JPH10125057A - Magnetic unit employing magnetic semiconductor and magnetic information transfer method - Google Patents

Magnetic unit employing magnetic semiconductor and magnetic information transfer method

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JPH10125057A
JPH10125057A JP8272542A JP27254296A JPH10125057A JP H10125057 A JPH10125057 A JP H10125057A JP 8272542 A JP8272542 A JP 8272542A JP 27254296 A JP27254296 A JP 27254296A JP H10125057 A JPH10125057 A JP H10125057A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic unit employing a reproducible magnetic semiconductor, and a method for transferring magnetic information, in which magnetic information can be transferred along the surface of a magnetic recording medium and a large volume of magnetic information can be recorded without moving the magnetic recording medium mechanically. SOLUTION: A magnetic disc 10 comprises a substrate, a magnetic semiconductor layer 12 of InMnAs or the like formed on the substrate, a first gate electrode 13 for splitting the magnetic semiconductor layer 12 into a plurality of recording areas, and a second gate electrode 14 arranged on each recording area. The first and second gate electrodes 13, 14 are applied selectively with voltages by a voltage applying means. The magnetic semiconductor layer 12 exhibits ferromagnetism when the carrier density is high and paramagnetism when the carrier density is low. Magnetic information recorded in one recording area is transferred to another recording area by controlling the voltages being applied to the first and second gate electrodes 13, 14.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気情報の記録、
再生及び転送が可能な磁気装置に関し、特に記録媒体と
して磁性半導体を使用した磁気装置及び磁気情報の転送
方法に関する。
[0001] The present invention relates to the recording of magnetic information,
More particularly, the present invention relates to a magnetic device using a magnetic semiconductor as a recording medium and a method for transferring magnetic information.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、情報を記録するデバイスとして
は、DRAM等のように情報を電荷量に変換して記録す
る素子や、ハードディスク装置等のように情報を磁気に
変換して記録する磁気記録装置などがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a device for recording information, an element for converting information into an electric charge amount and recording such as a DRAM, and a magnetic recording for converting information into magnetism and recording such as a hard disk device, etc. There are devices.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、DRA
M等のように情報を電荷量に変換して記録する素子で
は、素子の微細化が進んでいるものの、その構造上から
より一層の高密度化が難しく、大容量の記録装置を製造
することが困難である。一方、従来のハードディスク装
置などの磁気記録装置においては、磁気記録媒体である
ディスクを回転させるために大電流が必要である。ま
た、ディスクを回転させるためのモータや、モータを駆
動させるための電源等が必要になり、装置の小型化が困
難である。
However, DRA
For elements such as M that record information by converting information into electric charges, although the elements are becoming finer, it is difficult to further increase the density from the structure, and it is necessary to manufacture a large-capacity recording device. Is difficult. On the other hand, a magnetic recording device such as a conventional hard disk device requires a large current to rotate a disk as a magnetic recording medium. Further, a motor for rotating the disk, a power supply for driving the motor, and the like are required, and it is difficult to reduce the size of the apparatus.

【0004】本発明の目的は、磁気記録媒体の表面に沿
って磁気情報を転送することができて、磁気記録媒体を
機械的に移動させなくても大量の磁気情報を記録し、又
は記録した情報を再生することができる磁性半導体を使
用した磁気装置及びその磁気装置における磁気情報の転
送方法を提供することである。
An object of the present invention is to transfer magnetic information along the surface of a magnetic recording medium, and to record or record a large amount of magnetic information without mechanically moving the magnetic recording medium. An object of the present invention is to provide a magnetic device using a magnetic semiconductor capable of reproducing information and a method for transferring magnetic information in the magnetic device.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記した課題は、磁性半
導体層と、前記磁性半導体層上に配置されて前記磁性半
導体層を複数の記録領域に分割する複数本の第1のゲー
ト電極と、各記録領域の上に形成された第2のゲート電
極とを有することを特徴とする磁性半導体を使用した磁
気装置により解決する。
The above object is achieved by providing a magnetic semiconductor layer, a plurality of first gate electrodes disposed on the magnetic semiconductor layer and dividing the magnetic semiconductor layer into a plurality of recording areas, The problem is solved by a magnetic device using a magnetic semiconductor, comprising a second gate electrode formed on each recording area.

【0006】また、上記した課題は、基板と、前記基板
上に形成された磁性半導体層と、前記磁性半導体層上に
形成されて前記磁性半導体層を複数の記録領域に分割す
る第1のゲート電極と、各記録領域の上に形成された第
2のゲート電極と、前記第1のゲート電極及び第2のゲ
ート電極に選択的に電圧を印加する電圧印加手段と、前
記記録領域に情報を書き込み又は前記記録領域から情報
を読み出す磁気ヘッドとを有することを特徴とする磁性
半導体を使用した磁気装置により解決する。
[0006] The above-mentioned problems are also solved by a substrate, a magnetic semiconductor layer formed on the substrate, and a first gate formed on the magnetic semiconductor layer and dividing the magnetic semiconductor layer into a plurality of recording areas. An electrode; a second gate electrode formed on each recording area; voltage applying means for selectively applying a voltage to the first gate electrode and the second gate electrode; A magnetic device using a magnetic semiconductor, comprising: a magnetic head for writing or reading information from the recording area.

【0007】更に、上記した課題は、磁性半導体層と、
前記磁性半導体層上に配置されて前記磁性半導体層を複
数の記録領域に分割する複数本の第1のゲート電極と、
各記録領域の上に形成された第2のゲート電極とを有す
る磁気装置の磁気情報の転送方法であって、各第1のゲ
ート電極に電圧を印加した状態で前記複数の第2のゲー
ト電極のうちの特定の第2のゲート電極に電圧を印加し
て該第2のゲート電極の下方の記録領域に記録された磁
気情報を消去し、前記特定の第2のゲート電極に隣接す
る第1のゲート電極への電圧印加を停止することによ
り、該第1のゲート電極を挟んで前記特定の第2のゲー
ト電極に隣接した第2のゲート電極の下方の記録領域に
記録された磁気情報を該第1のゲート電極の下方に複写
し、前記特定の第2のゲート電極への電圧印加を停止し
て前記第1のゲート電極の下方に複写された磁気情報を
前記特定の第2のゲート電極の下方の記録領域に複写
し、電圧印加を停止した前記第1のゲート電極に電圧印
加を開始して前記第1のゲート電極の下方の磁気情報を
消去することを特徴とする磁気情報の転送方法により解
決する。
[0007] Further, the above-mentioned problem is solved by a magnetic semiconductor layer,
A plurality of first gate electrodes disposed on the magnetic semiconductor layer to divide the magnetic semiconductor layer into a plurality of recording areas;
A method for transferring magnetic information of a magnetic device having a second gate electrode formed on each recording area, wherein the plurality of second gate electrodes are applied with a voltage applied to each first gate electrode. A voltage is applied to a specific second gate electrode to erase magnetic information recorded in a recording area below the second gate electrode, and the first first gate electrode adjacent to the specific second gate electrode is erased. By stopping the application of the voltage to the gate electrode, the magnetic information recorded in the recording area below the second gate electrode adjacent to the specific second gate electrode with the first gate electrode interposed therebetween is recorded. The magnetic information copied below the first gate electrode is copied below the first gate electrode, the application of voltage to the specific second gate electrode is stopped, and the magnetic information copied below the first gate electrode is copied to the specific second gate electrode. Copy to the recording area below the electrode, stop applying voltage Be solved by the method of transferring magnetic information, characterized in that to erase the magnetic information below said first gate electrode to start a voltage applied to the first gate electrode.

【0008】以下、本発明の作用について説明する。磁
性半導体は、例えばIII-V 族化合物半導体に、Cr(ク
ロム)、Mn(マンガン)又はV(バナジウム)等の磁
性不純物をドープして形成される(大野等,「III-V 族
化合物半導体をベースとする希薄磁性半導体」,固体物
理,Vol.28,No.5 1993、大野等,「III-V 族希薄磁性半
導体の輸送現象と磁性」,応用物理,第63巻 第2号,
1994)。
Hereinafter, the operation of the present invention will be described. For example, a magnetic semiconductor is formed by doping a III-V compound semiconductor with a magnetic impurity such as Cr (chromium), Mn (manganese), or V (vanadium) (Ohno et al., "III-V Group Compound Semiconductor. Dilute Magnetic Semiconductor as a Base ", Solid State Physics, Vol.28, No.5 1993, Ohno et al.," Transport Phenomena and Magnetism of III-V Group Dilute Magnetic Semiconductors ", Applied Physics, Vol.
1994).

【0009】また、例えば、InAs等の化合物半導体
にMn等の磁性不純物をドープして形成された磁性半導
体は、キャリアを仲立ちとして磁性イオン間の相互作用
が発生し強磁性的な性質を示すが、キャリア数が少ない
と磁性イオン間の相互作用が弱くなって常磁性的な性質
を示すようになる。図1,2は、磁性半導体の性質を示
す模式図である。この図1,2において、円に囲まれた
矢印は磁性半導体層中の磁気モーメントの方向を示し、
双方向矢印は磁性イオン間の相互作用を示す。図1
(a)に示すように、磁性半導体層1の上に形成された
ゲート電極2に電圧を印加していない場合は、磁性半導
体層1中のキャリアの濃度が高く、キャリアによる磁性
イオン間の相互作用が働いて、磁性半導体層1は強磁性
を示す。このとき、磁性半導体層1の磁化曲線は、図1
(b)に示すようにヒステリシスを有する形状になる。
また、図2(a)に示すように、ゲート電極2に電圧を
印加すると、ゲート電極2の下の磁性半導体層2のキャ
リア濃度が低下し、磁性イオン間の相互作用が減少し
て、磁性半導体層2は常時性を示す。このとき、ゲート
電極1の下方の磁性半導体層2の磁化曲線は図2(b)
に示すように直線になる。
Also, for example, a magnetic semiconductor formed by doping a compound semiconductor such as InAs with a magnetic impurity such as Mn exhibits ferromagnetic properties due to the interaction between magnetic ions caused by carriers. On the other hand, if the number of carriers is small, the interaction between magnetic ions is weakened, and the magnetic ions exhibit paramagnetic properties. 1 and 2 are schematic diagrams showing the properties of a magnetic semiconductor. 1 and 2, arrows surrounded by circles indicate the directions of magnetic moments in the magnetic semiconductor layer.
The double arrow indicates the interaction between the magnetic ions. FIG.
As shown in (a), when no voltage is applied to the gate electrode 2 formed on the magnetic semiconductor layer 1, the carrier concentration in the magnetic semiconductor layer 1 is high, and the mutual between magnetic ions due to the carrier is high. With the action, the magnetic semiconductor layer 1 exhibits ferromagnetism. At this time, the magnetization curve of the magnetic semiconductor layer 1 is as shown in FIG.
The shape having hysteresis is obtained as shown in FIG.
Further, as shown in FIG. 2A, when a voltage is applied to the gate electrode 2, the carrier concentration of the magnetic semiconductor layer 2 below the gate electrode 2 is reduced, and the interaction between magnetic ions is reduced. The semiconductor layer 2 always shows. At this time, the magnetization curve of the magnetic semiconductor layer 2 below the gate electrode 1 is shown in FIG.
It becomes a straight line as shown in FIG.

【0010】本発明においては、上述の磁性半導体の性
質を利用し、磁気情報の記録、再生及び転送を行なう。
つまり、本発明においては、磁性半導体層上に、この磁
性半導体層を複数の記録領域に分割するための第1のゲ
ート電極を配置すると共に、これらの第1のゲート電極
により分割された各記録領域上に第2のゲート電極を配
置する。
In the present invention, recording, reproduction and transfer of magnetic information are performed utilizing the above-mentioned properties of the magnetic semiconductor.
That is, in the present invention, a first gate electrode for dividing the magnetic semiconductor layer into a plurality of recording areas is arranged on the magnetic semiconductor layer, and each recording gate divided by the first gate electrode is disposed. A second gate electrode is provided over the region.

【0011】第2のゲート電極に電圧を印加していない
状態では、第2のゲート電極の下方の磁性半導体層(記
録領域)は強磁性を示すため、例えば従来の磁気記録装
置と同様に磁気ヘッドを使用して情報を磁気的に記録し
たり、記録されている情報を再生することができる。ま
た、記録領域に記録された情報は、後述の実施の形態に
示すように、第1及び第2のゲート電極に印加する電圧
を制御することにより、各記録領域間を転送することが
できる。従って、記録媒体を機械的に移動させなくて
も、記録媒体に大量の情報を記録させることができる。
When no voltage is applied to the second gate electrode, the magnetic semiconductor layer (recording region) below the second gate electrode shows ferromagnetism. Using the head, information can be magnetically recorded, and the recorded information can be reproduced. Further, information recorded in the recording area can be transferred between the recording areas by controlling the voltage applied to the first and second gate electrodes as described in an embodiment described later. Therefore, a large amount of information can be recorded on the recording medium without mechanically moving the recording medium.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照して説明する。図3は本発明の実
施の形態の磁性半導体を使用した磁気装置(磁気記録装
置)を示す上面図、図4は図3のA−A線による断面
図、図5は図3のB−B線による断面図である。但し、
図3,4では、図5に示す磁気ヘッド20の図示を省略
している。また、図6は、磁気ディスクの全体を示す上
面図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 3 is a top view showing a magnetic device (magnetic recording device) using a magnetic semiconductor according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3, and FIG. 5 is BB of FIG. It is sectional drawing by a line. However,
3 and 4, the illustration of the magnetic head 20 shown in FIG. 5 is omitted. FIG. 6 is a top view showing the entire magnetic disk.

【0013】磁気ディスク10は、基板11と、この基
板11上に形成された磁性半導体層12と、磁性半導体
層12上に放射状に形成された複数本の第1のゲート電
極13と、各第1のゲート電極13の間に配置された第
2のゲート電極14とにより構成されている。これらの
第1のゲート電極13及び第2のゲート電極14は、電
圧印加部(図示せず)に接続されて、この電圧印加部か
ら選択的に電圧が印加されるようになっている。
The magnetic disk 10 includes a substrate 11, a magnetic semiconductor layer 12 formed on the substrate 11, a plurality of first gate electrodes 13 formed radially on the magnetic semiconductor layer 12, And a second gate electrode 14 disposed between one gate electrode 13. The first gate electrode 13 and the second gate electrode 14 are connected to a voltage application unit (not shown), and a voltage is selectively applied from the voltage application unit.

【0014】例えば、基板11はGaAsからなり、磁
性半導体層12はIn0.82Mn0.18Asからなり、その
厚さは約100nmである。また、第1のゲート電極1
3及び第2のゲート電極14はアルミニウムからなり、
幅が約100nm、厚さが約100nmである。また、
各第1のゲート電極13の間隔は磁性半導体の磁区の大
きさよりも小さく、例えば0.2〜0.3μmに設定さ
れている。これにより、1つの磁区に1つの情報を記録
させることができて、記録密度を高めることができる。
For example, the substrate 11 is made of GaAs, the magnetic semiconductor layer 12 is made of In 0.82 Mn 0.18 As, and its thickness is about 100 nm. Also, the first gate electrode 1
The third and second gate electrodes 14 are made of aluminum,
The width is about 100 nm and the thickness is about 100 nm. Also,
The distance between the first gate electrodes 13 is smaller than the size of the magnetic domain of the magnetic semiconductor, and is set to, for example, 0.2 to 0.3 μm. Thereby, one information can be recorded in one magnetic domain, and the recording density can be increased.

【0015】磁性半導体層12のうち、各第2のゲート
電極14の下方の部分が情報を記録する記録領域とな
る。本実施の形態においては、後述するように、複数の
記録領域のうちの一つを冗長領域として使用し、この冗
長領域に隣接する記録領域の磁気情報を複写することに
よって磁気情報を転送する。一方、磁気ヘッド20は、
支持基板21と、この支持基板21の側面に配置された
再生用ヘッド31及び記録用ヘッド32により構成され
ている。再生用ヘッド31は、基板21の側面にアルミ
ナ層(図示せず)を介して形成された下部磁気シールド
層22と、下部磁気シールド層22上にアルミナ層(図
示せず)を介して形成されたMR(磁気抵抗効果)素子
23と、MR素子23から引き出される引出電極(リー
ド端子)24と、MR素子23及び引出電極24を覆う
アルミナ層25と、アルミナ層25上にカバー層(図示
せず)を介して形成された上部磁気シールド層26とに
より構成されている。また、記録用ヘッド32は、上部
磁気シールド層26と、第3の磁気シールド層27と、
これらの上部磁気シールド層26と第3の磁気シールド
層27との間に絶縁層28を介して形成されたコイル2
9を有している。
A portion of the magnetic semiconductor layer 12 below each second gate electrode 14 is a recording area for recording information. In the present embodiment, as will be described later, one of a plurality of recording areas is used as a redundant area, and magnetic information is transferred by copying magnetic information in a recording area adjacent to the redundant area. On the other hand, the magnetic head 20
It comprises a supporting substrate 21 and a reproducing head 31 and a recording head 32 arranged on the side surface of the supporting substrate 21. The reproducing head 31 is formed with a lower magnetic shield layer 22 formed on the side surface of the substrate 21 via an alumina layer (not shown), and on the lower magnetic shield layer 22 with an alumina layer (not shown). MR element 23, an extraction electrode (lead terminal) 24 drawn from the MR element 23, an alumina layer 25 covering the MR element 23 and the extraction electrode 24, and a cover layer (not shown) on the alumina layer 25. ) And the upper magnetic shield layer 26 formed therebetween. The recording head 32 includes an upper magnetic shield layer 26, a third magnetic shield layer 27,
The coil 2 formed between the upper magnetic shield layer 26 and the third magnetic shield layer 27 via an insulating layer 28
9.

【0016】そして、この磁気ヘッド20は、駆動装置
(図示せず)により特定の第2のゲート電極14の上を
磁気ディスク10の半径方向に移動する。なお、磁気ヘ
ッドを移動させる替りに、例えば複数の磁気ヘッドを磁
気ディスク10の上に半径方向に沿って配置してもよ
い。以下、本実施の形態の情報記録装置の動作について
説明する。まず、磁気ディスク10に記録された磁気情
報を周方向に移動させる動作について、図7〜図9に示
す磁気ディスクの模式図を使用して説明する。但し、こ
れらの図において、ドットを囲む円印は磁性半導体層1
2から上に向かう方向の磁界を示し、円で囲んだ×印は
磁性半導体層12から下方に向かう方向の磁界を示す。
また、第2のゲート電極14の下方には、ゲート電極1
4が延びる方向に沿って磁性イオンが相互干渉しない程
度の間隔毎に磁気情報が記録されているとする。これら
の図7〜図9では、第1の電極13のうちの5本の電極
(13a,13b,13c,13d,13e)と、第2
の電極14のうち4本の電極(14a,14b,14
c,14d)とを示す。そして、初期状態では、第2の
電極14bの下方の磁性半導体層12の下方の磁性半導
体層12が冗長領域であり、この第2の電極14bの下
方には第2の電極14aの下方に記録されているのと同
一の磁気情報が記録されているとする。
Then, the magnetic head 20 is moved on a specific second gate electrode 14 in the radial direction of the magnetic disk 10 by a driving device (not shown). Instead of moving the magnetic head, for example, a plurality of magnetic heads may be arranged on the magnetic disk 10 in the radial direction. Hereinafter, the operation of the information recording apparatus of the present embodiment will be described. First, the operation of moving the magnetic information recorded on the magnetic disk 10 in the circumferential direction will be described with reference to the schematic diagrams of the magnetic disk shown in FIGS. However, in these figures, circles surrounding the dots indicate the magnetic semiconductor layer 1.
2 indicates a magnetic field in an upward direction, and a circle surrounded by a circle indicates a magnetic field in a downward direction from the magnetic semiconductor layer 12.
The gate electrode 1 is located below the second gate electrode 14.
It is assumed that magnetic information is recorded at intervals such that the magnetic ions do not interfere with each other along the direction in which 4 extends. 7 to 9, five electrodes (13a, 13b, 13c, 13d, 13e) of the first electrode 13 and the second electrode 13
Of the four electrodes 14 (14a, 14b, 14
c, 14d). Then, in the initial state, the magnetic semiconductor layer 12 below the magnetic semiconductor layer 12 below the second electrode 14b is a redundant region, and the recording is performed below the second electrode 14b below the second electrode 14a. It is assumed that the same magnetic information is recorded.

【0017】初期状態では、図7(a)に示すように、
電圧印加部17により各第1のゲート電極13a〜13
eに約1Vの電圧が印加されており、各第2のゲート電
極14a〜14dには電圧が印加されていない。このた
め、磁性半導体層12の第1のゲート電極13a〜13
eの下方の部分はキャリア(正孔)が少なくなって常時
性を示し、第2のゲート電極14a〜14dの下方の部
分はキャリアにより磁気モーメントが一定の方向に向い
て強磁性を示す。そして、各記録領域には、磁気情報が
記録されている。
In the initial state, as shown in FIG.
Each of the first gate electrodes 13a to 13
A voltage of about 1 V is applied to e, and no voltage is applied to each of the second gate electrodes 14a to 14d. For this reason, the first gate electrodes 13 a to 13 of the magnetic semiconductor layer 12 are formed.
The portion below e has a small number of carriers (holes) and exhibits a constant state, and the portion below the second gate electrodes 14a to 14d exhibits a magnetic moment in a certain direction due to the carriers and exhibits ferromagnetism. Magnetic information is recorded in each recording area.

【0018】まず、冗長領域の磁気情報を消去する。す
なわち、図7(b)に示すように、第2のゲート電極1
4bに約1Vの電圧を印加する。そうすると、第2のゲ
ート電極14bの下方の磁気半導体層12はキャリア
(正孔)が減少し、磁気モーメントの方向がランダムに
なる。これにより、第2のゲート電極14bの下方の冗
長領域の磁気情報が消去される。
First, the magnetic information in the redundant area is erased. That is, as shown in FIG. 7B, the second gate electrode 1
A voltage of about 1 V is applied to 4b. Then, carriers (holes) in the magnetic semiconductor layer 12 below the second gate electrode 14b are reduced, and the direction of the magnetic moment becomes random. Thereby, the magnetic information in the redundant area below the second gate electrode 14b is erased.

【0019】次に、図8(a)に示すように、第2のゲ
ート電極14bに隣接する第1のゲート電極13cへの
電圧印加を停止する。これにより、第1のゲート電極1
3cの下方の磁気半導体層12が常時性的挙動を示し、
第2のゲート電極14cの下方の磁性半導体層12の強
磁性の影響を受けて、この第2のゲート電極14cの下
方の磁気半導体層14cの磁気モーメントの向きと同じ
になる。すなわち、第2のゲート電極14cの下方の記
録領域の磁気情報が第1のゲート電極13cの下方の記
録領域に複写される。
Next, as shown in FIG. 8A, the application of the voltage to the first gate electrode 13c adjacent to the second gate electrode 14b is stopped. Thereby, the first gate electrode 1
The magnetic semiconductor layer 12 below 3c always shows sexual behavior,
Under the influence of the ferromagnetism of the magnetic semiconductor layer 12 below the second gate electrode 14c, the direction of the magnetic moment of the magnetic semiconductor layer 14c below the second gate electrode 14c becomes the same. That is, the magnetic information in the recording area below the second gate electrode 14c is copied to the recording area below the first gate electrode 13c.

【0020】次に、図8(b)に示すように、第2のゲ
ート電極14bへの電圧印加を停止する。これにより、
第2のゲート電極14bの下方の磁気半導体層12は強
磁性的挙動を示し、第1のゲート電極13cの下の磁気
情報が第2のゲート電極14bの下方の磁性半導体層1
2に複写される。次に、図9に示すように、第1のゲー
ト電極13cに電圧を印加する。これにより、第1のゲ
ート電極13cの下方の磁性半導体層12が常時性にな
り、磁気情報が消去される。
Next, as shown in FIG. 8B, the application of the voltage to the second gate electrode 14b is stopped. This allows
The magnetic semiconductor layer 12 below the second gate electrode 14b exhibits ferromagnetic behavior, and magnetic information below the first gate electrode 13c is transferred to the magnetic semiconductor layer 1 below the second gate electrode 14b.
2 is copied. Next, as shown in FIG. 9, a voltage is applied to the first gate electrode 13c. As a result, the magnetic semiconductor layer 12 below the first gate electrode 13c becomes permanent and magnetic information is erased.

【0021】このようにして、第2のゲート絶縁層14
cの下方に記録された磁気情報を第2のゲート電極14
bの下方に転写することができる。その後、第2のゲー
ト電極14cの下方を冗長領域とし、第2のゲート電極
14dの下方に記録されている磁気情報を第2のゲート
電極14cの下方の記録領域に転写する。このようにし
て、磁気ディスク10に記録された磁気情報を順に隣の
記録領域に移動させることができる。
As described above, the second gate insulating layer 14
c is transferred to the second gate electrode 14
b can be transferred below. After that, magnetic information recorded below the second gate electrode 14d is transferred to a recording area below the second gate electrode 14c, with the area below the second gate electrode 14c as a redundant area. In this manner, the magnetic information recorded on the magnetic disk 10 can be sequentially moved to the next recording area.

【0022】次に、記録領域に情報を記録したり、記録
領域に記録されている情報を読み出すときの動作につい
て説明する。磁気ヘッド20は特定の第2のゲート電極
14上を移動する。そして、コイル29に供給される電
流に応じた磁界を発生し、磁性半導体層12を磁化する
ことにより情報を記録する。磁性半導体層12に記録さ
れた磁気情報は、電圧印加部17により第1のゲート電
極13及び第2のゲート電極14に選択的に電圧を印加
することにより、隣の記録領域に移動する。その後、磁
気ヘッド20により、前記特定の第2のゲート電極14
の下方の記録領域に情報を記録する。このようにして、
磁気ディスクに大量の情報を記録することができる。
Next, an operation for recording information in the recording area and reading information recorded in the recording area will be described. The magnetic head 20 moves on a specific second gate electrode 14. Then, a magnetic field corresponding to the current supplied to the coil 29 is generated, and information is recorded by magnetizing the magnetic semiconductor layer 12. Magnetic information recorded in the magnetic semiconductor layer 12 moves to an adjacent recording area by selectively applying a voltage to the first gate electrode 13 and the second gate electrode 14 by the voltage applying unit 17. Thereafter, the specific second gate electrode 14 is
The information is recorded in the recording area below. In this way,
A large amount of information can be recorded on a magnetic disk.

【0023】一方、磁気ディスクから情報を読み出すと
きは、磁気ヘッド20のMR素子23の抵抗値が記録領
域から放出される磁界により変化することを利用して、
情報を読み出す。その後、電圧印加部17により第1及
び第2のゲート電極に印加する電圧を制御し、次の記録
領域に記録されている情報を磁気ヘッド20の下方に移
動させて読み出す。
On the other hand, when reading information from the magnetic disk, the fact that the resistance value of the MR element 23 of the magnetic head 20 changes due to the magnetic field emitted from the recording area is used.
Read information. After that, the voltage applied to the first and second gate electrodes is controlled by the voltage application unit 17, and the information recorded in the next recording area is read by moving it below the magnetic head 20.

【0024】このようにして、本実施の形態において
は、磁気ディスクに大量の情報を記録できると共に、磁
気ディスクに記録された情報を容易に読み出すことがで
きる。この場合に、本実施の形態の磁気記録装置は、磁
気ディスクを回転させる必要がなく、記録装置のコンパ
クト化が可能になると共に、消費電力を低減させること
ができる。
As described above, in this embodiment, a large amount of information can be recorded on the magnetic disk, and the information recorded on the magnetic disk can be easily read. In this case, the magnetic recording apparatus according to the present embodiment does not need to rotate the magnetic disk, so that the recording apparatus can be made compact and power consumption can be reduced.

【0025】なお、本発明の磁気装置は、第1及び第2
のゲート電極に印加する電圧を制御するだけで磁性半導
体層に記録された情報を順次移動させることができるの
で、単に情報の記録及び再生だけではなく、シフトレジ
スタやデジタル遅延素子等として機能させることができ
る。また、上述の実施の形態においては、記録媒体をデ
ィスク状とし、情報を一方向に回転させる場合について
説明したが、記録媒体の形状はディスク状に限定される
ものではなく、また記録媒体に記録された情報を逆方向
に移動させるようにしてもよい。
It should be noted that the magnetic device of the present invention comprises first and second magnetic devices.
The information recorded on the magnetic semiconductor layer can be sequentially moved only by controlling the voltage applied to the gate electrode, so that it not only functions as recording and reproducing information but also functions as a shift register, a digital delay element, and the like. Can be. Further, in the above-described embodiment, the case where the recording medium is formed in a disk shape and the information is rotated in one direction has been described. However, the shape of the recording medium is not limited to the disk shape. The information may be moved in the opposite direction.

【0026】更に、上述の実施例では磁性半導体層がI
nMnAsの場合について説明したが、磁性半導体層の
材料としてはこの他に、GaAsにMnをドープして形
成された磁性半導体や、CdTe等のII-VI 族化合物半
導体にMnをドープして形成された磁性半導体等を使用
することができる。
Further, in the above embodiment, the magnetic semiconductor layer
Although the case of nMnAs has been described, as a material of the magnetic semiconductor layer, other than this, a magnetic semiconductor formed by doping Mn into GaAs or a II-VI group compound semiconductor such as CdTe doped with Mn is formed. Magnetic semiconductors and the like can be used.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁性半導体層の上に形成された第1及び第2のゲート電
極に選択的に電圧を印加することにより、ある記録領域
に記録された情報を他の記録領域に移動させることがで
きる。これにより、ディスクの回転を必要としない磁気
記録装置が可能になり、磁気記録装置を小型化できると
共に消費電力を低減することができる。また、本発明に
よれば、記録領域に記録された情報を第1及び第2のゲ
ート電極に印加する電圧を制御することにより移動させ
ることができるので、シフトレジスタや遅延素子等に応
用することも可能である。
As described above, according to the present invention,
By selectively applying a voltage to the first and second gate electrodes formed on the magnetic semiconductor layer, information recorded in one recording area can be moved to another recording area. As a result, a magnetic recording device that does not require the rotation of the disk is made possible, and the size of the magnetic recording device can be reduced and the power consumption can be reduced. Further, according to the present invention, the information recorded in the recording area can be moved by controlling the voltage applied to the first and second gate electrodes, so that it can be applied to a shift register, a delay element, and the like. Is also possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】磁性半導体の性質を示す模式図であり、ゲート
電極に電圧を印加していない状態を示す。
FIG. 1 is a schematic diagram showing properties of a magnetic semiconductor, showing a state where no voltage is applied to a gate electrode.

【図2】磁性半導体の性質を示す模式図であり、ゲート
電極に電圧を印加した状態を示す。
FIG. 2 is a schematic diagram showing properties of a magnetic semiconductor, showing a state where a voltage is applied to a gate electrode.

【図3】本発明の実施の形態の磁性半導体を使用した情
報記録装置を示す上面図である。
FIG. 3 is a top view showing an information recording device using a magnetic semiconductor according to an embodiment of the present invention.

【図4】図3のA−A線による断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 3;

【図5】図3のB−B線による断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line BB of FIG. 3;

【図6】磁気ディスクを示す上面図である。FIG. 6 is a top view showing a magnetic disk.

【図7】実施の形態の情報記録装置の動作を示す図(そ
の1)である。
FIG. 7 is a diagram (part 1) illustrating an operation of the information recording apparatus of the embodiment.

【図8】実施の形態の情報記録装置の動作を示す図(そ
の2)である。
FIG. 8 is a diagram (part 2) illustrating an operation of the information recording apparatus of the embodiment.

【図9】実施の形態の情報記録装置の動作を示す図(そ
の3)である。
FIG. 9 is a diagram (part 3) illustrating an operation of the information recording apparatus of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,12 磁性半導体層 2 ゲート電極 10 磁気ディスク 11 基板 13 第1のゲート電極 14 第2のゲート電極 20 磁気ヘッド 21 支持基板 22,26,27 磁気シールド層 23 MR素子 29 コイル 31 再生用ヘッド 32 記録用ヘッド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 12 Magnetic semiconductor layer 2 Gate electrode 10 Magnetic disk 11 Substrate 13 First gate electrode 14 Second gate electrode 20 Magnetic head 21 Support substrate 22, 26, 27 Magnetic shield layer 23 MR element 29 Coil 31 Reproduction head 32 Recording head

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁性半導体層と、 前記磁性半導体層上に配置されて前記磁性半導体層を複
数の記録領域に分割する複数本の第1のゲート電極と、 各記録領域の上に形成された第2のゲート電極とを有す
ることを特徴とする磁性半導体を使用した磁気装置。
1. A magnetic semiconductor layer; a plurality of first gate electrodes disposed on the magnetic semiconductor layer to divide the magnetic semiconductor layer into a plurality of recording areas; A magnetic device using a magnetic semiconductor, comprising: a second gate electrode.
【請求項2】 基板と、 前記基板上に形成された磁性半導体層と、 前記磁性半導体層上に形成されて前記磁性半導体層を複
数の記録領域に分割する第1のゲート電極と、 各記録領域の上に形成された第2のゲート電極と、 前記第1のゲート電極及び第2のゲート電極に選択的に
電圧を印加する電圧印加手段と、 前記記録領域に情報を書き込み又は前記記録領域から情
報を読み出す磁気ヘッドとを有することを特徴とする磁
性半導体を使用した磁気装置。
2. A substrate, a magnetic semiconductor layer formed on the substrate, a first gate electrode formed on the magnetic semiconductor layer to divide the magnetic semiconductor layer into a plurality of recording areas, A second gate electrode formed on the area, voltage applying means for selectively applying a voltage to the first gate electrode and the second gate electrode, and writing information in the recording area or the recording area A magnetic device using a magnetic semiconductor, comprising: a magnetic head that reads information from a magnetic head.
【請求項3】 前記磁性半導体層は、InMnAs、G
aMnAs及びCdMnTeからなる群から選択された
いずれか1種からなることを特徴とする請求項1又は2
に記載の磁気装置。
3. The magnetic semiconductor layer is made of InMnAs, G
3. The method according to claim 1, wherein the material is any one selected from the group consisting of aMnAs and CdMnTe.
A magnetic device according to claim 1.
【請求項4】 前記記録領域が、前記磁性半導体の磁区
の大きさよりも小さいことを特徴とする請求項1又は2
に記載の磁性半導体を使用した磁気装置。
4. The magnetic recording medium according to claim 1, wherein the recording area is smaller than a magnetic domain of the magnetic semiconductor.
A magnetic device using the magnetic semiconductor according to 1.
【請求項5】 磁性半導体層と、前記磁性半導体層上に
配置されて前記磁性半導体層を複数の記録領域に分割す
る複数本の第1のゲート電極と、各記録領域の上に形成
された第2のゲート電極とを有する磁気装置の磁気情報
の転送方法であって、 各第1のゲート電極に電圧を印加した状態で前記複数の
第2のゲート電極のうちの特定の第2のゲート電極に電
圧を印加して該第2のゲート電極の下方の記録領域に記
録された磁気情報を消去し、 前記特定の第2のゲート電極に隣接する第1のゲート電
極への電圧印加を停止することにより、該第1のゲート
電極を挟んで前記特定の第2のゲート電極に隣接した第
2のゲート電極の下方の記録領域に記録された磁気情報
を該第1のゲート電極の下方に複写し、 前記特定の第2のゲート電極への電圧印加を停止して前
記第1のゲート電極の下方に複写された磁気情報を前記
特定の第2のゲート電極の下方の記録領域に複写し、 電圧印加を停止した前記第1のゲート電極に電圧印加を
開始して前記第1のゲート電極の下方の磁気情報を消去
することを特徴とする磁気情報の転送方法。
5. A magnetic semiconductor layer, a plurality of first gate electrodes disposed on the magnetic semiconductor layer and dividing the magnetic semiconductor layer into a plurality of recording areas, and formed on each recording area. A method of transferring magnetic information of a magnetic device having a second gate electrode, wherein a specific second gate of the plurality of second gate electrodes is applied while a voltage is applied to each first gate electrode. A voltage is applied to the electrode to erase magnetic information recorded in a recording area below the second gate electrode, and the application of a voltage to the first gate electrode adjacent to the specific second gate electrode is stopped. By doing so, the magnetic information recorded in the recording area below the second gate electrode adjacent to the specific second gate electrode with the first gate electrode interposed therebetween is written below the first gate electrode. Copying, voltage to said specific second gate electrode Stopping the application and copying the magnetic information copied below the first gate electrode to a recording area below the specific second gate electrode, and applying a voltage to the first gate electrode where the voltage application is stopped. A method for transferring magnetic information, comprising: starting application and erasing magnetic information below the first gate electrode.
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