JPS5891589A - 磁気バブル検出器 - 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】 本発明け、磁気バブル検出器に関し、更に岬細には、薄
膜部材を用いた磁気ノ（プル検出器に関する。

ａ気バブルディバイスにおいては、磁気）くプルの存在
（または不在）を確実に検出することが重要である。一
般的かバブル検出器の一つは、相互接続したパーマロイ
シェブロンラインから成っている。この材料は、磁気ノ
（プルが伝播する時その抵抗が変化するので、この変化
を測定して）（プルの存在を検出することができる０代
！的には、アクティブ検出−器素子と１ダζ−ｌ検出器
素子はブリッジ回路状に接続している０、ダミー素子は
、アクティブ素子に対する面内回転磁界の影響をなくす
ものである。

薄膜検出器のような他の種類の）（プル検出器において
、磁気抵抗性材料の薄片（検出部材１、シェブロンライ
ンのような伝播素子の下に、これら素子からは絶縁され
て配置されている。バブルがシェブロンラインにょシ伝
播されると、薄膜部材における抵抗の変化が検出される
。にれら部材の厚さは、代表的には５０〜１００ｍｍて
、その上のパーマロイ素子の厚さは代表的には５００ｍ
鵬である。）薄膜素子は、シェブロン検出器による信号
の４倍の信号を出力するという利点を有しているが、薄
膜素子は、さらに別の製造処理工程を必要とする。

薄膜部材は、ダン一部材とともにブリッジ回路を形成し
、面内回転磁界の作用をなくしている。

このような検出器は第１図に関して、詳細に説明されて
いる。

本発明の主な目的は確実なバブル検出器を提供すること
である。この目的は、バブルＡｒ検出されない場合検出
器から第１極性の出力信号を、かつバブルが存在してい
る場合逆極性の信号を出力する検出器を提供することに
よつ・て実現できる。この信号は、センスアンプと容易
に整合できる・磁気バブルをセンスアンプに整合する試
み、または合する試みが、従来から数多くなされてき九
。このような試みとしては、たとえば米国特許＊４，０
７ａ２３０号、第４，１４６，８６７号及び８４０３５
．７８５号や、本出願人に鹸渡された１９８０年６月２
７日出願の、米国特許Ｉｌ第１６３，５７４号、発明６
名称「磁気バブル検出器からの出力信号レベルの調整方
法」とが挙けられる。

本発明は、磁気バブル乞伝播する第１伝播素子と、第１
伝播票子の下に配電されかっこれとは絶縁されたアクテ
ィブ検出部材とを含む磁気バブル検出器の改良に関する
。アクティブ検出部材と第１素子とけ、第１素子を通っ
て伝播される磁気バブルを検出するよう、互いに整合し
ている。第２伝播素子とダミー検出部材とは、面内回転
磁界の影響を補償するのに用いられる０本発明では、ダ
ン−検出部材は、１ｌｆＪ１素子とアクティブ検出部材
間の整合と同様に、１ｇ２伝播素子に関して整合する第
１部分を含んでいる。しかし、ダン−検出部材は、第２
伝播素子からはずれ九位饋にある第２部分を含んでいる
。ダミ一部材か〜らの信号は、バブルの検出をよシ確実
に行なうのに使用することができる。すなわち、バブル
が存在しない場合負信号が検出され、かつバブルが存在
している場合正信号が検出される。

以下添付の図面に基づいて、本発明について説明する。

本発明は、薄膜磁気バブル検出器の改良に関し、以下、
数値及び特定の記載に基づいて説明するが、本発明はこ
れら詳細な記載に限定されるものではないことは、嶋業
者には明白である。また、周知の構造及び処理工程に−
）いては、本発明を不明瞭なものとじ危いよう詳細表説
明は省略する。

第４図祉、代表的な従来の薄膜検出器を示している。こ
の検出器は、伸張部分１０を含んでいる。

この部分についての詳細な説明は省略する。バブルは、
仁の伸張部分１０を介して伝播され、２イン１１のよう
なシェブロンラインに沿って伸張される０部材１２のよ
うな磁気抵抗性検出部材は、シェブロンライン１１の下
（または上）に位置しかつこのラインから絶縁されてい
る。磁気バブルがシェブロンライン１１を介して伝播さ
れる時、部材１２の抵抗値は変化し、よってバブルの存
在を検出することができる。バブルはシェブロン１１か
らトラップ１３へ伝播される０代表的な従来の検出器は
、さらにダを一伝播素子１４とダミー検出部材１５を有
している。シェブロン１４．！−［３材１５（及びその
周囲の伝播素子）の大きさ及び形状は、代表的にはシェ
ブロンライン１１　トＭ−１２の大きさ及び形状と同じ
である。検出部材１２゜１５をブリッジ回路状に！！続
することによル検出部材に対する面内回転磁界の影響を
なくしている。

々お、バブルはトラップ１３を通過してシェブロン１４
へは伝播されない。

ＷＪ１図に示すような検出器からの信号の多重方法及び
この検出部材の出力の最適化方法は、本出願人に譲渡さ
れた。１９８１年１月２９日出願の米国特許願第２２９
，３４５号１発明の名称［多重化磁気バブル検出器」に
おいて述べられている。この出願において述べられ九多
重技術及び最適化技術は、本発明にも適用し得る。

従来装置及び本発明における磁気バブルディバイスは、
たと、ｔ＃ｆガーネット基板のような基板上に製造され
る。イオン注入され九磁気ガーネット（通常エビタｄＰ
￥ヤル層）は、磁気バブル記憶層として基板上に形成さ
れる。単一壁ドメインは、周知のようにこの層中を移動
する。本実施例では１５０ｍｇｗ＋の厚さの二酸化シリ
コン層がこのエビタ中シャル層の上に形成される。続い
て、この二酸化シリコン層の上に、通常のフォトリソグ
ラフィ技術を用いて、パーマロイのような磁気抵抗性材
料の検出部材を形成する０本実施例では、この部材の幅
は約２０００５ｍで、厚さは約５０ａｍである。

この薄膜部材の上には別の酸化膜を形成し、この薄膜部
材は、その上のパーマロイ伝播素子からは絶縁されてい
る。この別の酸化膜の厚さは、本実施例では約１５０ｍ
ｍである。さらに、この別の酸化膜の上には、周知の方
法で、シェブロンラインのようなパーマロイ伝播素子が
形成される。その上には、周知の方法で保護層及び接点
が形成され、ディバイスが完成する。

（検出部材１２．１５がブリッジ回路状に接続された）
第１ｉｄのバブル検出器は、バブルが存在しない場合は
出力せず、また、バブルが検出された時正の信号を出力
すべきである。しかし、主たる製法上の変動要因によシ
、実際にはこのようにうまくいくことはめったにない。

たとえば、バブルが存在しなくてもわずかに正の出力が
検出され、バブルがシェブロンライン１１を介して伝播
された時には大きな正の出力が検出される。センスアン
プを容易には（及び−貰して）検出器に整合できないの
で、このような製法上の変動要因によシ、バブルを確実
に検出する仁とができなくなる。理論的には、検出器か
らの出力は、バブルが存在し々い場合負で、バブルが存
在する場合正でなければならないが、従来の検出器では
、このような理論的状態を得ることは困難である。

伝播素子間に位置し九薄膜検出部材は、伝播素子の下に
位置した検出部材（またはダミ一部材）よりも、面内回
転磁界による影響が大きいことがわかった。第２ａｌＥ
ｌでは、２つのシェブロンライン２０．２１が示されて
いるｅｍｉ図の部材１２ま喪＃ｉ１５と同様の検出部材
２２　＃ｉ、シェブロンラインの下では表く、これらラ
インの間に設けられている。前に述べたように、面内回
転磁界による部材２２の抵抗値変化は、さらに大きくな
る。第２ｂＩｉｌｓｃ示すように、部材２２Ｆｉ、シェ
ブロン２０ｍ、２０ｂ間に低い磁気抵抗通路２３を形成
する。

部材２２の磁気飽和は、本発明にとって有効に用いられ
る。

第３図及び第４図において、ダギー検出部材の一部、た
とえば部分旧ｉは、その上のシェブロン素子からはずれ
た位置にあって、゛バイアスを与える。脱クランプスト
ｐ−ブ検出装置において使用する場合、このバイアスは
、バブルが存在した場合正電位かつ、バブルがない場合
負の電位を生じさせる。

ｊＩａ図の検出器は、ダ々−検出部材２１０部分２１以
外は、第１図の検出器と同様である。第３図の検出器は
、磁気バブルを伸張する伸張部分を含み、この磁気バブ
ルはシェブロン２イン２Ｔを介して伝播される。バブル
がこれらシェブロンを介して伝播される時、バブルＯ存
在は、検出部材２６の抵抗変化によシ検出される。続い
て、バブルはトランプにおいて消滅する。シェブロンラ
イン２８（第１図のシェブロン１４に相当する）は、部
材２ｓの上に設けられている。ダさ一部材２ｓの部分２
９ｍは、アクティブ検出部材２６が７エブロン２７に整
合するのと同様の位置関係でその上のシェブロン２８と
整合している。ダ建−素子２９０館２部分２９ｂは、シ
ェブロン２８からはずれた位置にある。第２ｂ図に関し
て述べたように部分旧ｉは、面内回転磁界による影響を
よシ大きく受ける。第３図の部材２１２９がブリッジ回
路状に接続している場合、オフセット部分２９ｈＦｉ継
続的にバイアスを与える。

第５ａ図は、素子２Ｔにバブルが存在し危い場合の、第
３図の検出器からの出力信号（ＶＳ）を示している０本
実施例で使用し九検出回路（センスアンプ）Ｆｉ、時間
４０においてり２ンプをはずされ、時間４１においてス
トローブされる０時間菊と時間４１開の電位差は、訣め
られているｓ　ＪＩ　５　ａ図の正弦＃１信号が約３ｓ
ｍＶのピーク差を有する場合、検出回路からの出力は、
−３鴎Ｖで素子２１にバブルが存在しない仁とを表わす
。

鮪ｓｂｇは、素子２７を介してバブルが伝播される場合
の１検出器からの波形を表わしてぃゐ。

部材２６の上を磁気バブルが通過することにょ夛、時間
４３に雌実質的に正のピークが現われる。この回路は、
時間４２においてクランプをはずされ、かつ時間４２．
４３間の電位差が決定されると、実質的に正の電位、た
とえば約２０ｍＶの電位が検出される。

このように、素子２７にバブルが伝播されていないと負
の電位が測定され、一方バルプが伝播されていると正の
電位が測定される。たとえ、主える製法上の変動要因を
考ＭＫ入れても、バブルが存在しない場合検出回路から
の出力は、わずかに負またＦｉいくら悪くてもゼロであ
シ、またバブル、が存在する場合には強い正電位となる
。

第４図において、検出器は、伸張器と、シェブロンライ
ン３１の下に位置しかつこれとは絶縁されたアクティブ
検出部材３２とを有している。ダミ一部分において、各
７エプロンラインにおける一ｍの７エプロンは、残りの
シェブロンとは整合していない、たとえば、シェブロン
３４ｂは、シェブロン３４＆からはずれた位置にある。

ダイ−検出部材３３は、まっすぐな部材、す１ｋｊｚち
、この部材３３はｌｓ３図の部分２９−のようなずれた
部分を含んでいない、その代シに、第３図のこの非整合
は、シェブロン３４ｂの一部をずらすことによシ得られ
る。第５ａ図及び第５−図の波形は、第３色及び第４図
の実施例において同様に生ずる。

第３図及び第４図の検出器からの「バイアス」レベルは
、数字的に概算することができる。詳細には、オフセッ
トの長さくたとえば部分２８ｂ）がｔで、薄膜検出器の
全長がＬの場合、バイアスレベルは次のとおりである。

ここで、■は供給電圧、ｎＦｉ素子の抵抗値である。

第３図及び第４図の実九例七用い、たとえば薄膜部材の
幅を約３０００ｍｍｓ素子空隙を１６００馳ｍ。

パーマロイのデーを約３優、供給電圧を１２Ｖで、かつ
’／Ｉ、　＝　０．５とすることにょ夛本発明の検出部
材を実施することができる。第３図及び第４図の構造に
おいて、負（バブルが無い）レベルハ、上記式に従って
得られる。詳細には、複雑なデータパターンにより５０
ＫＨｓにおいて測定した無バブルレヘルは、−２，Ｏｒ
ｍＶ〜−７，０ｍＶの範囲である。

このようにして本発明の改良された薄膜磁気バブル検出
器が得られる。ダき一検出素子の一部は、その上の伝播
素子とはずれている。このずれた部分は、アクティブ検
出部材にバブルが存在しない場合、負電圧で、アクティ
ブ検出部材にバブルが存在する場合正電圧となるバイア
スを与える。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の薄膜磁気バブル検出器の平面図、第２ａ
図は、中央に検出部材が設けられた２つのシェブロンラ
インを示した平面図、第２ｈ図は第２図の構造の断面図
、１ｇ３図は本発明による磁気バブル検出器の平面図、
第４図は本発明による他の磁気バブル検出器の平面図、
第５ａ図は、バブルが存在しない場合本発明ゐバブル検
出器からの出力信号を示した波形図、１ｌＩＪｓ−図は
、バブルが存在する場合本発明のバブル検出器からの出
力信号を示した波形図である。 １０・・・−伸張器％　　１１＃２０，２１，２７゜２
８．３１−・・・シェブロンライン、１２，２２゜２８
．３２・・・・検出部材、１５，２！１．３３・・・・
ダイ−検出部材。 特許出願人　インテルしマグネテイクスーインコーボト
テツド代理人出川政樹（ほか１名） 、／”　　５，６ 句５ａ　　　　　　３ｙ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ａ）磁気バブルを伝播する謔ｌ伝播素子と、この第１伝
   播素子からは絶縁されかつこの素子に関して整合し、上
   記第１伝播素子によシ伝播された磁気バブルを検出する
   アクティブ検出部材と、第２伝播素子と、上記アクティ
   ブ検出部材に対する面内回転磁界の作用を補償する信号
   を発生しかつ上記第２伝播素子からは絶縁されたダミー
   検出部材とを含む磁気バブル検出器において、上記ダミ
   ー検出部材の第４部分は、上記館１伝播素子と上記アク
   ティブ検出部材間の上記整合と同様に上記第２伝播素子
   に関して整合し、かつ上記ダミー検出部材の第２部分は
   、上記第２伝播素子からはずれた位置にあシ、上記ダミ
   一部材から生じた信号を用いて、第１素子によｉ播され
   九バブルの検出をよ〉確実に行なうようにし九ことを特
   徴とする磁（２）ｌＦ！！許請求の範囲第１項記載の検
   出器において、館１及び第２伝播素子は、シェブロン素
   子であシ、かつダミ一部材の第１部分は、第２伝播素子
   の下に位置しかつダに一部材の第２部分は、上記第２伝
   播素子の一方の側面に位置していることを特徴とする磁
   気バブル検出器。 （３）！許請求の範囲第２項記載の検出器において、ダ
   き一部材の＃！１及び第２部分は、互込に整合し、かつ
   第２伝播素子は、−組のシェブロンを含み、この−組の
   シェブロン社、上記第２１子の他の組のシェブロンから
   はずれた位置にあることを特徴とする磁気バブル検出器
   。 α）特許請求の範囲第２項記載の検出器において、ダ２
   一部材の第１部分は、ダン一部材の第２部分からはずれ
   た位置にあり、かつ第２伝播素子は整合したシェブロン
   のラインから成ることを特徴とする磁気バブル検出器。 （５）伸張されに磁気バブルを受は取る第１伝播素子と
   、上記第１素子から絶縁され、この第１素子に関して整
   合し、かつ上記第１素子によ〕伝播されえ磁気バブルを
   検出するアクティブ検出部側と、第２伝播素子と、この
   第２伝播素子から絶縁されたダミー検出部材とから成り
   、とのダイ−検出部材は、上記１ｉＸｌ素子と上記アク
   ティブ部材間の上記整合と同様に上記第２素子に関して
   整合した第１部分と、上記１１２伝播素子からはずれた
   位置にある第２部分とを有し、上記ダ７一部材から生じ
   良信号を用いて、ｊ１１伝播紫子によシ伝播されたバブ
   ルの検出をよシ確実に行なうようにした仁とを特徴とす
   る磁気バブル検出器。 （６）特許請求の範囲第５項記載の検出器において、第
   １及び第２伝播素子はシェブロンラインであシ、かつダ
   イ一部材の第１部分は、第２伝播素子の下に位置し、ま
   たダイ一部材の第２部分け、上記第２伝播素子の一側面
   に位置していることを特徴とする磁気バブル検出器。 ａ）％許請求の範囲第６項記載の検出器において、ダミ
   一部材の第１及び第２部分は互いに整合し、かつ第２伝
   播素子は一組のシェブロンを含み、こ〇−組のシェブロ
   ンは、上記第２伝播素子の他の組のシェブロンからはず
   れた位置にあることを特徴とする磁気バブル検出器。 （８）＠　＃！Ｆｌｉｆ！求の範囲！６項記載の検出器
   において、ダミ一部材のｊＫ１部分は、ダイ一部材の第
   ２部分からはずれた位置にあシ、かつ第２伝播素子は整
   合したシェブロンラインから成ることを特徴とする磁気
   バブル検出器。 （９）磁気バブルを伸張する伸張器と、この伸張器から
   の伸張されたバブルを受は取る第１シエブロンラインと
   、この第１シエブロンラインの下に位置し、これから絶
   縁された磁気抵抗性材料の一片から成り、かつ上記第１
   シエブロンフインに関して整合したアクティブ検出部材
   と、第２シエブロンラインと、上記第１シエブ！ンライ
   ンと上記第２シェブロンライ−ン閘に位置し上記第２シ
   エブロンラインに磁気バブルが伝播されるのを阻止する
   磁気バブシト２ツブと、上記第２シエブロンラインの下
   に位置しかつこれから絶縁されたダミー検出部材とから
   成シ、上記ダイ−検出部材は、上記第２シエブロンライ
   ンに関して第１整合位置にある＃１１部分と、上記館２
   シェブロン゛ラインに関して第２整合位置にある第２部
   分とを有し、これら館１及び第２整合位置は互いに異な
   扛、上記ダ１一部材省らの信号を用いて、第４伝播素子
   により伝播されたバブルの検出をよシ確実に行危うよう
   にしたことを特徴とする磁気ノ（プル検出器。 αＩ特許請求の範囲第９項記載の検出器において、Ｍ２
   シェブロンラインとダイ一部材の第１部分との間の第１
   整合位置け、第１シエブロンラインと第１検出部材との
   間の整合位置と同じであることを特徴とする磁気バブル
   検出器。 αｐ特許請求の範囲第１０項記載の検出器において、ダ
   ミ一部材の第１及び第２部分は互いに整合し、かつ第２
   シエブロンラインは一組のシェブロンを含ミ、′こ〇−
   組のシェブロンはｇ２シェブロンラインの他の組のシェ
   ブロンからはずれた位置にあることを特徴とする磁気バ
   ブル検出器。 （２）特許請求の範囲第１０項記載の検出器において、
   ダミ一部材の第１部分は、ダず一部材の第２部分譲、Ｌ
   μ−詰番酢書ｆ本り−６つ航２シエブｏｙ９インは整合
   したシェブロンラインから成ることを特徴とする磁気バ
   ブル検出器。