JPS586574A - 磁気バブル転送路切換え回路 - 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】 ものである。更に詳しく述べればイオン注入コンティギ
エアス・ディスク・バタンを用いた磁気バブル転送路間
で磁気バブル転送方向を切り換える磁気バブル転送路切
換え回路に関するものである。

磁気バブルを情報とする記憶素子（以下単に磁気バブル
素子と称す）の磁気バブルの転送法は、従来は、パーマ
ロイの様な軟磁性体パタンを面内回転磁場で順次磁化し
てその磁化によってバブルを転送するパーマロイ転送パ
タンを用いるのが一般的であった。しかし乍ら、このパ
ーマロイ転送パタンを用いる磁気バブル素子ではそのバ
タン寸法精度の要求からあまり情報記憶密度を太き（す
ることが出来ないことが周知となってきた。この点を改
良した新しい磁気バブル転送方法を用いた磁気バブル素
子が１９７７年ワイ・ニス・リン等（Ｙ　、　８　、　
Ｌｉｎ、Ｇ、　Ｓ　、Ａｌｍａｓｉ　ａｎｄＧ、　Ｅ　
、Ｋｅｅ−ｆｅ）によって雑誌ジャーナル・オブ・アプ
ライド・フィジックス第４８巻第１２号＠５２０１頁か
ら第５２０８頁に記載された文献（ＪＡＰＡ８αり、ｐ
ｐそれは、磁気バブル転送路として、磁気バブル材料膜
面上に、イオン注入法によって設けられた連なった珠子
玉状バタン列（コンティギュアス・ディスクバタン）を
用いた磁気バブル素子である。

コンティギュアス・ディスクバタン（以下Ｃｂバタンと
略称する）列で構成される磁気バブル転送路をもつ磁気
バブル素子の特徴は、従来のパーマロイ転送バタンと同
じ寸法精度を用いた場合より高密度の記憶容量の素子を
構成出来ることであることはよく知られている。

ＣＤバタンを用いた磁気バブル素子を効率よく構成する
ためには、このメモリ構成を従来のパーマロイ、転送バ
タンを用いた磁気バブル素子と同様に情報を蓄積す゛る
多数のループ状転送路（マイナーループ）と情報をアク
セスするための転送路（メジャー転送路）から成るメジ
ャー／マイナーループ構成番こすることが重要である。

このメジャー／マイナーループ構成に不可欠な機能は、
マイナーループの磁気バブルをメジャー転送路に移動さ
せたり、メジャー転送路の磁気バブルをマイナーループ
へ移動させたりする磁気バブル転送路切換え回路である
。

一般にＣＤバタン磁気バブル素子の転送路切換え回路は
、ティー・ジェイ・ネルソン等（Ｔ、Ｊ。

Ｎｅ１ｓｏｎ　、　Ｐ　、Ｉ　、　Ｂｏｎｙｈａｒｄ　
、　Ｊ　、　Ｅ　、　Ｇｅｕｓｉｃ　、　Ｆ　’＋　Ｂ
　、　Ｈ−ａｇｅｄｏｒｎ　、Ｗ、Ａ　、Ｊｏｈｎｓｏ
ｎ　ａｎｄ　Ｗ、　Ｄ　、　Ｐ　、Ｗａｇｎｅｒ　）に
よって１９８１年に発表された雑誌アイ・イー・イー・
イー・トランザクションズ・オン　マグネティクス第１
７巻＄１号第１１３４頁から第１１４０頁に記載の文献
（Ｉ１３Ｅ　ＴＲＡＮ、ＭＡＧＮｏＭＡＧ−１７（４）
１）　、ｐ９１１３４〜１１４０　（１９８１）　）で
明らかな様に、マイナーループを構成するＣＤパタンと
、メジャー転送路を構成するＣＤパタンと両者間に設け
られた導体バタンによって構成されている。

そしてマイナーループのＣＤパタンとメジャー転送路の
ＣＤパタンは分離している。

この様な転送路切り換え回路は、面内回転磁場によって
夫々の転送路のＣＤパタンの周りに生じるチャージドウ
オール（Ｃ０Ｗ、）の相互作用と導体パタンに通じる電
流パルスによって生じる導体層りの局所的バイアス磁場
分布の変化によって磁機バブルの転送路を切り換えるも
のである。従って夫々の転送路のＣＤバタン間の距離が
小さすぎるとそ＠Ｃ，Ｗ、の相互作用が強くなりすぎて
、夫々の転送路の独立機能が失われてしまう。又、その
距離が大きすぎると相互作用はなくなり、導体パタンか
らの発生磁場だけではうまく磁気バブルの転送路が切り
変わらなくなる。ＣＤバタン間でのＣＷの相互作用の強
さは、ＣＤバタン間の距離ばかりではなく、ＣＤパタン
の存在するバブル駆動層の材料の磁気異方性、飽和磁化
、磁気的歪−の大きさ等に依存するため、夫々のパラメ
ーターの厳しいコントロールが必要となる０これは磁気
バブル素子の製造の面から見ると、少しのパラメーター
の変化でその動作特性が大きく変化するために大きな欠
点となっている。

本発明はこの様な従来のＣＤバタン磁気バブル素子の欠
点を持たない磁気バブル転送路切換え回路を提供するこ
とを目的としてい６０本発明の特徴は、マイナールーズ
のＣＤパタンによるＣＷとメジャー転送路のＣＤパタン
によるＣＷの相互作用が極めて小さくなる様両者のバタ
ン距離を充分に大きくシ、その間を少くとも２層の導体
層に設けた開孔パタン列よりなる第３の磁気バブル転送
路で絡ぐことにある。

次に従来屋の転送路切り換え図の欠点を図面を用いて詳
細に説明する。２１！１図は従来の磁気バブル転送路切
り換え回路の代表例を示す。メジャー転送路ｌとマイナ
ーループ２はｄで示す適当な距離を隔てて設けられてい
る。両者の間にはヘアピン状導体バタン３が設けられて
いる。各転送路は６で示す磁気バブルのイージーストラ
イプ方向（黒丸の方向）に位置的に関係づけられて設置
されている。この転送路切り換え回路は次の如く動作す
るＧ メジャー転送路ｌの導体パタンのスロット部１１に磁気
バブルが６で示す面内回転磁場（Ｈりの回転に従って転
送されてきたときに導体パタン３　　゛に５で示す期間
電流パルスを通じる◎この電流によって生じた４で示す
局所的バイアス磁場の分布で磁気バブルはマイナールー
プ２のコーナーのＣＤパタン２１にＨＲの方向が６２に
なりＣＷ７２が発生するまでスロット部１１に留ってい
る。モしてＣＷ７２に引かれてマイナーループへ磁気バ
ブルがその転送路を変える。

従って、転送路間隔ｄが小さいときには、マイナールー
プのコーナーＣＤパタンに発生するＣＷ７２やＣＷ７３
のために、メジャー転送路の磁気バブルは正常にメジャ
ー転送路を転送せずにマイナーループへ移動してしまう
エラ：が生じ易くなる。

又、転送路間隔ｄが大きくなると、ＣＷ７２と導体パタ
ンスロットｉ＠Ｓｌｌの距離も大きくなり、ＣＷ７２に
よっては磁気バブルはマイナールーズの方へは引かれな
くなって転送路切り換え動作にエラーが多くなる０発生
するＣＷの長さ、強さは磁気バブル素子の材料特性やイ
オン注入条件、成膜プロセス条件に対して敏感であるた
め、この様な従来型の転送路切が換え回路は動作の安定
性が良くない欠点を有していた。

この様な欠点を克服した本発明に係る転送路切１換え回
路は次の如き構成をもつ。面内回転磁場の第１の位相で
磁気バブルの安定点となるメジャー転送路のＣＤパタン
の１ｇ１の部分と面内回転磁場の第２の位相で磁気バブ
ルの安定点となるマイナーループ転送路のＣＤパタンの
第２の部分を有し、前記第１の部分と第２の部分間を２
層の帯状導体に設けた開孔パタン列でなる電流駆動方式
磁気バブル転送路で結んでいる。

次に本発明及びその実施例を図面を用いて説明する。第
２図は本発明の第１の実施例を示す。ＣＤパタンより成
るメジャー転送路ｌは、６で示す回転磁場の−ｙの方向
で磁気バブルが安定となる第１の部分１１を有している
０又ＣＤバタンより成るマイナーループ転送路２は、６
で示す回転磁場のｙの方向で磁気バブルが安定となる＠
２の部分２１を有する。更にメジャー転送路ｌ及びマイ
ナーループ転送路間には開孔状パタン３１１，３１２゜
３１３等を持つ第１の導体パタン３１と開孔状バタン３
２１，３２２，３２３等を持つ＃！２の導体パタン３２
が設けられている。開孔状バタン３１１，３１２，３１
３等及び３２１，３２２，３２３等は互に少しずれて重
なり合っていて実質的に、エイ・エイチ・ボベック等（
Ａ　；　Ｈ、Ｂｏｂｅｃｋ　、　Ｓ　、Ｌ　、Ｂｌａｎ
ｋ　、Ａ　、　Ｄ　、Ｂｕｔｈｅｒｕｓｓ　。

Ｆ　、　Ｊ　、Ｃ１ａｋ　ａｎｄ　Ｗ　、８　ｔｒａｕ
ｓｓ　）によって１９７９年雑　　−誌ベル・システム
・テクニカルジャーナル第５８巻第６号＠１４５３頁〜
ｇｇ１５４０頁に掲載された文献（Ｂ、Ｓ、Ｔ、Ｊ、ｖ
ｏｌ、５８　Ｑ１６６）　、ｐｐ１４５３〜１５４０（
１９７９））で述べられた２ＮＩＩ導体による電流駆動
磁気バブル転送路３００を形成している。この電流駆動
転送路３００は前記の部分１１と２１間を結んでいる。

次に本実施例の転送路切換え回路の動作の説明を行なう
。まずマイナーループからメジャー転送路へ陽気バブル
を移動させるトランスファー・アウト動作の説明を行な
う。マイナーループにある磁気バブルが面内磁場の回転
に従ってマイナーループＣＤパタンの第２の部分２１に
来たとき即ち、回転磁場が６に示すｙ方向（第１の位相
）になったときに回転磁場を停止しかつ強度を０にする
０パタンの部分２１に生じていたＣＷはこれに件ない消
失する。回転磁場の停止と同時に導体パタン３１及び３
２に夫々電流パルスＩｓ　、Ｉｔを矢印ａ。

ｂ、ｃ、ｄに示す順に印加する。このようにすると部分
２１にある磁気バブルはＣＷの消失のため容易に開孔パ
タンの夫々対応する位置ａ−＋ｂ−＋Ｃ→ｄ　−＋　ａ
→の如く転送されてゆく。ある程度の距離を磁気バブル
が転送したとき、再び面内回転磁場を停止したと同じｙ
方向より印加を始める。このとき部分２１にＣＷが生じ
ても、磁気バブルは充分にＣＷより離れているためそれ
によって引き戻されることは無い。面内回転磁場の印加
方向が−ｙ方向（第２の位相）になるときに丁ｆｆｆｉ
気バブルは開孔パタン３２３のｄの部分に来て、そして
１１、Ｉｔの印加が終了する様に予めそのタイミングを
定めておく◇開孔パタン３２３の部分ｄはメジャー転送
路の第１の部分１１と一致しているため、それ以降は面
内回転磁場の回転に従って磁気バブルはメジャー転送路
を転送することになり、ここにトランスファー・アウト
動作が完了する。このと意の面内磁場成分ＨＸ、ＨＹ及
び電流パルス１１．Ｉｔの印加タイミングを第３図（２
）に示しておく。メジャー転送路からマイナーループへ
移動するトランスファー・イン動作に関してはこの順序
を逆にすれば良いので、ここでは特に説明を省く。第３
図０に示す磁場、電流印加タイミングの様に、回転磁場
を停止させることなくトランスファー・イン、トランス
ファー・アウト動作も行なえることは明白である。

電流駆動転送路３００と、メジャー転送路及びマイナー
ループでの磁気バブルの転送方式が異なっているため、
電流駆動部分での電流印加周期は回転磁場の回転周期と
同期する必要がない。又一般に電流駆動の駆動周改数は
回転磁場のそれに比べて充分に太き（することか容易で
ある。従ってマイナーループとメジャー転送路の間隔を
電流駆動転送パタンの数を増すことにより大きくしても
、その間の移動時間は殆んど問題にならない。この間隔
を大きくすると、前述の従来例の様な単純転送の誤動作
は生じなくなる。又大きくすることによる転送路間の移
動も全く問題も無くなる。

次に本発明の第２の実施例を第４図に）を用いて説明す
る。本実施例はメジャー転送路１としてスリット部分を
有するＣＤパタンで構成されている　例である。６で示
す回転磁場の第１の位相（−ｙ方向）での磁気バブルの
メジャー転送路ｌでの第１の安定位置１１は強いＣＷの
生じるＣＤパタンのスロット部である。回転磁場の第２
の位相（ｙ方向）での磁気バブルのマイナーループ２で
の第２の安定位置は２１で示す部分である。本実施例の
動作も前述の第１の実施例と殆んど同じなのでここでは
詳述を避けることにする。第４図（ＢＪは本実施例のト
ランスファー・アウト動作時の回転磁場のＸ、Ｙ成分Ｉ
ｎ、Ｈｙ及び電流駆動転送路の駆動パルスエｌ、工２の
印加順序例を示す。トランスファー・イン動作に対して
は、回転磁場のストップ、スタート位相及び駆動電流パ
ルスＩＩ、Ｉ２の印加順序を逆にすることによって同様
に実現する。

以上に述べた様に本発明を用いれば、メジャー転送路と
マイナーループ間の間隔を充分に大きくすることが出来
、メジャー転送路及びマイナーループの独自の転送動作
が極めて安定にすることが出来る。それば７Ｊ）りでは
なく、従来では殆んど不可能であった双方向ゲート即ち
同じ磁気バブル転送路切換え回路で、トランスファー・
アウトとトランスファー・イン動作が出来るゲートの実
現が可能となった。

本発明の実施例では、メジャー転送路の第１の部分１１
とマイナールーズの第２の部分２１がマイナールーズの
軸の延長上にある場合について述べてきたが、必ずしも
延長上になくとも良いことはその動作原理から鑑みて明
らかである。又実施例では主としてイオン注入ＣＤパタ
ンについて述べてきたが、パーマロイＣＤパタンやＹＩ
Ｇ　ＣＤパタンに対しても同様な効果を持つことは勿論
である。又、電流駆動部分の導体バタンは補償板を持様
な２鳩以上であっても良いことは云うまでもない。

【図面の簡単な説明】

ＷＩ１図は本発明に係る従来例を、第２図は本発明の第
１の実施例を、第３図＾及び０は本発明の第１の実施例
を動作する回転磁場成分及び電流パルスの印加タイミン
グの例を、第４図（８）は本発明の第２の実施例を、第
４図０は第２の実施例を駆動する回転磁場成分及び電流
パルスの印加タイミングの例を示す。 ｌはＣＤメジャー転送路、２はマイナーループ、３は導
体パタン、４は導体バタンより発生するバイアス磁場分
布、５は導体ｉこ通ずる制御電流パルスの印加期間、６
は回転磁場の方向等を示す図である。 １１はメジャー転送路の第１の部分、２１はマイナール
ープの第２の部分、３１及び３２は本発明に係る第１及
び第２の導体層パタン、６１，６２゜６３は磁気バブル
の安定な回転磁場方向、７２．’ｉ３はチャージドウオ
ールを示す。 ３００は電流駆動転送路バブル転送路、３１１，３１２
゜３１３．３１４及び３２１　、３２２　、３２３　、
３２４は夫々導体層３１及び３２に設けられた開孔状パ
タンを示すＯ”ｖｂ＊Ｃｙ’は電１１１ｓ、Ｉｚｃｖ方
向及μその方向に対する磁気バブル安定位置を示すＯ第
１図 オ　２　図 才　３　図 （Ａ） （Ｂ） （Ｂン 手続補正書（＊船 特許庁長官　殿 １、事件の表示　　昭和！！６年特　許　願第１０８０
６９号２°″＠ｆ）８ｍ　　、、□ｆｋ−ｍ＠＃＠え、
。 ３、補正をする者 事件との関係　　　　　　　出　願　人東京都港区芝五
丁目３３番１号 ４、代理人 （連絡先　日本電気株式会社持許部） ５、補正の対象・ 図面 ６、補正の内容 本願添付図面の菖２図を別紙ｌｌ１面の様に補正する。 第２図 （Ａ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 面内回転磁場によって磁気バブルを転送する珠子玉状転
   送バタンよりなるメジャー転送路及びマイナーループ転
   送路を有する磁気バブル素子に於いて、面内回転磁場の
   第１の位相で磁気バブルの安定位置となるメジャー転送
   路の珠子玉状バタンの第１の部分と、面内回転磁場の第
   ２の位相で磁気バブルの安定位置になる前記メジャー転
   送路に面したマイナーループ転送路の珠子玉状パタンの
   ＠２の部分と、該第１の部分及び第２の部分間を結ぶ２
   層導体に設けた開孔状バタン列よりなる電流駆動製磁気
   バブル転送路を持つことを特徴とする磁気バブル転送路
   切換え回路。