JPS5998384A - 磁気記憶素子 - Google Patents

磁気記憶素子

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Publication number
JPS5998384A
JPS5998384A JP57208870A JP20887082A JPS5998384A JP S5998384 A JPS5998384 A JP S5998384A JP 57208870 A JP57208870 A JP 57208870A JP 20887082 A JP20887082 A JP 20887082A JP S5998384 A JPS5998384 A JP S5998384A
Authority
JP
Japan
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domain
vbl
information
magnetic
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP57208870A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Gokan
後閑 博史
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP57208870A priority Critical patent/JPS5998384A/ja
Publication of JPS5998384A publication Critical patent/JPS5998384A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/14Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using thin-film elements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)

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】 本発明は膜面垂直方向を磁化容易方向とする軟磁性体薄
膜に形成されるストライプドメインの境界を形成するブ
ロッホ磁壁の中に静的に安定に存在する垂面プロッホラ
インを記憶単位として用いた磁気記憶素子に関し、よシ
詳しくは、ストライプドメイン周辺の磁壁に存在する垂
直プロッホライン(以下VBLと略す)の位置を安定化
する磁気記憶素子に1関する。
磁気バブル素子の開発は高密度化、高速度化を1指して
各所でパーマロイデバイス、イオン注入コンティギーア
スディスクデバイス、電流駆動デバイスおよびこれらを
組合せだいわゆる混成型デバイスについて盛んに行われ
ている。これらのデバイスの高密度化の限界はパズル転
送路を形成するだめのフォトリソグラフィー技術にある
といわれてきた。しかし、近年、その技術が長足に進歩
してきた。その結果、高密度化のための材料すなわち、
バブル径をどこまで小さくできるかが問題視されるよう
Kfxってきた。現在使用されているガーネット材料で
は、到達可能な最小バブル径は0.3μmといわれてい
る。したがって、0.3μm径以下のバブルを保持する
バブル材料はガーネット材料以外に求めなければならな
い。これはそれほど容易な話ではなく、ここがバブル高
密度化の限界であるとさえ考えられている。
一方、このようなバブル保持層の特性に基く高密度化限
界を大幅に改善し、かつ、情報読出し時間は従来の素子
と同程度に保つことができる、新らたな記憶素子が提案
さ・れている。この磁気記憶素子は情報読出し手段と情
報書込み手段と情報蓄積手段を伽え、膜面に垂直な方向
を磁化容易方向とする強磁性体膜(フェリ磁性体膜を含
む)に存在子るストライプドメインの周辺のブロッホ磁
壁の中に作った相隣合う蚕直プロッホライン対全記憶情
報早位として用い、該垂直プロッホライン全ブロッホ磁
壁内で転送する手段を有することを特徴とする。
この素子の構成全メジャーマイナー構成とする場合、メ
ジャーラインでは従来通シバプルドメインを情報単位と
し、マイナーループをストライプドメインで構成し、そ
の周辺のブロッホ磁壁内に存在する垂直プロッホライン
(以下VBLという。)を情報単位とする。
第1図はチップの全体図である。全体の情報の流れを示
すと、まず、発生器lで書込まれた情報(バブルの有無
)は書込みメジャーラインを上から下へ移動する。この
情報をマイナーループ2へ記憶させるために、バブル3
の有無で示されたメジャーライン上の情報をマイナール
ープへVBLO形でトランスファーできるように、マイ
ナーループ1VBLを保持できるブロッホ磁壁で構成す
ることが本発明の特徴であり、記憶容量の飛細的向上の
MHなカギになっている。書込みライントランスファー
ゲート4により、マイナールーズにトランスファーされ
た情報(VBL)はマイナーループを構成するストライ
プドメイン磁壁土を移動させることができる。マイナー
ループから読出しメジャーラインへの情報トランスファ
ーはVBLからバブルへの変換を伴う。なお、この読出
しトランスファーゲート5はブロックレプリケータ機能
も合せ持っている。
このようにマイナーループをバブル材料に存在するスト
ライプドメインで構成し、マイナーループ上での情報単
位としてバブルドメインの代シにVBL’i用いること
によシ、従来のバブルドメインを用いた素子に比較して
約2桁の記憶@度向上を達成できる。
この素子の構成例についてさらに詳しく説明する。メジ
ャーラインは書込み、読出しともに電流駆動方式全採用
している。
4本の平行コンダクタ−からなる書込みトランスファー
ゲートはメジャーライン上のバブルとマイナーループを
構成するストライプドメインヘッドとの相互作用を用い
ている。メジャーラインライン上にバブルドメインがあ
ると、それにつながるマイナーループkt!成している
ストライプドメインのヘッドはバブルとストライプドメ
インとの反発相互作用のため、バブルから遠ざかること
をオリ用している。書込みメジャーラインにバブルがな
いとき、マイナールーズのストライプドメイン磁壁にV
BL’i書込む。VBLをストライプドメインヘッドに
作る手段として、ストライプドメインヘッドをそれに接
するコンダクタ−パターンにパルス電流を与えることに
ょシ、ダイナミックに移動させ、ヘッド部磁壁をダイナ
ミックコンバージョンさせることをオリ用している。こ
の方法で、 VBLが2つできるが、これらは互いに性
質が異なシ、再結合しやすい。そこで、情報を安定化で
きるようにストライプドメインの長手方向に面内磁界を
加え、ストライプドメイン側の2本のコンダクタ−によ
ってストライプドメインヘッドを切離すことによシ、ス
トライプドメイン中に2つの同じ性質のVBL’i作る
。同じ性質のVBLは互いに近づいても安定に存在する
。メジャーラインにバブルが存在しているところに対応
するマイナールーズのストライプドメインヘッドはバブ
ルとの反発作用のため、上記コンダクタ−パターンから
離れているため、VBLは形成されない。結果的にメジ
ャーラインの情報″1″をマイナーループ内にVBL対
がない状態としてトランスファーしたことになる。
マイナーループ内では性質が同じVBLの対を1ビツト
として情報が記憶される。レプリケータ−作用の安定性
を考えてeVBL対を使っている。
マイナーループ内のビット周期っまシ、VBL間隔全一
定に保つように、1ビツトずつ遂次転送できるように転
送パターンをつける。−例として、上記マイナーループ
を構成するストライプドメイン上にストライプドメイン
の長手方向に直角方向にVBL間の安定間隔S。の2倍
の周期で、幅S。のパーマロイ薄膜で作った平行細i祿
パターンを形成し、千行構線の両側に誘起される磁極と
VBLとの相互作用をオリ用している。
VBLのマイナールーズに沿っての転送は一つの方法と
して、ストライプドメインにパルスバイアス磁界を加え
てダイナミックに行なった。
3本の平行コンタツタ−からなるん“し出しトランスフ
ァーゲートはマイナーループを形成しているストライプ
ドメイン磁壁にVBLとして記憶されている情報をバブ
ルに変換してメジャーラインにトランスファーアットし
、かつ、マイナーループ上の情報が破壊されないように
するレプリケータ−の働きも兼備えている。
動作原理を説明する。VBL対で形成される1ビツトの
片割れを例えば、面内磁界を加えてストライプドメイン
ヘッドに固足する。その後コンダクタ−パターンを用い
て、このストライプドメインヘッドを幼少と9、バブル
にする。そうすると、バブルを幼少とうた後のストライ
プドメインヘッドには切りとっだVBLと同じVBLが
構成されるにのようなVBLのレプリケート作用はマイ
ナス符号のVBLに対してのみ生じる。
マイナーループのストライプドメインヘッドから幼少と
られたバブルはメジャーライン上全検出器に向けて転送
される。ここではストライプドメインヘッドにVBLが
ある場合とない場合とでストライプドメインヘッドを切
9とる、パルス電流値が異なることを利用している。ス
トライプドメインヘッドにVBLがない場合は切れにく
い。したがって、ストライプドメインヘッドにVBLが
ある場合はメジャーラインにバブルを送シ込めるが、V
BLがない場合はバブルはない。っまシ、マイナールー
プ上のVBLの有無(i、o)は読出しメジャーライン
上ではバブルの有無に変換されている。
VBL対の消去法について述べる。消云したいVBL対
kW込みメジャーライン側のマイナーループのストライ
プドメインヘッドの最近接位置におく。次に面内磁界H
ipi加えて、消去したいVBL対と、そのとなシのV
BL対の片割れをストライプドメインヘッドにもっでき
て、情報書込みの腺、プラスのVBLffi切シとるだ
幼少用いた平行コンダクタ−を1史ってストライプドメ
インヘッドを幼少とる。バブルドメインを切9とったあ
とのストライプドメインヘッドには、消去したいVBL
対と共にもってきたVBLがレプリケートされる。結局
、消去したいVBL対のみが消云されることに表る。
なお、マイナーループ全体をクリアする場合は予め、バ
イアスイみ界を上げて全部のストライプドメインを一旦
消去したあと、S=1バブルからマイナーループスドラ
イブドメイン全形成することにより、VBLが全熱々い
全ピット零の状態を作ることができる。
このようなVBLメモリーにおいては、ストライプドメ
イン磁壁に存在するVBLの位置を固定するあるいは規
定することが重要である。本発明の目的はVBLのビッ
ト位置の安定化を図ることを目的とする。即ち本発明に
よれば情報読出し手段、情報書込み手段、及び情報蓄積
手段を備え、膜面に垂直な方向を磁化容易方向とする強
磁性体膜(フェリ磁性体膜を含む)に存在するストライ
プドメインの周辺のブロッホ磁壁の中に作った相隣る2
つの垂直プロッホラインからなる垂直プロッホライン対
を記憶情報単位として用いる磁気記憶素子において、強
磁性体膜表面上のストライプドメイン周辺部のブロッホ
磁壁に対応する位置に周期的に磁性膜が形成されてなる
ことを特徴とする磁気記憶素子が得られる。
第2図は、ストライプドメイン周辺即ちループを構成す
る磁!、21の一部を模式的に示したものである。ここ
では一対のVBL’i示している。図中矢ldJは磁化
の向きである。VBL対の周期は2Soで存在する。こ
こでVBL対の有無は情報の”1”、0”に対応する。
VBLの磁化はストライプドメインに直交する方向を向
いているがその表面にはΦのσ磁葡とθのσ磁性が生じ
る。したがってこの磁性によシストライプドメインの表
面には第2図22に示す方向にストレイフィールドを生
じる。本発明は、このストレイフィールドによシ、スト
ライプドメイン上に設けられた磁性膜を磁化し、′1″
に対応するVBL対を固定しビットの安定化を図るもの
である。
次に実施例を用いて本発明を一層詳細に説明する。
実施例1 第3図はストライプドメイン31に直交する方向に、周
期的にストライプ状の磁性膜32を設けたものである。
33及び34は缶報の1”に対応するVBL対である。
周期的に設けるストライプ状の磁性膜は、必らずしもス
トライプドメイン31と直交する方向に配置させる必要
はない。ある程度傾斜させて配置した方が磁性膜の反磁
場k 8M減す示すようにパーマロイ薄膜41の上にレ
ジスト42全塗布し、2方向から可干渉平面波光43を
入射する光干渉法によシ周期的なパターンを形成するこ
とが有効である。このようにして得られるパターン44
全マスクとしてイオンミリングすることにヨシ、パーマ
ロイパターンを得ることができる。
この方法によれば、フォトマスクを使うことなしに0.
1μm程度の周期構造を比較的容易に作ることができる
。磁性膜パターンの周期λは平面波の入射角θを変える
ことにより制御できる。言うまでもなくイオンビームリ
ソグラフィや電子ビームリングラフィの技術を駆使して
、このような周期構造を作ることも可能である。
実施例2 第5図は周期的な磁性膜パターン構造としてドツト状の
磁性膜51を設けたものである。磁性膜の形状は矩形で
もよいし円形でもよい。矩形状の磁性膜パターン全周期
的に設けることのできる最も簡便な方法は実施例1の第
4図で述べた光干渉法を用いて2重露光することである
。即ち第1の露光で得られる周期的構造に対して90°
回転した方向から司干渉元を再度入射させて第2の露光
を行なうことである。レジストの現像は第1の露光及び
第2の露光を行った後にそれぞれ現像を行ってもよいし
、第2の露光を行った後に1にの現像を行なうだけでも
よい。また本実施例では周期的な母性膜はドツト状の残
レバターンについて述べたがドツト状の抜きパターンで
あっても良い。
以上述べたように本発明によれば、ストライプドメイン
上に周期的に配置された磁性膜を配置することによ、!
l)、VBLのビット位置の安定化を図ることができる
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかる素子チップの全体構成図、第2
図はストライプドメイン周辺の磁壁に存在するVBLの
磁区構造を模式的に示した図、第3図はVBLの存在位
置の安定化を図った本発明の一実施例を示す図、第4図
は周期的構造金得るだめの光干渉法の原理を示す図、第
5図は本発明の一実施例を示す図である。 各図において 1・・バブル発生器 2・・・マイナールーズに相当するストライプドメイン
3・・・バブル 4・・・誓込みライントランスファーゲート5・・・読
出しトランスファーゲート 21・・・ストライプドメイン周辺の磁壁31・・スト
ライプドメイン 32・・・磁性膜よりなるストライプ状くターン33.
34・・・VBL対   41・・・磁性膜42・・・
フォトレジスト 43・・・入射平面波51・・・磁性
膜よシなるドラトノ(ターン第4図 第 5 図 (;=::■工ニニI::二)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 情報読み出し手段と情報書込み手段と情報蓄積手段金偏
    え、膜面に垂直な方向を磁化容易方向とする強磁性体膜
    (フェリ磁性体膜を含む)に存在するストライプドメイ
    ンの周辺のブロッホ磁壁の中に作った相隣る2つの組直
    プロッホラインからなる垂直プロッホライン対を記憶情
    報単位として用いる磁気記憶素子において、強研性体膜
    表面上のストライプドメイン周辺部のブロッホ磁壁に対
    応する位置に周期的に磁性膜が形成されてなることを特
    徴とする磁気記憶素子。
JP57208870A 1982-11-29 1982-11-29 磁気記憶素子 Pending JPS5998384A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57208870A JPS5998384A (ja) 1982-11-29 1982-11-29 磁気記憶素子

Applications Claiming Priority (1)

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JP57208870A JPS5998384A (ja) 1982-11-29 1982-11-29 磁気記憶素子

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Publication Number Publication Date
JPS5998384A true JPS5998384A (ja) 1984-06-06

Family

ID=16563478

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JP57208870A Pending JPS5998384A (ja) 1982-11-29 1982-11-29 磁気記憶素子

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2617629A1 (fr) * 1987-07-02 1989-01-06 Canon Kk Memoire a ligne de bloch et procede pour transferer une ligne de bloch

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5363595A (en) * 1976-11-17 1978-06-07 Fujitsu Ltd Magnetic bubble device
JPS5497336A (en) * 1977-12-29 1979-08-01 Sperry Rand Corp Bloch line memory system

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