JPS60501728A - 小さなサイズの単一素子として集積化された検知器−ダミ−検知器結合 - 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】 小さなサイズの単一素子として集積化された検知器−ダミー検知器結合 発明の背景 この発明は磁気バブルメモリに関し、特に、このようなメモリにおける磁気バブ ルの存在を検出する機構に関する。

バブルメモリの標準的な構成成分のいくつかは１．＼７）Ｌ／が存在する平面状 の磁性薄膜と、薄膜上にわたる絶縁層と、絶縁層上にありバブルが移動する伝搬 通路を規定でる非対称的なシェブロンの直列ス１〜リングと、薄膜の平面内で回 転してバブルを伝搬通路に沿って移動させる磁場とである。

まＩζ、バブルがバブル伝搬通路の部分に沿って移動すると第１図の参照番号２ ０はバブルを検出づる先行技術の機構を示す。機構２０は検出器２１ど呼ばれる １つの部分を有し、またそれはタミー検出器２２と呼ばれるもう１つの部分を有 する。バブルを内包する薄膜の上に存在する絶縁検出器２１は、接続されない対 称的なシェブロン２１ａの約３０個の行を含む。それらは第１図の拡大部分に示 される。それらはバブル伝搬通路２４がら受けるバブルを拡大するために動作す る。各々の行には２００から３００の間のシェブロンが含まれる。

シェブロンの行２１ａに隣接して、互いに接続される対称的なシェブロン２１ｂ の１個の行が存在する。それらは磁気抵抗材料から構成される。行２１ｂの隣に は、接続されない対称的なシェブロン２１ｃの約４個の行が存在する。

それらは拡大されたバブルを行２１ｂから遠ざけるように移動させ、かつ最後の 行（すなわち、行２１ｂから最も遠い行）に沿ってバブルを消滅させる動作をす る。

ダミー検出器２２はシェブロンの約３個の行が占める距離だけ検出器２１から分 離される。この距離は検出器２１どダミー検出器２２とが電磁気的に相互作用し ないようにするために設りられる。

ダミー検出器２２は、接続されない対称的なシェフロン２２ａの約１０個の行を 含む。これらのシ］−フロン２’２ａは通路２４のようなバブル伝搬通路からど のようなバブルも受けない。

シェブロンの行２２ａに隣接して、互いに接続される対称的なシェア１］ン２２ １〕の１個の行が存在づる。この行は磁気抵抗材料から構成される。また、シェ ブロン２２ａは決してバブルを受けないので、シェブロン２２ｂの抵抗はバブル の不在を示す基準どして作用する。導電性のリード２２′が行２２ｂに接続され て、その抵抗がそのチップの外部で検出されることができる。

行２２ｂに隣接して、シェブロン２２Ｃの約４個の行が存在する。それらの機能 は、シェブロン２２ａとともに、１個のバブルも検出器２１によって感知されな い場合に、理想的には行２１ｂおよび２２１）の抵抗を同一とするために、ダミ ー検出器２２ｂの物理的構造と検出器２１の構造とを同一にすることである。

しかしながら、上述の先行技術のＩＩ　ＩＮ　２０　＋Ｊ：’　ｌｌ−ｆｆる１ つの問題は、それが非常に大きな空間を占めることである。

典型的には、ダミー検出器２２によって占められる面積は、少なり逅もチップの 幅Ｘ　１０ｍ　ｉｌｓ　Ｃある。その面積は、もしダミー検出器が必要でないな らばバブルを記憶覆るために用いることがてぎ、それによってメモリの記憶容量 を増大させることかてぎるであろう。

機構２０に関づるもう１つの問題は、亙いに接続されるシェブロンの行２１ｂお よび２２ｂの抵抗が、検出されるバブルのパターンに敏感であるということであ る３、言替えれば、シェブロンの行２１ｂにお（）る抵抗は、その行の下のバブ ルの存在または不在によって一意的に決定されないということである。しかしそ の代わりに、行２１ｂの側面に沿って存在する行にお（）るバフルの存在また（ よ不在にＪ、って決定される。したがって、バブルが他の行２１　ａ　８３よび ２ＩＣのずべての下にあり、一方行２１ｂの下にバブルが１個も存在しない場合 、行２１ｂの抵抗は行２２１）の抵抗と実質的に異なるであろう。

さらに機構２０に関する別の問題は、シェブロンの行２１ｂおよび２２ｂの抵抗 が、その薄膜の平面内を回転する磁場によって互いに異なって影響されるという ことである。

これは、行２１ｂおよび２２ｂが互いに離れて存在しているからであり、また回 転磁場の強度がチップの中央部においてその周辺部よりも強いからである。また 、シェブロンの行２１ｂおよび２２ｂは磁気抵抗材料から構成されているので、 これらの素子の抵抗はバブルの存在または不在によって決定されるだけでなく、 また回転磁場の強度によっても決定されるからである。

発明の概要 上述の観点から、この発明の１つの目的は、磁気バブルメモリにおいてバブルを 検出する改良された機構を提供することである。

この発明の他の目的は、縮小された空間を占め、検出されるバブルのパターンに 対する低減された敏感性を有し、かつバブルを伝搬する回転ｆ４ｉ場の強度変化 に対し低減された敏感性を有する磁気バブル検出機構を提供づることである。

これらの目的および他の目的はこの発明に従って、亙いに側面に位置する１対の 細長い磁気抵抗部材から構成され、回転磁場に応答して移動する磁気バブルを検 出する機構を用いて完成される。この部材は細長く延びる方向に沿って互いの方 向へ延びて互いに噛合うが接触しない指を有する。

この指は磁場の各々の回転が吸引性の磁極をただ１個の部材の指において、両方 の部材の指において、および他方の部材のみの指においてと順次誘起させるよう な形状をしている。したがっｔ、その磁極がただ１個の部材にのみ存在する場合 、部材間の比較的大きな差の抵抗はバブルの存在を示し、また比較的小さな抵抗 はバブルの不在を示す。

１つの好、ましい実施例において、指が細長く延びる方向に関して角度４５°± ３０°だけ傾斜する。部材は細長く延びる方向に沿ってジグザグ形状を有し、各 々の指がそのジグザグ形に沿った一連の回転から形成される。ざらに指は部材間 の中心軸のまわりに反対方向に曲線を描き、そしてその結果大きな吸引性の磁極 が他方の部材の非曲線部分に誘起された場合、一方の部材の曲線部分において小 さな吸引性の磁極が誘起される。

図面の簡単な説明 この発明の様々な特徴および利点は、添付の図面を用いて詳細な説明の欄におい て説明される。

第１図は先行技術に従った磁気バブルを検出する１ｃめの機構を示す。

第２図はこの発明に従っ１：　ｆＩｉ気バブルを検出する機構を示す。

第３図は第２図の実施例における２つの構成部品３１および３２の拡大図を示す 。

第４図は第３図の構成部品３１および３２下を磁気バブルが移動する順序を示す 。

第５八図ないし第５Ｆ図は第４図の順序に従ってバブルを移動させるＩｃめに回 転磁場によって構成部品３１および３２においてｍ極が誘起される順序を示す。

発明の詳細な説明 この発明の１つの好ましい実施例３ｏが以下に第２図をまず用いて詳細に説明さ れる。実施例３ｏは接続されない対称なシェブロン３０ａのいくつかの行と、細 長い磁気抵抗部材３１および３２の１対３０ｂと、接続されない対称なシェブロ ン３０ｃのいくつかの他の行とを含む。構成部品３０ａ、３０ｂおよび３０Ｃは 検出されるべきバブルを内包する磁性薄膜の上に位置する絶縁層３３の上に存在 する。

部材３１および３２は実施例３ｏにお（）る主要な新規な構成部品である。第３ 図はそれらの物理的描造をより詳細に示している。そこに示されているように、 部材３１および３２は細長く延ひる方向に沿って互いの方向へ延ひる指３１ａ、 ３２ａを各々有づる。また、指３’１ａは、互いに噛合うが接触しないようにし て指３２ａを挿間される。さらに、指３１ａおよび３２ａは細長く延びる方向に 関して約４．５°の角１３／Ｉたけ傾けられる。

また実施例３０において、部材３１および３２は細長く延ひる方向に沿ってジグ ザグ形をしＣ６０つ、指の各々３１ａおよび３２ａがジグザグ通路に沿って一連 の回転をするようにされる。さらに、挿間された指の先端は部材間を走る中心軸 ３５に関して反対方向に曲線を描き、その結果、一方の部材の曲線部分は他方の 部材の非曲線部分とほとんど平行になる。

動作時において、検出されるべき磁気バブルは薄膜の平面内で回転する磁場に応 答して、非対称的なシェブロン３６の直列ストリングに沿って移動する。その後 、シェブロンの行３０ａは通路３６から受（−）たバブルを引伸ばすように作用 する。したがって、シェブロンの行３０ａの数はバブルを適当な長さに引伸ばす のに十分であるべきであるくたとえば、３０個）。

次に、引イψばされたバブルは細長い部′ｔｃＡ３１および３２下を移動する。

特定的には、回転磁場の各々の回転の間に、バブルは初めにちょうど部材３１の 下を移動する。次に、それは部材３１および３２の両方の指の下を移動する。そ し・て次にそれは部材３２のちＪ、うど下を移動する。％９　Ｓの位置にａ３い て、部材３１の抵抗はバブルの不在を示す基準として機能し、一方、部材３２の 抵抗は部材３１の抵抗と比較されてバブルの存在または不在を示づ。

その後、拡大されたバブルは部材３１および３２から遠ざかる方向へシェブロン の行３０Ｃを介して移動しそこでそれらは消滅する。シェブロンの４つの行が適 当にこの機能を達成する。

上述のことから素子３１はシェブロンの行３０ａおよび３０Ｇとともにダミー検 出器とし℃動作することは明らかである。一方、部材３２はシェブロンの行３０ ａおよび３Ｏｃとともに検出器として動作する。したがって、実施例３０は、接 続されないシェブロンの分離された行が検出器およびダミー検出器として必要と されないので、実質的に低減された空間を占める。

実施例３０はまた、両方の部材３１および部材３２が共に全く同一のパターンに 露出されるので、検出されつつあるバブルのパターンに対し低減された敏感性を 有づる。もしたとえば、各々のバブルがシェブロンの行３０．１１および３０Ｃ のすべての下に存在し、一方、部材３１および３２の下に全くバブルが存在しな いならば、そのときシェブロンの行３０ａおよび３００の下のバブルが部材３１ および３２の抵抗へ影響を与える程度は−はぼ同一てあろう。

実施例３０は、さらに部材３１および３２が非常に互いに近接しているので、回 転磁場の強度における変化に対して低減された敏感性を有する。したがって、そ の磁場の強度における任意の変化は部材３１および３２の抵抗に対し本質的に同 じ量の影響を及ぼす。

回転磁場４０に応答して細長い素子３１および３２下をバブルが移動する順序の 詳細な図は第４図に示される。そこでは、参照番号１ないし８は磁場の様々な方 向を示す。

また参照番号コーないし８′はそれらの磁場の方向に対応する部材３１および３ ２下のバブルの位置を示す。すなわち、磁場が方向１を向いている場合バブルは 位置１′に存在する。また、磁場が方向２を向いている場合バブルは位置２に存 在する。

第４図を観察すれば、磁場が方向１を向いている場合、バブルは部材３１のみの 下に存在し、磁場が方向２ないし６を、向いている場合、バブルは部材３１およ び３２の両方の下に存在し、さらに、磁場が方向７を向いている場合、バブルが 素子３２のみの下に存在するということが見られる。

その結果、磁場が位置７にある場合、部材３２の抵抗はバブルの存在または不在 を示し、一方、部材３１の抵抗は常にバブルの不在を示すであろう。したがって 、磁場が位置７にあるとき、部材３１および３２の抵抗はバブルが部材３２下に 存在するかどうかを決定するために比較されることができる。

逆に、磁場が方向１を向いている場合、部材３１の抵抗はバブルの存在または不 在を示し、一方、部材３２の抵抗は常にバブルの不在を示す。したがって１つの 選択として、磁場が方向１を向いているとき、部材３１および３２の各々の抵抗 はバブルが素子３１の下に存在するかどうかを決定するために比較されることが できる。

バブルが上述の位置１′ないし８′に沿って逐次移動づる理由は、第５八図ない し第５Ｆ図を観察することによって理解することができる。それらの図面は、磁 １４０の各々の回転に対し、バブルを引付ける磁極か部材３１のみの指において 、部材３１および３２の両方の指において、他方の部材３２のみの指においてと 順次誘起される理由を示す。

まず第５Ａ図を参照ずれば、磁場４０が方向１を向いているとき、その磁場は部 材３１の指の非曲線部分に平行であることが見られる。その結果、磁極は参照番 号１″によって示されるようなそれらの指において誘起される。

次に第５Ｂ図は、磁場４０が方向２を向いているとき、その磁場が中心軸に関し 曲線を描く部材３２の指の先端に平行となることを示づ。したがって、部材３２ の指の先端は参照番号２″によって示されるようなバブルを引付ける磁極によっ て磁化されることを示す。同時に、バブルを引付【プる小さな磁極がまた参照番 号２″によって示されるような部材３１の指の先端部において誘起される。

次に第５Ｃ図を参照すれば、磁場４０が方向３を向いているとき、磁場は部材３ ２の指の非直線部分と平行になることが見られる。したがって、バブルを引付【 ノる磁極は、参照番号３″で示されるそれらの指において誘起される。

同時に、部材３１の指の先端もまた磁場に平行となる。さらに、バブルを引寄せ る小さな磁極３″はまたそれらの先端部において誘起される。これらの磁極は、 指３１ａの先端の物理的形状が小さいので小さい。

磁場が方向４を向いているとき、その磁場は部材３１および３２の両方の指の非 曲線部分に関して鋭角をなす。その結果、相対的に小さな吸引性の磁極がそれら の部材の両方の指において誘起される。そして、これらの磁極は中心軸３５に沿 って互いの上で１ね合わせられる。この状態は容易に見ることができるので特定 的には例示されない。

次に第５Ｄ図はｔａ場／１．　Ｏが方向５を向いているとき、磁場が部材３１の 指の非曲線部分と平行になることを示す。

そのとき、参照番号５″で示されるそれらの指において比較的大きな吸引性の磁 極が誘起される。同時に、その磁場は部材３２の指の曲線部分と平行であり、し たかっ−Ｃ１比較的小さな吸引性の磁極がそれらの指の先端部に誘起される。こ の状態は第５Ｃ図に示される状態とちょうど反対の状態である。

次に、第５Ｅ図は、磁Ｓ４０が位置６にあるとき、その磁場は部材３２の指の曲 線部分と平行になることを示す。

したがって、磁極６″が示されるようにそれらの曲線の指の部分において誘起さ れる。また、磁場が位置６にあるとき、それは部材３１の曲線の指の先端部の小 さな部分と平行である。それゆえ、参照番号６″かまた示づようにそこに小さな 磁極が誘起される。

最後に、磁場４０が方向７を向いているとき、そのｆＩＩｉ場は部材３２の指の 非曲線部分と平行となる。したがって、参照番号７″で示されるそれらの非曲線 の指の部分にｆ４１極が誘起される。

要約すれば、第５Ａ図−第５Ｆ図は磁場４０の各々の回転に対し細長い部材３１ および３２において誘起される磁極１″ないし７″を示づ。また、それらの磁極 １″ないし８″の位置の比較は、第４図を用いて上で説明されたバブルの位置１ −７ｅｉ：いし８′にそれらが対応することを示す。

この発明の好ましい実施例が詳細に述べられてきた。加えて、しかしながら、多 くの変形および変更がこの発明の性質および精神から逸脱することなくこれらの 詳細に対し行なうことができる。したがって、この発明は前記詳細に限定されず 添付の請求の範囲によって規定される。

ＦＩＧ、ｌ。

ＦＩＧ、２゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．　平面形状を有し、かつ前記平面内を回転する磁場に応答して移動する複数 個の磁気バブルを内包する磁気薄膜を含む形式の磁気バブルメモリであって、前 記メモリはさらに前記バブルを検出する改良された機構を含んでおり、前記改良 された機構は、互いの側面に沿って前記薄膜上にわたって存在する１対の細長い 磁気抵抗部材を鵬え、前記部材は細長く延びる方向に沿って互いの方向へ延びる 指を右し、 前記一方部材の指は互いに噛みあわさるが接触しないように他方部材の指に挿間 され、 前記指は１８００より小さい角度で亙いに挿間され、前記バブルを引きつ（）る 磁極か一方部材のみの指において、両方の部材の指において、および他方部材の みの指にＪ５いてと順次前記磁場の回転の各々によって誘起される磁気バブルメ モリ。 ２、　前記部材は、各々の指がジグザグ形状に治った一連の回転から構成されて 、細長く延びる方向に沿ってジグザグになっている、請求の範囲第１項記載の磁 気バブルメモリ。 ３、　前記挿間された指は前記部材の間を走る軸に関し反対方向に曲線を描き、 その結果他方部材の非曲線部分において大きな吸引性の磁極が誘起されたとぎ一 方部材の曲線部分において小さな吸引性の磁極が誘起される、請求の範囲第２項 記載の磁気バブルメモリ。 ４、　前記バブルを引きつける前記磁極が前記部材の一方のみの指において誘起 されたとき前記部材の間の抵抗の任意の差を感知する手段をさらに含む、請求の 範囲第３項記載の磁気バブルメモリ。 ５、８々の部材には少なくとも１００個の前記部材が含まれており、かつ各々の 部材の良さは少なくともその幅の１００倍である、請求の範囲第４項記載の磁気 バブルメモリ。 ６、　回転磁場に応答して移動゛Ｊる磁気バブルを検出覆る機構であって、互い の側面に存在する１対の細長い磁気抵抗部材を備え、前記部材は互いに噛合うが 接触しないように細良く延びる方向に沿って互いの方向へ延びる指を有しＣおり 、前記指は前記磁場の各々の回転が一方部材のみの指において、両方の部材の指 に４３いて、および他方部材のみの指においてと順次前記バブルを引寄せる磁極 を誘起づるような形状を有し、その結果、前記磁極がただ１個の部材にｄ−３い てのみ存在づるとき、比較的太さな前記部材間の抵抗差がバブルの存在を示し、 かつ比較的小さな抵抗がバブルの不在を示す磁気バブル検出機構。 ７、　前記指は］８００より小さい角度で互いに噛合う、請求の範囲第６項記載 の磁気バブル検出機構。 ８、　前記部材は細長く延びる方向に沿ってジグザグ状の形状を有し、各々の指 がジグザグ形状に治って一連の回転を特徴する請求の範囲第６項記載の磁気バブ ル検出機構。 ９．　前記指は前記部材間を走る軸に関して反対方向に曲線を描き、他方部材の 非曲線部分に大ぎな吸引性の磁極が誘起されたとき一方部材の曲線部分において 小さな吸引性磁極が誘起される、請求の範囲第６項記載の磁気バブル検出機構。 １０、前記バブルを引付ける前記磁極が前記部材の一方のみの指において誘起さ れるとき、前記部材間における任意の抵抗差を感知する手段をさらに含む、請求 の範囲第６項記載の磁気バブル検出機構。 １１、　各々の部材に少なくとも１００個の前記指が含まれ、かつ各々の部材の 長さはその幅の少なくとも１００倍である、請求の範囲第６項記載の磁気バブル 検出機構。