JPS6136691B2

JPS6136691B2 -

Info

Publication number: JPS6136691B2
Application number: JP54117986A
Authority: JP
Inventors: Norio Oota; Fumihiko Ishida; Hitoshi Ikeda; Keikichi Ando; Ken Sugita
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1979-09-17
Filing date: 1979-09-17
Publication date: 1986-08-20
Also published as: JPS5642311A; US4338372A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、磁気バブルメモリ素子において、磁
気バブルを保持する膜として好適な、磁気バブル
用ガーネツト膜に関する。直径がほぼ2.5μｍ以下の、いわゆる微小バブ
ル用の磁性ガーネツト膜は、一般に、バブル消滅
磁界Hoの温度変化が大きいことが知られてい
る。たとえば、直径約２μｍのバブルを保持するこ
とのできる（YSmLu）₃（FeGa）₅O₁₂膜の場合、
30℃におけるHoの温度変化率は、−0.30％〜−
0.35％／℃である。一方、バイアス磁界の印加に一般に用いられて
いる、バリウムフエライトのバイアス磁界の温度
変化率は、−0.20％／℃であり、両者の間には、
相当大きな差が存在する。バブル用磁性膜のHo
の温度変化率が、上記バイアス磁界の温度変化率
と大きく異なると、バブルが安定に動作し得る温
度範囲が、極めて挟くなつてしまうので、磁気バ
ブルメモリ素子としては、極めて好ましくないこ
とは、明らかである。本発明の目的は、従来の磁気バブル用ガーネツ
ト膜の有する上記問題を解決し、広い温度変化範
囲において、安定に動作し得るような磁気バブル
メモリ素子の形成を可能とすることである。上記目的を達成するため、本発明は、Gdによ
つてHoの温度変化率を小さくし、Geによつてキ
ユーリー温度を高くして使用可能な温度範囲を広
げるものである。以下、本発明を詳細に説明する。上記のように、（YSmLu）₃（FeGa）₅O₁₂のHoの
温度変化率およびバリウムフエライトによつて印
加されるバイアス磁界の温度変化率は、それぞれ
−0.31〜−0.35％／℃および−0.20％／℃であ
る。したがつて、（YSmLu）₃（FeGa）₅O₁₂のHoの温
度変化率をバイアス磁界の温度変化率に近くする
ことができれば、現在よりも広い温度範囲におい
て安定に動作することのできる磁気バブルメモリ
素子が形成される。 Hoの温度変化率を上記値よりも一層小さくし
てゼロに近づけ、同時にフエライトなどの材料を
選択して、バイアス磁界の温度変化率を、それに
対応して小さくすれば、温度変化に対して、さら
に安定な磁気バブルメモリ素子が形成されること
は明らかである。本発明は、バブル消滅磁界Hoの温度係数が、
飽和磁束密度の温度係数の温度変化に依存するこ
とに着目し、希土類元素の一部を所定量のGd量
によつて置換して飽和磁束密度の温度係数を調節
しそれによつて、消滅磁界Hoの温度変化率を−
0.05％〜＋0.05％／℃としたものである。それと同時に、本発明は、Feの一部を所定量
のGeによつて置換することによつて、キユーリ
ー温度を高くし、安定に動作し得る温度範囲を拡
大したものである。 Hoの温度変化係数は、できるだけ小さい方が
好ましいことはいうまでもないが、−0.05％／℃
〜＋0.05％／℃の範囲内であれば、実用上十分満
足できる。Hoの温度変化係数が上記範囲外にな
ると温度係数ゼロのバイアス磁界を用いた場合の
動作マージンが著しく低下するなど、好ましくな
いことが生ずるので、上記範囲内にあることが必
要である。 Hoの温度変化係数が上記範囲内にあれば、温
度変化率がゼロのバイアス磁界を用いることがで
きる。その結果、バブル素子とバイアス磁界の間
に、大きな温度差が存在しても、安定に動作する
ことができ、また、素子内に局所的な温度差が存
在しても、安定に動作することができる。バイアス磁界印加用の磁石として、たとえば
Fe−Cr−Co系の圧延磁石を用いれば、バイアス
磁界の温度変化率はほとんどゼロとなるから、こ
のような磁石と本発明を結びつけることによつ
て、微小バブルを保持することが可能で、かつ、
広い温度範囲において使用可能な、磁気バブルメ
モリ素子が形成できる。本発明において、GdおよびGeの含有量は、極
めて重要であり、好ましい効果を奏するために
は、所定の範囲内にあることが必要である。すなわち、第１表は、一般式（YSmLuCa）_5-x
Gd_x（Fe_5-yGe_y）O₁₂で表わされるガーネツト膜
において、Gd含有量ｘとGe含有量ｙの値を、
種々に変えた場合の特性を示す。第１表において、特性の良否は〇および×で表
わしたが、直径2.5μｍ以下の微小磁気バブルが
安定に存在することができ、しかもHoの温度変
化係数が−0.05〜＋0.05％／℃内にあるものを
〇、これらの条件を満足しないものを×で表わし
た。

【表】

【表】また、第１表の結果を、ｘおよびｙをパラメー
タにして、第１図に示した。第１図において、記
号〇，Ｘは第１表と同じく特性の良否を示し、ま
た、各〇，×に付した数字は試料番号であつて、
それぞれ第１表の試料番号に対応する。第１図から明らかなように、Gd量ｘとGe量ｙ
が、線分ａ，ｂ，ｃおよびｄによつて囲まれた領
域Ａ内にあると、直径2.5μｍ以下の磁気バブル
が安定に存在することができ、しかも、Hoの温
度変化係数が−0.05〜＋0.05％／℃の範囲内に入
る。しかし、ｘ，ｙが領域Ａ外にあると、このよ
うな条件は満足されず、好ましい特性は得られな
い。すなわち、第１図において、ｘ，ｙが線分ａよ
り右方の領域中にあると、バブル径が2.5μｍ以
上になり、線分ｂより上方の領域中にあると、
Hoの温度変化係数が0.05％／℃以上になつて、
温度変化係数がほぼゼロのバイアス磁石には不適
合となる。また、ｘ，ｙが線分ｃより左方の領域
内にあると、バブル径が小さくなりすぎて、バブ
ルの検出や転送が困難になり、線分ｄより下の領
域中では、Hoの温度変化係数が負の領域での絶
対値が大きくなり、温度係数がほぼゼロのバイア
ス磁石には不適合となる。以上説明したように、本発明によれば、直径
2.5μｍ以下の磁気バブルが安定に存在すること
ができ、かつ、Hoの温度係数も非常に小さいの
で、微小バブル用ガーネツト膜として非常に好適
である。また、本発明者は、先に一般式（YSmLu）_3-x
Gd_x（Fe_5-yGa_y）O₁₂で表わされる磁気バブル用
ガーネツト膜を提案した（特願昭53−133713）。
このガーネツト膜も、Hoの温度係数が小さいと
いう特徴がある。本発明は、同一バブル径におけるキユーリー温
度が215℃で、上記ガーネツト膜よりも30℃以上
高く、温度係数がほぼゼロであるバイアス磁石を
有効に利用できる温度範囲が、ほぼ40℃広い。こ
れは磁気バブルメモリ素子用ガーネツト膜とし
て、大きな利点の一つである。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気バブル用ガーネツト膜において、
GdおよびGeの好ましい含有量を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】１一般式（YSmLuCa）_3-xGdx（Fe_5-yGey）O₁₂で表わさ
れる組成を有し、上記Gdによつてバブル消滅磁
界の温度変化係数を小さくかつ、上記Geによつ
てキユーリー温度を高くするように上記ｘおよび
ｙの値を、第１図において点１（0.78，0.60）と
点４（0.90，0.20）を結ぶ線分ａ、点１（0.78，
0.60）と点２（0.15，0.90）を結ぶ線分ｂ、点２
（0.15，0.90）と点３（0.25，0.55）を結ぶ線分ｃ
および点３（0.25，0.55）と点４（0.90，0.20）
を結ぶ線分ｄによつて囲まれた領域Ａ内に設定
し、バブル消滅磁界の温度変化係数を−0.05〜＋
0.05％／℃の範囲に設定したことを特徴とする磁
気バブバ用ガーネツト膜。