JPS59221887A - 磁気バブルメモリデバイス - 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】 （ａ）　　発明の技術分野 本発明は磁気バブルの転送を容易とした転送・（ターン
の構成に関する。

（ｂ）　　技術の背景 磁気バブルメモリ　（以下略してバブルメモリ）におい
て磁気バブル（以下略してバブル）の転送パターンには
パーマロイのような軟磁性体からなるものとイオン注入
により形成されたものがある○こ＼でパターン寸法は記
録に用いるバブル径と密接寿関係があるが連接パターン
は最小制限寸法に余裕があるのでバブル径が約１〔μｍ
〕のような微細パターンの転送に適しイオン注入によシ
転送パターンが作られている。

すなわち、エピタキシャル成長して作った磁性ガーネッ
ト基板面に転送パターンを除いてヘリウム（Ｈｅ）、ネ
オン（Ｎｏ）などのイオン注入を行い、基板面に垂直な
磁化の方向を注入層の厚さだけ基板面に平行な方向に変
えたものであり、基板面に平行に磁界を加えた場合に連
接パターンに沿って生ずるチャージドウオールにバブル
は吸引され、チャージドウオールの移動に従ってバブル
は転送される。

本発明はバブル転送を従来より容易にする転送パターン
の構成に関するものである。

（ｃ）　　従来技術と問題点 イオン注入が行われたガーネットの結晶面には面内結晶
磁気異方性があり、メモリデバイスの形成に際してこれ
を利用してスーパートラック、グツドトランク、パッド
トラックの各転送パターンが形成されバブル駆動に利用
されている。

すなわち、ガーネットは立方晶の結晶で本来は一軸磁気
異方性はない筈であるがその組成成分として少くとも２
種類の希土類イオンがあシその内少くとも１種類が磁性
イオンである場合には単結晶の（１１１）面に直角に一
動異方性が発生する。

そこでバブルメモリデバイスにおいては非磁性ガーネッ
トであるガドリニウム・ガリウム・ガーネット（Ｇｄｓ
ＧａｓＯ＋２略してＧＧＧ）の（１１１）面を切り出し
た単結晶基板を用い、液相エピタキシャル成長によりこ
の上に必要とする成分組成の磁性ガーネットを成長させ
て基板に直角な方向に磁化容易軸をもつガーネット膜が
作られている。

これによる磁界は成長誘導異方性磁界と言われるが、こ
れ以外に磁性ガーネット膜にはこれより弱いが３回対称
をもつ面内結晶磁気異方性磁界が存在している。

すなわち立方晶の中心より（ｉｌｌ）面の頂点に向う方
向に磁化容易軸が存在し、これによシ発生する磁界は面
内結晶磁気異方性磁界と言われている。

さてイオン注入デバイスにおいてはバブルはチャージド
ウオールに吸引されて非イオン注入部に沿って転送する
が、この際に面内結晶磁界の影響を受けて転送特性が等
方性でなくなる。

第１図はこの状態を示すもので囚は連接パターンの１個
を示す正面図、（Ｂ）は断面図また（Ｃ）は連接パター
ン形状を示している。

こ＼で連接パターンはイオン注入領域１と非イオン注入
領域２とによシバターン形成されており、３回対称をも
つ面内結晶磁気異方性方向３が破線の円で示す方向にあ
るとすると回転磁界によるバブルの転送に際して破線の
円方向には特に大きな吸引力が働らく結果バブルの転送
が不均一となる。

これを避けるため第２図に示すように非イオン注入領域
２からなる連接パターン４を３回対称をもつようパター
ン形成しこれによりバブルの転送を滑らかに行うよう工
夫されている。

然しこの場合はバブル転送に際しての加速度が頂点で大
きくなり不均一性はあまシ解消されていない。

（ｄ）　　発明の目的 本発明はイオン注入デバイスにおいてバブルの転送を滑
らかに行い得る転送パターンの形状を提供することを目
的とする。

（ｅ）　　発明の構成 本発明の目的はディスク状転送パターンの中に市内結晶
磁気異方性を減殺する方向の３回対称をもつ駆動パター
ンを備えた連接パターンを使用することによシ達成する
ことができる。

（ｆ）　　発明の実施例 第３図および第４図は本発明に係る尋位の連接パターン
の構成を示すもので（８）は平面図また（Ｂ）は断面図
である。第３図は非イオン注入領域２の中に面内結晶磁
気異方性方向３より６０度ずれた方向に頂点をもつ３回
対称のパターン５を軟磁性体例えばパーマ四イを用いて
形成したものである。

第５図はこの効果の説明図でバブルが第３図に示す単位
の連接パターン６を一巡する場合の位置のエネルギーの
変化を示している。

今バブルが第３図（５）で最も左の面内結晶磁気異方性
方向３′にあシこれよシ時計方向にチャージドウオール
に吸引されて移動する場合を考えるとバブルの位置のエ
ネルギーは非イオン注入部からなるディスク状パターン
を周回する際に実線７のように変化する。

すなわち面内結晶磁気異方性方向が最もエネルギーが少
い。一方３回対称をもつ軟磁性バタニン５を周回する場
合は頂点部が最も位置のエネルギーが少いから破線８の
ように変化する。それで第３図に示すパターンの場合は
この２種類のエネルギーが合成されて一点破線９のよう
になりバブルの転送に際して位置のエネルギーの変化が
少くて済む。すなわちバブルの転送が滑らかに行われる
ことになる。

同様な効果は第４図に示すように非イオン注入領域から
なる単位の連接パターン１ｏの中に３回対称をもつイオ
ン注入領域１１を作ることによってもイ：）ることかで
きる。

なおこの場合は面内結晶磁気異方性磁界の影響を減殺す
るのが目的であるから３回対称をもつイオン注入パター
ン１１の形状は第３図の場合と逆となるが位置のエネル
ギーに対する影響は第３図の場合と同じであシ、バブル
転送に当ってポテンシャルの山を第５図の一点破線９の
ように従来と較べ浅くすることができる。

（ｇ）　　発明の効果 本発明はイオン注入デバイスにおいてエビタキンヤル成
長膜のもつ面内結晶磁気異方性にょ夛バブル転送が滑ら
かに行われていないのを改めることを目的としＣなされ
たもので、本発明の実・施によりバブル’＋’ｆｆｌ送
に当っての位置のエネルギー変化が少くな勺、そのため
転送が滑らかに行われると共に従来よシ少い駆動磁界値
でのバブル転送が可能となシまた周波数依存性も改善さ
れる。

具体的には現在約２５ＣＯｅｌで行われているバブル駆
動磁界は１０　［：％］程度軽減してもバブル駆動には
支障はなく捷たバブルの安定存在領域を示すバイアスマ
ージンは駆動周波数依存性が太きいが本発明に係る転送
パターンを使用する場合はバブル転送が容易となるので
駆動周波数が増してもバイアスマージンの減少傾向は少
くて済む。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の連接パターンを示すもので
、（Ａ）は単位パターンの平面図、（Ｂ）は断面図、（
Ｏは連接パターンの平面図、第３図と第４図は本発明の
実施例で（５）は単位パターンの平面図、（Ｂ）は断面
図また第５図はバブル転送に際しての位置のエネルギー
の変化を示す説明図である。 図において、１．１１はイオン注入領域、２は非イオン
注入領域、３は面内結晶磁気異方性方向。 ５は軟磁性体からなる３回対称パターン、４，６゜１０
は単位の連接パターン。 −５５：

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　エピタキシャル成長した磁性ガーネット膜上
   に非イオン注入部により形成される転送パターンがあり
   、磁気バブルが該転送パターンに沿って発生するチャー
   ジドウオールに吸引されて転送が行われるイオン注入デ
   バイスにおいて、ディスク状転送パターンの中に面内結
   晶磁気異方性を減殺する方向の３回対称をもつ駆動パタ
   ーンを有してなることを特徴とする磁気バブルメモリデ
   バイス。
2. （２）３回対称の駆動パターンがパーマロイにより形成
   されてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の磁気バブルメモリデバイス。
3. （３）３回対称の駆動パターンがイオン注入によ多形成
   されてなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の磁気バブルメモリデバイス。