JPS62293584A - ブロツホラインの観察方法 - 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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明はブロッホラインの観察方法に関する。

ブロッホラインはブロッホラインメモリにおける情報の
単位として利用される。ブロッホラインメモリは極めて
高い密度にて情報を記録することができるメモリとして
各種電子装置への応用が考えられる。

［従来の技術］ 現在、コンピュータ用外部メモリ、電子ファイル用メモ
リ、静止画ファイル用メモリ等のメモリとしては、磁気
テープ、ウィンチェスタ−ディスク、フロッピーディス
ク、光ディスク、光Ｉｊ１気ディスク、磁気バブルメモ
リ等の各種のメモリデバイスが使用されている。これら
のメモリデバイスのうちで、磁気バブルメモリを除く他
のメモリは情報の記録や再生の際に記録再生用ヘッドを
メモリに対し相対的に移動させることが必要である。即
ち、この様なヘッドの相対的移動にともない、該ヘッド
により情報トラックに固定的に情報列を記録したり該情
報トラックに固定的に記録されている情報列を再生した
りする。

しかるに、近年、次第に記録密度の高度化が要求される
につれて、へ−２ドを情報トラックに正確に追従させる
ためのトラッキング制御が複雑になり該制御が不十分な
ために記録再生信号の品位が低下したり、ヘッド移動機
構の振動やメモリ表面に付着したゴミ等のために記録再
生信号の品位が低下したり、更に磁気テープ等ヘッドと
接触しながら記録再生を行なうメモリの場合には摺動に
より摩耗が発生し、光デイスク等ヘッドと非接触にて記
録再生を行なうメモリの場合には合焦のためのフォーカ
シング制御が必要となり該制御が不十分なために記録再
生信号の品位が低下したりするという問題が生じている
。

一方、磁気バブルメモリは、所定の位置にて情報の記録
を行ない該記録情報を転送することができ且つ情報を転
送しながら所定の位置にて情報を再生することができ記
録再生に際しヘッドとの相対的移動を必要とせず、この
ため記録密度の高度化に際しても上記の様な問題を生ず
ることがなく、高信頼性を実現することができると考え
られている。

しかしながら、磁気バブルメモリは磁性ガーネット膜等
の膜面に垂直な方向に磁化容易軸をもつ磁性薄膜に磁界
を印加することにより生ぜしめられる円形の磁区（バブ
ル）を情報ビットとして用いるため、現在のガーネット
膜の材料特性から制限される最小バブル（直径０．３ｐ
ｍ）を使用しても数十Ｍピッ）／ｃｒｎ’が記録密度の
限界であり、更なる高密度化は困難である。

そこで、最近、上記磁気バブルメモリの記ｊ２密度の限
界を越える記録密度をもつメモリとしてブロッホライン
メモリが注目されている。このブロッホラインメモリは
、磁性ａＳに生ぜしめられる磁区の周囲に存在するブロ
ッホ磁壁構造に挟まれたネール磁壁構造（ブロッホライ
ン）の対を情報ビットとして用いるものであるため、上
記磁気バブルメモリに比べて２桁近い記録密度の高度化
が可能である。たとえば、バブル径０．５ｐｍのガーネ
ットｓを使用した場合、１．６Ｇビツト／ｃｒｎ’の記
Ｑ密度を達成することが可能である［「日経°エレクト
ロニクス４　１９８３年８月１５日、ｐ１４１〜１６７
　　参照］。

第５図にブロッホラインメモリを構成する磁性体構造の
一例の模式的斜視図を示す。

図において、２はＧＧＧ　、ＮｄＧＧ等の非磁性ガーネ
ットからなる基板で鳥り、該基板上には磁性ガーネット
薄膜４が付与されている。該膜は、たとえば液相エピタ
キシャル成長法ＣＬＰＥ法）により成膜することができ
、その厚さはたとえば５ｐｍ程度である。６は磁性ガー
ネットｐＪ膜４中に形成されたストライプ状磁区であり
、該磁区の内外の境界領域として磁壁８が形成されてい
る。

該ストライプ状磁区６の幅はたとえば５ルｍ程度であり
長さはたとえばｌｏｏｐｍ程度である。また、磁壁８の
厚さはたとえば０．５ｇｍ程度である。矢印で示される
様に、磁区６内においては磁化の向きは上向きであり、
一方磁区６外においては磁化の向きは下向きである。

磁壁８内における磁化の向きは内面（即ち磁区６側の面
）側から外面側へと次第にねじれた様に回転している。

この回転の向きは磁壁′６中に垂直方向に存在するブロ
ッホライン１０を境界としてその両側では逆になる。第
５図においては磁壁８の厚さ方向の中央部における磁化
の向きが矢印で示されており、ブロッホライン１０にお
ける磁化の向きも同様に示されている。

尚、以上の様な磁性体構造には外部から下向きのバイア
ス磁界ＨＢが印加されている。

図示される様に、ブロッホライン１０には磁化の向きの
異なる２つの種類が存在し、これらのブロッホラインの
対の有無を情報“１”、“Ｏ”に対応させる。該ブロッ
ホライン対は磁壁８中において規則正しい位６即ちポテ
ンシャルウェルのうちのいづれかに存在する。また、ブ
ロッホライン対は基板面に垂直なパルス磁界を印加する
ことにより各々が隣りのポテンシャルウェルへと順次転
送される。かくして、ブロッホラインメモリへの情報の
記録（磁壁８へのブロッホライン対の書込み）及び該ブ
ロッホラインメモリに記録されている情報の再生（Ｉａ
磁壁８中ブロッホライン対の読出し）は、ブロッホライ
ン対を磁壁８内で転送しながらそれぞれ所定の位とで行
なうことができる。上記情報の記録及び再生はいづれも
それぞれ基板面に垂直な所定の強さのパルス磁界を所定
の部分に印加することで行なうことができ、第５図には
示されていないが、これら記録及び再生のためのパルス
磁界印加手段として磁性薄膜４の表面にストライプ状磁
区６に対しそれぞれ所定の位置関係にてパルス通電用の
導体パターンが形成される。

［発明が解決しようとする問題点１ 以上の様なブロッホラインメモリの研究、開発、製造に
あたっては、その評価、検査等のために磁壁内のブロッ
ホラインの位置及び個数を正確に測定することが必要と
なる。

従来、ブロッホラインを観察する方法としてロッキング
法とよばれる方法が用いられている。

第６図（ａ）、（ｂ）はロッキング法によるブロッホラ
インの観察を説明するための模式的平面図である。

図において、４は磁性薄膜であり、６は該磁性薄膜中の
ストライプ磁区であり、８は磁壁である。該磁壁中には
ブロッホライン１２が存在している。磁性薄膜４の表面
上には磁区６の周囲に該磁区を安定化させるためのルー
プコンダクタ１４及びストライプ磁区６に磁界勾配を与
えるための１対のロッキングコンダクタ１６．１７が形
成されている。ループコンダクタ１４に矢印に示される
様に直流電流を流すことにより該ループの内側にてスト
ライプ磁区６の位ｔが安定化される。

ブロッホライン１２０Ｗｉ！Ａに際してはロッキングコ
ンダクタ１６．１７に先ず実線矢印に示される様な向き
にパルス電流を流し、次いで破線矢印に示される様な向
きにパルス電流を流し、これを繰返す、これによりスト
ライプ磁区６に直交する面内方向に周期的に変化する様
な磁界勾配即ちバイアス磁界勾配が生じ、該磁区６がそ
の長さ方向と直交する方向に往復連動（ロー７キング）
する。

その際、磁壁８中にプロ７ホライン１２が存在する部分
は移動度が小さいため、ストライプ磁区６を観察すると
、第６図（ｂ）に示される様に、磁区６の移動時にプロ
７ホライン１２の存在するところがロッキング時におい
てくびれて見え、これにより間接的にブロッホライン１
２の位こをＷ１察することができる。

しかしながら、以上の様なロッキング法によるブロッホ
ラインの観察には次の様な問題点がある。

（１）ブロッホラインが１個所にかたまって存在する場
合にはその個数を測定することができない。

（２）ブロッホラインの種類を区別することができない
。

（３）ブロッホラインがストライプ磁区の両側の対向す
る磁壁のうちのどちらに存在するかを判別できない。

（４）磁性薄膜の表面に専用のコンダクタを設けること
が必要となり、更にロッキング用のパルス電源が必要で
あり、装置構成が複雑になる。

そこで、本発明は、以上の様な従来のブロッホラインの
ｉ東方法における問題点を解決し、簡単な構成でブロッ
ホラインの位置、個数、種類等を正確に観察し得る方法
を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、以」二の如き目的を達成するものとし
て、磁性薄）膜中の磁区の周囲に形成された磁壁内にお
けるブロッホラインを観察する方法において、磁性薄膜
中にて磁壁を横切る様に偏光光束を導波させ該磁壁を通
過した光束を検出することによりブロッホラインの有無
を判別することを特徴とする、ブロッホラインの観察方
法が提供される。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。

第１図は本発明によるブロッホラインの観察方法の一実
施例を示す正面図であり、第２図はその部分拡大工面図
である。

図において、２は非磁性ガーネット基板であり、４は磁
性ガーネット薄膜である。該磁性ガーネッＨル膜中には
ストライプ状の平面形状を有する磁区６が形成されてい
る。８は該ストライプ磁区６の周囲の磁壁である。スト
ライプ磁区６の表面には、該磁区の長さ方向に沿って溝
７が形成されている、該溝はたとえばイオンミリングに
より形成することができ、その幅は磁区６の幅の半分程
度である。

基板２はホルダ２０上に置かれており、磁性薄膜４上に
はストライプ磁区６かも少し隔てられた位置に該磁区と
平行にルチルプリズム２２が配置されている。２４はレ
ーザ光源（たとえばＨｅ−Ｎｅレーザ、Ａｒイオンレー
ザ）であり、２６゜２７は偏光板であり、２８は対物レ
ンズである。

光源２４からの光束は偏光板２６により偏光化されてル
チルプリズム２２を通って磁性ｇ膜４中に入射しくＴＥ
モード、ＴＭモードのいづれでもよい）、更に磁壁８を
横切って磁区６内に入り溝７により回折されてその一部
は下方へと進行する。ここで、磁壁８を通過した光束は
８ｋＴｊｉ壁の磁化の向きに応じてファラデー効果によ
る偏光面の回転を受け、かくして変調された光束は対物
レンズ２８及び偏光板２７を通った後に観察される。

第２図において、ＦＩｉ壁８の中央部の磁化の向きが矢
印で示されており、１２がブロッホラインである。第３
図及び第４図はそれぞれ第２図のｍ−■断面図及びＩＶ
−ＩＶ断面図であり、第３図の断面位置においては磁壁
８の磁化は晃束の進行方向とほぼ直交しているので該光
束は偏光面の回転を受けないが、第４図の断面位置（ブ
ロッホライン位置）においては磁壁８の磁化は光束の進
行方向に沿う方向であるため該光束は偏光面の回転を受
ける。

かくして、対物レンズ２８により拡大し更に偏光板２７
を通して観察すると、ブロッホラインの有無及びその位
置が正確に識別される。尚、ブロッホラインの磁化の向
きが逆であるとファラデー効果による偏光面の回転の向
きが逆であるので偏光板ｚ８を適宜回転してみることに
よりブロッホラインの種類を判別することができる。

以上の構成における対物レンズ２８及び偏光板２７の観
察光学系としては通常の偏光ｍ＊鏡を用いることができ
る。

上記実施例においてはルチルプリズムを用いて磁性薄膜
内に光束を導入しているが、該プリズムのかわりにグレ
ーティングカップラを用いることもできる。更に、上記
実施例においては磁壁による変調を受けた光束を基板を
通して下方へと導き観察しているが、溝による反射光束
を観察することもできる。更に、光源として赤外線レー
ザを用いることもでき、この場合には赤外線テレビカメ
ラにより撮像した上でｒ＆察することになる。

［発明の効果］ 以上の様な木発１１によれば１通常の偏光顕ＷＩ鏡を用
いて簡単な光学系を構成するだけで、パルス回路等を必
要とせず簡単に、ブロー７ホラインの位置、個数及び種
類を正確に観察することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるブロッホラインの観察方法を示す
正面図であり、第２図はその部分拡大平面図であり、第
３図及び第４ＵＡはそれぞれ第２図の■−■断面図及び
ｆｆ−Ｉ’Ｊ断面図である。 第５図はブロッホラインメモリを構成する磁性体構造の
模式的斜視図である。 第６図（ａ）、（ｂ）はロッキング法によるブロッホラ
インのｍ察を説明するための模式的平面図である。 ２：基板、　　　　４：磁性薄膜、 ６：磁区、　　　６ａ：鉄拡散領域、 ７：溝、　　　　８：磁壁、 １０．１２：ブロッホライン。 ２０：ホルダ、　　２２ニブリズム ２４：光源、　　　２６　、２７　：偏光板２８一対物
レンズ。 代理人　　弁理士　　山　下　穣　平 第６図（ａ） 第６図（ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性薄膜中の磁区の周囲に形成された磁壁内にお
   けるブロッホラインを観察する方法において、磁性薄膜
   中にて磁壁を横切る様に偏光光束を導波させ該磁壁を通
   過した光束を検出することによりブロッホラインの有無
   を判別することを特徴とする、ブロッホラインの観察方
   法。