JPS5810791B2 - メモリ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、層を貫通する第１磁化方向を有する磁気ドメ
インの二次元（平面状）パターンを、前記第１磁化方向
と反対方向の第２磁化方向を有する背景領域の二次元（
平面状）パターン内に含む磁性材料の第１層と；デジタ
ルデータを受信する入力端子を有し、該データの制御の
下で前記磁気ドメイン及び背景領域の二次元パターンを
選択的に発生する発生装置と；前記磁性材料の第１層内
に該層を貫通する磁界成分を有する第１磁界パターンを
維持して前記二次元パターンを安定化する外部装置と；
前記二次元パターンの少くとも一方内に含まれるデジタ
ルデータを検出する検出装置とを具えるメモリ装置に関
するものである。

この種のメモリ装置は「ＩＢＭ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ
Ｒｅ５ｅ−ｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
Ｊ Ｊｎｌｙ １９７６ 。

ｐ、３６８−３７５０Ｂ、 Ａ、 Ｃａ１ｈｏｕｎ等の
論文「ｃｏｌｕｍｎ Ａｃｃｅｓｓ ｏｆ ｂｕｂｂｌ
ｅ １ａｔｔｉｃｅ ；Ｃｏｌｕｍｎ ｔｒａｎｓｌａ
ｔｉｏｎ ａｎｄ １ａｔｔｉｃｅｔ ｒａｎｓ ｆａ
ｔ ｉｏｎ 」から既知である。

この既知の装置は、例えば永久磁石によって略々均一な
バイアス磁界を磁性材料板全体にその板面を貫通する方
向に発生させる装置を具える。

この種の磁石は通常相当の重量のものとなる。

この点に鑑み、本発明は均一な背景磁界を必要としない
斯る磁性材料板に基づくメモリ装置を提供しようとする
ものである。

従って本発明装置は既知のものより相当軽くなる。

更に、既知の装置ではデジタルデータは略々円板状ドメ
インのウオール（磁壁）の磁気構造にて具体化され、”
ソフト”バブルドメインとともに“バード”バブルドメ
インも発生する。

磁気ドメインを検出する種々の既知の技術、従って種々
のデータ内容を弁別する既知の技術は斯る場合には使用
できない。

その理由はこれらの既知の技術はドメインウオールの幾
可学的構造を利用するものであるためである。

この種の方法は例えばファラデー効果又は磁気抵抗効果
に基づいている。

上述した種類の装置においては、種々の種類の磁気バブ
ルの弁別を勾配を有する磁界中で行なうことができる。

この場合、バブルの移動方向はウオールの磁気的構造に
依存する。

従って、既知のメモリ装置では、複雑な取出装置を用い
てバブルを所定の自由通路内を走行させてそれらの異な
る移動方向の影響の下でそれらが２個以上の検出器の１
個において信号を発生させる必要がある。

これに対し、本発明はデジタルデータをドメインウオー
ルの幾可学的パターンにて具体化し、その検出を第１磁
性材料層に対して静止したドメインに対しても、第１磁
性材料層に対し移動するドメインに対しても実現し得る
メモリ装置を提供しようとするものである。

本発明の目的は、順次のドメインウオール対を予定の座
標軸方向に“バブル”直径だけ離間させるだけでよい高
いデータ密度のメモリ装置を提供せんとするにある。

本発明の他の目的は第１磁性材料層内に略々空間的に規
則正しい磁化パターンを提供せんとするにある。

更に、本発明は不揮発性データ記憶のメモリ装置を提供
しようとするものである。

本発明は、上記の目的を達成するために、前記外部装置
は、前記第１層に略々平行に配置され、前記第１層内に
該層に沿って第１座標軸方向に空間的に略々周期的に変
化する、該層を貫通する向きの磁界を維持するように磁
化された磁化パターンを有する強磁性材料の第２層とし
、前記磁界は第１の周期と、前記第１座標軸と交差する
第２座標軸方向にストリップ状に延在するピーク値領域
を有し、前記ピーク値はそのピークの方向と反対方向の
磁化方向の局部的に存在するドメイン領域を安定化する
のに適する値にすると共に、前記磁界は前記第１座標軸
方向において１周期毎に２個の逆方向磁力線を有して前
記第１層を貫通する前記磁界の平均値はそのピーク値よ
り小さくして前記磁気ドメインの表面積と前記背景領域
の表面積が略々等しくなるようにし、前記第１層の磁化
パターンにデジタルデータを導入する前記発生装置は、
前記第２座標軸方向に略々延在する第１ドメイン／背景
領域ウオールに加えて、前記第１座標軸方向に略々延在
すると共に選択的に配列される第２ドメインウオールを
利用するものとし、ストリップ内に前記第２座標軸方向
に順次に存在する第２ドメインウオールの対の間隔は予
定寸法のその横方向周期の略々整数倍とし、前記第１周
期と横方向周期は同程度とし、前記第２ドメインウオー
ル対は常に二次元の規則正しい配列を構成するポテンシ
ャル位置に存在するようにしたことを特徴とする。

第２磁性材料層は軽量にすることができ、例えばデジタ
ルデータの記憶に一般に用いられているような磁気テー
プで構成することができる。

検出は、光学的感応素子により前記第２座標軸方向に沿
った単調な別の種々の位置におけるファラデー回転を決
めることにより行なうことができる。

この場合、検出器はドメイン領域と背景領域との間の遷
移の有無（ファラデー回転が異なる）に応答する。

他の検出法は磁気抵抗効果を用いる。穀層に、例えば破
壊読出しも、ドメインを選択的に消去することにより可
能である。

前記第１及び第２座標軸方向は直交座標に従うものとす
るのが好適である。

このようにすると装置が簡単になる。

他の装置では例えば回転対称外部磁界パターンを用いる
。

第２座標軸方向に順次に存在する２個のドメインウオー
ルは第１磁化方向のドメイン領域のストリップを切断す
る。

この場合、円板状とは異なる形状のドメインが可能で、
これにより多種の組合わせが可能となる。

ドメイン領域のストリップの１部分を第２ドメインウオ
ールの順次の対で分離することができる。

この分離された部分は他のドメイン領域のストリップに
、他のドメインウオールによりあたかもブリッジのよう
に接続することができる。

これら隣接ストリップのブリッジ及び／又は切れ目を用
いて更に多種の組合が可能となる。

また、例えばドメイン領域のストリップの分離された部
分の第２座標軸方向の寸法を１個のバブル直径に等しく
シ、多数のデータビットを含み得るようにすることがで
きる。

この場合、極めて高いデータ密度が実現される。

前記第１磁性材料層は、外部磁気装置がない場合、所定
標準値のストリップ幅で空間的に交互の磁化方向を呈す
るものとし、前記第１周期を前記標準値の２〜４倍とし
、前記第１磁化方向の２個の隣接するストリップのドメ
イン／背景領域ウオールが突起を有し、これによりデジ
タルデータを具体化し得るようにすることができる。

前記突起の横方向寸法は前記標準値に略々等しくする。

この場合には、データをドメイン領域のストリップの突
起の有無により具体化する。

この場合も高密度の安定な磁化パターンが得られる。

本発明の他の例では、他の外部装置を設けて、これによ
り前記第１磁性材料層内に、前記第１磁性材料層を貫通
する磁界成分を有する第２磁界パターンを前記第１磁界
パターンに重畳して維持し前記第２磁界パターンは前記
第２座標軸方向に第３の周期で空間的に周期的な変化を
有し、その変化の振幅は前記第１座標軸方向に空間的に
周期的に変化する第１磁界パターンの振幅と同程度とす
る。

第２磁界パターンは前記二次元の規則的な配列を安定化
する。

その振幅は第１磁界パターンの振幅と相違させることが
でき、例えば３分の１にすることができるが、第１磁界
パターンの振幅に近似させることもでき、それより大き
くすることもできる。

前記第３周期は前記横方向周期に略々等しくすることが
できるが、それより大きく、例えばその整数倍にするこ
ともできる。

前記第１磁性材利層内に存在する磁気ドメイン及び背景
領域の二次元パターンを前記第２強磁性材料層に対し前
記ストリップと交差する第１座標軸方向へ駆動する第１
駆動装置を設けるのが好適である。

この種の駆動装置は前記論文から既知であり、この論文
には６角配列が記載され、そのドメイン配列のドメイン
列に平行に延在する導線の駆動により駆動される。

駆動は６０°の角度を含む方向へ行なわれる。

本発明では、この角度は６０゜のみならず９０とするこ
ともでき、他の値とすることもできる。

更に、本発明による斯る駆動はドメインデータ列を検出
素子へ供給するのにも好適である。

この検出素子は、光学的にアドレスしながら、例えばフ
ァラデー回転に基づいてドメインパターンを検出するこ
とができる。

これによりランダムアドレスが可能となる。

既知の技術ではこの可能性は得られない。

その理由は、ドメインデータはデータを含むドメインの
移動に基づいて検出し得るのみで、この目的のためにド
メインをその配列から抽出する必要があるためである。

前記第１駆動装置は前記第１磁性材料層に沿って前記第
２座標軸方向に延在すると共に第１電流発生器の出力端
子に接続された電流導体で構成し、これら導体は前記第
１座標軸方向に第４の周期で周期的に配置して各電流導
体により前記二次元磁化パターンの１個のストリップを
駆動すると共に隣接するストリップ間の反発により前記
予定領域内の全磁化パターンを駆動するのが好適である
。

斯る駆動装置によれば標準バブルドメインからずれた形
のドメインパターンを有する二次元領域を良好に駆動し
得ることを確かめた。

磁化パターン内に具体化されたデジタルデータを前記予
定領域内に入力又はその領域から出力するためには、前
記予定領域の少くとも片側に隣接して前記第２座標軸方
向に沿って延在する伝達ストリップを設けると共に、こ
の伝達ストリップに隣接する他のドメイン領域ストリッ
プから分離された少くとも１個のドメイン領域ストリッ
プを有する磁化パターンをこの伝達ス） ＩＪツブに沿
って駆動する第２駆動装置を設け、データコンバータを
前記伝達ストリップの少くとも１点と関連させると共に
、前記第２駆動装置を前記電流発生器と一緒に制御装置
の出力端子に接続された駆動ユニットの出力端子に接続
するのが好適である。

第２駆動装置自体は前記論文から既知である。

しかしこの論文の第５及び第７図の比較から、ドメイン
配列領域から出すとき、バブルの安定性を維持するため
に磁気ドメインを急激に高磁界内に入れる必要があるこ
とが解る。

他方、この配列領域から出すことは既に述べた検出器に
向けての“自由”移動を達成するために必要とされる。

しかし、増大する背景磁界に対抗する移動は問題がある
。

本発明では、背景磁界はなく、ドメインパターンの記憶
領域の外側にも供給する必要はない。

以下図面につき本発明の詳細な説明する。

以下順に、本発明メモリ装置の全体的構成、本装置に使
用する種々の磁化パターン、ドメインパターンの発生、
ドメインパターンの移動及びドメインパターンに含まれ
るデジタルデータの取出について説明する。

第１図は本発明メモリ装置の一例の斜視図であり、この
装置はデータ入力端子２を有するデータコンバータ１と
、駆動制御端子４を有する駆動装置３と、制御端子６を
有するデータ取出装置５とデータ入力端子７Ａ及びデー
タ出力端子８を有する検出装置７と、磁気ドメインを保
持し得る磁性材料板９と、後述するような固定磁化パタ
ーンを有する強磁性材料層１０とを具える。

このメモリ装置は、更に、外部データライン１０１を有
する制御装置１００を具え、この制御装置は端子２゜４
．６．８に接続される。

ライン１０１は２方向にデータを送ることができ、例え
ば、中央処理ユニット（ＣＰＵ）のようなユーザ装置、
チャンネル又はチャンネル制御ユニット、その他のユー
ザ装置に接続する。

受信データは制御信号及びデータ信号とすることができ
る。

これらデータはデータワード、データバイト、その他に
編成することができる。

本例では、メモリ装置はファーストイン−ファーストア
ウト（ＦＩＦＯ）バッファとして作動する。

受信データは例えば書込制御信号とデータワードを含む
ものとすることができる。

この受信データに応答して制御装置１００はデータワー
ドを既知のようにデータレジスタ内に記憶し、そのデー
タをデータコンバータ１に発送する（この際直列／並列
技術を用いることができる）。

次いでデータコンバータ１により磁化信号を供給して磁
気材料層９のストリップ状領域内の磁化パターンを制御
する。

当該幾何学的磁化パターンの詳細は後に説明する。

層９のストリップにデータを書込んだ後、駆動装置３に
より制御装置１００の端子４上の信号の制御の下で磁界
信号を発生させて、形成されたデータの列を、Ａ−Ｂ方
向に周期的に磁化されている永久（強）磁性層１０の磁
化パターンの１周期に亘り右方へ駆動する。

装置１及び３の正確な構成については後述する。

装置１において、その動作の完全な１周期が終了すると
、新しいデータストリップを端子２上の信号の制御の下
で記憶することができる。

次いで両ストリップを層１０の構造の１周期に亘り右へ
駆動する。

斯る後に、次の周期を開始することができる。

所定の周期において層９に何のデータも書込まれないこ
とがある。

これは例えば零情報（０００・・・・・・０）に相当す
る。

斯る制御の複数周期後に、層９の磁化パターンのストリ
ップがデータ取出装置５に到達したとき、この取出装置
により、制御装置１００からのライン６上の制御信号の
制御の下で、層９の磁化パターンのストリップ内に具体
化されているデータを検出装置７の方向へ取り出すこと
ができる。

この取出については後述する。

取出されたデータは接続線７Ａに現われる。

検出ユニット７は受信データをデータ信号、例えば電気
パルスに変換し、これら信号をその出力端子８に供給す
る。

制御装置１００においてこれら信号は外部データライン
１０１を経て他に送出したり、ライン２を経て再び記憶
し、ユーザ装置からライン１０１を経て受信した信号に
よる変更が行なわれないようにすることができる。

装置１．３，５．７の正確な構成については後述する。

上記メモリ装置は種々に変形することができる。

例えば比較的大きな磁性板９を設け、その上に複数個の
取出装置５を設けることができる。

この場合、これら取出装置は駆動装置３により互に分離
する。

この場合、データは板９上の複数位置で取り出すことが
できる。

取出時において磁化パターンの１部をそっくりそのまま
ＢＣ方向へ駆動することができる。

これがため、検出は片側で行なう。他方、磁化パターン
のストリップのデータは並列に取出すこともできる。

この場合、装置５，７は例エバ並列／直列コンバータと
、パルスコンバータを具えるものとすることができる。

他方、データを層９の磁化パターンに直列に入力し、斯
る後に当該ストリップを装置１の区域においてＣＢ力方
向、その最終位置に到達するまで駆動することもできる
。

磁化パターンの検出は二次元領域に亘って並列に行なう
こともできる。

本明細書において「二次元」とは領域の測寸法とも後述
する標準「バブル」 ドメインの直径に対し大きいこと
を意味する。

第２図は本発明メモリ装置の第２の例を示す。

本例では磁化パターンは磁性材料層に対し移動させない
。

本例装置は、信号入力端子２００を有する制御装置Ｃ０
ＮＴＲと、光源ＬＡＳＥＲと、偏光子ＰＯＬと、変調器
ＭＯＤと、プリズムＰＲＩと、可調整ミラー２０４と、
調整装置ＤＲＩと、位置決定ユニットＳＥと、基板２０
２を有する磁性材料のメモリ円板２０３と、駆動装置Ｍ
ＯＴと、分光器ＡＮＡＬと、検出器ＤＥＴと、信号出力
端子２０１とを具える。

円板２０３は同心トラックに沿った磁気ドメイン状のデ
ータを取出すのに好適である。

円板２０３は単一の結晶板で構成することができる。

他方、各々円板の扇形部又はその１部を埋める複数個の
結晶で構成することもできる。

層２０２は主として補強のためである。

このために、層２０２は例えば３ｍｍの厚さを有する剛
固な合成材料の層で構成する。

層２０２には更に永久強磁性材料の層を設けて、これに
より後述の磁界パターンを層２０３内に維持する。

これにより層２０３内に存在する磁気ドメイン又は背景
領域のパターンを安定化する。

層２０２（この層には更に予備層を設けることができる
）は駆動装置ＭＯＴにより破線で示す軸を介して駆動さ
れて層２０３と共に一定速度で回転する。

ライン２０５は２方向に能動で、制御ループを構成し、
駆動装置ＭＯＴを標準速度に調整する。

標準速度からのづれが太きい場合、制御装置Ｃ０ＮＴＲ
がライン２０５から阻止信号を受信する。

読取動作中、端子２００はユーザ装置（図示せず）から
のアドレスデータを受信して、所定の半径位置をアドレ
スする。

アドレスデータは調整装置ＤＲＩに供給される。

この装置はミラー２０４を図面の平面に垂直な軸を中心
に回転して調整する。

この結果、光ビームが図に示すように予定角度に亘って
デジタル的に偏向されて、所望の半径位置をアドレスす
ることができる。

光源ＬＡＳＥＲは連続的に光を出し、その光は偏光子Ｐ
ＯＬで偏光され、必要に応じ変調器ＭＯＤによりライン
２０６上の信号の制御の下で変調される。

変調器は、読取処理を行なう必要があり、更にミラー２
０４が正しいトラック上に位置する場合にのみ作動させ
る。

後者のシダナリングは図示してない。

更に、接線方向のアドレスも端子２００に受信してトラ
ックの所定の区分のみを読取ることができる。

検出器ＤＥＴは制御装置Ｃ０ＮＴＲからクロックパルス
情報を受信する。

この場合、ドメインパターンのデータの通過と同期した
検出が可能となる。

光源ＬＡＳＥＲの偏光され変調された光は偏光子ＰＲＩ
及び可調整ミラー２０４を経て磁性材料の透明円板２０
３に到達する。

層２０３及び２０２間には反射層（図示せず）が設けら
れている。

層２０３内で発生する偏光のファラデー回転はドメイン
又は背景領域の存在に依存する。

光は層２０３及び２０２の界面で反射され、層２０３で
再度ファラデー回転を受ける。

次いで、反射光は再びミラー２０４を経てプリズムＰＲ
Ｉに到達する。

このプリズムは半透明ミラー（図の対角線に配置されて
いる）を具え、反射光は分光器ＡＮＡＬを経て検出器Ｄ
ＥＴに到達する。

ライン２０５上の信号は円板の角度位置も表わすものと
することができる。

この信号に基づいて、ライン２０６，２０７上の信号を
所定のドメインパターンの位置に正確に一致させて雑音
に対する感度を下げることができる。

調整装置は位置決定ユニットＳＥからの信号も受信して
微調整を行ない得るようにすることもできる。

他方、この微調；整はメモリ円板２０２／２０３からの
距離と関連させることができる。

またこの微調整は正しいトラックに対する微調整に関連
させることもでき、この場合にも？イン２０８を介して
制御ループを構成する。

偏光子ＰＯＬ及び分光器ＡＮＡＬは所定の偏光方向の光
を略々完全に通し、この方向と垂１直の偏光方向を有す
る光は略々完全に阻止する。

□素子ＰＯＬ及びＡＮＡＬの配置はドメインが存在す；
る点を通過した光とドメインが存在しない点を通：過し
た光との間に適当なコントラストが発生する１ように選
択する。

検出器ＤＥＴには”０”信号及１び”１”信号を発生し
得るレベル弁別器を設け、□これらの信号を出力端子２
０１に発生させてユーザ装置に供給することができる。

ドメイン又は背景領域の存在はデジタルデータを構成す
るため、検出器ＤＥＴにより“０″又は“１”として検
出すべき信号振幅に常に所定の差が維持される。

この結果、装置の種々の素子に対しかなりのトレランス
が許容される。

本例装置の他の動作モードにおいては、検出器に微分入
力端子を設けてドメイン領域と背景領域との間の遷移を
正確に検出することができる。

本例装置の書込動作は分光器ＡＮＡＬ及び検出器ＤＥＴ
以外は上述の場合と同様である。

しかし、書込動作の物理的機構については後に説明する
。

種々の磁化パターン 第３図は第１図の層９の第１の磁化パターンを示す。

この磁化はファラデー効果により可視化したものである
。

図において、例えば、暗領域を磁気ドメイン、明領域を
背景領域と定義することができるが、この選択は任意で
ある。

図の境界線は板の平面を横切って延在するそれらの界面
である。

これら境界線は板の縁で自から閉じるようにするか、他
の方法で終端させる。

しかし、この点については考察しない。

本例では所望の剛性を有するガリウム・ガドリニウム・
ガーネット（ＧＧＧ）の基板を用いた。

その上にランタン及びガドリニウムを添加したイツトリ
ウム・鉄・ガーネット（ＹＩＧ）の層を液相エピタキシ
ャル（ＬＰＥ）堆積した。

その組成はＹ２ 、 Ｂ７Ｌａ６．１３Ｆｅ ３．７６
Ｏｇ １．２１０１２゛とした。

この層は厚さ２．７ミクロンとした。この層は磁気ドメ
インのパターンを収容する役目をする。

外部磁気装置がないと、任意の配列のストリップパター
ンが斯る層内に発生し、その順次のストリップは交互に
反対方向の磁化方向を有する。

本例では、これらストリップの幅は６ミクロンであった
。

このストリップパターンの形状は結晶の欠陥及び実際上
常に存在する不純物により決まる。

コラップス磁界強度（この磁界強度では板金体が１方向
に磁化される）は２８エルステツドであった。

磁気長は０．７９ミクロンであった。

この磁気長は単位ドメインウオール表面積当りのウオー
ルエネルギーと磁気材料の単位体積当りの静磁エネルギ
ーとの比で定義される（ 「Ｍａｇｎｅ ｔ ｉ ｃ
ＢｕｂｂｌｅｓＪＳ、 Ｈ，Ｂｏｂｅｃｋ等著、ノース
オランダ、アムステルダム、１９７５年、第２頁第２８
行以後参照）。

４πＭｓは１３０エルステツドであった。

第３図においては主として２つの異なる磁化パターンが
示されている。

例えば、無札（無データ）パターンはＤＥ力方向延在す
るストリップより成る。

順次のストリップは図の右側に示すように図面に垂直方
向に交互に反対方向の磁化を有する。

「黒」及び「白」ストリップの幅はＥ−Ｆ方向において
絡路等しく、コラップス磁界とランアウト磁界上の間の
値を有する図面及び板面に垂直な方向のバイアス磁界に
対して当該磁性材料中に発生する分離された安定な磁気
バブルの直径に略々一致する。

このスｔ−ＩＪツブの幅は平衡状態では前記ストリップ
幅に略々等しい。

平行ス） ＩＪツブパターンは板の材料の偏差の影響の
下で完全には安定しない。

他方、この不安定は著しく大きくはない。

その理由は、同一磁化方向のストリップ間の反発力が安
定作用を有するためである。

更に、小さいウオール長がエネルギーの点から有利であ
る。

ドメインウオールは液体の表面張力に類似の作用を示す
。

穀層に、前記結晶の欠陥は多くの場合ドメイン背景領域
のウオールの移動を困難にする作用（°ピンニングポイ
ント）を有する。

この場合１度形成された平行ストリップパターンは何の
手段を講じなくても理想的に安定する。

上述したような磁化パターンを有する層をメモリ装置に
用いるときは、その磁化パターンをイツトリウム・鉄・
ガーネットの層に沿って設けた永久強磁性材料の層で安
定化する。

この層は可撓性の又は可撓性でない合成材料の層内に埋
設した強磁性粒子を有する磁気テープとすることができ
る。

粒子の大きさはデータ記憶用磁性層の磁化パターンのＥ
Ｆ力方向周期より小さくする。

安定化層は連続構造とすることも；でき、例えばこの層
を蒸着で造ることができる。

磁気テープ又は適当な剛性板の磁化は既知の方法で行な
うことができる。

ＤＥ力方向延在する記録ギャップを有し、ＥＦ力方向一
定速度で移動する記録ヘッドを用い、そのコイルを適当
なパルス状電流信号で駆動することができる。

この場合、テープの磁化は幅狭な遷移領域で交互に反対
方向を有する。

磁化はその場で行なうことができ、第１図に示す装置に
おいては記録ヘッドを板１０の下側で移動させればよい
。

他方、強磁性層を他の場所で予め磁化することもできる
。

第２４図は磁性材料層の断面図を示す。

層２１０は永久磁性材料の安定化層であり、この層は図
面に垂直な方向に延在するストリップを有する。

これらストリップは図において交互に左及び右方向に磁
化されている。

層２１１はデータを記憶し得る磁化パターンを有する。

ドメインウオールを破線で示す。層２１１の磁化は交互
に上向き及び下向きである。

これらドメインウオールの磁化構造は図示してない。

この構造は所謂「ソフト」磁気バブルの構造に一致する
ものとすることができる。

前記ドメインウオールは層２１０内の関連する磁化スト
リップの略々中心と一致する。

層２１２の目的及び機能は後に詳述する。

層２１０，２１１は図面に垂直な方向に磁気的に微小な
構造を有する。

この点についても後に詳述する。

第３図の強磁性材料板の区域Ｅ近くのストリップはデー
タを含まない。

しかし区域Ｆ近くのストリップ（少くとも暗ストリップ
）はデータを含む。

区域Ｍ近くの複雑なパターンについては第６図を参照し
て検討する。

データ含有ストリップは黒ストリップの切れ目を構成す
る複数対のウオール（ＥＦ力方向延在する）を有する。

この種の切れ目はＤＥ力方向基本距離の多数倍の距離で
続く。

図では、この基本距離はデータを含まない部分における
暗（明）ストリップの幅に略々等しい。

切れ目の部分ではストリップの幅が僅かに広くなる１こ
れは２個の切れ目が基本距離で続く場合に最も顕著であ
る。

これは、全般背景磁界がない場合には板９内の２つの磁
化方向が略々等しい部分を覆わなければならないためで
ある。

球状化も表面張力に似たドメインウオールの特性により
決まる。

第３図において、隣接する２個の黒ストリップの切れ目
を交互に配列すること、即ち、ＤＥ力方向基本距離の半
距離だけ互にずらせることができる。

他の可能な例としてはこれら切れ目を対向する位置に発
生させることができる。

他の相互位置が有利な場合もある。

これがため、黒ストリップ内に切れ目が発生し得る位置
をもって規則正しいアレイのエレメントを構成する。

”明”ストリップに切れ目によりデータを与えることも
できる。

区域Ｍに明瞭に示すように両者のコーディングを相互妨
害作用なしに同時に用いることもできる。

ドメインパターンの発生及び検出はその幾何学的形状に
適合させる必要がある。

層１０の磁化は複数のパラメータを有し、これらパラメ
ータにより層９が共通に決まる。

第１に、この永久磁性層の保持力は充分大きくする必要
がある。

これは例えば、約２００エルステツドの値にすることが
できる。

この場合、この層は一旦磁化されると容易にその磁化を
変化し得ない。

これにより層９内に誘起される磁界の強度も重要である
。

板９を貫通するその成分の振幅はＥＦ力方向おいて略々
正弦波状に変化する。

その正弦波のピークの極性はドメインパターンの磁化に
一致する。

そのピーク値が局部コラップス磁界強度以上の場合、磁
化ストリップの切れ目の形成が禁止されて何のデータ記
憶も不可能となる。

このレベルは前述のコラップス磁界強度と相違すること
がある。

その理由は前述のコラップス磁界強度は分離された”バ
ブル”ドメインに関するものであるためである。

あらゆる場合に第３図に示すような規則性を維持する必
要があることから、上記磁界強度は低い限界値が与えら
れる。

魅力的な値は１０〜２５エルステツドの範囲内であるこ
とを確かめた。

動作領域の状態は層９の前記磁気パラメータ及びメモリ
装置の使用モードにより決める。

層９内のドメインパターンを駆動する場合には比較的低
い値を選択する。

強い静止磁界はドメインデータの移送を妨げるからであ
る。

磁性材料層９に対しドメインパターンを移動させない場
合には比較的高い値を選択する。

上述の例では、約５０エルステツドのピーク値で駆動が
不可能となった（これがため、パターンは分離されたバ
ブルに対する均一なコラップス磁界に相当する磁界強度
より大きい最大磁界に対抗して安定する）。

この点に関し、前記論文には、均一磁界中のバブルアレ
イの安定領域は分離された磁気バブルのコラムに対する
磁界強度の５分の１の磁界を必要とする旨記載されてい
る。

しかし、これは均一な磁界、従って異なる装置に関する
ものである。

本発明のパターンでは、順次の交互の向きの磁化ストリ
ップが安定化を増大する作用を有する。

この磁化パターンの第２の重要なパラメ−タは交互の磁
化ストリップの周期である。

これらのストリップ幅は外部磁気装置がない場合の層９
内の無札状態におけるストリップ幅に略々等しくするの
が好適である（前述の例では約６ミクロンで、その周期
は１２ミクロンである）。

ストリップ幅はそれより大きくても、小さくてもよいが
、平均値からのずれが大きすぎる場合には、外部印加磁
界の振幅を増大する必要がある。

この場合、ドメインパターンの駆動が一層困難になる。

第４図は第２の磁化パターンを示す。

この場合にも交互の磁化方向のストリップが存在するが
、これらストリップは同心トラックを構成する。

切れ目は接線方向位置に周期的に配列された固定位置に
位置する。

この場合、外部磁化パターンは層１０に相当する層内に
中心２１３に向う方向及びこの中心から離れる方向に交
互に磁化された半径方向に順次のストリップを有する。

使用すべき円板の領域は例えば円２１４及び２１５で囲
まれた領域である。

一般に多数の同心トラックを収容できる。

円２１５の直径を例えば約３０ｃＷＬ１円２１４の直径
を例えば２３ｃｒｒＬとし、トラック周期、従ってトラ
ック幅を約１２ミクロンとすると、約５０００トラツク
を収容できる。

各トラックは約１．５Ｘ１０’個の切れ目を収容できる
ため、円板は１０９ビツトを収容できる。

この容積は更に小さいトラック周期を選択することによ
り更に増大することができる。

接線方向の安定化装置を付加することもできる。

これらの装置については後述する。更に、センタリング
及びトラッキング手段を設けることもできる。

これらの手段は既知の方法で実現でき、例えば光学的に
検出し得るくぼみを、例えば多数の同心トラックに設け
てその光学的特性を用いて実現することができる。

読取及び／又は書込み素子の調整については例えば前記
特願昭４８−５２４６９号に記載されている。

第５図は第１図の層９の第３の磁化パターンを示す。

層１０の磁化パターンの周期は、図に隣接して示すよう
に、大きく選択する。

層１０の位置決め及び準備は前述したと同様に行なう。

第５図においても明ストリップの表面積は暗ストリップ
の表面積に略々等しい。

層１０の磁化ストリップの周期が大きい結果、直線ドメ
インウオールの安定性が低下する。

他方、この安定性は既に述べたように磁界の振幅を増大
することにより回復させることかできる。

しかし、本例ではこの安定性を調整して蛇状ストリップ
ウオールが生ずるようにする。

その蛇行の長さ周期はストリップの最小幅の約２倍とし
、その蛇行のＨＩ力方向寸法はこの最小幅の約１１から
２倍とする。

更に、これら蛇行はＧＨ力方向略々並行に延在するスト
リップに接続される。

順次の（暗）ストリップの突起はＧＨ力方向沿って同一
位置に存在させることができる。

しかし、これらの突起は互に半周期ずらせて交互に発生
させることもできる。

この磁化パターンには１個のストリップ（例えば黒スト
リップ）の順次の突起の数でデータを与えることができ
る。

また２個の隣接するストリップの順次の突起をもって零
及び１のパターンを表わすこともできる。

本例の場合において、直線ドメインウオールが安定可能
であることをＫ及びＬにおけるドメインで表わす。

ドメインＬは直線ドメインウオールを有し、３個の略々
直線のドメインウオールが順次続く。

ドメインには２個の直線ドメインウオールを有し、２個
の隣接するドメインから延在する突起がドメインにの両
側に向っている。

第６図は第４の磁化パターン（第３図の領域Ｍにも示す
）を示す。

本例は突起及び切れ目の上述した使用可能性を更に幅広
く利用する。

層１０の磁化パターンの周期は略々ＮＯ方向に延在する
暗及び明ストリップの周期に一致させる。

これらのストリップは第３図のように切断することがで
きる。

ストリップに２個の切れ目が短い距離で発生すると、こ
の場合にはその中間領域は第５図につき述べたと同様に
隣接するストリップの１個の突起になるか、或はその中
間領域は少くとも１個のブリッジによって同一種類の少
くとも１個の隣接するストリップに接続される。

この点に関連し、複数個のストリップをそれぞれ次のス
トリップに接続することができる。

これはあたかもパターン全体がＮＯ力方向交差する方向
にその周期的パターンの１周期だけステップしたように
見える。

また縦方向ストリップを形成し、その（明又は暗）スト
リップにＮＯ力方向突起を設けることもできる。

第７〜１５図に種々の磁化パターンの詳細を示す。

第７図はストリップの１つの切れ目を示す。

この種の切れ目は２進値″″１”を表わすものとするこ
とができる。

外部磁界はこのストリップの区域において切れ目を消去
させるには不充分とする。

切れ目の丸みは２つの反発力により決まる。

外部磁界は切れ目を狭くしようとする。

他方、斜線領域は表面張力と類似して減磁によりそのド
メイン／背景ウオールをできるだけ短かくしようとする
。

これは切れ目を広げようとする。

第８図はストリップ内の２個の順次の切れ目を示し、こ
の場合にはストリップ方向に順次の４個のドメインウオ
ールが存在する。

この種のパターンは２進値“１１”を表わすものとする
ことができる。

これらの１”データの１つを１個以上の他の切れ目に対
する位置決定基準として用いることができる。

これがため、この場合には切れ目の不存在がデジタル値
”０”を表わす。

第８図の分離された領域は表面張力作用のために分離さ
れたバブルとしてふるまう。

この表面張力の結果として分離された領域は消滅しない
。

これは外部磁界及びこの領域の磁化の内部磁気エネルギ
ーにより保証される。

即ち外部磁界が印加されない場合ドメインは消滅しない
。

更に、その形状は円形から相当はずれる。

即ち反対磁化方向の順次のストリップは圧縮作用を及ぼ
し、これによりその形状は偏平となり、円／楕円と方形
／長方形の中間の形状となる。

第９図は第７図の反対の例を示し、ストリップの切れ目
は明ストリップに存在する。

このように、明ストリップにもデータを含ませることが
でき、第７図の切れ目及び第９図の切れ目を同一磁性材
料層に互に無関係に発生させることができる。

他方、第９図の像は偏光器及び分光器を用いて得ること
もできる。

第１０図は２個の順次のストリップの双方の切れ目を示
す。

ここでは順次の切れ目はストリップ幅の約半分の距離だ
け離れている。

第８図に示す形状と同様にこの形状は”１１”を表わす
ものとすることができ、第８図の例よりもストリップ方
向に一層高密度にすることができる。

即ち、本例では２ビツト情報にストリップ幅に略々等し
い距離を必要とするだけである。

明ストリップの切れ目も同様に偏平となる。

更に、暗ストリップの切れ目と明ストリップを横切るブ
リッジ部との間の変り目の形状は強磁性層により制御さ
れる磁化パターンの遷移部の形状により強い影響を受け
る。

これら変り目の形状はなめらかとなるが、簡単な数学的
関係式では表わすことはできない。

第１１図は更に複雑な例を示し、本例では暗ストリップ
は２個の切れ目を有し、その分離された中間領域が次の
暗ストリップにブリッジで接続されている。

第１２図は更に複雑な例を示し、本例では分離された中
間領域が隣接する両側の暗ストリップにブリッジで接続
されている。

このパターン及び次に述べるパターンでは例えば暗スト
リップの切れ目に対し情報（０，１）を含ませることが
できる。

明ストリップの切れ目は共同して又は独立に機能させて
、隣接するストリップのＯ又は１のビット位置を指示す
るようにすることができる。

第１０図に示すパターン及び次に述べるパターンでは、
順次のストリップ間に移相が生ずる。

即ち、明ストリップを横切る“ブリッジ”は暗ストリッ
プの切れ目の位置に対し半周期ずれる。

これがため、暗ストリップの切れ目は矩形配列に容易に
配列することができる。

第８図の例では暗ストリップのみが切断されるため、こ
れを発展させて一層多くの可能性が存在する。

その理由は順次のストリップの切れ目パターン間の結合
が僅かであるためである。

第１に、切れ目位置を順次のストリップにおいて１／２
周期だけシフトすることができる。

この場合、切れ目の周期は第８図における分離領域のス
トリップ方向の長さに切れ目の寸法を加えた値となる。

斯る分離領域は無札（切れ目がない）ストリップよりも
通常僅かに幅広となり、且つ同一磁化方向のストリップ
及びその分離領域は磁気ダイポールのように互に反発し
合うために追加の安定状態が得られる。

他方、２種類のストリップの一方のストリップにのみ切
れ目が発生する場合にもこれらの切れ目を矩形配列とす
ることができる。

後述するように、その安定性を外部装置によって維持す
ることもできる。

第１３図は３個の順次のストリップに対する一層複雑な
パターンを示し、その外側の暗ストリップが切断され、
その２領域がブリッジで接続されている。

各切れ目はブリッジの異なる側に位置する。

このデータパターンは１０／１１０１とすることができ
る。

第１４図は第１３図と僅かに異なる磁化パターンを示す
。

この場合の切れ目はブリッジの同一側に位置し、このデ
ータパターンは１０／１／１０とすることができる。

第１５図は他の磁化パターンを示し、この例では１つの
分離領域がブリッジにより、切断されている１つのスト
リップに接続されている。

このデータパターンは１１／１／１０とすることができ
る。

第１３〜１５図に示す例では、所定の切れ目／ブリッジ
を配列点の固定に用いて後の検出を保償することができ
る。

第３．４．５図のような所定の場合には後述の利点のた
めに複数個の切れ目／ブリッジの１部のみを用いる。

第５図の場合には、ストリップの横方向寸法を比較的小
さくし、データを第１１図に従って記憶することができ
句分離領域を同一磁化方向の２個の隣接ストリップの一
方に常に接続する場合には極めて安定なパターンが得ら
れる。

この場合には第１１図に示すパターンは例えば情報″１
”を表わす。

この場合には、強磁性層１０の磁化を、これにより磁化
方向が同一であるが交互に強い及び弱い磁化のストリッ
プが層９内に順次に発生するようにするのが有利である
場合がある。

この場合には次の３つの基本的パターンが可能であり、
これらは第７〜１５図に示す単位パターンにより構成す
ることができる。

（ａ）切れ目を有し、選択的に分離されたストリップ部
分を発生するストリップ； （ｂ） 突起を有するが、これにより連結された追加
のストリップを持たないストリップ； （ｃ） 隣接するストリップまで到達する突起と他の
ストリップ間を連結するブリッジを有するストリップ； ドメインパターンの発生 磁気バブル、即ち略々円板状の磁気ドメインを発生させ
る種々の方法が既知である。

例えば、特願昭４９−１４５５０３号にはドメインを強
磁性材料板に垂直な方向に向いた主磁界の局部的影響に
より分割する方法が記載されている。

この方法では電流ループ内に磁性材料層上に蒸着された
パーマロイの小領域より成る互に離間した２つのバブル
好適位置を設ける。

存在するバブルを局部磁界を減少させて拡大してバブル
により２つの好適位置がが同時に覆われるようにする。

次いで局部磁界を再び増大させ、バブルを分割する。

分割されたバブルはレール状構造に沿って電流ループの
外側へ自動的に排出される。

斯るレール状構造は蒸着強磁性層により磁化された材料
のストリップで良好に形成することができ、このストリ
ップの磁化方向は導入ドメインの磁化方向と一致させる
。

前記特許出願では、駆動はドメイン相互の反発により実
現されるため他に駆動装置を使用しない。

強磁性層９の結晶欠陥等により発生するピンニングポイ
ントがない場合、不定数のドメインを順次に形成するこ
とができる。

前記特許出願は均一な背景磁界を具える装置について記
載しているが、単一バブルのレベルでは局部磁界のみが
重要であることが明らかである。

強磁性材料のヒ各テリシスの結果、外部装置は総合磁化
を可逆的に減少することができる。

強磁性材料が飽和している場合は局部磁化を可逆的に増
大することもできる。

飽和してない場合には、上記磁界の増大をもとから存在
する磁界強度以上にすることはできない。

更に、特願昭４９−１５９０８号には、均一な背景磁界
を有する領域内に、レーザ光線の局部的に調整されたパ
ルスにより磁気バブルを発生させる方法が記載されてい
る。

温度を強磁性材料のいわゆる補償温度に増大し、次いで
補償温度から下げるとバブルが発生する。

これがため、ドメインを分割する代りに直接形成するこ
とができる。

温度上昇には主磁界の局部的減少を伴なわせることがで
きる。

前記補償温度は次のように説明できる。イツトリウム・
鉄・ガーネット（ＹＩＧ）は他のイオンが置換し得る３
個の副結晶格子を有する略々立方構造を有する。

その１２２面体側結晶格子ランタンと部分的に置換され
たイツトリウムイオンで形成され、８面体側結晶格子は
ガドリニウムと部分的に置換された鉄イオンを４０％含
み、４面体側結晶格子は残りの６０％の鉄イオンを含む
（この場合にもガドリニウムと部分的に置換されている
）。

１２２面体側結晶格子磁化は酸素イオンの効果と同様に
通常無視することができる。

総合磁化は４面体及び８面体側結晶格子の磁化のベクト
ル（互に略々又は完全に反対方向）の和に等しい。

それらの磁化は温度に依存し、異なる温度係数を有する
。

それらの磁化は補償温度で互に丁度打ち消し合う。

磁気バブルを形成する後者の方法は反対方向の磁化を有
する背景領域内にストリップ状ドメインを形成するのに
も用いることができる。

この場合にはレーザ光線でストリップ状通路を照射する
必要があり、この場合にはストリップ状ドメインの発生
処理は連続処理となる。

局部磁界を充分に増大させると、バブル、その他の磁気
ドメインパターンを消滅せしめることができる。

以下に、このように発生されたドメインパターンにデジ
タル情報を与える装置のいくつかの例について説明する
。

先ず最初、第３図の下部に示すような無札磁化ストリッ
プに対して説明する。

第１６図において２個の暗磁化ストリップ１１及び１２
は図の平面に位置する磁性材料板に垂直な第１方向に磁
化されており、反対方向の明磁化ストリップで分離され
ている。

略々馬蹄形の導線１７を磁性板上又はその近傍に配置す
る。

この導線が一重流方向に駆動されると、斜線領域１８の
磁界が増大する。

図の下側の明領域はループ１７の影響範囲の外側にある
ものとする。

上記垂直磁界の増大は、その方向が領域１８の磁化方向
と一致するため領域１８の磁化形状を何ら変形しない。

領域１８の外側におけるループ内の磁界は減少し、遷移
部においてその方向が逆転し、その結果領域１８がルー
プ１７の大部分又は全部を覆うまで膨張し得る。

駆動の終了後、この膨張は可逆的に打ち消される。

その理由は明領域が再び外側からループの内側へ膨張し
得るためである。

更に、ループ電流を過度に大きくしなければ、ループ１
７の外側の磁化形状は何の変化も生じない。

磁界強度の変化はループの内側よりも外側の方が小さい
からである。

ループを反対方向に駆動すると、領域１８内の磁界が逆
転し、コラップス値まで増大して情報層内の磁化方向が
逆転し得る。

この場合ストリップ１２が切断され、この状態は容易に
逆転されない。

永久磁性層１０の保持力は充分大きいため、この層はそ
の最初の磁化を維持する。

ループ１７の外側領域は上記の駆動によって影響される
ようにする必要はない。

駆動終了後、暗ストリップはループ１７の内側部分にお
いて長さ方向に伸張し、互に接近して第７図のような微
小切れ目を形成して情報”１”が書込まれる。

第１７図は第１６図に示す装置を２重にした例を示す。

ループ１９の駆動により斜線領域２０゜２１内の磁界が
コラップス値まで増大すると、ストリップ１２に第８図
のような分離領域が形成される。

第１６図につき最初に説明した駆動の場合のように、そ
の駆動時に２部分２０．２１が不可逆変化を受けるよう
にする必要はない。

即ち、ループ１９の反対方向の駆動は、部分２０，２１
の膨張により両部分間に点線に沿ってブリッジが生じ得
るため、何の意味ももたらさない。

この場合、部分２０．２１間の中間領域の如何なる消滅
もこのブリッジにより回復されるから、以前の状態が維
持される。

これがため、第７．８．９図に示すような形状を発生さ
せることができる。

情報を導入する全く異なる方法は第３図の上部の“ドメ
イン配列”に基づく。

この場合、全ての暗ストリップは分離部分列で構成し、
各部分のストリップ方向の寸法はストリップ幅に略一致
させる。

斯る後にその切れ目を上述したように簡単な露光により
強磁性材料の補償温度以上に加熱すると、その切れ目は
消滅し、温度を下げても元に戻らない。

これがため、レーザ光線のパルスにより強磁性層の磁化
を接触永久磁性層により局部的に誘起された磁化と局部
的に一致させることができる。

この方法はバブル状ドメインパターンの形成及び切れ目
の消去に適用することができる。

第１８図は第１７図の発展例を示し、そのループ導線３
５はストリップ１１まで延在する。

導線３５を第１方向に駆動すると、斜線区域３６，３７
の磁界が逆転され、これら領域においてコラップス限界
値を越えて２個の切れ目が形成される。

斜線領域３８の区域でも磁界がその方向を逆転され、コ
ラップス限界値を越える。

この場合ストリップ１１．１２は局部的に膨張してスト
リップ１１゜１２間に連結ブリッジ部を形成する。

電流パルスの終了後、形成された切れ目及びブリッジは
そのまま残り、第１図と同様のパターンを形成する。

電流パルスの作用はホーク状ループの右側及び左側では
明ストリップを横切るブリッジを形成するには一般に不
充分である。

即ち、これらの区域ではホーク状ループの１つの脚部の
磁界のみが作用するだけであるからである。

導線３５０反対方向の駆動は第１７図について述べたと
同一の理由により有効とならない。

第１９図は更に他の例を示す。

導線２８を一方向に駆動すると、斜線領域２９に切れ目
が形成され、斜線領域３０にブリッジが形成される。

これらは第１８図の斜線領域３６及び３８について述べ
たと同様にして形成される。

反対方向の駆動の場合には、領域２９Ａにブリッジを、
領域３０Ａに切れ目を形成することができる（この場合
ループ内領域２９Ａが無札ストリップ１１の小部分とオ
ーバラップするようにする必要がある）。

これがため、記憶情報の逆転が駆動方向の逆転により可
能である。

ストリップ１１は容易に切断されない。

その理由はこの部分では導線２８の２個の脚部が互に接
近して配置されていないためである。

斯くして第１０図と同様のパターンが形成される。

第２０図は更に他の例を示す。

導線３１を第１方向に駆動すると、斜線領域３２．３３
に切れ目が、斜線領域３４にブリッジが形成される。

これは上述したと同様に起る。

導線３１を反対方向に駆動すると、同様にストリップ１
１及び１２に２個の切れ目が、それらの間にブリッジが
発生する。

これがため第１４図と同様の安定なパターンが形成され
る。

第２１図は更に他の例を示す。

導線２２を第１方向に駆動すると、斜線領域２３，２４
，２６゜２７に切れ目が、斜線領域２５にブリッジが形
成される。

このパターンは第１５図のパターンに幾分類似するが、
本例ではブリッジは２個の分離領域間に存在する。

第１５図のパターンは、ホーク状ループの片側の半部を
領域２６がループの外側となるように短かくすることに
より達成される。

導線２２を反対方向に駆動すると、両ストリップ１１及
び１２が領域２５の区域で切断されると共に、その両側
にブリッジが形成される。

このパターンは第１２図において暗ストリップと明スト
リップを交換したパターンに相当する。

このように形成された上述の両パターンとも安定である
。

第１３図のパターンの発生方法は図示してない。

このパターンは、第２１図の領域２４，２５，２７のみ
を含む多層導線により実現できる。

この場合駆動導線を２個の順次の領域間を横切らせてこ
れら領域を交互に反対方向に磁化する。

これがためこの導線は４５°に亘り延在するダブル蛇行
導線とする。

以上によれば、所望のドメインウオールを同時に形成す
ることができる。

順次のパターン形成法（既に述べたレーザ装置により順
次アドレスしながら形成する方法は除く）については後
述する。

本発明装置では、第１６〜２１図の任意の１つの装置を
設け、その導線を駆動すること又は駆動しないことによ
り情報を書込むことができる。

他方、この種の種々の発生器のいくつかを設けることも
できる。

この場合、選択された発生器の駆動により種々のデータ
を書込むことができる。

第１６〜２１図に示す装置を用いて切れ目のない磁気ド
メインストリップに切れ目及び／又はブリッジにより情
報を導入することができる。

同様に、切れ目及び／又はブリッジを除去することもで
きる。

例えば第１６図の領域１８に切れ目がある場合、この切
れ目は強磁性板のその部分の局部磁界を増大させること
により消滅させることができる。

前記装置により磁化パターンを変更することもできる。

第２２図は第５図のパターンに類似の磁化パターンを示
す。

この場合には永久磁性層の磁化の波長を、直線ドメイン
／背景領域ウオールが容易に蛇行する程度に大きくする
。

他方、この周期はストリップの切れ目又はストリップ間
のブリッジが容易に安定しないように長くする。

所定の場合には例外が起り得る（例えば第５図にに、Ｌ
で示す略略直線のドメインストリップ参照）。

第２２図においては論理値″０”をストリップ１５のス
トリップ１６方向の各突起に割当て、論理値°１”をス
トリップ１６のストリップ１５方向の各突起に割当てる
ことができる。

この場合、第２２図に示すパターンは左から右へ情報０
０００１０１１を含む。

本例ではストリップ１５，１６の反対側辺は直線である
。

２個の順次のストリップは突起情報の同様のパターンを
含むこともできる。

情報は明ストリップ２１６内に具現されているものとみ
なすこともできる。

この明ストリップも暗ストリップと同様に突起をもった
直線部分から成り、蛇行形状を有する。

他のストリップパターンも可能であり、両側に突起情報
をもった直線部分から成るパターンとすることもできる
。

上述のパターンの情報は次のようにして変更することが
できる。

導線３９を一方向に駆動すると、斜線領域４１の磁界が
反転し、コラップス磁界を越えて増大する。

この結果、ストリップ１６と領域４０とを結ぶブリッジ
が形成される。

他方、領域４２の磁界もコラップス値を越えて増大する
。

この領域では接触永久磁性層の磁化もこれに寄与する。

この結果、ストリップ１５と領域４０との連結部が切り
離される。

導線３９の駆動終了後、領域４０はストリップ１６に安
定に連結されたままとなる。

導線３９の反対方向の駆動は何の意味ももたらさない。

この場合、所定の場合にはストリップ１６に切れ目を発
生させることができるため、第５図のパターンと第３，
６図のパターンの合成パターンを発生させることができ
る。

所定の用途においては、この種の合成パターンが有利で
ある。

第５，２２図のドメインパターンは他の利点を有する。

即ち、一続き内の２進値の各位の順次のエレメントの数
についての制限がない。

これは、中心領域（４０）とストリップが常に連結され
るためである。

同様のことが他のパターン、例えば４個のエレメント（
２個の切れ目と２個のブリッジ）を有する第１２図に示
すパターンにもいえる。

これら４個のエレメントの１つにより位置を定めれば、
他の３個のエレメントはランダムに選択することができ
る。

以上、レーザ光線によるドメインパターンの発生法及び
外部磁界の局部的作用によるドメインパターンの発生法
について説明した。

全般的ドメインパターンを発生させることもできる。

第１の方法としては、ストリップ状磁化パターンを有す
る補助永久磁性層を層９に対向配置し、次いで再びこれ
を取り去ることができる。

そのストリップパターンが層１０のパターンに一致し、
磁化が充分強い場合にはこの方法により第３図の下側部
分に示す無札ストリップパターンが発生する。

このパターンは補助層を除去しても維持することができ
る。

その追加の磁界は層１０の保磁力を越える程強くしては
ならない。

他方、層１０を一時的に除去し、層１０を後に再び取付
けることもできる。

磁化パターン相互のシフトはストリップ方向に対し大き
なトレランスがある。

このトレランスはストリップの幅方向に対しては小さい
が、殆んどの場合ストリップ幅の１が許容される。

ストリップパターン全体を横方向に移動させることは容
易であるが、この場合には前記トレランスは小さすぎる
。

斯くして”ブランク”ストリップパターンが形成される
。

補助層の磁化パターンは第２４図の層２１０と同一構造
とすることができ、同一の方法で設けることができる。

補助層の位置決めは簡単な機械的手段で実現できる。

例えば磁気テープ片の位置決めと共通に行なうことがで
き、簡単のためここでは説明しない。

補助層の材料は第１図の層１０と同様の材料とすること
ができるが、その磁化はそれよりも強＜シ、例えば飽和
磁化に一致させる。

飽和磁化は層１０の飽和磁化と一致させることができる
が、それより高く又は低くすることもできる。

次いで、前記補助層を除去し、予定角度だけ回転させた
後再び取付けることができる。

既に述べたように、ブランクストリップは外部磁気装置
（層１０）がなくても充分に安定化し得る。

前記角度は約９０とすることができる。

６０以上の他の角度も好適である。

磁化が充分強い場合、板９の磁界が外部装置により局部
的にコラップス値以上となることができる。

従って補助層の除去後に永久化し安定し得る切れ目がド
メインストリップに発生する。

切れ目はドメイン領域及び背景領域の両ストリップに発
生し得る。

２種類の切れ目の内１種類のみを発生させることもでき
る。

これは、板９の平面に垂直な弱い均一磁界により２つの
磁化方向の一方が他方より切れ目に抗して一層安定する
ようにすることにより実現できる。

この磁界は例えば１０エルステツドとすることができ、
特定のパターンを設けた後、この磁界を除去することが
できる。

斯くして第３図の上部に示すパターンが得られる。

第３図の低部に示すパターンはこの区域において前記補
助層及び板９とを大きく離間することにより乱されるこ
となく維持したものである。

層９に、補助層内の磁化パターンの特定の形状により一
硫化方向のストリップのみを設けることもできる。

これは外部印加磁界のピークを両方向において相違させ
ることにより可能である。

これらピークの形状は１つ以上のフーリエ成分で表わす
ことができる。

ピークは高次のフーリエ成分の結果として他方向より一
方向に大きい。

第４〜第６図に基づく磁化の基本パターンも同様の手段
によって発生させることができ、斯る後１に特定の変更
によりデータを書込む。

第４図の補助層はリング状及びスター状磁化パターンを
有する２個の素子を必要とする。

第５及び第６図に示すパターンも第３図のパターンと同
様に第４図に示すような回転対称配置に変更することが
できる。

ドメインパターンの移送 ドメインパターンの移送及び関連する安定化手段につい
て説明する。

第２図に示す装置におけるような所定の場合においては
主パターンを移送する必要はない。

更に、読取専用メモリに関する場合にはパターンに伺の
変更も行なう必要がない。

この場合には、安定化を、ドメインウオールの移動を例
えばデータパターンの形成後イオンインプランテーショ
ンによるピンニングポイントの導入により不可能にする
ことにより達成することかできる。

更に、既に述べたように、第２４図は層２１１内のドメ
インパターンの安定化を層２１０内の交互に磁化したパ
ターンにより行なうことを示す。

これがため、この図はストリップの横断面図である。

層２１７，２１８，２１９及び層２２０゜２２１．２２
２は位置２２３及び２２４の区域におけるストリップ方
向の２個の断面を示す。

位置２２３の区域では、磁性材料層２１８は順次のドメ
インウオール対の形の情報を含み、ドメインストリップ
は下向き磁化ベクトルを有する幅狭背景領域で切断され
ている。

曲線２２５は位置２２４の区域における軸２２６に沿っ
た方向の層２１０の磁化変化を示す。

即ち、ストリップを横切る方向に周期的に変化する磁界
にはストリップに沿って第２の周期的変化が存在する。

その振幅を本例では前者の磁界変化の振幅の１とする。

これを層２１９内の大きい矢印及び小さい矢印で示す（
この区域ではその磁化方向は図面に垂直な方向となる）
。

図は層２１９内の２個のストリップの界面を示す。

外部発生磁化も変化し、点線の矢印で示す。

ドメインストリップの切れ目は外部発生磁界が最も弱い
区域に良好に存在すること明らかである。

この場合パターンは安定する。層２１２゜２１７．２２
０はドメインパターンを駆動する働きなし、後に説明す
る。

第２３図は第３図に従ったドメインパターンの平面図で
ある。

この図は６個の順次のストリップを示し、これらストリ
ップにおいては隣接する強磁性層１０により発生された
磁化に対する好適方向は例えば上向きである。

これらのストリップには、一例として同一の磁化をもっ
た３個の各別のドメインを示す。

これらのドメインを斜線を付して示す。

これらのストリップ間には磁化の好適方向が反対方向の
ス） ＩＪツブが存在する。

ドメイン１０５は１周期の長さを有し、ドメイン１０６
は２周期の長さを有し、ドメイン１０７は少くとも５周
期の長さを有する。

駆動は、略々均一な背景磁界内におけるハード及びソフ
トバブルドメインの配列に対し前記論文に記載されてい
る方法と同一の方法で２方向に行なわれる。

前記層２１２゜２１７．２２０に配置した導体対１０９
，１１０゜１１１．１１２を具える導体システムを設け
る。

これら導体対をスｔ−ＩＪツブ構造の約４百周期に亘り
互にずらせて配置する。

これら導体を電流パルス発生器（図示せず）に接続し、
ドメインパターンをストリップ方向と交差する方向に移
動させる。

下方向移動を制御する必要がある場合には導体１０９．
１１０を駆動して、これら両溝体間の局部磁界をドメイ
ン１１３，１１４，１１５，１０７の磁化に対し反対方
向とする。

これによりこれらドメインのポテンシャルエネルギーが
増大する。

非対称配列の結果として、これらドメインは導線１０９
．１１０間から図の下方向へ駆動される。

ドメイン１０５，１０６等も下方向へ引きつけられる。

その理由は、この場合好適位置がこの導体対のすぐ外側
に生ずるためである。

ドメインストリップは互に反発し合う。

従って他の全てのストリップも図の上から下へ僅かに駆
動される。

この方向には同様の導体対が更に設けられており、これ
らが駆動される。

更に、同時に導体１１１゜１１２の駆動によりこれら導
体間にドメイン１１６の好適位置を生起することができ
、これによりドメインパターンの駆動を増強する。

この種の駆動の場合、層１０の磁化パターンの抗力に打
ち勝つ必要がある。

このことは、層１０の磁化を強くしすぎなければ、ドメ
インパターンのデータを失なうことなく容易に可能であ
る。

この場合、層９内に層１０により生ずる勾配を補償する
必要がある。

上述の処理はドメインパターンを半波長シフトする。

パターンを更に半周期駆動するには導体対を反対方向に
駆動する必要がある。

次いでパターンを層１０内の磁化パターンにより再び安
定化することができる。

後者のパターンは高い保持力のためにそのまま維持され
る。

導体１０９〜１１２の電流パルスの波形及びこれら導体
間の距離は変えることができる。

しかし、データの安定化は第２４図について述べたよう
に層１０のストリップ方向の周期的変化により行なう。

この安定化は他の方法、例えば層９の材料の局部的制御
により実現することもできる。

これを第２３図に２個のストリップ状条溝１１７，１１
８で示す。

ドメインウオールはこの条溝を横切って移動することが
困難である。

これらの条溝はストリップの１周期毎に設けることもで
きる。

本発明装置には更に蛇状導体１１９を設ける。

これに周期的電流を流すことによりドメインを図の左か
ら右へ又はその逆の方向へ駆動することができる。

図の右方へ又ハその逆方向へのみ移動させるにはパーマ
ロイの小素子を設けることができる。

斯くしてドメインを図示の２次元領域から取り出したり
この領域内に導入することができる。

移動の好適方向を与えるにはパーマロイの小素子を設け
ることができる。

蛇状導体はそれ自体既知である。

これら導体はバブル状ドメインの移動に用いることがで
きる。

蛇状導体に交互に反対方向の半周期電流を流すと、順次
のループ（導体の半周期）内のドメインに対し好適位置
が形成され、前記パーマロイ素子は機械的なつめのよう
に作用することができる。

この区域ではストリップ方向の安定化は省略できる。

このようにして発生器により形成されたドメインなそこ
（第１図の駆動素子１）から検出器（第１図の駆動素子
５）に向は駆動することができる。

導体１１９による駆動はドメインに作用するものとして
説明したが、ドメイン／背景ウオールに作用するものと
して説明することもでき、その効果に変りはない。

その結果、第２３図のドメイン１０６゜１０７．１０８
のような長いドメインも蛇状導線１１９で駆動すること
ができ、そのデータ内容が破壊されることはない。

唯一の条件は、蛇状ループ内のドメイン磁化と反対方向
の外部磁界が局部コラップス値に達しないようにするこ
とである。

既に述べたように、このコラップス磁界の値は分離され
たバブルドメインに対するコラップス値から相違させる
ことができる。

蛇状導線１１６から小距離の点においては既にその磁界
は次の暗ストリップ内のドメインを影響しない程度に減
少している。

他方、２個以上のストリップドメインを一緒に駆動する
こともできる。

これは、蛇状導線１１９を所望数のストリップを覆うよ
うな幅とする（空間的周期は同一にする）ことにより実
現できる。

この場合、順次のストリップ間にブリッジを存在させる
ことができる。

この場合には第１０〜第１５図に示すようなパターンも
駆動することができる。

この場合、追加の条件として、第２３図のバブルドメイ
ン１１６のような駆動されるドメイン領域が隣接する（
非駆動）ストリップの（バブル）ドメインに連結されな
いようにする必要がある。

これは、さもなければ新しい切れ目やブリッジが発生し
て、データが誤ったものとなるためである。

同様に、第２２図に示すようなドメインパターンもスト
リップ方向に駆動することができ、この場合にも同様の
条件が必要とされる。

上述した二次元ドメイン領域は限定された寸法のもので
ある。

領域の縁部に境界を形成するには既知の手段を用いるこ
とができる。

これらの手段は層９の処理、即ち層９内に、例えばピン
ニングポイントの形成又は材料の変更により駆動されな
い又は駆動不能ドメインを設けることにある。

この既知の手段はそれ自体既知であり、ここでは説明を
省略する。

ドメインパターンの検出は既知の方法で実現できる。

ファラデー回転及び磁気抵抗効果の利用については既に
述べた。

ドメインパターンの１部分を選択的に消去することがで
きる。

この点については第１６図を参照する。

この種の検出器は２個の別個の導線を具え、各導線は導
線１７と同様の形状を有する。

一方の導線を駆動して領域１８の区域に切れ目を形成す
るとき、他方の導線に電流パルスが誘起される。

誘起された電流パルスの値は切れ目が領域１８に予め存
在したか否かに依存する。

他方、切れ目は反対方向の駆動により消去することもで
きる。

このとき誘起される信号も切れ目が存在したか否かに依
存する。

この駆動は１周期の幾分正弦波状の電流により実現する
こともできる。

この場合、誘起信号も幾分対称又は非対称になる。

この種の検出方法は他のループ形状の導線で実現するこ
ともできる。

所定の場合には１つのループにより既存のドメインパタ
ーンに応じた種々の信号を発生させることができる。

検出信号は既知の読取増幅器及び／又は弁別器に供給し
、その出力を第１図の制御装置１００に供給する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明メモリ装置の第１例の構成図、第２図は
本発明メモリ装置の第２例の構成図、第３〜第６図は磁
化パターンの第１〜第４例をそれぞれ示す線図、第７〜
第１５図は磁化パターンの細部の第１〜第９例をそれぞ
れ示す線図、第１６図〜第２２図はデータパターン発生
器の第１〜第７例を示す線図、第２３図は二次元ドメイ
ン領域を示す線図、第２４図は本発明装置の一例の断面
図である。 １・・・・・・データコンバータ、２・・・・・・デー
タ入力端子、３・・・・・・駆動装置、４・・・・・・
駆動制御端子、５・・・・・・データ取出装置、６・・
・・・・制御端子、７・・・・・・検出装置、７Ａ・・
・・・・データ入力端子、８・・・・・・データ出力端
子、９・・・・・・磁性材料板（第１層）、１０・・・
・・・強磁性材料層（第２層）、１００・・・・・・制
御装置、１０１・・・・・・外部データライン、Ｃ０Ｎ
ＴＲ・・・・・・制御装置、２００・・・・・・信号入
力端子、ＬＡＳＥＲ・・・・・・光源、ＰＯＬ・・・・
・・偏光器、ＭＯＤ・・・・・・変調器、ＰＲＩ・・・
・・・プリズム、２０４・・・・・・可調整ミラー、Ｄ
ＲＩ・・・・・・調整装置、ＳＥ・・・・・・位置決定
ユニット、２０３・・・・・・磁性材料のメモリ円板（
第１層）、２０２・・・・・・基板（第２層）、ＭＯＴ
・・・・・・駆動装置、ＡＮＡＬ・・・・・・分光器、
ＤＥＴ・・・・・・検出器、２０１・・・・・・信号出
力端子、１１，１２，１５，１６・・・・・・暗磁化ス
トリップ、１７，１９，２２，２８，３１．３５，３９
・・・・・・書込導線、１０５，１０６，１０７，１０
８゜１１３〜１１６・・・・・・ドメイン、１０９，１
１０゜１１１．１１２・・・・・・駆動導線、１１９・
・・・・・蛇状導線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１座標軸方向に対し略々直角に延在するドメイン
   ウオールを有すると共に層に略々垂直な方向に交互に反
   対向きの磁化方向を有するストリップドメインを交互に
   含むストリップドメインの二次元パターンを有する磁性
   材料のドメイン層と、前記ドメイン層内に、前記第１座
   標軸方向に略略沿って延在する少くとも１対のドメイン
   ウオールを発生させる発生装置と、 前記第１座標軸方向に略々沿って延在する前記ドメイン
   ウオール対を検出する検出装置とを具え、前記発生装置
   によって発生される第１座標軸方向に沿って延在する各
   ドメインウオール対はストリップドメインを第１座標軸
   方向に略々沿って遮断して反対磁化方向の隣接ストリッ
   プドメインまで延在する切れ目、即ちこれにより遮断さ
   れたストリップドメインの磁化方向と反対方向の磁化を
   有する遮断領域を構成するものとし、 更に、ドメイン層内の交互の磁化の周期に略々等しい周
   期で第１座標方向に周期的に交番する磁化を有し、該磁
   化によってドメイン層に垂直な磁界成分を発生してドメ
   イン層内の前記ストリップドメインの二次元パターン及
   び前記切れ目を安定化させる外部バイアス装置を具え、
   該外部バイアス装置はドメイン層に略々平行に隣接する
   強磁性材料の層で構成したことを特徴とするメモリ装置
   。 ２ 第１座標軸方向に対し略々直角に延在するドメイン
   ウオールを有すると共に層に略々垂直な方向に交互に反
   対向きの磁化方向を有するスストリップドメインを交互
   に含むストリップドメインの二次元パターンを有する磁
   性材料のドメイン層と、前記ドメイン層内に、前記第１
   座標軸方向に略略沿って延在する少くとも１対のドメイ
   ンウオールを発生させる発生装置と、 前記第１座標軸方向に略々沿って延在する前記ドメイン
   ウオール対を検出する検出装置と、更に、如何なる外部
   磁界もない場合にドメイン層内に発生し得るストリップ
   ドメイン幅の標準値の２倍以上４倍以下の周期で第１座
   標軸方向に周期的に交番する磁化を有する外部バイアス
   装置とを具え、且つ 前記発生装置により発生される前記ドメインウオール対
   はストリップドメインから反対磁化方向の隣接ストリッ
   プドメイン内に突出する一硫化方向の突起を構成するも
   のとし、前記外部バイアス装置はドメイン層に略々平行
   に隣接する強磁性材料層で構成したことを特徴とするメ
   モリ装置。