JPS62291785A - Magnetic storage element - Google Patents

Magnetic storage element

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JPS62291785A
JPS62291785A JP61135321A JP13532186A JPS62291785A JP S62291785 A JPS62291785 A JP S62291785A JP 61135321 A JP61135321 A JP 61135321A JP 13532186 A JP13532186 A JP 13532186A JP S62291785 A JPS62291785 A JP S62291785A
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JP
Japan
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vbl
domain
film
layer
bloch
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JP61135321A
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Japanese (ja)
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Yasuharu Hidaka
檜高 靖治
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NEC Corp
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NEC Corp
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Abstract

PURPOSE:To obtain a stripe domain magnetic wall applied with a VBL-pair stabilized holding method by directly attaching another kind of ferromagnetic material to the surface of a stripe domain holding layer, and varying locally the thicknesses of two layers along the stripe domain magnetic wall. CONSTITUTION:Two pieces of Bloch of lines (VBL) 11 and 11' forming a VBL pair 6 are stabilized respectively in domains where a coat layer is thick and thin. In order to transfer this VBL pair, a pulse bias magnetic field is applied in the direction perpendicular to the layer surface, and thus generated gyroscopic force is utilized. Since the coat layer is of so called a high-g material, a large difference is generated between the gyroscopic forces in the stripe domain holding layer and that in the coat layer of a VBL part due to the dynamic transfer of a designated magnetic wall, and the exchange force dynamically increases, accordingly the VBL tends to leave its position. Thereafter, when the dynamic transfer of the magnetic wall ceases, the potential well comes deepest for the VBL 11' again at the position where the coat layer is thick, and the VBL 11' is stabilized at this position.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の詳細な説明 (産業上の利用分野) 本発明は不揮発性の超高密度固体磁気記憶素子に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The present invention relates to a nonvolatile ultra-high density solid state magnetic memory element.

(従来の技術) 高密度固体磁気記憶素子を目指すものとして従来から磁
気バブル素子が開発されてきた。しかし、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が
0.3μmといわれている。したがって、0.3pm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。これは容易ではなく、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。
(Prior Art) Magnetic bubble elements have been developed for the past as a high-density solid-state magnetic memory element. However, with the currently used garnet materials, the minimum attainable bubble diameter is said to be 0.3 μm. Therefore, a bubble material that retains bubbles with a diameter of 0.3 pm or less must be found other than garnet material. This is not easy and is even considered to be the limit of bubble density.

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、がっ、情報読出し時間は従来の素子と同程
度相保つことができる超高密度固体磁気記憶素子として
膜面垂直方向を磁化容易方向とする強磁性体(フェリ磁
性体を含む)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
直ブロッホライン2個からなるブロッホライン対(以下
、VBL対と称する。)を記憶単位として用いる素子が
発明された(特願昭57−182346)。
This ultra-high-density solid-state magnetic memory element has significantly improved the density limit based on the characteristics of the bubble retention layer, and can maintain information readout time at the same level as conventional elements in the direction perpendicular to the film surface. A Bloch line pair consisting of two perpendicular Bloch lines that statically and stably exist within a Bloch domain wall that forms the boundary of a stripe domain formed in a ferromagnetic (including ferrimagnetic) film whose easy magnetization direction is . (hereinafter referred to as a VBL pair) was invented (Japanese Patent Application No. 57-182346).

本素子においてもっとも重要な部分の一つは情報をVB
L対の形でストライプドメイン磁壁内に安定化し、かつ
、必要に応じて該VBL対をブロッホ磁壁内で転送する
ことである。
One of the most important parts of this device is the information VB
The VBL pairs are stabilized within the striped domain wall in the form of L pairs, and the VBL pairs are transferred within the Bloch domain wall as necessary.

VBL対安定保持法については、特願昭57−0658
26に、マイナーループを構成するストライプドメイン
周辺のブロッホ磁壁に沿って、膜面内の磁気異方性の向
きを局所的に変化させることにより、ストライプドメイ
ン磁壁に沿って、VBL対が安定に存在する位置とそう
でない位置を作りつけられることを示されている。
Regarding the VBL stability maintenance method, please refer to the patent application No. 57-0658.
26, by locally changing the direction of magnetic anisotropy in the film plane along the Bloch domain wall around the striped domain that constitutes the minor loop, VBL pairs stably exist along the striped domain domain wall. It has been shown that it is possible to create a position where it does and a position where it does not.

(発明が解決しようとする問題点) 特願昭58−065826に述べられている膜面内の磁
気異方性の向きを局所的に変化させる具体的な方法は(
1)膜への選択的イオン注入による格子歪に基づく逆磁
歪効果を利用するとかまたは、(2)内部応力が大きい
材料を用いてストライプドメイン保持膜表面にパター/
を形成し、膜に応力分布を与え、それに基く逆磁歪効果
を利用するアイ・イー・イー・イー件ランザクジョン・
オン・マグネティクス(IEEETransactio
n  on  Magnetics)Vol、  MA
G−20,No、5pp1135〜1137(1984
)などである。(1)では膜表面層部においてのみ、膜
面的磁気異方性の向きを制御している。この膜面的磁気
異方性の局所変化は磁壁の移動速度をほとんど変えず、
単にVBL対の難易だけを制御する方法である。したが
って、膜厚方向に亘って均一に面内磁気異方性が制御さ
れていれば問題ないが、その一部だけ面内磁気異方性が
変えてあり、かつ、イオン注入した表面層としていない
層との境界が明瞭であると、与えられた磁壁移動速度に
対して発生するジャイロ力は一定であるから、VBL対
の移動の難易に依存して、必然的にVBL対の移動の様
子は膜厚方向に沿って不均一になる。その結果、場合に
よってはVBLが膜厚の中間部で分断されてしまい、V
BL対の消滅に至ることがある。これは素子の信頼性の
上から大きな問題になる。この障害を取除くためには、
膜厚方向に均一にイオン注入することが望ましいが、イ
オン注入法の本質的特性またはイオン注入装置の性能な
どのため、かなり難しい。(2)の方法は(1)の方法
に比べて、膜面的磁気異方性の膜厚方向変化はゆるやか
であり、(1)に比べてVBL対の移動時の不安定化の
確率は小さいが、傾向としてはイオン注入と同じである
(Problems to be Solved by the Invention) The specific method for locally changing the direction of magnetic anisotropy in the film plane described in Japanese Patent Application No. 58-065826 is (
1) Utilizing the inverse magnetostriction effect based on lattice strain caused by selective ion implantation into the film; or (2) patterning/patterning the surface of the striped domain holding film using a material with large internal stress.
The IE series analysis method uses the inverse magnetostriction effect based on the inverse magnetostriction effect that forms stress distribution in the film.
on Magnetics (IEEETransaction
on Magnetics) Vol, MA
G-20, No, 5pp1135-1137 (1984
) etc. In (1), the direction of the film surface magnetic anisotropy is controlled only in the film surface layer. This local change in the magnetic anisotropy in the film hardly changes the moving speed of the domain wall,
This method simply controls the difficulty of the VBL pair. Therefore, there is no problem if the in-plane magnetic anisotropy is controlled uniformly over the film thickness direction, but the in-plane magnetic anisotropy is changed only in a part of the film, and there is no ion-implanted surface layer. If the boundary between the layers is clear, the gyroscopic force generated for a given domain wall movement speed is constant, so the movement of the VBL pair will inevitably change depending on the difficulty of the movement of the VBL pair. The film becomes non-uniform along the thickness direction. As a result, in some cases, VBL may be separated in the middle of the film thickness, and
This may lead to the disappearance of the BL pair. This poses a serious problem in terms of device reliability. To remove this obstacle,
It is desirable to uniformly implant ions in the film thickness direction, but this is quite difficult due to the essential characteristics of the ion implantation method or the performance of the ion implantation device. Compared to method (1), method (2) changes the in-plane magnetic anisotropy in the film thickness direction more slowly, and compared to method (1), the probability of instability when the VBL pair moves is lower. Although it is small, the tendency is the same as that of ion implantation.

本発明の目的はこのような従来の問題点を除去したVB
L対安定保持法を施したストライプドメイン磁壁を有し
ている超高密度記録素子を提供することにある。
The purpose of the present invention is to provide a VB that eliminates such conventional problems.
An object of the present invention is to provide an ultrahigh-density recording element having a striped domain domain wall subjected to the L-pair stabilization method.

(問題を解決するための手段) すなわち、本発明は情報読出し手段、情報書込み手段お
よび情報蓄積手段を有し、かつ、膜面に垂直な方向を磁
化容易方向とするフェリ磁性体膜に存在するストライプ
ドメインの境界のブロッホ磁壁中につくった相隣る2つ
の垂直なブロッホラインからなる垂直ブロッホライン対
を記憶情報単位として用い、かつ、該垂直ブロッホライ
ン対をブロッホ磁壁内で転送する手段を有する素子にお
いプ  舌*−7L−’; ノー7°p ノ ノー、!
旦すt關43“R貫?啼i、へ−f、后類のフェリ磁性
体を直接つけ、ストライプドメイン磁壁に沿って2つの
膜厚を局所的に変化させていることを特徴とする。
(Means for Solving the Problem) That is, the present invention resides in a ferrimagnetic film having an information reading means, an information writing means, and an information storage means, and whose easy magnetization direction is perpendicular to the film surface. A perpendicular Bloch line pair consisting of two adjacent perpendicular Bloch lines formed in a Bloch domain wall at the boundary of a stripe domain is used as a storage information unit, and means is provided for transferring the perpendicular Bloch line pair within the Bloch domain wall. Motoko's smell *-7L-'; no 7°p no no!
It is characterized in that the ferrimagnetic material of the following types is directly attached, and the two film thicknesses are locally changed along the striped domain domain wall.

(作用) 本発明は上述の構成をとることにより、ストライプドメ
イン磁壁に沿って情報単位であるVBL対を安定して保
持し、また転送できることを示した。以下、本発明の原
理を詳細に説明する。
(Function) The present invention has shown that by employing the above-described configuration, VBL pairs, which are information units, can be stably held and transferred along the stripe domain magnetic wall. The principle of the present invention will be explained in detail below.

VBL対の充分安定した転送が得られない理由の一つは
VBL対が転送中に消滅してしまうためである。VBL
対が消滅する機構に関してはVBLがストライプドメイ
ン保持層膜厚方向に沿ってその構造が変化していること
に起因する。VBLがストライプドメイン保持層の膜厚
方向に沿って構造変化するのはストライプドメイン保持
層が薄膜であり、かつ、保持層膜面法線方向に磁化容易
方向をもっているためであり、保持層表面に磁極が誘起
され、この磁極から磁壁部に対して磁壁法線方向に誘起
される面内磁界Hsが存在しているためである。
One of the reasons why sufficiently stable transfer of VBL pairs cannot be obtained is that VBL pairs disappear during transfer. VBL
The mechanism by which the pairs disappear is due to the fact that the structure of VBL changes along the thickness direction of the stripe domain retention layer. The reason why the VBL structure changes along the thickness direction of the striped domain retention layer is that the striped domain retention layer is a thin film and has an easy magnetization direction in the normal direction to the retention layer surface. This is because the magnetic pole is induced, and there is an in-plane magnetic field Hs induced from the magnetic pole to the domain wall in the direction normal to the domain wall.

第4図にその様子を示す。ストライプドメイン3の両側
はブロッホ磁壁4,4′に囲まれている。XΔ0は磁壁
の幅である。磁壁4の外側はストライプドメイン内の磁
化Mの向き(上向き)5′と逆向き(下向き)の磁化5
をもっている。したがってストライプドメイン保持層の
ストライプドメイン部3の膜表面には上側にe磁極、下
側にe磁極が誘起される。他方4,4′の外側の領域で
は上側の膜表面にe磁極、下側にΦ磁極が誘起される。
Figure 4 shows the situation. Both sides of the striped domain 3 are surrounded by Bloch domain walls 4 and 4'. XΔ0 is the width of the domain wall. The outside of the domain wall 4 has magnetization 5 in the opposite direction (downward) to the direction (upward) 5' of magnetization M in the stripe domain.
have. Therefore, an e-magnetic pole is induced on the upper side and an e-magnetic pole on the lower side on the film surface of the stripe domain portion 3 of the stripe domain holding layer. On the other hand, in the regions outside 4 and 4', an e magnetic pole is induced on the upper film surface and a Φ magnetic pole is induced on the lower side.

その結果、膜面法線方向に平行な面をもつ磁壁4,4′
の膜表面近くでは磁壁面法線方向に面内磁界Hsを生じ
る。Hsの向きは第4図の場合、4では膜の上側表面で
左向き、下側で右向きになり、4′では膜の上側表面で
右向き、下側で左向きになる。このHsの影響で磁壁中
心線上の磁化の向きも膜面の下側から上に向けて4内で
は右向きがら膜厚方向に沿って徐々に回転し、膜の上面
では左向きになっている。4′内では下側では左向き、
上側では右向きになっている。この磁壁構造の膜厚方向
変化がVBL特性にも大きな影響を及ぼす。第5図はバ
ブルドメイン磁壁中のVBLの部分11の磁化の回転の
様子をストライプドメイン保持層の両側の表面と膜厚の
中心部について示している。このVBLの中心の磁化は
、バブルドメイン磁壁の面法線に沿ってバブルドメイン
の中心軸に向いている。面内磁界Hsはこの場合、バブ
ルドメインの上面ではバブルドメインの中心軸に向き、
下側では外向きに向いている。磁壁の中心線上の磁化は
膜表面近くではHsの向きに揃えられる。但し、膜厚の
中心付近では上、下面からの寄与が互いに打消し合って
零になり、磁壁中心の磁化は本来のブロッホ磁壁の磁化
向き(磁壁面に平行)になる。このような性質をもつ磁
壁中に前記VBLがあると、その中心線上の磁化は膜上
面では周囲の磁化と同じ向きを向き、VBL領域に特に
エネルギーは貯えられない。他方、下面ではVBLの磁
化の向きはその周囲の磁壁電化の向きと180°異なる
ため、VBLには交換エネルギーが貯えられる。このた
め、VBLのエネルギーE、は膜厚に沿って変化する。
As a result, domain walls 4, 4' with planes parallel to the normal direction of the film surface
An in-plane magnetic field Hs is generated near the film surface in the direction normal to the domain wall surface. In the case of FIG. 4, the direction of Hs is 4 to the left on the upper surface of the membrane and the lower side to the right, and 4' to the right on the upper surface of the membrane and to the lower side to the left. Due to the influence of Hs, the direction of magnetization on the center line of the domain wall gradually rotates from the bottom to the top of the film surface, starting from the right in 4, to the left in the film thickness direction. Inside 4′, the lower side faces left;
The top side is facing right. This change in the domain wall structure in the film thickness direction also has a large effect on the VBL characteristics. FIG. 5 shows the state of magnetization rotation of the VBL portion 11 in the bubble domain domain wall with respect to both surfaces of the striped domain retention layer and the center of the film thickness. The magnetization at the center of this VBL is oriented toward the central axis of the bubble domain along the normal to the surface of the bubble domain domain wall. In this case, the in-plane magnetic field Hs is directed toward the central axis of the bubble domain on the top surface of the bubble domain,
The lower side faces outward. The magnetization on the center line of the domain wall is aligned in the direction of Hs near the film surface. However, near the center of the film thickness, the contributions from the upper and lower surfaces cancel each other out and become zero, and the magnetization at the center of the domain wall becomes the original Bloch domain wall magnetization direction (parallel to the domain wall surface). When the VBL exists in a domain wall having such properties, the magnetization on its center line is oriented in the same direction as the surrounding magnetization on the upper surface of the film, and no particular energy is stored in the VBL region. On the other hand, on the lower surface, the direction of magnetization of VBL is 180° different from the direction of domain wall electrification around it, so exchange energy is stored in VBL. Therefore, the energy E of VBL changes along the film thickness.

この様子を定性的に示したのが第6図である。FIG. 6 shows this situation qualitatively.

VBL単位長さあたりのエネルギーELをストライプド
メイン保持層の膜厚りに対して計算した結果である。
These are the results of calculating the energy EL per VBL unit length with respect to the film thickness of the stripe domain holding layer.

第6図の横軸の左端を膜の下面、右端を膜の上面とする
と、第5図のVBLのE、の膜厚方向依存は12で表わ
される。膜の下面でELが非常に高くなっている。他方
、VBL中心線上の磁化が第5図のバブルドメイン磁壁
法線方向外側を向いていると第6図12”のようなE、
の膜厚方向依存が得られる。
If the left end of the horizontal axis in FIG. 6 is the bottom surface of the film and the right end is the top surface of the film, then the dependence of E of VBL in FIG. 5 in the film thickness direction is expressed as 12. The EL is very high at the bottom of the membrane. On the other hand, if the magnetization on the VBL center line is directed outward in the normal direction of the bubble domain domain wall in FIG. 5, E, as shown in FIG.
The film thickness direction dependence is obtained.

このようなELの膜厚方向依存が以下のプロセスを通し
て、VBL対の消滅につながる。第7図はストライプド
メイン保持層内ブロッホ磁壁中のVBLを示している。
Such dependence of EL in the film thickness direction leads to the disappearance of VBL pairs through the following process. FIG. 7 shows the VBL in the Bloch domain wall in the striped domain retention layer.

11.11’は本発明で情報担体として用いるVBL溝
造である。11が第6図の12.11’が12′に対応
している。11または11′のVBLはその中心線上の
磁化が膜厚方向に亘って磁壁法線方向に沿って同じ向き
に揃っている。他方、13のVBLの中心線上の磁化は
膜厚中心を境に下側と上側とでその向きが逆になってい
る。いずれの部分でも磁化はHsの向きに一致している
。このとき膜厚の中心にブロツ+セノ17にしn屯!ゼ
躬1外キ児占1AJqel−プ111 ゝのポイントが
入ることにより、ELは膜厚方向に亘ってその変化が小
さくなる。つまりこのVBLのE、は第7図で膜中心か
ら下の部分では12′に沿って変化し、上半分では12
に沿って変化し11.11’のように、ELが膜厚方向
に沿って急激な変化することが避けられた。但し、ブロ
ッホポイントが入ると、VBLの極性が上半分と下半分
とで逆になる。
11.11' is a VBL structure used as an information carrier in the present invention. 11 corresponds to 12 in FIG. 6, and 11' corresponds to 12'. The magnetization on the center line of VBL 11 or 11' is aligned in the same direction along the domain wall normal direction over the film thickness direction. On the other hand, the direction of magnetization on the center line of VBL No. 13 is opposite between the lower side and the upper side with the center of the film thickness as the boundary. In any part, the magnetization coincides with the direction of Hs. At this time, the center of the film thickness is blotsu + Seno 17 and n ton! By including this point, the change in EL becomes smaller over the film thickness direction. In other words, E of this VBL changes along 12' in the lower part from the center of the membrane in Figure 7, and 12' in the upper half.
It was possible to avoid a sudden change in EL along the film thickness direction as shown in 11.11'. However, when the Bloch point enters, the polarity of VBL is reversed between the upper and lower halves.

本ブロッホラインメモリでは情報担体であるVBLをス
トライプドメイン磁壁に沿って移動させるのに、磁壁に
パルスバイアス磁界を加えて移動させたとき、生じる反
作用であるジャイロ力を利用する。このジャイロ力はV
BLの極性に依存して移動向きが定まる。したがって、
第7図13のように、極性が逆の部分を共有するVBL
は結局、パルスバイアス磁界では移動できないことにな
る。この移動できないでいるVBLに相隣るVBLがぶ
つがると、2つのVBLの膜厚方向に亘って互いに極性
が異なる部分は再結合し、ブロッホラインは全体として
最終的には消滅してしまう。このことは汎用素子にとっ
ては非常に大きな問題である。
In this Bloch line memory, in order to move VBL, which is an information carrier, along a striped domain domain wall, a gyroscopic force, which is a reaction that occurs when a pulse bias magnetic field is applied to the domain wall and moves it, is used. This gyro force is V
The direction of movement is determined depending on the polarity of BL. therefore,
As shown in Figure 7, 13, VBL shares parts with opposite polarity.
As a result, it cannot be moved by a pulsed bias magnetic field. When VBLs adjacent to this immovable VBL collide, the portions of the two VBLs having mutually different polarities in the film thickness direction recombine, and the Bloch line as a whole eventually disappears. This is a very big problem for general-purpose devices.

VBLへのブロッホポイントの?主人はブロッホポイン
ト発生磁界エネルギーに等しい運動エネルギーが磁壁移
動などにより、VBLに与えられると生じる。ブロッホ
ポイント注入を抑制するためには、ブロッホポイント注
入エネルギーを大きくすればよい。つまり、ブロッホポ
イントが入りにくくなるような構造にすればよい。
Bloch points to VBL? The master occurs when kinetic energy equal to the Bloch point generated magnetic field energy is applied to VBL due to domain wall movement or the like. In order to suppress Bloch point injection, Bloch point injection energy may be increased. In other words, the structure should be such that Bloch points are difficult to enter.

本発明の目的1よこのような考え方に立って、従来の欠
点を除去し、マイナーループであるストライプドメイン
磁壁土のVBL対を安定に保持し、がっ、1ビツトずつ
選択転送できるようにしたVBL対を情報単位として用
いる超高密度磁気記憶素子を提供することにある。
Purpose 1 of the present invention Based on this idea, we have eliminated the conventional drawbacks, stably maintained the VBL pair of the striped domain domain wall, which is a minor loop, and made it possible to selectively transfer one bit at a time. An object of the present invention is to provide an ultra-high density magnetic memory element that uses VBL pairs as information units.

本発明では膜面に垂直方向を磁化容易方向とするフェリ
磁性体膜に存在するストライプドメインの周辺のブロッ
ホ磁壁中に作った相隣合う2つのVBLからなるVBL
対を記憶単位として用いる磁気記憶素子において、前記
フェリ磁性体の少なくとも一方の表面に該フェリ磁性体
の自発磁化の向きに対する各構成原子からの寄与の仕方
に比べて寄与の仕方が逆転しているフェリ磁性体膜を直
接つけることによって、ブロッホポイント発生磁界エネ
ルギーを制御している。以下、構成の詳細な説明をする
In the present invention, a VBL consisting of two adjacent VBLs is created in a Bloch domain wall around a stripe domain existing in a ferrimagnetic film whose easy magnetization direction is perpendicular to the film surface.
In a magnetic memory element that uses a pair as a storage unit, at least one surface of the ferrimagnetic material has a structure in which the contribution from each constituent atom to the direction of spontaneous magnetization of the ferrimagnetic material is reversed. By directly attaching a ferrimagnetic film, the magnetic field energy generated at the Bloch point is controlled. The configuration will be explained in detail below.

第8図は本発明におけるマイナーループ部のストライプ
ドメイン保持層の構成図である。基板7の上にストライ
プドメイン保持用フェリ磁性休店1をつける。その上に
直接前記フェリ磁性体の自発磁化の向きに対する各構成
原子からの寄与の仕方に比べて寄与の仕方が逆転してい
るフェリ磁性体府2をつける。こうすることにより、V
BLのエネルギー密度ELが膜表面で急激に増加するの
を押さえられる。その機構をストライプドメイン保持層
用材料として一般的なフェリ磁性ガーネット膜を例にと
って説明する。第9図において11.11’はVBLで
ある。VBLII、 11’のエネルギー密度の膜厚方
向依存(第7図)から、11では膜の下端でELが高く
、11′では膜の上面近傍でELが高くなる。第8図の
ストライプドメイン保持層1の上表面に1の自発磁化の
向きに対する各構成原子からの寄与の仕方に比べて寄与
の仕方が逆転しているフェリ磁性体2をつける。こうす
ると、1,2の境界部でVBLIIの上端15には交換
エネルギーが貯えられる。なぜならば、フェリ磁性体層
2の磁区構造はストライプドメイン保持層1のドメイン
構造に依存し1に存在する磁壁の直上付近の2の磁化向
きは1のドメイン構造から生じる面内磁界成分Hsの向
きに向けられる。いま、層1の磁化は24d位置の原子
磁気モーメントと同じ向きを向き、層2の磁化は16a
位置の原子磁気モーメントの向きと一致していると仮定
する。24c位置に入っている希土類イオンの原子磁気
モーメントの寄与は原子番号が64以上の場合は16a
位置の原子磁気モーメントの向きと同じであり、以下便
宜上、16a位置の原子磁気モーメントに付加して、1
6a位置の原子磁気モーメントの大きさと、24d位置
の原子磁気モーメントとの相対的大きさを考えることす
る。単位格子あたりの磁化の向きはその中の16a位置
の原子モーメントの和と24d位置の原子磁気モーメン
トの和とを比較して大きい方と一致する。
FIG. 8 is a diagram showing the structure of the striped domain holding layer in the minor loop portion in the present invention. A ferrimagnetic film 1 for holding striped domains is attached on a substrate 7. A ferrimagnetic material layer 2 is directly placed on top of the ferrimagnetic material, in which the manner of contribution is reversed compared to the manner of contribution from each constituent atom to the direction of spontaneous magnetization of the ferrimagnetic material. By doing this, V
It is possible to prevent the energy density EL of BL from increasing rapidly at the film surface. The mechanism will be explained using a general ferrimagnetic garnet film as an example of a material for a striped domain retention layer. In FIG. 9, 11.11' is VBL. From the dependence of the energy density of VBLII, 11' on the film thickness direction (FIG. 7), in 11 the EL is high at the bottom end of the film, and in 11', the EL is high near the top surface of the film. A ferrimagnetic material 2 is attached to the upper surface of the striped domain holding layer 1 shown in FIG. 8, in which the contribution from each constituent atom to the direction of spontaneous magnetization of 1 is reversed. In this way, exchange energy is stored at the upper end 15 of VBLII at the boundary between 1 and 2. This is because the magnetic domain structure of the ferrimagnetic layer 2 depends on the domain structure of the striped domain holding layer 1, and the magnetization direction of 2 near the domain wall existing in 1 is the direction of the in-plane magnetic field component Hs generated from the domain structure of 1. directed towards. Now, the magnetization of layer 1 is oriented in the same direction as the atomic magnetic moment at the 24d position, and the magnetization of layer 2 is oriented in the same direction as the atomic magnetic moment at the 24d position.
Assume that the direction of the atomic magnetic moment at the position is the same as the direction of the atomic magnetic moment. The contribution of the atomic magnetic moment of the rare earth ion in the 24c position is 16a if the atomic number is 64 or higher.
This is the same as the direction of the atomic magnetic moment at position 16a, and below for convenience, 1 is added to the atomic magnetic moment at position 16a.
Let us consider the relative magnitude of the atomic magnetic moment at the 6a position and the atomic magnetic moment at the 24d position. The direction of magnetization per unit cell is determined by comparing the sum of the atomic moments at the 16a position and the sum of the atomic magnetic moments at the 24d position, whichever is larger.

つまり、VBLの上端付近で磁化がHs力方向向いてい
るということは24d位置の原子磁気モーメントがHs
向きに一致していることであり、層2で磁化がHs力方
向向いているということは16a位置の原子磁気モーメ
ントがHs向きに一致していることになる。このように
考えると、VBLIIの上端と2との境界15では層1
の24d位置の原子磁気モーメントと層2の16a位置
の原子磁気モーメントが同じ向きになる。これはフェリ
磁性ガーネットで24d位置の原子磁気モーメントと1
6位置の原子磁気モーメントは互いに反平行に結合され
安定化されるという性質に反している。したがって、1
5の部分には交換エネルギーが貯えられる。
In other words, the magnetization near the top of VBL is oriented in the direction of the Hs force, which means that the atomic magnetic moment at the 24d position is Hs
The fact that the magnetization in layer 2 is oriented in the Hs force direction means that the atomic magnetic moment at position 16a is aligned in the Hs direction. Considering this, at the boundary 15 between the upper end of VBLII and 2, layer 1
The atomic magnetic moment at position 24d and the atomic magnetic moment at position 16a of layer 2 are in the same direction. This is the atomic magnetic moment at the 24d position and 1 in ferrimagnetic garnet.
This contradicts the property that the atomic magnetic moments at the 6-position are coupled antiparallel to each other and stabilized. Therefore, 1
Exchange energy is stored in part 5.

この交換エネルギーは2のフェリ磁性層の磁化向きをH
sに逆らって反転するが、またはVBLIIの上端近傍
の磁化を反転するがどちらがであるがいずれにしてもそ
の際15の位置に注入されたブロッホポイントは簡単に
は1の膜厚中心まで進めない。
This exchange energy changes the magnetization direction of the ferrimagnetic layer in H
Either the magnetization is reversed against s or the magnetization near the top of VBLII is reversed, but in either case, the Bloch point implanted at position 15 cannot easily advance to the center of the film thickness of 1. .

1の膜厚中心までブロッホポイントが進むためには、2
の膜厚を大きくして、1の磁化が反転されるようにし、
かつ、第6図に示すELの膜厚方向依存において、12
に示す曲線の膜厚上端におけるELが膜厚中心の値に比
べて太きなる必要がある。膜厚上端におけるELが膜厚
中心のELと等しくなったところがブロッホポイントを
1の膜厚中心まで進ませないための1上につける膜2の
限界厚さをきめる。他方、VBLII’の上端と2との
境界では層1の24d位置の原子の磁化と層3の16a
位置の磁化とは互いに逆向きに結合していて、フェリ磁
性体ガーネット特有の安定結合の性質を満足する配置を
している。したがって、16の部分には交換エネルギー
が貯えられない。むしろ、1の磁区構造を反映したVB
LII°上端部におけるHsは層2の16a位置の磁化
をHsと同じ向きに向けるため、1のVBLの上端部近
傍の磁化向きはHsと逆向きに安定化されることになる
。このため、2の膜がない場合、比較的容易にHs力方
向反転され、ブロッホポイントが注入していた16の点
でえのブロッホポイント注入が抑えられるようになった
In order for the Bloch point to advance to the center of the film thickness of 1, 2
The film thickness of 1 is increased so that the magnetization of 1 is reversed,
In addition, in the film thickness direction dependence of EL shown in FIG. 6, 12
It is necessary that the EL at the upper end of the film thickness of the curve shown in is thicker than the value at the center of the film thickness. The point where the EL at the upper end of the film thickness becomes equal to the EL at the center of the film thickness determines the critical thickness of the film 2 to be placed on the film 1 to prevent the Bloch point from advancing to the center of the film thickness of the film 1. On the other hand, at the boundary between the upper end of VBLII' and 2, the magnetization of the atom at 24d in layer 1 and 16a in layer 3
The positional magnetization is coupled in opposite directions to each other, and the arrangement satisfies the stable bonding properties unique to ferrimagnetic garnet. Therefore, no exchange energy is stored in the 16 portion. Rather, VB reflecting the magnetic domain structure of 1
Since Hs at the LII° upper end directs the magnetization at the 16a position of layer 2 in the same direction as Hs, the magnetization direction near the upper end of VBL 1 is stabilized in the opposite direction to Hs. Therefore, in the absence of the film No. 2, the direction of the Hs force is reversed relatively easily, and the Bloch point injection can now be suppressed at the 16 points where the Bloch point was injected.

第10図は本発明のもう一つの例で、ストライプドメイ
ン保持層1の下面と基板との間にも上面と同様に1の自
発磁化の向きに対する各構成原子がちの寄与の仕方に比
べて寄与の仕方が逆転しているフェリ磁性体膜を直接2
と接触するようにつけている。こうすることによって、
ストライプドメイン保持層の上、万両表面層からのブロ
ッホポイント注入が抑制される。
FIG. 10 shows another example of the present invention, in which the relationship between the bottom surface of the striped domain holding layer 1 and the substrate is similar to the top surface, and the contribution of each constituent atom to the direction of spontaneous magnetization of 1 is greater than that of the substrate. The ferrimagnetic film with the reversed direction is directly
It is attached so that it is in contact with the By doing this,
Bloch point injection from the Manryo surface layer above the striped domain holding layer is suppressed.

第11図はその機構を説明している。VBLIIの下端
ではVBLII”の上端と同じ構造が実現し、VBLI
I”の下端ではVBLIIの上端と同じ構造が出現する
FIG. 11 explains the mechanism. The lower end of VBLII has the same structure as the upper end of "VBLII", and
At the lower end of I'', the same structure as at the upper end of VBLII appears.

このことから、ストライプドメイン保持層1の下端から
ブロッホポイントが入りやすいブロッホライン11は層
2′によってブロッホポイントが11′から注入するこ
とが抑制される。他方、ストライプドメイン保持層1の
上端からブロッホポイントが入りゃすいブロッホライン
11′は層2によってブロッホポイントが16から注入
することが抑制される。このように、ストライプドメイ
ン保持層(フェリ磁性体)の表面に該フェリ磁性体の少
なくとも一方の表面に該フェリ磁性体自発磁化の向きに
対する各構成原子からの寄与の仕方に比べて寄与の仕方
が逆転しているフェリ磁性体膜を直接コートするとVB
Lのエネルギーの摂動を受けることがわかった。この原
理をVBL対の安定位置設定に利用する。第1図は本発
明におけるストライプドメイン磁壁部における膜厚の変
化の与え方を示している。ストライプドメイン3の両側
の磁壁(ブロッホ磁壁)中のVBLBeO2VBLII
’は膜厚が厚い部分に安定化され、VBLIIは薄い部
分に安定化される。11′の磁化向きと、コート層の磁
化向きが逆になっているため、両層の原子磁気モーメン
ト間の交換エネルギー分だけ得をする。他方、11では
その磁化向きと、コート層の磁化向きが同じであるため
、コート層があると、交換エネルギー分だけ、VBLの
エネルギーが高くなり、したがって、コート層の薄いと
ころに安定化される。なお、この2本のVBLを対とし
て保っていることには、VBL間の相互作用の他に外部
からドメイン長手方向に加えている面内磁従来のVBL
対安定保持法では、VBLのエネルギー密度を磁壁に沿
って局所的に変化させている。この変化を与えるため、
具体的には、イオン注入などを利用しているので膜厚方
向に特性の不均一を生じることを避けられない。VBL
BeO2トライプドメインを形成するフェリ磁性体膜の
膜面に垂直な方向に加えられたパルスバイアス磁界によ
り生じるジャイロ力によって、ブロッホ磁壁中を移動す
る。したがって、VBLの移動速度が膜厚方向に沿って
不均一になり、VBLが分断されたりする。
From this, the Bloch line 11 where Bloch points tend to enter from the lower end of the striped domain holding layer 1 is suppressed by the layer 2' from being injected with Bloch points from 11'. On the other hand, the layer 2 prevents Bloch points from entering from the Bloch line 11' from the upper end of the striped domain holding layer 1 through the Bloch line 11'. In this way, on the surface of the striped domain holding layer (ferrimagnetic material), at least one surface of the ferrimagnetic material has a different contribution than the contribution from each constituent atom to the direction of the spontaneous magnetization of the ferrimagnetic material. VB when directly coated with reversed ferrimagnetic film
It was found that the energy of L is perturbed. This principle is used to set the stable position of the VBL pair. FIG. 1 shows how the film thickness is varied in the striped domain domain wall portion in the present invention. VBLBeO2VBLII in the domain walls (Bloch domain walls) on both sides of stripe domain 3
' is stabilized in the thick part, and VBLII is stabilized in the thin part. Since the magnetization direction of 11' and the magnetization direction of the coating layer are opposite to each other, an advantage is obtained by the exchange energy between the atomic magnetic moments of both layers. On the other hand, in No. 11, the magnetization direction is the same as that of the coating layer, so the presence of the coating layer increases the energy of VBL by the exchange energy, and is therefore stabilized where the coating layer is thin. . In addition to the interaction between the VBLs, maintaining these two VBLs as a pair is due to the in-plane magnetism that is applied from the outside in the longitudinal direction of the domain.
In the stability maintenance method, the energy density of VBL is locally changed along the domain wall. To make this change,
Specifically, since ion implantation or the like is used, non-uniformity in characteristics in the film thickness direction is unavoidable. VBL
The BeO2 tripe domain is moved in the Bloch domain wall by a gyroscopic force generated by a pulse bias magnetic field applied in a direction perpendicular to the film surface of the ferrimagnetic film. Therefore, the moving speed of the VBL becomes non-uniform along the film thickness direction, and the VBL may become fragmented.

一方、本発明におけるVBL対安定化法においてはVB
L対を保持している層には何も加工していない。単に、
コート層の存在によってVBLにコート層との相互作用
を与えているだけであり、従来法の欠点を取除くことが
できる。
On the other hand, in the VBL pair stabilization method of the present invention, VB
No processing was performed on the layer holding the L pairs. simply,
The presence of the coating layer simply allows the VBL to interact with the coating layer, and the drawbacks of the conventional method can be eliminated.

第2図を用いてその原理を説明する。第2図(a)は第
1図の一部をストライプドメイン磁壁を含む平面でカッ
トした断面を表わしている。VBLBeO2成ナス9太
のVRT、11と11′カクモ幻−Fh−コート層六ぐ
I夏い七百域および薄い領域にそれぞれに安定化されて
いる。このVBL対を転送するため、膜面に垂直方向に
パルスバイアス磁界を加えて、それによって生じるジャ
イロ力を利用する。ジャイロ力の大きさをどのように評
価するかについて述べる。第2図(b)にはVBLII
、 11’の安定位置をコート層とVBLとの相互作用
の観点から第2図(a)に対応して定性的に示している
。一般的にVBLとコート層との相互作用がVBLとコ
ート層との相互作用が最低になるところに安定化されて
いるVBLはその隣の相互作用が最大になる山を乗り越
えてとなりの谷へ移動する。
The principle will be explained using FIG. FIG. 2(a) shows a cross section of a part of FIG. 1 cut along a plane including the striped domain domain walls. VBLBeO2 is stabilized in the VRT of 9 thick, 11 and 11' Kakumo Gen-Fh-coated layers in the 600 and thin regions, respectively. In order to transfer this VBL pair, a pulsed bias magnetic field is applied in a direction perpendicular to the film surface, and the resulting gyroscopic force is utilized. This section describes how to evaluate the magnitude of gyroscopic force. Figure 2(b) shows VBLII
, 11' is shown qualitatively from the viewpoint of the interaction between the coating layer and the VBL, corresponding to FIG. 2(a). Generally, the interaction between the VBL and the coating layer is stabilized at the point where the interaction between the VBL and the coating layer is the lowest.The VBL climbs over the peak where the interaction next to it is the highest and goes to the next valley. Moving.

したがって、VBL対に働くジャイロ力は相互作用の谷
と山との間の相互作用の変化の勾配の最大値に比べて大
きくする必要がる。本発明の長所はVBL対駆動駆動時
BLII”が安定化されているポテンシャルの底が上り
、隣の安定位置との間にある、いわゆるビット障壁が相
対的に低くなることである。これはコート層がいわゆる
high−g材料に属しているため、与えられた磁壁の
ダイナミックな移動に対してVBL部に働くジャイロ力
にスト、ライブドメイン保持層とコート層とで大きな差
ができ、ダイナミックに交換力が高まるため、VBLは
その位置を避けるようになる。その後、磁壁のダイナミ
ックな移動が収まると、再びコート層の厚い位置がVB
LII’にとってポテンシャルウェルがもっとも深くな
り、VBLII’はそこに安定化される。
Therefore, the gyroscopic force acting on the VBL pair needs to be larger than the maximum value of the gradient of the interaction change between the interaction valley and peak. The advantage of the present invention is that the bottom of the potential at which VBL vs. BLII'' is stabilized during driving rises, and the so-called bit barrier between it and the adjacent stable position becomes relatively low. Since the layer belongs to a so-called high-g material, there is a large difference in the gyroscopic force acting on the VBL section for a given dynamic movement of the domain wall, and there is a large difference between the live domain holding layer and the coating layer, which causes dynamic exchange. As the force increases, VBL will avoid that position.Afterwards, when the dynamic movement of the domain wall stops, the position where the coat layer is thick will again become VB.
For LII', the potential well is the deepest, and VBLII' is stabilized there.

次にコート層の膜厚変化のさせ方について述べる。第2
図(a)の破線は膜厚変化領域を非常に狭くした場合(
断面が矩形型)を示している。これに対応してVBLと
コート層との相互作用のX方向依存も第2図(b)に破
線で示すように変ってくる。この場合、エネルギーが低
いところに安定化されたVBLをとなりの谷まで移動さ
せるのに必要なジャイロ力は実線の場合に比べて非常に
大きくなり、実際上、制御しにくくなる。したがって、
実線で示した波型構造が実用上使いやすい。
Next, we will discuss how to change the thickness of the coating layer. Second
The broken line in figure (a) shows the case where the film thickness change region is made very narrow (
The cross section is rectangular). Correspondingly, the dependence of the interaction between VBL and the coating layer on the X direction changes as shown by the broken line in FIG. 2(b). In this case, the gyroscopic force required to move VBL, which has been stabilized at a low energy level, to the next valley becomes much larger than in the case of the solid line, making it difficult to control in practice. therefore,
The wavy structure shown by the solid line is easy to use in practice.

この方法ではストライプドメイン保持層には全く加工し
ていないので、VBL対のジャイロ力に対する応答がイ
オン注入法のときのように膜厚方向に亘って不連続的に
変化するといったことが生じない。したがって、転送中
にビット間障壁を乗り越えるときVBLが膜厚の中間部
分断されるといった不安定性の生じる確率を非常に低く
抑えられ、安定したVBL対転送が得られる。
In this method, the striped domain holding layer is not processed at all, so that the response of the VBL pair to the gyroscopic force does not change discontinuously over the film thickness direction as in the case of the ion implantation method. Therefore, the probability of instability such as VBL being cut off in the middle of the film thickness when crossing the inter-bit barrier during transfer can be suppressed to a very low level, and stable VBL pair transfer can be obtained.

以下実施例を使って発明の内容を具体的に示す。The content of the invention will be specifically illustrated below using Examples.

(実施例1) この波型パターンの製造法を第3図を用いて説明する。(Example 1) A method of manufacturing this wave pattern will be explained with reference to FIG.

バブル材料膜2上にポジ型フォトレジストMP1300
(シプレージャパン社、商品名)で、rt15pm。
Positive photoresist MP1300 on bubble material film 2
(Shipley Japan Co., Ltd., product name), rt15pm.

周期10μm膜厚1pmのパターン8を形成する(第3
図a)。パターン形成後135°Cで1時間ポストベイ
クを行なう。するとパターンは8′のような形状になる
。この温度以上でビキングを行なうと、パターンIII
が変動し、好ましくない。逆に、温度が低すぎても、パ
ターンの断面形状が矩形のままであるので好ましくない
(第3図b)。次に分子117500のポリスチレンを
、キシレンを溶剤として塗布する。10重倍ノく一七ソ
Lめ74−1ノンかシ対解1 ?−協か田し、 スピン
塗布回転数3000rpmで、平坦部で約3000人の
ポリスチレン塗膜9が得られる。塗布後の表面はゆるや
かな波形となった。波形形状の高低差は約1゜3pmで
あった。塗布工程の前後でポジ型フォトレジストパター
ンの変形はなかった(第3図C)。次にイオン主人を行
なう。注入条件は厚さ1.3pmの有機膜をイオンが貫
通するように決めた。
A pattern 8 with a period of 10 μm and a film thickness of 1 pm is formed (third
Diagram a). After pattern formation, post-bake is performed at 135°C for 1 hour. The pattern then becomes shaped like 8'. If biking is performed above this temperature, pattern III
fluctuates, which is not desirable. On the other hand, if the temperature is too low, the cross-sectional shape of the pattern remains rectangular, which is not preferable (FIG. 3b). Next, polystyrene with a molecular weight of 117,500 is applied using xylene as a solvent. 10 times the number 17 so L me 74-1 non or si vs solution 1? - At a spin coating speed of 3000 rpm, a polystyrene coating film 9 of about 3000 layers can be obtained on a flat area. The surface after application had a gentle waveform. The height difference of the waveform shape was approximately 1°3 pm. There was no deformation of the positive photoresist pattern before and after the coating process (FIG. 3C). Next, do Aeon Master. The implantation conditions were determined so that ions would penetrate through an organic film with a thickness of 1.3 pm.

ここでは130KeV/He/4.8 X 1015個
/am”、 50KeV/He/1.7X1015個1
cm2とした。第3図(d)の10”で示すストライプ
ドメイン保持層表面にコートした層の部分にイオン注入
がなされる。コート層材料にイオン注入を行なうと、格
子歪が注入層に誘起されるため、一般に化学エツチング
耐性が変化することが知られているが、前記手順で作製
した試料を酸素プラズマにさらし、有機膜を除去した後
、90°Cのリン酸に10分間浸漬したところ第3図(
e)に示すように高低差0.4pmの波形形状にコート
層が加工できた。
Here, 130KeV/He/4.8 X 1015 pieces/am", 50KeV/He/1.7X1015 pieces1
cm2. Ions are implanted into the portion of the layer coated on the surface of the striped domain retention layer, indicated by 10" in FIG. 3(d). When ions are implanted into the coating layer material, lattice strain is induced in the implanted layer. Although it is generally known that chemical etching resistance changes, the sample prepared by the above procedure was exposed to oxygen plasma to remove the organic film, and then immersed in phosphoric acid at 90°C for 10 minutes.
As shown in e), the coating layer could be processed into a wavy shape with a height difference of 0.4 pm.

前記のストライプドメイン保持材料は Gd3Ga、、O4,、(111)基板にLPE成長し
た5pmバブル材料(YSmLuCa)3(FeGe)
501□膜(膜厚=3.88pm、ストライプ幅=5.
0pm、4rMs=202Gaussの上に直接EuC
a5iGeYZGを液相エピタキシャル成長した。第1
図に示す波型構造とした5pm周期(マスクパターン幅
311mまたは2pm)、山の高さ0.4¥1mになる
ように形成した試料について、この領域にストライプド
メインを配し、VBL対の安定性に調べ、VBL対が波
型構造の山部谷部にそれぞれ安定化されていることVB
L対に幅Ionsの矩形波状パルスバイアス磁界を加え
ていくと、振幅250e付近で、VBL対が波型構造の
山を乗り越えた。
The striped domain holding material is a 5pm bubble material (YSmLuCa)3(FeGe) grown by LPE on a Gd3Ga,,O4,,(111) substrate.
501□ film (film thickness = 3.88 pm, stripe width = 5.
EuC directly on top of 0pm, 4rMs = 202 Gauss
a5iGeYZG was grown by liquid phase epitaxial growth. 1st
Regarding the sample formed to have a wave-like structure shown in the figure with a period of 5 pm (mask pattern width 311 m or 2 pm) and a peak height of 0.4 yen 1 m, stripe domains were arranged in this region to stabilize the VBL pair. It was found that the VBL pair was stabilized at the peaks and valleys of the wave-like structure, respectively.
When a rectangular wave-like pulsed bias magnetic field with a width of Ions was applied to the L pair, the VBL pair climbed over the peak of the wave structure at an amplitude of around 250e.

(発明の効果) 本発明により、ブロッホラインメモリでもっとも重要な
要素の一つであるストライプドメイン磁壁土へのブロッ
ホライン対の安定化および磁壁に沿っての転送の安定性
を従来の方法にくらべて改善できた。
(Effects of the Invention) The present invention improves the stability of Bloch line pairs to the striped domain domain wall and the stability of transfer along the domain wall, which are one of the most important elements in Bloch line memory, compared to conventional methods. I was able to improve it.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明による垂直ブロッホラインの安定化保持
手段の概観図、第2図(a)、 (b)はそれぞれ磁壁
を含む面で切断したときのフェリ磁性体ストライプドメ
イン保持層およびフェリ磁性体コート層の断面と、ブロ
ッホラインとコート層との相互作用の位置依存を示す図
である。第3図は素子を形成する過程の実施例を示す図
。第4図はストライプドメイン両側の磁壁中心線上の磁
化向きの膜厚方向依存の説明図、第5図はバブルドメイ
ン磁壁内のVBL部の磁化回転の様子を示す図、第6図
はVBL単位長さあたりのエネルギー密度E、の膜厚方
向依存を示す図、第7図はストライプドメイン磁壁中に
存在する各種VBLの説明図、第8図、第9図はストラ
イプドメイン保持層の構成例を示す図およびその基本原
理説明図、第10図、第11図はもう一つのストライプ
ドメイン保持層の構成例およびその基本原理説明図。 図において、1・・・フェリ磁性体ストライプドメイン
保持層、2・・・フェリ磁性体コート層、3・・・スト
ライプドメイン、4,4”・・・ストライプドメイン磁
壁、500.ストライプドメイン内の磁化、5′・・・
ストライプドメインの外の磁化、6・・・垂直ブロッホ
ライン(VBL)対、7・・・基板、8′・・・ポスト
ベイク後のフォトレジストパターン、9・・・ポリスチ
レン、10゛・・・イオン注入されたフェリ磁性体コー
ト層、11.11’・・・垂直ブロッホライン(VBL
)、12.12’・・・VBLII、 11’のエネル
ギー密度のストライブト゛メイン保持層内膜厚方向依存
、1301.ブ第2図 (7)ン χ 第 3 図 (e) 第 4 図 第 5 圏
FIG. 1 is an overview of the vertical Bloch line stabilizing and holding means according to the present invention, and FIGS. 2(a) and (b) show the ferrimagnetic stripe domain holding layer and the ferrimagnetic properties when cut along the plane including the domain walls, respectively. FIG. 2 is a diagram showing a cross section of a body coat layer and the position dependence of the interaction between Bloch lines and the coat layer. FIG. 3 is a diagram showing an embodiment of the process of forming an element. Figure 4 is an explanatory diagram of the film thickness direction dependence of the magnetization direction on the domain wall center line on both sides of the stripe domain, Figure 5 is a diagram showing the state of magnetization rotation in the VBL section within the bubble domain domain wall, and Figure 6 is the VBL unit length. Figure 7 is an explanatory diagram of various VBLs existing in a striped domain domain wall, and Figures 8 and 9 are examples of the structure of a striped domain retention layer. FIG. 10 and FIG. 11 are diagrams illustrating another example of the structure of a striped domain holding layer and its basic principles. In the figure, 1... Ferrimagnetic striped domain holding layer, 2... Ferrimagnetic coating layer, 3... Striped domain, 4,4''... Striped domain domain wall, 500. Magnetization in the striped domain , 5'...
Magnetization outside the stripe domain, 6... Vertical Bloch line (VBL) pair, 7... Substrate, 8'... Photoresist pattern after post-baking, 9... Polystyrene, 10゛... Ion implantation ferrimagnetic material coating layer, 11.11'... vertical Bloch line (VBL
), 12.12'...VBLII, dependence of energy density of 11' on stripe main retention layer inner film thickness direction, 1301. Figure 2 (7) Figure 3 (e) Figure 4 Circle 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 情報読出し手段と情報書込み手段と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フェリ磁性体膜
に存在するストライプドメイン周辺のブロッホ磁壁の中
に作った垂直ブ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、前記フェリ磁性体膜の少な
くとも一方の表面に該フェリ磁性体の自発磁化の向きに
対する各構成原子からの寄与の仕方に比べて寄与の仕方
が逆転しているフェリ磁性体膜を直接コートし、かつ該
コート層の膜厚がストライプドメイン保持層のブロッホ
磁壁に沿って、局所的に変化していることを特徴とする
磁気記憶素子。
A pair of perpendicular Bloch lines formed in a Bloch domain wall around a stripe domain existing in a ferrimagnetic film having an information reading means, an information writing means, and an information storage means and whose easy magnetization direction is perpendicular to the film surface is used to store information. In a magnetic memory element used as a unit, at least one surface of the ferrimagnetic film has ferrimagnetism in which the manner of contribution is reversed compared to the manner of contribution from each constituent atom to the direction of spontaneous magnetization of the ferrimagnetic material. What is claimed is: 1. A magnetic memory element characterized in that a body film is directly coated, and the thickness of the coating layer varies locally along a Bloch domain wall of a striped domain retention layer.
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