JPS6236306B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電流アクセス型バブル磁区素子に関す
る。更に詳しく述べれば、孔あき導体層に通じる
バブル磁区駆動用電流パルス列でバブル磁区を転
送する方式のバブル磁区素子に関する。

バブル磁区（以下バブルという）を情報の担体
として用いる記憶素子において、バブルの転送方
式はパーマロイの如き軟磁性膜で出来たシエブロ
ン型やＹ字型を呈したパタンを外部より印加する
面内回転磁界によつて順次磁化することによつて
生じる磁極にバブルを引きつけて転送させるフイ
ールドアクセス方式が一般的であつた。しかし乍
ら、このフイールドアクセス方式は、情報記憶密
度を大きくするためにバブル径を小さくするに従
つてバブル転送に必要な面内回転磁界を急激に大
きくする必要があり、消費電力が増大するととも
に面内回転磁界発生用コイル等に印加する電圧が
増大し高速転送に適さなくなるという大きな欠点
を持つてことが知られている。更に、バブル径が
小さくなるにつれて、パーマロイパタン形式に必
要な最小寸法が小さくなり２μｍ径以下のバブル
を用いる素子の製造は非常に困難となることも良
く知られている。

この様な従来のフイールドアクセス型バブル素
子の欠点を克服するバブル転送方式として電流ア
クセス方式をもつバブル素子がエイ・エツチ・ボ
ベツク（A.H.Bobeck）によつて1979年８月に
ザ．ベル．システム．テクニカル．ジヤーナル
（The Bell System Technical Journal）誌第58
巻第６号第1453頁〜1540頁に発表された。

この電流アクセス型バブル素子の本質はバブル
材料上に設けられた導体層に、矩形又は長円状の
貫通孔列パタンを作り、導体層に電流を通じたと
きその孔周囲に生じる電流分布によるバイアス磁
界分布を用いてバブル駆動を行うことにある。こ
のため、面内磁界が不要で、コイル等による高速
駆動に対する制約はなく、高速アクセスに適した
バブル駆動方式である。

この様な電流アクセスバブル転送方式を、メジ
ヤー／マイナーループ構成をもつバブルメモリ素
子に適用する際、メジヤーループ転送領域とマイ
ナーループ転送領域を独立に駆動することが可能
なら、素子駆動の際の消費電力を非常に節約する
ことが出来ることは前記引用文献にも指摘のある
通りである。即ち、マイナーループ中のバブル情
報を探す間はメジヤーループにバブル情報は無
く、従つてメジヤーループ部にバブル駆動用電流
を通じる必要はない。また、メジヤーループ中を
バブル情報が転送している間は、マイナーループ
中のバブルは転送される必要はなく、従つてマイ
ナーループ部にバブル駆動用の電流を通じる必要
がない。よつてメジヤーループとマイナーループ
部が互に電気的に独立していれば、いずれか一方
のみを駆動すれば良いので、消費電力の大きな節
約になる。

しかし乍ら単にバブル駆動用導体層（以下導体
層という）をメジヤーループ転送部、マイナール
ープ連送部に分け、その両部間に例えばスロツト
等の電気絶縁部を設けるだけでは、メジヤールー
プ転送部とマイナーループ転送部は独立に駆動出
来るが、肝心のマイナーループ部からメジヤール
ープ部への、又はメジヤーループ部からマイナー
ループ部へのバブル転送は不可能であることは明
白である。

本考案の目的は上記の問題点を解決した消費電
力の小さな電流アクセス型バブル磁区素子を提供
することにある。更に詳しく述べれば導体層を電
気的に独立した部分に分割すると同時に両部分間
をバブルが容易に転送出来る電流アクセス型バブ
ル素子を提供することにある。

次に図面を用いて本発明を詳細に説明する。

電流アクセス型バブル素子は一般には第１図に
示す構造をもつている。即ち非磁性基板材料２上
にバブル材料１が設けられ、その上に導体層３が
設けられている。導体層３は２層（導体層３１と
３２）からなり、それらは互いに絶縁されてい
る。

バブル駆動パタンである導体孔は３０は夫々導
体層３１，３２に設けられている。バブル駆動用
電流４はJ₁，_３，J₂，_４で示される方向に夫々導
体層３２，３１に通じられる。バブル１１は、導
体孔の囲りの電流分布で生じ次々と電流方向によ
つて変わるバイアス磁界成分によつて導体孔に沿
つて次々と転送される。

この様なバブル転送方法を周知のメジヤー／マ
イナーループ構成をもつメモリ素子に適用する際
に、第２図で示す様にＡで示すマイナーループ転
送部分とＢで示すメジヤーループ転送部分を電気
的に分離して独立に駆動出来れば、このメモリ素
子の消費電力を非常に少くすることとが出来るこ
とが前述の引用文献中で提唱されている。この提
唱の根本は、マイナーループ中のバブルをメジヤ
ーループ中のバブル転送位置へ転送するときには
メジヤーループ部Ｂにはバブル駆動用電流パルス
Ｉ^Ｂ _１,₂を通じる必要がなく、マイナーループ部の
駆動電流^Ａ _１,₂のみを通じれば良く、逆にメジヤー
ループ中のバブルを検出する際には、マイナール
ープ部のバブルを駆動する必要がないためバブル
駆動電流はＢの部分のみ通じれば良いことに基い
ている。

この様なメジヤーループ部分とマイナーループ
部分を独立駆動する際の最大の問題点は、メジヤ
ーループ部分とマイナーループ部分間のバブルの
移動が必要なことである。メジヤーループ部分と
マイナーループ部分を独立に駆動するためには、
これら両部分間に隙間を設けて電気絶縁を行うこ
とが必要である。しかしながらこの隙間部分を通
して矢印１２，１３で示す方向にバブルを転送す
ることは非常に困難で前述の引用文献中では何ら
解決すべき方向すら見出されていなかつた。

第３図は本発明の原理とともに第１の実施例を
示すものである。

本発明の原理は、直線状導体端に半円状凹みを
設けることによつて、前記導体端に平行に通じた
電流は、その凹みの囲りを迂回するように分布
し、そのために前記凹み部分には強いバイアス磁
界成分が生じることに基く。

この原理を用いて、本発明の第１実施例は次の
様に構成される。

第１のバブル転送ブロツク（以下転送ブロツク
という）を構成する導体層３１及び第２の転送ブ
ロツクを構成する導体層３１′は互いに絶縁ギヤ
ツプ５１を介してその境界が向き合つている。こ
れら夫々の境界端部に前述の原理に基く半円又は
矩形状凹部５０を有して対置する。同様に第１の
転送ブロツクを構成する第２の導体層３２及び第
２の転送ブロツクを構成する第２の導体層３２′
も絶縁間隙５２を介して凹部５０を有して対置す
る。

上記の絶縁間隙５１及び５２は、導体層３１と
３２′の凹部がほぼ通常の転送パタンを形成する
が如くずれてて設けられている。

１A′の位置にバブルがある時に第１の転送ブ
ロツクの第１及び第２の導体層３１，３２に夫々
Ｊ^Ａ _１，Ｊ^Ａ _２，Ｊ^Ａ _３，Ｊ^Ａ _４の方向の電流パルスを
順次通
じるとバブルはそれに対応して１A′，２A′，３
A′，４A′と穴パタン３０に沿つて転送される。
次に電流Ｊ^Ａ _１，を通るとバブルは半円状穴パタン
１Ａに移る。更に電流Ｊ^Ａ _２を切るとバブルは２Ａ
に移る。この間、第２の転送ブロツクの導体層に
は電流を通じる必要はない。次に、第２の転送ブ
ロツクの第２の導体層３２′に電流Ｊ^Ｂ _２を通じＪ^Ａ _２
を切るとバブルは３Ｂに移動する。次に第２の転
送ブロツクの第１の導体層３１′に電流Ｊ^Ｂ _４を通じ
Ｊ^Ｂ _３を切るとバブルは４Ｂに転送される。以後は
第１の転送ブロツクに電流を通じなくとも第２の
転送ブロツクのみの通電流でバブルは第２の転送
ブロツクの転送パタンで定められる経路に従つて
転送される。この様に本発明を用いれば、バブル
は第１及び第２の転送ブロツクの絶縁ギヤツプ間
を容易に矢印１２の方向に転送されることができ
る。

次に本発明の第２の実施例を第４図を用いて説
明する。本実施例は第１及び第２の転送ブロツク
間をバブルが双方向に転送される構成を示してい
る。堂第１の導体層３２，３２′の転送ブロツク
境界に設けられた矩形状凹部５０の位置がその隣
接する凹部の位置とずれていて、且第１の導体層
３１，３１′の凹部と第２の導体層３２，３２′の
凹のずれ方は丁度空間位相的に逆になつている。

このときバブルは各転送ブロツクの境界部５
１，５２を通つて矢印１２，１２′又は１３の様
に互に反対方向へ転送される。このことは第３図
に示す原理説明図より容易に判る。

本発明の第３の実施例を第５図を用いて説明す
る。本実施例は、第１の導体層３１，３１′の第
１と第２の転送ブロツク間絶縁境界部５１と第２
の導体層３２，３２′の転送ブロツク間絶縁境界
部５２が、通常部の転送パタン周期の約１周期分
ずれて重なり合つている場合を示している。本実
施例においては、ブロツク間絶縁境界部５１，５
２をバブルが双方向（１２，１３の方向）に転送
される場合を示しているが、単方向の転送も可能
であることは言うまでもない。

本実施例の様に転送ブロツク間絶縁境界部を第
１及び第２の導体層３１，３２間で大きくずらせ
ることは、転送パタンの設計、素子の製造を容易
にする。

本発明のバブル素子は、第２図に示すような２
個の転送ブロツクで構造することもできるが、３
個の転送ブロツクを有する例を第６図を用いて説
明する。本実施例は、マイナーループ部を２つの
転送ブロツクＡ及びＣに分け、転送ブロツクＡが
メジヤーループ部の転送ブロツクＢに絶縁されて
隣接している。夫々の転送ブロツク間の電気絶縁
用間隙５′，５は本発明の第１〜３の実施例で示
される構造をもつている。

本実施例を用いると、マイナーループは実質的
に２つに分けられ、頻繁にアクセスされる情報バ
ブルはメジヤーループに近い転送ブロツクＡに、
そうでない情報バブルはメジヤーループから遠い
転送ブロツクＣに蓄えられるため、通常は転送ブ
ロツクＡのみを駆動するだけで良くなる。従つて
バブル駆動のための消費電力は、全マイナールー
プを同時に駆動する第２図の例に比べ非常に少く
なる。

以上述べた様に本発明を用いれば、電流アクセ
ス型バブルメモリの駆動領域を複数に分割し、且
つ、駆動領域間をバブルが自由に転送される低消
費力の電流アクセス型バブル素子が容易に実現さ
れる。また、以上の実施例では、導体層が２層の
ときについて説明を行つてきたが、これが１層の
場合、又は３層以上の場合でも同様に本発明が実
施出来ることは云うまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電流アクセス型バブル素子の例
を示す斜視図、第２図は電流アクセス型バブル素
子のバブル駆動領域を分割した例を示す略線図、
第３図本発明の原理及び第１の実施例を示す斜視
図、第４図は本発明の第２の実施例を示す斜視
図、第５図は本発明の第３の実施例を示す斜視
図、第６図は本発明の一適用例を示す略線図であ
る。 １はバブル材料、１１はバブル、２は基板材
料、３は導体層、３０はバブル駆動用導体孔パタ
ン、３１，３１′及び３２，３２′は第１及び第２
の導体層、４は駆動電流J₁，_３，，J₂，_４、５は
バブル駆動ブロツクＡ、Ｂ間の絶縁間隙、１２，
１３はブロツク間のバブル転送方向、１A′〜４
A′，１Ａ，２Ａ，３Ｂ，４Ｂは夫々バブル安定
位置、５０は導体境界部部の凹部パタン、５１，
５２は夫々第１、第２の導体層の絶縁間隙、Ｊ^Ａ _１
〜Ｊ^Ａ _４，Ｊ^Ｂ _１〜Ｊ^Ｂ _４は夫々転送ブロツクＡ，Ｂに
通
じる駆動電流パルスの方向を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バブル磁区を保持し得るバブル磁区材料と、
   その上に設けられてバブル磁区転送用開孔パタン
   を有する少くとも一層のバブル磁区駆動用導体層
   を持ち、該バブル磁区駆動用導体層は少くとも２
   個のバブル磁区転送ブロツクから構成され、これ
   らバブル磁区転送ブロツクは互いに電気的に絶縁
   されているとともに、これらの対向した境界には
   半円又は矩形状で代表される凹みが対向して設け
   られていることを特徴とする電流アクセス型バブ
   ル磁区素子。 ２ 互いに電気的に絶縁された２層のバブル磁区
   駆動用導体層は、前記バブル磁区転送ブロツクの
   対向している絶縁部が１層目のバブル磁区駆動用
   導体層と２層目のバブル磁区駆動用導体層とでず
   れるようにバブル磁区材料上に積層されている特
   許請求の範囲第１項に記載の電流アクセス型バブ
   ル磁区素子。 ３ バブル磁区駆動用導体層は２個のバブル磁区
   転送ブロツクからなり、第１のバブル磁区転送ブ
   ロツクはバブル磁区検出器を備えた情報アクセス
   転送ループ部であり、第２のバブル磁区転送ブロ
   ツクはバブル磁区情報保持用転送ループ群であ
   り、これらバブル磁区転送ブロツクはその境界の
   凹部を介してバブル磁区情報を授受する特許請求
   の範囲第１項に記載の電流アクセス型バブル磁区
   素子。 ４ バブル磁区駆動用導体層は３個のバブル磁区
   転送ブロツクからなり。第１のバブル磁区転送ブ
   ロツクに隣接して第２のバブル磁区転送ブロツク
   が設けられ該第２のバブル磁区転送ブロツクに隣
   接して第３のバブル磁区転送ブロツクが設けられ
   ており、第１のバブル磁区転送ブロツクはバブル
   磁区検出器を備えた情報アクセス転送ループ部で
   あり、第２及び第３のバブル磁区転送ブロツクは
   バブル磁区情報保持用転送ループ群であり、これ
   らバブル磁区転送ブロツクはその境界の凹部を介
   してバブル磁区情報を授受する特許請求の範囲第
   １項に記載の電流アクセス型バブル磁区素子。