JPS62219202A - 磁性メモリ装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、磁性薄膜に情報を記録する磁性メモリ装置に
関し、特に極めて高密度、大容量の磁性メモリ装置に関
するものである。

〔従来の技術〕

最近、大容量のメモリ装置として光磁気記録装置が注目
されている。

第２図は、光磁気記録装置の概略図であり、（Ａ）は記
録時、（Ｂ）は読出し時を示す。

第２図において、磁性薄膜１は磁化容易方向が磁性薄膜
面に対して垂直方向を向いている。

その点では磁気バブル材料と同じであるが、光磁気記録
材料としては、保磁力Ｈｅが数百Ｏｅと大きいのが普通
である。

まず、（Ａ）に示す記録時においては、上記のごとき磁
性薄膜１に小さく絞ったレーザ光２を照射すると、その
部分の温度が上がって磁性薄膜１のキューり点以上にな
り、その部分だけが常磁性になる。

その後、レーザ光２の照射を止めると温度が下がり、再
び強磁性になる。この時の磁化の向きは、外部から与え
られている磁化の向きと同じになる。

従って、コイル３によって外部磁界を印加しながら上記
のごときレーザ光２の照射と停止を行なえば、磁性体１
の中に小さな磁化領域、すなわちビット４を書き込むこ
とが出来る。

次に、読出し時には、（Ｂ）に示すごとく、レーザ光源
１０の光を偏光子１１を介して磁性薄膜ｌに放射する。

この光が磁性薄膜１の表面で反射する際に、光の振動方
向が磁化の向きに依存して互いに逆方向に回転する。

したがって、その反射した光を検光子Ｉ３を介して光検
出素子１４で検出すれば、上向きに磁化されているビッ
ト４では信号が検出され、下向きに磁化されているその
他の部分では信号が検出されないことになるので、情報
を読み出すことが出来る。

上記のごとく、磁性薄膜の表面で光が反射する際にその
振動方向が磁化の向きに依存して回転する現象を磁気カ
ー効果と言い、また、光が磁性薄膜の内部を通過する際
にその振動方向が磁化の向きに依存して回転する現象を
ファラディ効果と言い、それらの現象を利用して上記Ｃ
Ｂ）に示したごとき装置によって情報を読み出すことが
出来る。

なお、上記のごとき光磁気記録および再生に関しては、
例えば、「日経エレクトロニクスＪ　１９８５年３月２
５日号、第１７６〜１７７頁、あるいは「エレクトロニ
クス」昭和６０年４月号、第４７〜５４頁に記載されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のごとき従来技術においては、減磁界が大きくなる
という問題がある。

すなわち、第２図かられかるように、ビット４の周辺の
磁化はビット内の磁化とは逆方向を向いている。

従って、ビット４には周辺の磁化の漏洩磁束が働き、ビ
ットを安定にするように作用している。

そのため、このビットを消去するためには、より大きな
外部磁界が必要となる。

ところが、大きな外部磁界を印加するためには、外部磁
界印加用のコイル３を大型化する必要があり、そのため
、ヘッドが大型で重くなるのでトラッキングする際のア
クセスタイムが大きくなり。

高速動作が困難になるという問題があり、また、消費電
力も増大する。

本発明の目的は、上記のごとき従来技術の問題を解決し
、小型、低電力で高速動作が可能であり、かつ、高密度
で大容量の記録が可能な磁気メモリ装置を提供すること
にある。

〔問題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明においては、磁化容
易方向が磁性薄膜面内にあり、がっ、磁化が面内の一定
方向を向いた領域と該領域に隣接して磁化が他の方向を
向いた他の領域との境界において磁化が膜面に垂直を向
く部分を持った磁性薄膜を用い、上記の磁化が膜面に垂
直を向く部分、すなわち磁壁部分の磁化方向を情報と対
応させた方向に磁化することにより、情報を記憶するよ
うに構成している。

以下、詳細に説明する。

［第７回日本応用磁気学会学術講演概要集」（１９８３
年１１月）の第１３０頁に記載されているように、従来
磁気バブル材料としてもっばら用いられていたガーネッ
トの一軸異方性を小さくすると、磁化が膜面内を向く（
第１図の磁区９１〜９３の部分）。

そのとき、磁壁の内部には磁化が膜面に対して垂直を向
く部分が出来、かつ、膜面に対して磁化の方向を上向き
にも下向きにもとることが出来る。

上記のごとき磁壁の内部構造を利用することにより、記
憶消去時の問題を解決し、かつ、高密度の磁気記録を可
能とすることが出来る。

第１図は、本発明の原理図である。

第１図において、磁性薄膜５は上記のように磁化容易方
向が磁性薄膜面内にあり、かつ、磁化が面内の一定方向
を向いた領域と他の方向を向いた領域との境界部分に磁
壁８が存在するものであり、かつ、この磁壁８の磁化は
膜面に垂直を向く部分を持ち、その方向は上向きにも下
向きにもすることが出来るものである。

この磁性薄膜５に情報を書き込む際には、光や電子等の
エネルギー線６を磁性薄膜５に一時的に照射して磁性薄
ＩＩｆｉ　５の温度をキューり点以上に一旦上げてから
低下させ、このときの印加する外部磁界の方向によって
書き込む部分の磁化の向きを制御することによって行な
うことが出来る。

また、情報の読み出しは、前記第２図（Ｂ）で説明した
ごとく、ガーネットのもつ大きなファラディ効果や磁気
カー効果を利用する方法、および後記第４図で説明する
ごとき電子と磁気との相互作用を利用した方法等を用い
ることが出来る。

〔作用〕

第１図の磁性薄膜５においては、磁壁部分、すなわちビ
ット以外の部分の磁化は全て磁性薄膜面内を向いている
。

そのため、磁性薄膜５の表面には、磁極が出ることはな
く、漏洩磁界が発生することはない。

従って、ビット部分に周辺からの磁界が加わることもな
く、′１”を書く場合でも“０”を書く場合でも同じ強
さの外部磁界を印加すればよく、かつ、その値は極めて
小さなもので充分である。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づいて説明する。

第３図は本発明の第一の実施例図である。

第３図において、磁性薄膜５は円板状のＧｄ、Ｇａ、０
１．基板上に面内を磁化容易方向とする磁性ガーネット
単結晶薄膜を育成し、図示のごときスパイラル状磁区を
形成したものである。

なお、磁壁８は単なる線として表示しているが、具体的
には、前記第１図に示すような構造をもっており、そこ
に情報を記録することが出来る。

このような磁性薄膜に情報を記録する場合には、上記の
ごとき磁性薄膜のディスクを回転する手段と、所定の位
置へ微小な径の光を照射する手段と。

ディスク面に垂直に外部磁界を印加する手段とがあれば
よい。

すなわち、微小径の光を照射することによって磁性薄膜
５の温度を局部的に磁性ガーネットのキューり温度以上
に上げ、外部磁界を印加しながら光照射を止めて温度を
低下させる。

Ｉｔ　Ｉ　ＩＩを書く場合は外部磁界をディスク面に対
して上向きに印加し、また、“０″を書く場合は下向き
に印加することにより、それぞれの書き込みが行なわれ
る。

また、読み出しは、前記第２図（Ｂ）に示すごとき磁気
カー効果またはファラデイ効果を利用することによって
容易に実現することが出来る。

次に、第４図は、本発明の第二の実施例図である。

第４図の実施例においては、磁壁８は一方向に配列しで
ある。

また、情報の書き込みおよび読み出しには電子線を利用
することが出来る。

例えば、ビーム径０．２−の電子ビームを磁性薄膜５の
所定の位置に照射する。すると、その部分だけ温度が上
昇し、以下、前記実施例１で詳述したのと同様の情報の
書き込みが行なわれる。

また、情報を読み出す場合には、読み出しを行ないたい
部分に上記の電子線を照射する。

このときの電流密度は、磁性薄膜の温度が必要以上に上
がらないようにするため、書込み時より小さくする。

電子が照射された箇所からは２次電子が放出されるが、
この２次電子は磁性薄膜５の表面の磁界の作用を受けな
がら飛ぶ。

そして、情報の“１″と１１０　ＩＩとは、磁性薄膜５
の面に対して磁化が上を向いているか下を向いているか
で記録しているので、情報がＩｔ　１　＋ｌかＩＩ　Ｏ
ＩＩかによって表面の磁界の方向が異なる。

そのため、２次電子に働くローレンツ力が異なり、２次
電子の飛行方向は、情報の種類に応じて異なってくる。

従って、所定の位置に設置した検出器によって２次電子
の強度を測定することにより、１４１　Ｉ＋か００１３
かを識別することが出来る。

なお、電子線としてスピン偏極したものを用いれば、ス
ピン偏極率の違いによって識別することも可能である。

このスピン偏極率の違いによって識別する方法としては
、例えば、「応用物理」第３４巻、第９号（１９８５年
）の第１６〜２２頁に記載されているものがある。

〔発明の効果〕

以上説明したごとく、本発明によれば、ビット周辺から
の漏洩磁束の影響がなくなるので、外部磁界を低減する
ことが出来る。そのため、ヘッドを小型化、低電力化す
ることが出来るので、高速動作が可能となり、また情報
を記録する磁壁部分は極めて幅の狭い部分であるので、
記録を高密度化、大容量化することが出来る、という優
れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は従来装置の概略図、
第３図および第４図はそれぞれ本発明の実施例図である
。 〈符号の説明〉 ３・・・コイル　　　　　　５・・・磁性薄膜６・・・
エネルギー線　　　８・・・磁壁９１．９２・・・磁区

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも、情報を記憶する磁性薄膜と、該磁性薄
   膜へ情報を書き込む手段と、上記磁性薄膜から情報を読
   み出す手段とを備えた磁性メモリ装置において、磁化容
   易方向が磁性薄膜面内にあり、かつ、磁化が面内の一定
   方向を向いた領域と該領域に隣接して磁化が他の方向を
   向いた他の領域との境界において磁化が膜面に垂直を向
   く部分を持った磁性薄膜を用い、上記の磁化が膜面に垂
   直を向く部分の磁化方向を情報と対応させた方向に磁化
   することにより、情報を記憶することを特徴とする磁性
   メモリ装置。 ２、上記の情報を書き込む手段として、上記磁性薄膜に
   膜面と垂直方向に磁界を印加する手段と、上記磁性薄膜
   の微小部分を局部的に加熱する手段とを備えた装置を用
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁性
   メモリ装置。 ３、上記の情報を読みだす手段として、上記磁性薄膜面
   上の所定位置へ電子線を照射する手段と、上記所定位置
   からの反射電子又は２次電子の強度を検出する手段とを
   備えた装置を用いることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の磁性メモリ装置。