JPS6076078A - Magnetic random access memory system - Google Patents
Magnetic random access memory systemInfo
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- JPS6076078A JPS6076078A JP58182539A JP18253983A JPS6076078A JP S6076078 A JPS6076078 A JP S6076078A JP 58182539 A JP58182539 A JP 58182539A JP 18253983 A JP18253983 A JP 18253983A JP S6076078 A JPS6076078 A JP S6076078A
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
- G11C11/14—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using thin-film elements
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分!I!F)
本発明は、バブル材料などのような一軸磁気異方性体の
磁化の方向を利用してメモリ作用を行わせるMt磁気ラ
ンダムアクセスメモリ方式に関する。[Detailed description of the invention] [Technical portion of the invention! I! F) The present invention relates to an Mt magnetic random access memory system that performs a memory function using the direction of magnetization of a uniaxial magnetic anisotropic material such as a bubble material.
磁気バブルを利用したメモリ装置が実用化されているが
、書−込みはメイジャラインから各マイナループまで転
送してそれぞれのマイナループにトランスファインして
記憶させ、読み出しはマイナループ中を周回しているバ
ブルがゲート位置に到来した時点で、メイジャラインに
1−ランスフ1アウトして、メイジャラインで検出部ま
で転送し、読取る構成になっている。そのためICメモ
リなどに較べると読み書きの速度が遅く、またバブルの
発生器やゲート、検出器などの?Jt雑な機能部を必要
とし、高価になる。A memory device using magnetic bubbles has been put into practical use, but writing is transferred from the major line to each minor loop and transferred to each minor loop for storage, while reading is performed using the bubbles circulating in the minor loop. When the signal arrives at the gate position, 1 - 1 out is sent to the measurer line, and the signal is transferred to the detecting section via the measurer line and read. Therefore, compared to IC memory, the read/write speed is slow, and the bubble generator, gate, detector, etc. Jt requires complicated functional parts and is expensive.
(発り1の目的〕
本発明の目的は、バブル材料などのような一軸磁気異方
性体を利用したメモリ装置におりるこのような問題を解
消し、ランダム・アクセスにより高速で読み書きするこ
とができ、しかも構成が簡単で安価な磁気ランダム・ア
クセスメモリ方式を実現することにある。(Objective of Origin 1) The object of the present invention is to solve such problems in memory devices using uniaxial magnetic anisotropy materials such as bubble materials, and to read and write data at high speed through random access. The object of the present invention is to realize a magnetic random access memory system that is simple in configuration and inexpensive.
この目的を達成するために講じた本発明による技術的手
段は、−軸磁気異方性を有する磁性膜で多数の記憶単位
を構成すると共に、それぞれの記憶単位に情報の書込み
と読み出しのためのアドレスラインを接続し、情報の書
込みは、前記アドレスラインに通電することによる記憶
単位部の加熱とバイアス磁界の印加によって行い、情報
の読み出しは、バイアス磁界とそれぞれの記憶単位部の
磁区による磁界を重畳した状態で、該磁区の向きを磁気
抵抗効果を利用して検出する方式を採っている。The technical means according to the present invention taken to achieve this object are as follows: - Construct a large number of storage units with magnetic films having axial magnetic anisotropy, and provide a method for writing and reading information in each storage unit. Address lines are connected, and information is written by heating the storage unit by energizing the address line and applying a bias magnetic field, and reading information is performed using the bias magnetic field and the magnetic field created by the magnetic domains of each storage unit. A method is adopted in which the direction of the magnetic domains is detected in a superimposed state using the magnetoresistive effect.
次に本発明による磁気ランダム・アクセスメモリ方式が
実際上どのように具体化されるかを実施例で説明する。Next, how the magnetic random access memory system according to the present invention is actually implemented will be explained using examples.
第1図は本発明による磁気ランダム・アクセスメモリ方
式を実施するメモリ装置の斜視図である。このメモリ装
置は、バブル材料として使用されるGGG結晶などの基
板1上に、多数の記憶単位部1a・・・が基盤目状に形
成され、それぞれの記憶単位において記憶が行われる。FIG. 1 is a perspective view of a memory device implementing a magnetic random access memory method according to the present invention. In this memory device, a large number of storage units 1a are formed in the shape of a grid on a substrate 1 such as GGG crystal used as a bubble material, and storage is performed in each storage unit.
各記憶単位部1a・・・上では、X方向の読め書きライ
ンX1、Xl・・・とY方向の読み書きラインY1 、
Y2・・・が発熱導体を介して接続されている。On each storage unit 1a..., read/write lines X1, Xl... in the X direction and read/write lines Y1,
Y2... are connected via heat generating conductors.
第2図は各記憶単位部1a・・・を拡大して示すもので
、(イ)は平面図、(ロ)は断面図である。Xl、x2
・・・・はX方向に間隔をおいて配設されたX方向の読
書きラインであり、導体で形成されていである。Yl、
Y2・・・はY方向に間隔をおいて配設されたY方向の
書込みラインである。各X方向の読み書きラインx、
、x2・・・とY方向の読み書きラインY1、Y2・・
・とは、パーマロイパターン2から成る発熱導体で互い
に接続されている。そしてそれぞれのパターン2・・・
の下には、GGG&板などに形成した一軸磁気異方性体
から成る記憶単位部1a・・・が形成されている。FIG. 2 is an enlarged view of each storage unit 1a, in which (a) is a plan view and (b) is a cross-sectional view. Xl, x2
. . . are read/write lines in the X direction arranged at intervals in the X direction, and are made of a conductor. Yl,
Y2... are write lines in the Y direction arranged at intervals in the Y direction. read/write line x in each X direction,
, x2... and read/write lines in the Y direction Y1, Y2...
and are connected to each other by a heating conductor made of a permalloy pattern 2. And each pattern 2...
A storage unit 1a, which is made of a uniaxially magnetically anisotropic material formed on a GGG plate or the like, is formed below the memory unit 1a.
バブル材料などのような一軸磁気異方性の磁性体は、温
度が高いと、磁化を反転するための磁界が小さくてすむ
。そこで本発明では、各記憶単位である一軸磁気異方性
体1a・・・の磁化を」二向きまたは下向きに磁化する
だめの外部コイルを設ける。Magnetic materials with uniaxial magnetic anisotropy, such as bubble materials, require a small magnetic field to reverse magnetization at high temperatures. Therefore, in the present invention, an external coil is provided to magnetize the uniaxial magnetic anisotropic body 1a, which is each storage unit, in two directions or in a downward direction.
そしてX方向読書きラインX1、Xl・・・とY方向読
書きラインY1 、Y2・・・間を選択的に通電しパー
マロイパターン2を発熱させた状態で、該外部コイルに
、−軸磁気異方性体1a・・・が上向きに磁化する方向
に通電する。すると発熱部の一軸磁気異方性体1aのみ
が容易に上向きに磁化する。同様にX方向読書きライン
X 1 、X 2・・・とY方向読書きラインY1、Y
2・・・間を選択的に通電して、パーマロイパターン2
を発熱させた状態で、該外部コイルに、−軸磁気異方性
体1a・・・が下向きに磁化する方向に通電すると、発
熱部の一軸磁気異方性体1aのみが容易に下向きに磁化
する。このようにして−軸磁気異方性体1a・・・の磁
化の向きをランダムに設定して、磁化の向きを論理“1
”0”に対応させ、磁化の向きを検出し読み出すことで
磁気ランダム・アクセスメモリを実現することができる
。なお各−軸磁気異方性体1a・・・に溝3・・・を形
成して各−軸磁気異方性体1a・・・間を区画すること
で、それぞれの−軸磁気異方性体1a・・・が熱的ない
し磁気的に影響を与え合わないようにしている。Then, while selectively energizing the X-direction read/write lines X1, Xl... and the Y-direction read/write lines Y1, Y2... to generate heat in the permalloy pattern 2, the -axis magnetic difference is applied to the external coil. Electricity is applied in the direction in which the rectangular bodies 1a... are magnetized upward. Then, only the uniaxial magnetic anisotropic body 1a of the heat generating part is easily magnetized upward. Similarly, X-direction read/write lines X 1 , X 2 . . . and Y-direction read/write lines Y1, Y
2... Selectively energize between the permalloy pattern 2
When a current is applied to the external coil in a direction in which the -axis magnetic anisotropic body 1a... is magnetized downward while generating heat, only the uniaxial magnetic anisotropic body 1a of the heat generating part is easily magnetized downward. do. In this way, the direction of magnetization of the -axial magnetic anisotropic body 1a is randomly set, and the direction of magnetization is set to logic "1".
A magnetic random access memory can be realized by making it correspond to "0" and detecting and reading the direction of magnetization. Note that by forming grooves 3 in each of the -axis magnetic anisotropic bodies 1a to partition the space between the respective -axis magnetic anisotropic bodies 1a, the -axis magnetic anisotropy of each The bodies 1a... are prevented from influencing each other thermally or magnetically.
またパーマロイパターン2やX−Y読書きラインX、
、x2・・・Yl 、Y2・・・と各−軸磁気異方性体
la・・・間は、5i02などの絶縁層4で絶縁されて
いる。In addition, permalloy pattern 2 and X-Y reading/writing line X,
, x2...Yl, Y2... and each -axis magnetic anisotropic body la... are insulated by an insulating layer 4 such as 5i02.
前記のように各−軸磁気異方性体1a・・・の磁区が上
向きまたは下向きに磁化した状態で、バイアス磁界11
bを印加すると、磁区の磁化の向きがバイアス磁界と同
じ向きの場合は磁界が強くなり、逆向きの場合は弱くな
る。したがって磁化の向きが互いに逆の磁区の間では、
磁区の磁界の2倍の差ができるので、磁区の磁化の向き
は容易に検出できる。この磁化の向きを検出するには、
各X方向の読み書きラインx1 、x2・・・とY方向
の読み書きラインyt 、Y2・・・間に、−軸磁気異
方性体1a・・・が加熱されないように低電流を通電す
る。すると磁区の磁化の向きがバイアス磁界と同じ向き
の一軸磁気異方性体の」二では、磁気抵抗効果によりパ
ーマロイパターン2の抵抗値が増大し、X−Y読書きラ
インx1、Xl・・・とYl 、Y2・・・間の電流値
が低下する。これに対し磁区の磁化の向きがバイアス磁
界と逆向きの一軸磁気異方性一体の上では、磁界が相殺
されて極めて小さくなるため、磁気抵抗効果によるパー
マロイパターン2の抵抗値は極めて小さい。その結果、
X−Y読書きラインX1、X2・・・とYi 、y2・
・・間の電流値は低下しない。As described above, the bias magnetic field 11 is applied in a state in which the magnetic domains of each of the -axis magnetic anisotropic bodies 1a are magnetized upward or downward.
When b is applied, the magnetic field becomes stronger if the direction of magnetization of the magnetic domain is the same as the bias magnetic field, and becomes weaker if it is in the opposite direction. Therefore, between magnetic domains whose magnetization directions are opposite to each other,
Since the difference is twice the magnetic field of the magnetic domains, the direction of magnetization of the magnetic domains can be easily detected. To detect the direction of this magnetization,
A low current is passed between the read/write lines x1, x2, . . . in the X direction and the read/write lines yt, Y2, . Then, in the uniaxial magnetic anisotropic material "2" where the direction of magnetization of the magnetic domain is the same as the bias magnetic field, the resistance value of the permalloy pattern 2 increases due to the magnetoresistive effect, and the X-Y read/write lines x1, Xl... The current value between Yl, Y2, and so on decreases. On the other hand, on a uniaxial magnetic anisotropic unit in which the direction of magnetization of the magnetic domains is opposite to the bias magnetic field, the magnetic fields cancel each other out and become extremely small, so the resistance value of the permalloy pattern 2 due to the magnetoresistive effect is extremely small. the result,
X-Y reading and writing lines X1, X2... and Yi, y2.
...The current value between the two does not decrease.
このように−軸磁気異方性体1a・・・の磁区の磁化の
向きは、磁気抵抗効果とバイアス磁界を利用することで
容易に検出し、各−軸磁気異方性体1a・・・における
記憶状態を読み出すことができる。In this way, the direction of magnetization of the magnetic domains of the -axis magnetic anisotropic bodies 1a... can be easily detected by using the magnetoresistive effect and the bias magnetic field, and the direction of magnetization of the magnetic domains of the -axis magnetic anisotropic bodies 1a... It is possible to read the storage state of .
[発明の効果〕
以上のように本発明によれば、−軸磁気異方性を有する
磁性膜で多数の記憶単位を構成すると共に、それぞれの
記憶単位に情報の書込みと読み出しのためのアドレスパ
ターンを接続している。そして情報の書込みは、前記ア
ドレスパターンに通電することによる記憶単位部の加熱
とバイアス磁界の印加によって行う。読み出しは、バイ
アス磁界とそれぞれの記憶単位部の磁区による磁界を重
畳させた状態で、磁区の磁化の向きを磁気抵抗効果を利
用し検出する方法を採っている。そのため、情報の読書
、きをランダムに行うことができ、磁気メモリにおいて
も、アクセスを高速で行うことが可能となる。また非破
壊読み出しとなるので、読み出しと同時に書込みを行う
などの複雑な制御が不必要である。更に書込みも読み出
しも同一素子で行うことが可能で、記憶素子の構成が簡
単かつ安価になる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a large number of memory units are constructed of magnetic films having -axis magnetic anisotropy, and an address pattern for writing and reading information is provided in each memory unit. are connected. Information is written by heating the storage unit by supplying electricity to the address pattern and applying a bias magnetic field. For reading, a method is adopted in which the direction of magnetization of the magnetic domains is detected using the magnetoresistive effect in a state where the bias magnetic field and the magnetic field generated by the magnetic domains of each storage unit are superimposed. Therefore, information can be read and written at random, and even magnetic memory can be accessed at high speed. Furthermore, since reading is non-destructive, complicated control such as writing at the same time as reading is unnecessary. Furthermore, writing and reading can be performed using the same element, making the structure of the memory element simple and inexpensive.
第1図は本発明による磁気ランダム・アクセス方式を実
施するメモリ装置の斜視図、第2図は各−軸磁気異方性
体の平面図と断面図である。
図において、1はメモリ装置の基板、1a・・・は記憶
単位を構成する一軸磁気異方性体、2はパーマロイパタ
ーン、Xi 、x2・・・ばX方向の読み書きライン、
Yl、Yl・・・はY方向の読み書きラインをそれぞれ
示す。
特許出願人 富士通株式会社
代理人 弁理士 青 柳 稔
第1図
第2図
(イ)FIG. 1 is a perspective view of a memory device implementing the magnetic random access method according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view and a sectional view of each -axis magnetic anisotropic body. In the figure, 1 is a substrate of a memory device, 1a... is a uniaxial magnetic anisotropic material constituting a storage unit, 2 is a permalloy pattern, Xi, x2... are read/write lines in the X direction,
Yl, Yl, . . . indicate read/write lines in the Y direction, respectively. Patent Applicant: Fujitsu Limited Agent, Patent Attorney: Minoru Aoyagi Figure 1 Figure 2 (A)
Claims (1)
すると共に、それぞれの記憶単位に情報の書込みと読み
出しめためのアドレスラインを接続し、情報の書込みは
、前記アドレスラインに通電することによる記憶単位部
の加熱とバイアス磁界の印加によって行い、情報の読み
出しは、バイアス磁界とそれぞれの記憶単位部の磁区に
よる磁界を重畳した状態で、該磁区の向きを磁気抵抗効
果を利用して検出することを特徴とする磁気ランダム・
アクセスメモリ方式。A large number of memory units are constructed of magnetic films having uniaxial magnetic anisotropy, and address lines for writing and reading information are connected to each memory unit, and information is written by energizing the address lines. Information is read by heating the storage unit by heating the storage unit and applying a bias magnetic field, and with the bias magnetic field and the magnetic field generated by the magnetic domain of each storage unit superimposed, the orientation of the magnetic domain is detected using the magnetoresistive effect. Magnetic random magnetic
Access memory method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58182539A JPS6076078A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Magnetic random access memory system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58182539A JPS6076078A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Magnetic random access memory system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6076078A true JPS6076078A (en) | 1985-04-30 |
Family
ID=16120059
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58182539A Pending JPS6076078A (en) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | Magnetic random access memory system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6076078A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005508084A (en) * | 2001-10-30 | 2005-03-24 | マイクロン テクノロジー インコーポレイテッド | Magnetoresistive bit structure and manufacturing method thereof |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58182539A patent/JPS6076078A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005508084A (en) * | 2001-10-30 | 2005-03-24 | マイクロン テクノロジー インコーポレイテッド | Magnetoresistive bit structure and manufacturing method thereof |
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