＲＡＭと略称される半導体メモリや、回転す
るディスクに情報を記録するハードディスク（ＨＤ）、
フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気光ディスク（ＭＯ
Ｄ）等のメモリ（以下ディスクメモリという）が主に使
用されている。
記録には、ＲＡＭと略称される半導体メモリや、回転す
るディスクに情報を記録するハードディスク（ＨＤ）、
フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気光ディスク（ＭＯ
Ｄ）等のメモリ（以下ディスクメモリという）が主に使
用されている。
これらの半導体メモリとディスクメモリの役割は、相補
的である。即ち、情報の読み書きに要する時間（アクセ
ス時間）は電気信号的な読み書きが可能な半導体メモリ
が、読み書きに機械的な動作を伴うディスクメモリに比
べて圧倒的に早い。
的である。即ち、情報の読み書きに要する時間（アクセ
ス時間）は電気信号的な読み書きが可能な半導体メモリ
が、読み書きに機械的な動作を伴うディスクメモリに比
べて圧倒的に早い。
一方、情報の保持性では、半導体メモリが外部電源によ
る情報の保持動作が必要なこと、また、電気的な外来ノ
イズムこ弱いことＣご比べると、磁化の状態変化によっ
て情報を記憶するディスクメモリは情報の保持動作が不
要なことや、電気的な外来ノイズに対して極めて強いな
どの特長を持つ。
る情報の保持動作が必要なこと、また、電気的な外来ノ
イズムこ弱いことＣご比べると、磁化の状態変化によっ
て情報を記憶するディスクメモリは情報の保持動作が不
要なことや、電気的な外来ノイズに対して極めて強いな
どの特長を持つ。
現在のコンピューターではこれらの半導体メモリ、ディ
スクメモリの特長を活かし、演算のために、頻繁にデジ
タル信号の読み書きを必要とする中央演算素子周辺のメ
モリには半導体メモリが用いられる。また、デジタル情
報の恒常的記憶にはディスクメモリが使用されている。
スクメモリの特長を活かし、演算のために、頻繁にデジ
タル信号の読み書きを必要とする中央演算素子周辺のメ
モリには半導体メモリが用いられる。また、デジタル情
報の恒常的記憶にはディスクメモリが使用されている。
このようなメモリ構成のために、デジタル情報の演算処
理には、半導体メモリとディスクメモリ間でのデータ転
送が必要となり、コンピューターの演算処理速度がディ
スクメモリのアクセス時間によって律速されるために、
高速の演算処理が困難であった。
理には、半導体メモリとディスクメモリ間でのデータ転
送が必要となり、コンピューターの演算処理速度がディ
スクメモリのアクセス時間によって律速されるために、
高速の演算処理が困難であった。
（問題点を解決するための技術的手段）本発明者らは、
上記問題点を解決するため鋭意研究を行った結果、従来
の半導体メモリとディスクメモリの特長を併せ持つ新規
な静的情報記憶素子及びこの記憶素子への情報の書き込
み及び読み出し方法を開発した。
上記問題点を解決するため鋭意研究を行った結果、従来
の半導体メモリとディスクメモリの特長を併せ持つ新規
な静的情報記憶素子及びこの記憶素子への情報の書き込
み及び読み出し方法を開発した。
本発明は、電気磁気効果を有する反強磁性体又はフェリ
磁性体の結晶のＣ軸に直交する面に夫々電極を設けてな
る静的情報記憶素子、及び該静的情報記憶素子に電界及
び磁界を印加することにより電気磁気的に情報の書き込
みを行い、電界を印加することにより電気的に情報の読
み出しを行うことを特徴とする静的情報記憶方法並びに
装置に関する。
磁性体の結晶のＣ軸に直交する面に夫々電極を設けてな
る静的情報記憶素子、及び該静的情報記憶素子に電界及
び磁界を印加することにより電気磁気的に情報の書き込
みを行い、電界を印加することにより電気的に情報の読
み出しを行うことを特徴とする静的情報記憶方法並びに
装置に関する。
本発明における反強磁性体又はフェリ磁性体としては電
気磁気効果を有するものが用いられる。
気磁気効果を有するものが用いられる。
電気磁気効果を有する反強磁性体又はフエ’Ｊ ｌ性体
としては、例えば、Ｃｒ、 Ｔｉ、 Ｍｎ、 ＣｏＸＮ
ｉ、 Ｆｅ。
としては、例えば、Ｃｒ、 Ｔｉ、 Ｍｎ、 ＣｏＸＮ
ｉ、 Ｆｅ。
Ｔａ、 Ｎｂ、 Ｇａ、 Ｂａ、 Ｌｉ、 Ｐ、 ＡＩ
、 Ｔｅ、 Ｇｄ、 Ｇｅ、 Ｓｂ。
、 Ｔｅ、 Ｇｄ、 Ｇｅ、 Ｓｂ。
Ｂ、Ｄｙ及びＴｂから選択される一種以上の元素を含む
酸化物又はハロゲン化物が挙げられる。
酸化物又はハロゲン化物が挙げられる。
本発明の静的情報記憶素子は、前記反強磁性体又はフェ
リ磁性体の結晶のＣ軸に直交する面に夫り電極を設ける
ことにより得られる。
リ磁性体の結晶のＣ軸に直交する面に夫り電極を設ける
ことにより得られる。
本発明の静的情報記憶素子は、反強磁性体又はフェリ磁
性体の有する電気磁気効果を利用して、機械的な動作を
伴うことなく、電界及び磁界を印加することにより電気
磁気的に情報の書き込みを行い、電界を印加することに
より電気的に情報の読み出しを行うものである。
性体の有する電気磁気効果を利用して、機械的な動作を
伴うことなく、電界及び磁界を印加することにより電気
磁気的に情報の書き込みを行い、電界を印加することに
より電気的に情報の読み出しを行うものである。
いわゆる電気磁気効果とは、電界の印加により、磁化が
誘起される性質、また、逆に、磁界の印加により電気分
極が誘起される性質である。この相それぞれ自発分極と
自発磁化、ＥとＨは電界と磁界、χ８とχ１はそれぞれ
帯電率と帯磁率、αとα′は互いに他の転置行列で表さ
れる２階のテンソルである。
誘起される性質、また、逆に、磁界の印加により電気分
極が誘起される性質である。この相それぞれ自発分極と
自発磁化、ＥとＨは電界と磁界、χ８とχ１はそれぞれ
帯電率と帯磁率、αとα′は互いに他の転置行列で表さ
れる２階のテンソルである。
反強磁性体又はフェリ磁性体においては、前記（２）式
中のαは一般に以下の行列で表される。
中のαは一般に以下の行列で表される。
本発明においては、前記（３）式中のα７の符号反転特
性を利用して情報の書き込み及び読み出しを行うもので
ある。
性を利用して情報の書き込み及び読み出しを行うもので
ある。
以下、本発明の静的情報記憶素子における情報の書き込
み及び読み出しの方法を具体的に説明する。
み及び読み出しの方法を具体的に説明する。
第１図に反強磁性体のＣｒ２Ｏ２のコランダム構造を有
する結晶の単位胞を示す。コランダム構造の菱面体系の
（１１１）方向をＣ軸と定義している。
する結晶の単位胞を示す。コランダム構造の菱面体系の
（１１１）方向をＣ軸と定義している。
図に示すように、Ｃｒの磁気モーメントの配置は（Ａ）
及び（Ｂ）の２通りある。この磁気モーメントの配置と
α９の符号が対応しており、（Ａ）の場合にはα９が正
値をとり、（Ｂ）の場合には負値をとる。
及び（Ｂ）の２通りある。この磁気モーメントの配置と
α９の符号が対応しており、（Ａ）の場合にはα９が正
値をとり、（Ｂ）の場合には負値をとる。
そして、α７は、Ｃｒ２Ｏ，、の結晶のＣ軸方向に電界
及び磁界を印加した場合に、電界及び磁界の積４ａＥＨ
に対して第２図に示すようなヒステリシス特性を有する
ことが知られている。即ち、電界及び磁界の積値Ｅ−Ｈ
をＴ４より大きくした後に、Ｅ−Ｈを零にする一二とに
より、α７はＢ点に落ちつき負値をとり、逆にＥ−Ｈを
Ｔ−より小さくした後に、Ｅ−Ｈを零にすることにより
、α７はＡ点に落ちつき正値をとる。
及び磁界を印加した場合に、電界及び磁界の積４ａＥＨ
に対して第２図に示すようなヒステリシス特性を有する
ことが知られている。即ち、電界及び磁界の積値Ｅ−Ｈ
をＴ４より大きくした後に、Ｅ−Ｈを零にする一二とに
より、α７はＢ点に落ちつき負値をとり、逆にＥ−Ｈを
Ｔ−より小さくした後に、Ｅ−Ｈを零にすることにより
、α７はＡ点に落ちつき正値をとる。
したがって、反強磁性体又はフェリ磁性体のＣ軸方向に
電界及び磁界を印加し、その印加方向を変えることによ
ってα１．の符号を変化させることにより、デジタル情
報を書き込むことができる。
電界及び磁界を印加し、その印加方向を変えることによ
ってα１．の符号を変化させることにより、デジタル情
報を書き込むことができる。
特に、α１．の符号という安定な情報として、外部電源
による情報保持動作の必要もなく、恒常的に記憶するこ
とができる。
による情報保持動作の必要もなく、恒常的に記憶するこ
とができる。
一方、情報の読み出しも、反強磁性体又はフェリ磁性体
のＣ軸方向に電界を印加することにより電気的に行うこ
とができる。
のＣ軸方向に電界を印加することにより電気的に行うこ
とができる。
即ち、反強磁性体のＣｒ２Ｏ３の場合、電界印加に対す
る電気磁気効果は、自発磁化が存在しないので前記（２
）式から、 Ｍ＝αＥ （４）となる。
る電気磁気効果は、自発磁化が存在しないので前記（２
）式から、 Ｍ＝αＥ （４）となる。
ここでＥ−（０，Ｏ，Ｅ２）なる電界を印加した場合の
電気磁気効果は、前記（３）式及び（４）式から、 Ｍ２−α、、Ｅ、 （５）と
なり、Ｚ方向即ち、Ｃ軸方向に誘導磁化が発生すること
がわかる。
電気磁気効果は、前記（３）式及び（４）式から、 Ｍ２−α、、Ｅ、 （５）と
なり、Ｚ方向即ち、Ｃ軸方向に誘導磁化が発生すること
がわかる。
さらに、（５）式はα９の符号によって、誘導磁化の方
向が変わることを示しており、この誘導磁化の方向の違
いは、Ｃｒ２Ｏ３の結晶のインピーダンスの変化に対応
する。
向が変わることを示しており、この誘導磁化の方向の違
いは、Ｃｒ２Ｏ３の結晶のインピーダンスの変化に対応
する。
したがって、α７の符号によるインピーダンスの変化を
検知することにより電気的に情報を読み出すことができ
る。
検知することにより電気的に情報を読み出すことができ
る。
この場合、電界のみを印加する場合は電界の大きさに制
限はないが、電界と同時に磁界を印加する場合には、電
界と磁界の積値がαヮの符号を変化させない程度の電界
及び磁界を印加することが必要である。
限はないが、電界と同時に磁界を印加する場合には、電
界と磁界の積値がαヮの符号を変化させない程度の電界
及び磁界を印加することが必要である。
電界の印加方法としては、パルス状電界または直流バイ
アス電界に重畳した交播状の電界を印加する方法が挙げ
られる。
アス電界に重畳した交播状の電界を印加する方法が挙げ
られる。
本発明の静的情報記憶素子は、機械的な動作を伴うこと
なく、情報の書き込み又は読み出しが電気磁気的又は電
気的に行え、また、情報保持動作の必要もないので、本
発明の静的情報記憶素子を用いた静的情報記憶装置は、
静的情報記憶素子とこれに電界を印加するためのパルス
発生器、磁界を印加するための永久磁石又は電磁石及び
データ書き込み読み出し用デコーダという極めて簡素な
構成とすることができる。
なく、情報の書き込み又は読み出しが電気磁気的又は電
気的に行え、また、情報保持動作の必要もないので、本
発明の静的情報記憶素子を用いた静的情報記憶装置は、
静的情報記憶素子とこれに電界を印加するためのパルス
発生器、磁界を印加するための永久磁石又は電磁石及び
データ書き込み読み出し用デコーダという極めて簡素な
構成とすることができる。
（発明の効果）
本発明の静的情報記憶素子によれば、情報の書き込み又
は読み出しが電気磁気的又は電気的に行えるので、半導
体メモリと同等か、あるいはそれ以上のアクセス速度を
得ることが出来る。また、情報は、電気磁気結合係数の
符号として保持されるために、電気的な外来ノイズに乱
されることなく、恒常的な情報記憶が可能となる。従っ
て、本発明の静的情報記憶素子は、従来の半導体メモリ
の高速アクセス性とディスクメモリの情報の保存性（不
揮発性）を兼ね備でいる。
は読み出しが電気磁気的又は電気的に行えるので、半導
体メモリと同等か、あるいはそれ以上のアクセス速度を
得ることが出来る。また、情報は、電気磁気結合係数の
符号として保持されるために、電気的な外来ノイズに乱
されることなく、恒常的な情報記憶が可能となる。従っ
て、本発明の静的情報記憶素子は、従来の半導体メモリ
の高速アクセス性とディスクメモリの情報の保存性（不
揮発性）を兼ね備でいる。
従って、本発明の静的情報記憶素子によって構成される
メモリを、コンピュータシステムのディスクメモリとの
置き換えることにより、アクセス速度の飛躍的な向上が
もたらされることで、デジタル情報の高速演算処理が可
能となる。また、半導体メモリとの置き換えを図ること
により、記憶を保持するために従来必要とされていたバ
ッテリーバックアップなどの通電動作が不要となりメモ
リユニットの簡素化が図れると供に、電気的外来ノイズ
にきわめて強いメモリが実現出来る。
メモリを、コンピュータシステムのディスクメモリとの
置き換えることにより、アクセス速度の飛躍的な向上が
もたらされることで、デジタル情報の高速演算処理が可
能となる。また、半導体メモリとの置き換えを図ること
により、記憶を保持するために従来必要とされていたバ
ッテリーバックアップなどの通電動作が不要となりメモ
リユニットの簡素化が図れると供に、電気的外来ノイズ
にきわめて強いメモリが実現出来る。
（実施例）
以下に、本発明について、図面に基づいて具体的に説明
する。
する。
実施例１
第３図に、本発明の静的情報記憶素子を用いた装置の概
略図を示す。本発明の静的情報記憶素子１は、Ｃｒｚ０
３単結晶板２及びＣｒ、０３単結晶のＣ軸に直交する面
に導電性銀ペーストによって形成されている電極３から
なっている。Ｃｒｚ０３単結晶板の厚みは１０μｍであ
る。
略図を示す。本発明の静的情報記憶素子１は、Ｃｒｚ０
３単結晶板２及びＣｒ、０３単結晶のＣ軸に直交する面
に導電性銀ペーストによって形成されている電極３から
なっている。Ｃｒｚ０３単結晶板の厚みは１０μｍであ
る。
電極３より引き出された２本の導線は、パルスジェネレ
ーター６に接続されている。２本の導線の内、１本には
パルス電流の検出用として電気抵抗素子７が挿入されて
いる。電気抵抗素子７の両端にはパルス電流をモニター
するために、オシロスコープ８が接続されている。
ーター６に接続されている。２本の導線の内、１本には
パルス電流の検出用として電気抵抗素子７が挿入されて
いる。電気抵抗素子７の両端にはパルス電流をモニター
するために、オシロスコープ８が接続されている。
また、素子１全体にわたってＣ軸方向に定常磁界を印加
するために、希土類系永久磁石４及び磁気回路５によっ
て形成された磁石のギャップに素子１が挿入されている
。ギャップ中の磁界は２ｋＯｅであった。
するために、希土類系永久磁石４及び磁気回路５によっ
て形成された磁石のギャップに素子１が挿入されている
。ギャップ中の磁界は２ｋＯｅであった。
情報の書き込みは、パルスジェネレーター７により、パ
ルス幅１０ｐｓ、＋４．５ Ｖ又は−４，５Ｖの電圧（
電界に換算すると±４５ｋＶ／ｃｍ）を印加することに
よって行った。
ルス幅１０ｐｓ、＋４．５ Ｖ又は−４，５Ｖの電圧（
電界に換算すると±４５ｋＶ／ｃｍ）を印加することに
よって行った。
また、情報の読み出しは、パルスジェネレーター７によ
り、パルス幅１０μｓ、＋ＩＶの電圧（電界に換算する
と＋１０ｋＶ／ｃｍ）を印加し、パルス応答電流の波高
値をオシロスコープ８によって観測することにより行っ
た。
り、パルス幅１０μｓ、＋ＩＶの電圧（電界に換算する
と＋１０ｋＶ／ｃｍ）を印加し、パルス応答電流の波高
値をオシロスコープ８によって観測することにより行っ
た。
第４図に、α９〉０、α９〈０の場合の読み出しパルス
に対する応答波形の観測結果を示す。
に対する応答波形の観測結果を示す。
第４図から明らかなように、α１．の符号によって応答
波形の波高値が変化することがｉｉｉ １ｆｆｌされた
。
波形の波高値が変化することがｉｉｉ １ｆｆｌされた
。
したがって、応答波形の波高値の差から、書き込まれた
情報値の差を検出することが出来る。
情報値の差を検出することが出来る。
また、同様の読み出しパルスを１００回印加した後の応
答波形も観測したが、変化は認められず、書き込まれた
情報値が恒常的に保持されていることが確認できた。
答波形も観測したが、変化は認められず、書き込まれた
情報値が恒常的に保持されていることが確認できた。
第１図は、Ｃｒ２Ｏ，の結晶構造と磁気モーメントの配
列を示す概略図である。第２図は、Ｃｒ２Ｏ３のα９の
電界及び磁界の積値依存性を示す図である。 第３図は、本発明の情報記憶素子を用いた情報書き込み
読み出し装置の概略図である。第４図は、読み出しパル
スに対する情報記憶素子の応答波形である。 １・・・・・・静的情報記憶素子 ２・・・・・・Ｃｒ、０３単結晶扼 ３・・・・・・電極 ４・・・・・・希土類系永久磁石 ５・・・・・・磁気回路 ６・・・・・・パルスジェネレーター ７・・・・・・電気抵抗素子 ８・・・・・・オシロスコープ 第 １ 図 （Ａ） ○ Ｏイオン
列を示す概略図である。第２図は、Ｃｒ２Ｏ３のα９の
電界及び磁界の積値依存性を示す図である。 第３図は、本発明の情報記憶素子を用いた情報書き込み
読み出し装置の概略図である。第４図は、読み出しパル
スに対する情報記憶素子の応答波形である。 １・・・・・・静的情報記憶素子 ２・・・・・・Ｃｒ、０３単結晶扼 ３・・・・・・電極 ４・・・・・・希土類系永久磁石 ５・・・・・・磁気回路 ６・・・・・・パルスジェネレーター ７・・・・・・電気抵抗素子 ８・・・・・・オシロスコープ 第 １ 図 （Ａ） ○ Ｏイオン
Claims (4)
- （１）電気磁気効果を有する反強磁性体又はフェリ磁性
体の結晶のＣ軸に直交する面に夫々電極を設けてなる静
的情報記憶素子。 - （２）特許請求の範囲第１項記載の静的情報記憶素子に
電界及び磁界を印加することにより電気磁気的に情報の
書き込みを行い、電界を印加することにより電気的に情
報の読み出しを行うことを特徴とする静的情報記憶素子
。 - （３）特許請求の範囲第１項記載の静的情報記憶素子に
電界及び磁界を印加することにより電気磁気的に情報の
書き込みを行い、電界を印加することにより電気的に情
報の読み出しを行うことを特徴とする静的情報記憶方法
。 - （４）特許請求の範囲第１項記載の静的情報記憶素子に
電界及び磁界を印加することにより電気磁気的に情報の
書き込みを行い、電界を印加することにより電気的に情
報の読み出しを行うことを特徴とする静的情報記憶装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2106459A JPH046697A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 静的情報記憶素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2106459A JPH046697A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 静的情報記憶素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH046697A true JPH046697A (ja) | 1992-01-10 |
Family
ID=14434172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2106459A Pending JPH046697A (ja) | 1990-04-24 | 1990-04-24 | 静的情報記憶素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH046697A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5988443A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-05-22 | Sumitomo Chem Co Ltd | ２−シクロペンテノンエステル類の製造法 |
| EP1134742A2 (en) * | 2000-03-14 | 2001-09-19 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic control device and magnetic component and memory apparatus using the same |
| JP2005156390A (ja) * | 2003-11-27 | 2005-06-16 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 磁気センサー装置 |
| US10243680B2 (en) | 2015-09-30 | 2019-03-26 | Yamaha Corporation | Audio processing device and audio processing method |
-
1990
- 1990-04-24 JP JP2106459A patent/JPH046697A/ja active Pending
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