JPS6337803A - Information transfer method of bloch line memory - Google Patents

Information transfer method of bloch line memory

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JPS6337803A
JPS6337803A JP61177690A JP17769086A JPS6337803A JP S6337803 A JPS6337803 A JP S6337803A JP 61177690 A JP61177690 A JP 61177690A JP 17769086 A JP17769086 A JP 17769086A JP S6337803 A JPS6337803 A JP S6337803A
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JP
Japan
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magnetic
domain wall
bloch line
magnetic field
bloch
Prior art date
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Pending
Application number
JP61177690A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeo Ono
武夫 小野
Hitoshi Oda
織田 仁
Kuniji Osabe
長部 国志
Akira Niimi
新見 晄
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • G11C19/02Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements
    • G11C19/08Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure
    • G11C19/0808Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure using magnetic domain propagation
    • G11C19/0825Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure using magnetic domain propagation using a variable perpendicular magnetic field

Landscapes

  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Abstract

PURPOSE:To permit stable, high-speed and good information transfer of a Bloch line memory with simple constitution by forming periodic potentials having directivity along magnetic wall parts and impressing impulsive magnetic fields perpendicularly to the plane of a thin magnetic film. CONSTITUTION:Striped magnetic domains 6 and the circumferential magnetic wall 8 are formed in a thin magnetic garnet film 4. A ferromagnetic material layer 12 of a thin layer consisting of CoPt, etc., is formed on the surface of the thin magnetic film 4. Said layer has the axis of easy magnetization in a direction (x) and is magnetized clockwise. Both end edges in a direction (y) have the symmetrical saw tooth shape and superpose partially on the magnetic wall 8. The magnetization in the magnetic wall of the magnetic wall parts 8a, 8b is rotated clockwise by a gyro effect when the impulsive magnetic fields are impressed downward to the thin magnetic film 4 in the film direction thereof. The Bloch line pair is then moved by one to the adjacent potential wall toward the right along the magnetic wall part 8a and to the left along the magnetic wall part 8b.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はブロツホラインメモリに関し、特に情KIIT
i位を4Ii成するプロ、ホラインの転送方法に関する
。ブロン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とへの応用
が考えられる。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a block line memory, and particularly to information KIIT.
Concerning the transfer method of Holline, a professional who has achieved 4Ii rankings. Bronholline memory is a memory that can record information at extremely high density and can be applied to various electronic devices.

[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、ウィンチエスタ−ディスク、フロッピーディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、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。
[Prior Art] At present, memories such as external memory for computers, memory for electronic files, and memory for still image files include magnetic tape, Winchester disk, floppy disk, optical disk, magneto-optical disk, magnetic bubble memory, etc. Various types of memory devices are used. Among these memory devices, other than the magnetic bubble memory, it is necessary to move the recording/reproducing head relative to the memory when recording or reproducing information. That is,
With such relative movement of the head, the head records an information string fixedly on the information track or reproduces the information string fixedly recorded on the information track.

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、ヘッ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若したゴミ等のために記録再生
信号の品位が低下したり、更に磁気テープ等へ一2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
より庁耗が発生し、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
However, in recent years, as there has been a demand for increasingly higher recording densities, tracking control to make the head accurately follow the information track has become more complex, and the quality of recorded and reproduced signals may deteriorate due to insufficient control. The quality of recorded and reproduced signals may deteriorate due to vibrations in the head moving mechanism and dust on the surface of the memory.Furthermore, in the case of memories that are recorded and reproduced while in contact with a magnetic tape, etc. In the case of a memory that performs recording and reproduction without contact with the head, such as an optical disk, focusing control is required for focusing, and because this control is insufficient, the quality of the recording and reproduction signal may deteriorate. There is a problem of a decline.

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。
On the other hand, magnetic bubble memory can record information at a predetermined position and transfer the recorded information, and can reproduce information at a predetermined position while transferring the information. Since no relative movement is required, it is believed that the above-mentioned problems will not occur even when the recording density is increased, and high reliability can be achieved.

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0.3u
Lm)を使用しても数十Mビット/cゴが記R<!!:
度の限界であり、更なる高密度化は困難である。
However, magnetic bubble memory uses circular magnetic domains (bubbles), which are generated by applying a magnetic field to a magnetic thin film such as a magnetic garnet film, whose axis of easy magnetization is perpendicular to the film surface, as information bits. Minimum bubble (diameter 0.3u) limited by material properties of garnet film
Even when using Lm), several tens of Mbit/c are recorded. ! :
However, it is difficult to further increase the density.

そこで、最近、上記磁気バブルメモリの記録密度の限界
を越える記録密度をもつメモリとしてブロツホラインメ
モリが注目されている。このブロツホラインメモリは、
磁性gJ膜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(ブロツホライ
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0.5uLmのガー
ネット膜を使用した場合、1.6Gビツト/crn’の
記録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J 1983年8月15日、p141〜167
 参照]。
Therefore, Bloch line memory has recently been attracting attention as a memory having a recording density that exceeds the recording density limit of the above-mentioned magnetic bubble memory. This blog line memory is
Because it uses a pair of Neel domain wall structures (Bloch lines) sandwiched between Bloch domain wall structures that exist around the magnetic domains generated in the magnetic gJ film as information bits, the recording density is nearly two orders of magnitude higher than that of the above-mentioned magnetic bubble memory. It is possible to improve the sophistication of For example, when using a garnet film with a bubble diameter of 0.5 uLm, it is possible to achieve a recording density of 1.6 Gbit/crn' [[Nikkei Electronics J, August 15, 1983, p. 141-167]
reference].

第11図にブロツ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。
FIG. 11 shows a schematic perspective view of an example of the magnetic structure constituting the Bloch line memory.

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あり、該基板上には磁性ガーネット
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(LPE法)により成膜することができ、
その厚さはたとえば5ルm程度である。6は磁性ガーネ
ー、ト薄1模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。
In the figure, 2 is a substrate made of non-magnetic garnet such as GGG or NdGG, and a magnetic garnet film 4 is provided on the substrate. The film can be formed by, for example, a liquid phase epitaxial growth method (LPE method),
Its thickness is, for example, about 5 lumens. Reference numeral 6 denotes a striped magnetic domain formed in a magnetic Gurney thin layer 4, and a domain wall 8 is formed as an inner and outer boundary region of the magnetic domain.

該ストライプ状磁区6の幅はたとえば54m程度であり
長さはたとえば100gm程度である。また、磁壁8の
厚さはたとえば0.5Bm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。
The width of the striped magnetic domain 6 is, for example, about 54 m, and the length is, for example, about 100 gm. Further, the thickness of the domain wall 8 is, for example, about 0.5 Bm. As shown by the arrow, the direction of magnetization within the magnetic domain 6 is upward;
On the other hand, outside the magnetic domain 6, the direction of magnetization is downward.

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。
The direction of magnetization within the domain wall 8 gradually rotates from the inner surface (that is, the surface facing the magnetic domain 6) to the outer surface in a twisted manner.

この回転の向きは磁壁6中に垂直方向に存在するブロツ
ホラインlOを境界としてその両側では逆になる。第1
1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、ブロツホライン10にお
ける磁化の向きも同様に示されている。
The direction of this rotation is opposite on both sides of the bloch line IO, which is present in the vertical direction in the domain wall 6, as a boundary. 1st
In FIG. 1, the direction of magnetization at the center of the domain wall 8 in the thickness direction is indicated by an arrow, and the direction of magnetization at the Bloch line 10 is similarly indicated.

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。
Note that a downward bias magnetic field HB is applied to the above-described magnetic structure from the outside.

図示される様に、ブロツホライン10には磁化の向き・
の異なる2つの種類が存在し、これらのブロツホライン
の対の有無を情報″l”、°“0″に対応させる。該ブ
ロツホライン対は磁壁8中において規則正しい位置即ち
ポテンシャルウェルのうちのいづれかに存在する。また
、ブロツ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、ブロツホラインメモリへの情
報の記録(磁壁8へのブロツホライン対の書込み)及び
該ブロツホラインメモリに記録されている情報の再生(
51壁8中のブロツホライン対の読出し)は、ブロツホ
ライン対を磁壁8内で転送しながらそれぞれ所定の位置
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11
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11514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。
As shown in the figure, the Blotsuho line 10 has a direction of magnetization,
There are two different types, and the presence or absence of a pair of these bloch lines corresponds to information "l" and ° "0". The Bloch line pairs exist at regular positions in the domain wall 8, that is, at any one of the potential wells. Further, each Bloch line pair is sequentially transferred to an adjacent potential well by applying a pulsed magnetic field perpendicular to the substrate surface. In this way, it is possible to record information in the Blotsho line memory (writing Blotsho line pairs to the domain wall 8) and to reproduce information recorded in the Blotsho line memory (
51 reading of the Bloch line pairs in the wall 8 can be carried out at respective predetermined positions while the Bloch line pairs are being transferred within the domain wall 8. The above information can be recorded and reproduced by applying a pulsed magnetic field of a predetermined strength perpendicular to the substrate surface to a predetermined portion.
Although not shown in the figure, conductive patterns for pulsed current application are formed on the surface of the magnetic thin film 11514 at predetermined positional relationships with respect to the striped magnetic domains 6 as means for applying a pulsed magnetic field for recording and reproducing. .

[発明が解決しようとする問題点] しかして、以上の様なブロツホラインメモリにおいて、
ブロツホライン対のためのポテンシャルウェルの形成は
、たとえば磁性薄膜の表面に該磁壁を横切る様に規則正
しいパターンを付与することにより行なわれる。
[Problems to be solved by the invention] However, in the above-mentioned block line memory,
The potential wells for the Bloch line pairs are formed, for example, by providing a regular pattern on the surface of the magnetic thin film so as to cross the domain walls.

第12図はこの様なパターンの一例を示すブロツホライ
ンメモリの部分平面図である。
FIG. 12 is a partial plan view of a Bloch line memory showing an example of such a pattern.

図において、磁性薄膜4の表面にはストライプ磁区6を
横切る方向に延びているライン状のパターン9が多数平
行に設けられている。該パターンはたとえばCr、AI
、Au、Ti等の導体層からなり、その幅はたとえば0
.5gm程度であり、配列ピッチはたとえば1pLm程
度である。該パターン状導体層の形成に基づく歪により
磁壁8内のポテンシャルウェルの配列を規則正しく且つ
周期的なものとすることができる。また、上記パターン
9としては、上記導体層の他、たとえば磁性体層や、更
にHイオン、Heイオン、Neイオン等のイオンを磁性
薄膜4の表面近傍に上記パターン状に打込んだものを用
いることもできる。これらパターンにより形成される各
ポテンシャルウェルはブロツホライン転送方向に関して
対称的である。
In the figure, on the surface of the magnetic thin film 4, a large number of line-shaped patterns 9 extending in a direction across the striped magnetic domains 6 are provided in parallel. The pattern is, for example, Cr, AI
, Au, Ti, etc., and its width is, for example, 0.
.. It is about 5 gm, and the arrangement pitch is, for example, about 1 pLm. Due to the distortion caused by the formation of the patterned conductor layer, the potential wells within the domain wall 8 can be arranged regularly and periodically. Further, as the pattern 9, in addition to the conductor layer, for example, a magnetic layer, or a material in which ions such as H ions, He ions, Ne ions, etc. are implanted in the pattern shape near the surface of the magnetic thin film 4 is used. You can also do that. Each potential well formed by these patterns is symmetrical with respect to the Bloch line transfer direction.

ところで、上記の様に、ブロツホラインの転送は、磁性
薄膜4の膜面に対して垂直のパルス磁界を印加して、こ
れにより生ぜしめられる磁化の歳差運動を利用して隣接
ポテンシャルウェルへと移動させることにより行なわれ
る。ところが、上記の様な対称的ポテンシャルウェルの
場合にはパルス磁界として単純な方形パルス磁界を用い
たのでは特定の向きに安定に移動させることができない
、このため、第13図に示される様に、ブロツホライン
転送用のパルス磁界Hpとして立上り時間に対し立下り
時間が十分に大きい形状のパルス磁界を用い、これによ
り特定の向きへの非可逆的転送を確実に行なっていた。
By the way, as mentioned above, the Bloch line transfer is performed by applying a pulsed magnetic field perpendicular to the film surface of the magnetic thin film 4, and using the precession of the magnetization generated by this to move the Bloch line to an adjacent potential well. It is done by letting However, in the case of a symmetrical potential well like the one described above, it is not possible to stably move it in a specific direction by using a simple rectangular pulsed magnetic field as the pulsed magnetic field. As the pulsed magnetic field Hp for Bloch line transfer, a pulsed magnetic field having a sufficiently larger fall time than rise time was used, thereby ensuring irreversible transfer in a specific direction.

このため、方形パルス磁界発生の場合に比べてパルス磁
界発生のための電気回路が複雑になり、更に立下り時間
が長いので転送速度を向上させることが困難であり更に
消費電力が大きくなるという問題点があった。
For this reason, the electrical circuit for generating a pulsed magnetic field is more complicated than in the case of generating a rectangular pulsed magnetic field, and since the fall time is long, it is difficult to improve the transfer speed, and the power consumption also increases. There was a point.

そこで、本発明は、以上の様な従来のブロツホラインメ
モリの情報転送における問題点を解決し、簡単な構成で
安定、高速且つ良好なブロツホライン転送を実現するこ
とを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in the information transfer of the conventional blowline memory, and to realize stable, high-speed, and good blowline transfer with a simple configuration.

[問題点を解決するための手段] 本発明によれば、以上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
ブロツホラインを用いて情報の記録を行なうブロツホラ
インメモリにて情報であるブロツホラインを磁壁内で転
送する方法において、磁壁に沿って方向性をもつ周期的
ポテンシャルを形成し、磁性薄膜の膜面に垂直にパルス
状磁界を印加することを特徴とする、ブロツホラインメ
モリの情報転送方法が提供される。
[Means for Solving the Problems] According to the present invention, in order to achieve the above-mentioned objects, there is provided a block for recording information using blotting lines in domain walls formed around magnetic domains in a magnetic thin film. A method for transferring Blotsho lines, which are information, within a magnetic domain wall in a Lotsho line memory, which is characterized by forming a directional periodic potential along the domain wall and applying a pulsed magnetic field perpendicular to the film surface of the magnetic thin film. A method for transferring information in a block line memory is provided.

[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。
[Example] Hereinafter, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図(a)は本発明方法の第1の実施例を説明するた
めのブロツホラインメモリの部分平面図であり、第1図
(b)はそのB−B断面図である9本実施例は、ポテン
シャルが磁性は膜の膜面に平行に磁壁に沿って方向性を
もつ周期的面内磁界の印加に基づき形成される例である
FIG. 1(a) is a partial plan view of a Bloch line memory for explaining the first embodiment of the method of the present invention, and FIG. An example is an example in which the potential is formed based on the application of a periodic in-plane magnetic field oriented parallel to the film surface of the film and along the domain wall.

第1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。該磁性ガーネット薄膜中
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。
In FIG. 1, 2 is a non-magnetic garnet substrate, and 4 is a non-magnetic garnet substrate.
is a magnetic garnet thin film. Magnetic domains 6 having a striped planar shape are formed in the magnetic garnet thin film. 8 is a domain wall around the striped magnetic domain 6.

ストライプ磁区6内における磁化の向きは上向きであり
、該磁区外の磁性F1膜4の部分における磁化の向きは
下向きである。また、外部からは下向きのバイアス磁界
が印加されている。
The direction of magnetization within the striped magnetic domain 6 is upward, and the direction of magnetization in the portion of the magnetic F1 film 4 outside the magnetic domain is downward. Further, a downward bias magnetic field is applied from the outside.

磁性薄W24の表面にはほぼストライプ磁区6に対応す
る領域に強磁性体Ifj12が形成されている。該強磁
性体層はたとえばCoat等の薄層からなり、その厚さ
はたとえばO,luLm程度である。該強磁性体層12
はX方向に磁化容易軸を有し、右向きに磁化されている
。第1図(a)に示される様に、該強磁性体層12のX
方向に関する両端縁部は互いに対称的な5IIii形状
をなしており、磁壁8と部分的に重なりあっている。尚
、該強磁性体層12の端縁部の鋸歯形状の各歯の配列ピ
ッチはたとえば4JLm程度である。この様な平面形状
をもつ強磁性体層12は、たとえばイオンミリングによ
り形成することができる。
A ferromagnetic material Ifj12 is formed on the surface of the magnetic thin film W24 in a region substantially corresponding to the stripe magnetic domains 6. The ferromagnetic layer is made of a thin layer such as Coat, and its thickness is, for example, about O.luLm. The ferromagnetic layer 12
has an axis of easy magnetization in the X direction and is magnetized to the right. As shown in FIG. 1(a), the X of the ferromagnetic layer 12
Both end edges in terms of direction have a 5IIIi shape that is symmetrical to each other, and partially overlap the domain wall 8 . The arrangement pitch of the sawtooth-shaped teeth at the edge of the ferromagnetic layer 12 is, for example, about 4 JLm. The ferromagnetic layer 12 having such a planar shape can be formed by, for example, ion milling.

第2図(a)、(b)は磁壁内におけるブロツホライン
対を示す概略平面図である。
FIGS. 2(a) and 2(b) are schematic plan views showing pairs of Bloch lines within a domain wall.

第2図(a)は上記第1図(a)に示される一方の磁壁
部分8aにおけるブロツホライン対を示し、第2図(b
)は他方の磁壁部分8bにおけるブロツホライン対を示
す、第2図(a)に示される様に、磁壁部分8a内の磁
壁磁化はブロツホライン対以外の部分では右方を向いて
おり且つブロツホライン対の部分では2つのブロー2ホ
ライン10の間の部分が逆に左方を向いている。第2図
(b)に示される様に、磁壁部分8b内の磁壁磁化はブ
ロツホライン対以外の部分では左方を向いており且つブ
ローホライン対の部分では2つのブロツホライン10の
間の部分が逆に右方を向いている。
FIG. 2(a) shows a pair of brochure lines in one domain wall portion 8a shown in FIG. 1(a), and FIG.
) shows the Blotsho line pair in the other domain wall portion 8b. As shown in FIG. In this case, the part between the two blow 2 hole lines 10 is facing leftward. As shown in FIG. 2(b), the domain wall magnetization in the domain wall portion 8b is directed to the left in areas other than the Bloch line pair, and is opposite in the area between the two Bloch lines 10 in the Bloch line pair area. facing to the right.

第3図及び第4図は本実施例における磁壁内の磁気的性
質を説明するための図である。
FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining the magnetic properties within the domain wall in this example.

第3図の(a)は上記第1図(a)における磁壁部分8
aに沿った部分平面形状を示しており。
FIG. 3(a) shows the domain wall portion 8 in FIG. 1(a) above.
It shows the partial plane shape along a.

第3図の(b)は該第3図(a)に対応する磁壁内位置
での該磁壁方向に沿って右向きを正として示した面内磁
界成分を示すグラフであり、第3図の(C)はブロッホ
ラ・イン対移動のために要する力の分布を示すグラフで
ある。
FIG. 3(b) is a graph showing the in-plane magnetic field component at the position within the domain wall corresponding to FIG. 3(a), with the rightward direction being positive along the domain wall direction, and C) is a graph showing the distribution of force required for Blochlain versus movement.

第3図(b)に示される様に、強磁性体層12がX方向
に磁化されており且つ該強磁性体層の端縁部平面形状が
磁壁部分8a上において方向性を有する鋸歯形状である
ことに基づき生ずるX方向の面内磁界成分H2は該強磁
性体層12の端縁部の凹凸形状に対応する周期性をもつ
fMIJiI状の分布を有する。上記第2図(a)に示
される様に、磁壁部分8aにおいてはブロツホライン対
の2つのブロツホラインlOの間の磁壁磁化の向きは左
向きであるので、H2の負の部分(第3図(b)におい
て18で示されている)において該ブロツホライン対が
安定に位置し、ここがポテンシャルウェルとなる。
As shown in FIG. 3(b), the ferromagnetic layer 12 is magnetized in the X direction, and the planar shape of the edge of the ferromagnetic layer is a directional sawtooth shape on the domain wall portion 8a. The in-plane magnetic field component H2 in the X direction, which is generated based on a certain fact, has an fMIJiI-like distribution with periodicity corresponding to the uneven shape of the edge of the ferromagnetic layer 12. As shown in FIG. 2(a) above, in the domain wall portion 8a, the direction of domain wall magnetization between the two Blotsho lines IO of the Blotsho line pair is leftward, so the negative portion of H2 (see FIG. 3(b) The brochure pair is stably located at a point (indicated by 18), which becomes a potential well.

本実施例において、磁性8[膜4の膜厚方向に下向きに
パルス磁界を印加するとジャイロ効果により磁壁部分8
aでの磁壁内磁化が第2図(a)で蒔計回りに回転し、
これによりブロー、ホライン対は磁壁部分8aに沿って
右向きに移動せしめられる(尚、この際に磁壁部分8a
も全体的にy方向に下向きに移動せしめられる)、この
ジャイロ効果によるブロツホライン対移動の駆動力の大
きさは (4π/γ)Mvwall である、ここで、γはジャイロ定数であり、Mは磁壁8
の飽和磁化の大きさであり、vwa□1は磁壁移動速度
である。ブロツホラインが存在している部分では磁壁移
動速度は vwa l l”αγfl−He であり、従って上記駆動力の大きさは 4πf1Mα・He となる、ここで、ルは磁壁中パラメータであり、αはギ
ルパートのダンピング定数であり、Heは磁壁に働くz
方向の有効磁界(パルス磁界Hp及び磁壁移動による反
磁界の変化分を含む)である。
In this embodiment, magnetic 8[When a pulsed magnetic field is applied downward in the thickness direction of the film 4, the domain wall portion 8 is
The magnetization within the domain wall at point a rotates around the makkei in Fig. 2(a),
As a result, the blow and holine pairs are moved rightward along the domain wall portion 8a (at this time, the blow and holine pairs are moved rightward along the domain wall portion 8a).
is also caused to move downward in the y direction as a whole), and the magnitude of the driving force for the movement of the Bloch line pair due to this gyro effect is (4π/γ)Mvwall, where γ is the gyro constant and M is the domain wall. 8
is the magnitude of saturation magnetization, and vwa□1 is the domain wall movement speed. In the part where the Brochure line exists, the domain wall movement speed is vwa l l''αγfl−He, and therefore the magnitude of the above driving force is 4πf1Mα·He, where le is a parameter in the domain wall, and α is the Gilpert , and He is the damping constant of z acting on the domain wall.
is the effective magnetic field in the direction (including the pulsed magnetic field Hp and the change in demagnetizing field due to domain wall movement).

一方、上記面内磁界成分H2が存在することに基づき、
上記ジャイロ効果による磁壁内磁化の回転が抑制される
。この抑制力の大きさは2 πn M 11)(Jl である。
On the other hand, based on the existence of the above-mentioned in-plane magnetic field component H2,
Rotation of magnetization within the domain wall due to the above-mentioned gyro effect is suppressed. The magnitude of this suppressing force is 2 πn M 11) (Jl).

従って、磁壁部分8aにおいてブロツホラインを右向き
に移動させる駆動力F、は Fd=4tc1Ma*He−2πl1M*H。
Therefore, the driving force F for moving the Bloch line to the right in the domain wall portion 8a is Fd=4tc1Ma*He-2πl1M*H.

=2π八Mへa (2He  Hx / a )となる
、αはlよりも小さいためH,はプロ7ホライン移動の
制御に極めて有効である。即ち、Hxが正の位置では該
面内磁界成分がない場合に比べてブロツホライン対移動
のために余分な力を要する。この力をF′とすると、該
F′は第3図(C)に示される様な分布となる。この図
においては右向きの力を正としており、プロツボライン
対を右向きに移動させるためには実線で示される様な駆
動力が必要であり、ブロツホライン対を左向きに移動さ
せるためには右向きの場合と逆極性の点線で示される様
な駆動力が必要である。
=2π8M to a (2He Hx / a), and since α is smaller than l, H, is extremely effective in controlling pro7 holine movement. That is, at a position where Hx is positive, an extra force is required to move the Bloch line pair compared to the case where there is no in-plane magnetic field component. Assuming that this force is F', F' has a distribution as shown in FIG. 3(C). In this figure, a force directed to the right is defined as positive, and in order to move the Protubo line pair to the right, a driving force as shown by the solid line is required, and in order to move the Protubo line pair to the left, the driving force shown by the solid line is required. A driving force as shown by the dotted line with opposite polarity is required.

第4図の(a)は上記第1図(a)における磁壁部分8
bに沿った部分平面形状を示しており、第4図の(b)
は該第4図(a)に対応する磁壁内位置での該磁壁方向
に沿って右向きを正として示した面内磁界成分を示すグ
ラフであり、第4図の(C)はブロツホライン対移動の
ために要する力の分布を示すグラフである。これらは上
記第3図(a)〜(c)と同様の図である。
FIG. 4(a) is the domain wall portion 8 in FIG. 1(a) above.
It shows the partial plane shape along b, and (b) in Fig. 4
is a graph showing the in-plane magnetic field component along the direction of the domain wall at the position within the domain wall corresponding to FIG. 4(a), with the rightward direction being positive; FIG. It is a graph showing the distribution of the force required for this purpose. These are the same figures as FIGS. 3(a) to 3(c) above.

上記第2図(b)に示される様に、磁壁部分8bにおい
てはブロツホライン対の2つのブロツホライン10の間
の磁壁磁化の向きは右向きであるので、H,の正の部分
(第4図(b)において20で示されている)において
該ブロツホライン対が安定に位置し、ここがポテンシャ
ルウェルとなる。
As shown in FIG. 2(b) above, in the domain wall portion 8b, the direction of domain wall magnetization between the two Blotsho lines 10 of the Blotsho line pair is rightward. ), the pair of brochure lines is stably located at 20), which becomes a potential well.

磁性j膜4の膜厚方向に下向きにパルス磁界を印加する
と、上記第3図に関し説明したと同様にして、磁壁部分
8bでの磁壁内磁化が第2図(b)で時計回りに回転し
、これによりブロツホライン対は磁壁部分8bに沿って
左向きに移動せしめられる(尚、この際に磁壁部分8b
も全体的にy方向に−L向きに移動せしめられる)。
When a pulsed magnetic field is applied downward in the film thickness direction of the magnetic J film 4, the magnetization within the domain wall in the domain wall portion 8b rotates clockwise in FIG. 2(b) in the same manner as explained with reference to FIG. As a result, the Bloch line pair is moved to the left along the domain wall portion 8b (at this time, the domain wall portion 8b
is also moved as a whole in the y direction in the -L direction).

磁壁部分8bにおいては、H,が負の位置では該面内磁
界成分がない場合に比べてブロツホライン対移動のため
に余分な力を要する。この力をF′とすると、該F′は
第4図(C)に示される様な分布となる。この図におい
ては左向きの力を正としており、ブロツホライン対を左
向きに移動させるためには実線で示される様な駆動力が
必要であり、ブロツホライン対を右向きに移動させるた
めには左向きの場合と逆極性の点線で示される様な駆動
力が必要である。
In the domain wall portion 8b, when H is negative, extra force is required to move the Bloch line pair compared to when there is no in-plane magnetic field component. Letting this force be F', F' has a distribution as shown in FIG. 4(C). In this figure, a force directed to the left is defined as positive, and in order to move the pair of Blotsuho lines to the left, a driving force as shown by the solid line is required, and to move the pair of Blotsuho lines to the right, the driving force is the opposite of that for the leftward direction. A driving force as shown by the polar dotted line is required.

第5図は上記パルス磁界とその印加に伴い発生するブロ
ツホライン対移動の駆動力とを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the above-mentioned pulsed magnetic field and the driving force for moving the pair of Bloch lines generated as a result of its application.

第5図(a)はパルス磁界HPの波形図を示すものであ
り、該磁界は立上り時間と立下り時間とがましいほぼ方
形のパルス磁界(たとえば、立上り時間t  =50n
sec、ピーク時間t  =1r          
                    poons
ec 、立下り時間tf=50nsec)である、この
パルス磁界の印加により時間とともにHeが変化するこ
とに基づき、立上り時において正の力(第5図(b)に
おいて22で示されている)が発生し、立下り時におい
て負の力(第5図(b)において24で示されている)
が発生する。駆動力22は、磁壁部分8aではブロツホ
ライン対を右向きに駆動し、磁壁部分8bではブロツホ
ライン対を左向きに駆動する。一方、駆動力24は、磁
壁部分8aではブロツホライン対を左向きに駆動し、磁
壁部分8bではブロツホライン対を右向きに駆動する。
FIG. 5(a) shows a waveform diagram of the pulsed magnetic field HP, which is a substantially rectangular pulsed magnetic field with a difficult rise time and fall time (for example, rise time t = 50n).
sec, peak time t = 1r
poons
ec , fall time tf = 50 nsec). Based on the fact that He changes with time due to the application of this pulsed magnetic field, a positive force (indicated by 22 in Fig. 5(b)) is generated at the rise time. a negative force (indicated by 24 in Fig. 5(b))
occurs. The driving force 22 drives the Bloch line pair rightward in the domain wall portion 8a, and drives the Bloch line pair leftward in the domain wall portion 8b. On the other hand, the driving force 24 drives the Bloch line pair leftward in the domain wall portion 8a, and drives the Bloch line pair rightward in the domain wall portion 8b.

そこで、該駆動力22として第3図(C)及び第4図(
C)に実線で示される力よりも大きなピーク値を有する
駆動力が発生する様に上記パルス磁界の波形を定めるこ
とにより、該パルス磁界の立上りとともに磁壁部分8a
ではブロツホライン対が右向ぎにポテンシャルの壁をの
りこえて隣接ポテンシャルウェルへと移動し且つ磁壁部
分8bではブロツホライン対が左向きにポテンシャルの
壁をのりこえて隣接ポテンシャルウェルへと移動する。
Therefore, as the driving force 22, FIG. 3(C) and FIG. 4(
By determining the waveform of the pulsed magnetic field so that a driving force having a larger peak value than the force shown by the solid line in C) is generated, the magnetic domain wall portion 8a increases as the pulsed magnetic field rises.
Then, the Bloch line pair moves to the right over the potential wall to the adjacent potential well, and at the domain wall portion 8b, the Bloch line pair moves to the left over the potential wall to the adjacent potential well.

そして、該パルス磁界の立下りとともに駆動力24によ
り磁壁部分8aではブロツホライン対は左向きの力を受
は且つ磁壁部分8bではブロー2ホライン対は右向きの
力を受けるが、この場合は移動しようとする向きのポテ
ンシャルの壁は長い距離にわたって存在するために、ブ
ロツホライン対が該ポテンシャルの壁をのりこえないう
ちに駆動力24が消滅してしまい、結局ブロツホライン
対は隣接するもとのポテンシャルウェルヘハ移動できな
い、かくして、結果としてブロツホライン対がポテンシ
ャルウェル1つ分だけ右回りに移動したことになる。
As the pulse magnetic field falls, the blow line pair receives a leftward force in the domain wall portion 8a due to the driving force 24, and the blow 2 hole pair receives a rightward force in the domain wall portion 8b, but in this case, it tries to move. Since the potential wall in the direction exists over a long distance, the driving force 24 disappears before the Bloch line pair can cross the potential wall, and in the end, the Bloch line pair cannot move to the original potential well adjacent to it. Thus, the result is that the Bloch line pair has moved clockwise by one potential well.

上記実施例においては、磁性薄膜の表面に形成された磁
性体層の端縁部の周期的凹凸形状が鋸歯形状である場合
が示されているが、本発明においては該凹凸形状は方向
性をもつものであれば、その他の適宜の形状でもよい。
In the above embodiment, the periodic uneven shape of the edge of the magnetic layer formed on the surface of the magnetic thin film has a sawtooth shape, but in the present invention, the uneven shape has a directionality. Any other suitable shape may be used as long as it has a shape.

更に、本発明においては、磁性体層をストライプ磁区以
外の領域に対応する様に形成することも可滝である。
Furthermore, in the present invention, it is also possible to form the magnetic layer so as to correspond to regions other than the striped magnetic domains.

第6図(a)は本発明方法の第2の実施例を説明するた
めのブロツホラインメモリの部分平面図であり、第6図
(b)はそのB−B断面図である。第6図において上記
第1図におけると同様の部材には同一の符号が付されて
おり、これらについてはここでは説明を省略する0本実
施例も上記第1の実施例と同様に、ポテンシャルが磁性
薄1漠の膜面に平行に磁壁に沿って方向性をもつ周期的
面内磁界の印加に基づき形成される例である。
FIG. 6(a) is a partial plan view of a Bloch line memory for explaining a second embodiment of the method of the present invention, and FIG. 6(b) is a sectional view taken along line B--B. In FIG. 6, the same members as in FIG. This is an example in which a magnetic field is formed based on the application of a directional periodic in-plane magnetic field parallel to a magnetic thin film surface and along a domain wall.

第6図において、外部からは下向きのバイアス磁界が印
加されている。また、磁性薄膜4の表面には磁壁8を横
切る様な1+I l 6が所定の間隔にて多数形成され
ている。第6図(b)に示される様に、上記溝16のB
−B方向の断面形状は鋸歯形状をなしている。上記溝1
6の深さはたとえば2ルm程度であり、該溝の配列ピッ
チはたとえば4μm程度である。この様なIXIt16
はたとえばイオンミリングにより形成することができる
In FIG. 6, a downward bias magnetic field is applied from the outside. Further, on the surface of the magnetic thin film 4, a large number of 1+I l 6 are formed at predetermined intervals so as to cross the domain wall 8. As shown in FIG. 6(b), B of the groove 16
The cross-sectional shape in the −B direction has a sawtooth shape. Above groove 1
The depth of the grooves 6 is, for example, about 2 m, and the arrangement pitch of the grooves is, for example, about 4 μm. IXIt16 like this
can be formed, for example, by ion milling.

第6図(a)に示される様に、磁壁8の対向する部分8
a、8bの平面形状はB−B方向に直線状とならずに、
上記溝16の配列ピッチと同一のピッチにて蛇行する形
状となる。これは、磁性薄1模4の表面が凹凸形状であ
ることに基づき反磁界の膜厚方向(2方向)の成分に分
布が生ずるからであり、磁性薄膜4の膜厚が薄くなるほ
ど磁区6の巾が広くなる様に磁壁8が変位して平衡状態
を維持している。
As shown in FIG. 6(a), opposing portions 8 of the domain wall 8
The planar shapes of a and 8b are not linear in the B-B direction,
It has a meandering shape at the same pitch as the arrangement pitch of the grooves 16. This is because the surface of the magnetic thin film 1 and 4 is uneven, which causes a distribution in the components of the demagnetizing field in the film thickness direction (two directions). The domain wall 8 is displaced so that the width becomes wider, thereby maintaining an equilibrium state.

本実施例において、磁壁内のブロツホライン対は上記第
2図(a)、(b)に示されると同様な状態にある。
In this embodiment, the Bloch line pairs within the domain wall are in the same state as shown in FIGS. 2(a) and 2(b) above.

第7図及び第8図は本実施例における磁壁内の磁気的性
質を説明するための図である。
FIG. 7 and FIG. 8 are diagrams for explaining the magnetic properties within the domain wall in this example.

第7図の(a)は上記第6図(a)における磁壁部分8
aに沿った磁壁の断面形状を示しており、第7図の(b
)は該第7図(k)に対応する磁壁内位置での該磁壁方
向に沿って右向きを正として示した面内磁界成分を示す
グラフであり、第7図の(e)はブロツホライン対移動
のために要する力の分布を示すグラフである。
FIG. 7(a) is the domain wall portion 8 in FIG. 6(a) above.
It shows the cross-sectional shape of the domain wall along a, and (b
) is a graph showing the in-plane magnetic field component along the direction of the domain wall at the position within the domain wall corresponding to FIG. 7(k), with the rightward direction being positive; FIG. It is a graph showing the distribution of force required for.

第7図(b)に示される様に、表面が凹凸形状であるこ
とに基づき生ずるX方向の面内磁界成分H0は該磁性薄
膜4の表面の凹凸形状に対応する岡期性をもつ鋸歯状の
分布を有する。上記第2図(a)に示される様に、磁壁
部分8aにおいてはブロツホライン対の2つのブロツホ
ライン10の間の磁壁磁化の向きは左向きであるので、
Hxの負の部分(第7図(b)において18で示されて
いる)において該ブロツホライン対が安定に位こし、こ
こがポテンシャルウェルとなる。
As shown in FIG. 7(b), the in-plane magnetic field component H0 in the X direction generated due to the uneven surface of the magnetic thin film 4 has a sawtooth shape with an irregularity corresponding to the uneven shape of the surface of the magnetic thin film 4. has a distribution of As shown in FIG. 2(a) above, in the domain wall portion 8a, the direction of domain wall magnetization between the two Blotsho lines 10 of the Blotsho line pair is to the left.
The Bloch line pair is stably located in the negative part of Hx (indicated by 18 in FIG. 7(b)), and this becomes a potential well.

本実施例において、磁性薄膜4の膜厚方向に下向きにパ
ルス磁界を印加するとジャイロ効果により磁壁部分8a
での磁壁内磁化が第2図(a)で時計回りに回転し、こ
れによりブロツホライン対は磁壁部分8aに沿って右向
きに移動せしめられる(尚、この際に磁壁部分8aも全
体的にX方向に下向きに移動せしめられる)。
In this embodiment, when a pulsed magnetic field is applied downward in the thickness direction of the magnetic thin film 4, the domain wall portion 8a is caused by the gyroscopic effect.
The magnetization within the domain wall rotates clockwise in FIG. (forced to move downward).

本実施例においても、上記第1の実施例と同様に、磁壁
部分8aにおいてブロツホラインを右向きに移動させる
駆動力Fdは F  =2π八Mへa (2He  Hx / a )
となり、αはlよりも小さいためH,はブロツホライン
移動の制御に極めて有効である。即ち、H2が正の位置
では該面内磁界成分がない場合に比べてブロツホライン
対移動のために余分な力を要する。この力をF′とする
と、該F′は第7図(C)に示される様な分布となる。
In this embodiment as well, as in the first embodiment, the driving force Fd for moving the Bloch line to the right in the domain wall portion 8a is F = 2π8M a (2He Hx / a )
Since α is smaller than l, H is extremely effective in controlling the movement of the Bloch line. That is, at a position where H2 is positive, an extra force is required to move the Bloch line pair compared to the case where there is no in-plane magnetic field component. Letting this force be F', F' has a distribution as shown in FIG. 7(C).

この図においでは右向きの力を正としており、ブロツホ
ライン対を右向きに移動させるためには実線で示される
様な駆動力が必要であり、ブロツホライン対を左向きに
移動させるためには右向きの場合と逆極性の点線で示さ
れる様な駆動力が必要である。
In this figure, a force directed to the right is considered positive, and in order to move the pair of Bloch lines to the right, a driving force as shown by the solid line is required. A driving force as shown by the polar dotted line is required.

第8図の(a)は上記第6図(a)における磁壁部分8
bに沿った磁壁の断面形状を示しており、第8図の(b
)は該第8図(a)に対応する磁壁内位lでの該磁壁方
向に沿って右向きを正として示した面内磁界成分を示す
グラフであり、第8図の(C)はブロツホライン対移動
のために要する力の分布を示すグラフである。これらは
上記第7図(a)〜(C)と同様の図である。
FIG. 8(a) is the domain wall portion 8 in FIG. 6(a) above.
It shows the cross-sectional shape of the domain wall along b.
) is a graph showing the in-plane magnetic field component along the direction of the domain wall at the internal position l of the domain wall corresponding to FIG. 8(a), with the right direction being positive. It is a graph showing the distribution of force required for movement. These are the same views as FIGS. 7(a) to (C) above.

上記第2図(b)に示される様に、磁壁部分8bにおい
てはブロツホライン対の2つのブロー、ホライン10の
間の磁壁磁化の向きは右向きであるので、HJIの正の
部分(第8図(b)において20で示されている)にお
いて該ブロツホライン対が安定に位置し、ここがポテン
シャルウェルとなる。
As shown in FIG. 2(b) above, in the domain wall portion 8b, the direction of domain wall magnetization between the two blow lines of the Bloch line pair and the hole line 10 is rightward, so the positive portion of HJI (see FIG. In b), the pair of brochure lines is stably located at 20, which becomes a potential well.

磁性薄膜4の膜厚方向に下向きにパルス磁界を印加する
と、上記第7図に関し説明したと同様にして、磁壁部分
8bでの磁壁内磁化が第2図(b)で時計回りに回転し
、これによりブロツホライン対は磁壁部分8bに沿って
左向きに移動せしめられる(尚、この際に磁壁部分8b
も全体的にX方向に上向きに移動せしめられる)。
When a pulsed magnetic field is applied downward in the thickness direction of the magnetic thin film 4, the magnetization within the domain wall in the domain wall portion 8b rotates clockwise in FIG. 2(b) in the same manner as explained with reference to FIG. As a result, the Bloch line pair is moved to the left along the domain wall portion 8b (at this time, the domain wall portion 8b
is also caused to move upward in the X direction as a whole).

磁壁部分8bにおいては、H2が負の位置では1該面内
磁界成分がない場合に比べてブロー2ホライン対移動の
ために余分な力を要する。この力をF′とすると、該F
′は第8図(C)に示される様な分布となる。この図に
おいては左向きの力を正としており、ブロツホライン対
を左向きに移動させるためには実線で示される様な駆動
力が必要であり、ブロツホライン対を右向きに移動させ
るためには左向きの場合と逆極性の点線で示される様な
駆動力が必要である。
In the domain wall portion 8b, when H2 is negative, an extra force is required to move the blow hole pair compared to when there is no in-plane magnetic field component. If this force is F', then the F
' has a distribution as shown in FIG. 8(C). In this figure, a force directed to the left is defined as positive, and in order to move the pair of Blotsuho lines to the left, a driving force as shown by the solid line is required, and to move the pair of Blotsuho lines to the right, the driving force is the opposite of that for the leftward direction. A driving force as shown by the polar dotted line is required.

本実施例においても、上記パルス磁界の波形とその印加
に伴い発生するブロツホライン対移動の駆動力とは上記
第5図に示される通りである。
In this embodiment as well, the waveform of the pulsed magnetic field and the driving force for moving the pair of Bloch lines generated upon application of the pulsed magnetic field are as shown in FIG. 5 above.

駆動力22は、磁壁部分8aではブロツホライン対を右
向きに駆動し、磁壁部分8bではブロツホライン対を左
向きに駆動する。一方、駆動力24は、磁壁部分8aで
はブロツホライン対を左向きに駆動し、磁壁部分8bで
はブロツホライン対を右向きに駆動する。
The driving force 22 drives the Bloch line pair rightward in the domain wall portion 8a, and drives the Bloch line pair leftward in the domain wall portion 8b. On the other hand, the driving force 24 drives the Bloch line pair leftward in the domain wall portion 8a, and drives the Bloch line pair rightward in the domain wall portion 8b.

そこで、該駆動力22として第7図(C)及び第8図(
C)に実線で示される力よりも大きなピーク値を有する
駆動力が発生する様に上記パルス磁界の波形を定めるこ
とにより、該パルス磁界の立上りとともに磁壁部分8a
ではブロツホライン対が右向きにポテンシャルの壁をの
りこえて隣接ポテンシャルウェルへと移動し且つ磁壁部
分8bではブロツホライン対が左向きにポテンシャルの
壁をのりこえて隣接ポテンシャルウェルへと移動する。
Therefore, as the driving force 22, FIG. 7(C) and FIG. 8(
By determining the waveform of the pulsed magnetic field so that a driving force having a larger peak value than the force shown by the solid line in C) is generated, the magnetic domain wall portion 8a increases as the pulsed magnetic field rises.
In this case, the Bloch line pair moves to the right over the potential wall to the adjacent potential well, and at the domain wall portion 8b, the Bloch line pair moves to the left over the potential wall to the adjacent potential well.

そして、該パルス磁界の立下りとともに駆動力24によ
り磁壁部分8aではブロー2ホライン対は左向きの力を
受は且つ磁壁部分8bではブロー2ホライン対は右向き
の力を受けるが、この場合は移動しようとする向きのポ
テンシャルの壁は長い距離にわたって存在するために、
ブロツホライン対が該ポテンシャルの壁をのりこえない
うちに駆動力24が消滅してしまい、結局ブロツホライ
ン対は隣接するもとのポテンシャルウェルへは移動でき
ない、かくして、結果としてブロツホライン対がポテン
シャルウェル1つ分だけ右回りに移動したことになる。
As the pulse magnetic field falls, the blow 2 hole pair receives a leftward force in the domain wall portion 8a due to the driving force 24, and the blow 2 hole pair receives a rightward force in the domain wall portion 8b, but in this case, it will not move. Since the potential wall in the direction of exists over a long distance,
The driving force 24 disappears before the Bloch line pair crosses the potential wall, and in the end, the Bloch line pair cannot move to the adjacent original potential well.Thus, as a result, the Bloch line pair only covers one potential well. It will move clockwise.

ト記実施例においては、磁性Pi膜の表面の周期的凹凸
形状が鋸歯形状である場合が示されているが、本発明に
おいては該凹凸形状は方向性をもつものであれば、その
他の適宜の形状でもよい。
In the embodiment described above, a case is shown in which the periodic uneven shape on the surface of the magnetic Pi film is a sawtooth shape, but in the present invention, the uneven shape can be any other suitable shape as long as it has directionality. It may be in the shape of

第9図(a)は本発明方法の第3の実施例を説明するた
めのブロツホラインメモリの部分平面図であり、第9図
(b)及び第9図(C)はそれぞれそのB−B断面図及
びC−C断面図である。第9図において上記第1図にお
けると同様の部材には同一の符号が付されており、これ
らについてはここでは説明を省略する0本実施例は、ポ
テンシャルが磁壁部分の磁性薄膜の表面近傍に該磁壁に
沿って方向性をもって異磁気的性質領域を形成すること
に基づき形成される例である。
FIG. 9(a) is a partial plan view of a block line memory for explaining the third embodiment of the method of the present invention, and FIG. 9(b) and FIG. 9(C) are respectively B- They are a B sectional view and a CC sectional view. In FIG. 9, the same members as in FIG. This is an example in which a different magnetic property region is formed with directionality along the domain wall.

第9図において、外部からは下向きのバイアス磁界が印
加されている。また、磁性薄膜4の表面近傍にはIii
壁8を横切る様に所定の間隔にて鋸歯形状のイオン打込
み領域4a、4bが形成されている。第9図(b)、(
c)に示される様に、各イオン打込み領域4a、4bは
磁壁8の方向(即ちB−B方向、C−C方向)に関し連
続的に変化する深さ分布を有する0図示される様に、こ
の変化の向きはイオン打込み領域4aと4bとで逆であ
る。打込まれるイオンとしてはたとえばHイオン、He
イオン、Neイオン等の比較的イオン半径の小さいもの
が好ましく、これらイオンをaKeV〜数+KeV程度
で打込み、磁性薄膜4の表面近傍に最大深さ3gm程度
のイオン打込み領域4a、4bを形成する。イオン打込
み領域4a。
In FIG. 9, a downward bias magnetic field is applied from the outside. Further, near the surface of the magnetic thin film 4, Iiii
Sawtooth-shaped ion implantation regions 4a and 4b are formed at predetermined intervals across the wall 8. Figure 9(b), (
As shown in c), each ion implantation region 4a, 4b has a depth distribution that continuously changes in the direction of the domain wall 8 (i.e., B-B direction, C-C direction). The direction of this change is opposite between the ion implantation regions 4a and 4b. Ions to be implanted include, for example, H ions, He
Ions, Ne ions, and the like having a relatively small ionic radius are preferable, and these ions are implanted at about aKeV to several + KeV to form ion implantation regions 4a and 4b with a maximum depth of about 3 gm near the surface of the magnetic thin film 4. Ion implantation region 4a.

4bの形状は打込みの際に適宜のマスクを用いることに
より所望の形状とすることがでさるが、たとえば巾2g
m程度で配列ピッチ4μm程度である。また、イオン打
込みの深さの制御はイオンをビーム状に絞り打込みエネ
ルギーを変化させて少しづつ位lをずらしてスキャンす
る方法で行なうことができる。
The shape of 4b can be made into a desired shape by using an appropriate mask during implantation, but for example, a width of 2g can be obtained.
The arrangement pitch is about 4 μm. Further, the depth of ion implantation can be controlled by focusing the ions into a beam, changing the implantation energy, and scanning the beam by gradually shifting the distance l.

第10図は本実施例における磁壁内の磁気的性質を説明
するための図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining the magnetic properties within the domain wall in this example.

m10図(7) (a)は上記第9図(b)と同様の図
であり、’:iS 10図の(b)は1該第1O図(a
)に対応する磁壁内位置での磁気的異方性を示すグラフ
であり、第to[K(c)は重置パルス磁界を印加した
場合の第10図(a)に対応する磁壁内位置でのブロツ
ホラインの移動速度を示す図である。
Figure m10 (7) (a) is the same figure as Figure 9 (b) above;
) is a graph showing the magnetic anisotropy at the position within the domain wall corresponding to FIG. FIG.

E7’S I 0図(b)に示される様に、イオン打込
み領域4a及びその近傍の位置においてはイオン打込み
深さに対応して磁気的性質が変化している。
E7'SI 0 As shown in Figure (b), the magnetic properties change in the ion implantation region 4a and the positions near it in accordance with the ion implantation depth.

該イオン打込み領域4aのイオン打込みのエツジ部近傍
(第10図(b)において12’で示されている)では
格子歪の対称性よりエツジ側面に沿った方向即ち磁壁8
に垂直な方向が磁化容易軸となる。このため、ここにブ
ロツホラインが安定に位置することができ、即ちここが
方向性を有するポテンシャルウェルとなる。
In the vicinity of the ion implantation edge of the ion implantation region 4a (indicated by 12' in FIG. 10(b)), due to the symmetry of lattice strain, the direction along the edge side surface, that is, the domain wall 8
The direction perpendicular to is the axis of easy magnetization. Therefore, the Bloch line can be stably located here, that is, this becomes a potential well with directionality.

ところで、磁性源W24の膜面と垂直の方向にパルス磁
界Hpを印加した時のブロツホラインの移動速度は v B L = y e Hp  A / 2 πM 
s 2と表される。ここで、γはジャイロ定数であり、
Aは交換相互作用定数であり、M s 41飽和磁化で
ある。上記の様なイオン打込みによりAが顕著に小さく
なることが知られており、上記式からブロツホラインの
移動速度の膜厚方向平均値を求めると第10図(C)の
様になる。これは即ち、ブロツホラインの移動しやすさ
に非対称性があり、図における矢印Xの向きの移動性が
逆向きの移動性よりも良好となることを示している。
By the way, the moving speed of the Bloch line when the pulsed magnetic field Hp is applied in the direction perpendicular to the film surface of the magnetic source W24 is v B L = y e Hp A / 2 πM
It is expressed as s2. Here, γ is the gyro constant,
A is the exchange interaction constant and M s 41 saturation magnetization. It is known that A is significantly reduced by the above-described ion implantation, and when the average value of the moving speed of the Bloch line in the film thickness direction is determined from the above equation, the result is as shown in FIG. 10(C). This means that there is an asymmetry in the ease of movement of the Bloch line, and the movement in the direction of arrow X in the figure is better than the movement in the opposite direction.

従って、上記第5図(a)に示される様なほぼ方形の垂
直パルス磁界Hp(たとえば、立上り時間t  =10
0nsec、ピーク時間t  =20r       
                        p
Onsec、立下り時間jf=lQOnsec)を印加
した場合にも、該パルス磁界の大きさを適正に設定する
ことにより、ブロツホラインは矢印Xの向きに移動して
次の安定位置へと移動した後に該パルス磁界の消滅と同
時に逆向きに以前の安定位置へと戻る様なことがない。
Therefore, a substantially rectangular vertical pulse magnetic field Hp as shown in FIG.
0nsec, peak time t = 20r
p
Onsec, fall time jf=lQOnsec), by appropriately setting the magnitude of the pulsed magnetic field, the Bloch line moves in the direction of arrow X, moves to the next stable position, and then There is no possibility of returning to the previous stable position in the opposite direction at the same time as the pulsed magnetic field disappears.

第9図に示される様に、イオン打込み領域4aと4bと
では方向性が逆であるため、同一の垂直パルス磁界の印
加で第9図(a)の矢印Xの向きにループ状磁壁8に沿
ってブロツホラインが移動する。
As shown in FIG. 9, since the ion implantation regions 4a and 4b have opposite directions, applying the same perpendicular pulse magnetic field causes the loop-shaped domain wall 8 to move in the direction of the arrow X in FIG. 9(a). The blotsuho line moves along it.

上記実施例においては異磁気的領域であるイオン打込み
領域がイオン打込み深さ分布により方向性を付与されて
いるが、本発明においてはイオン打込み領域の方向性付
与は打込みイオン濃度分布や打込みイオン種分布等によ
り付与してもよい。
In the above embodiment, the ion implantation region, which is a different magnetic region, is given directionality by the ion implantation depth distribution, but in the present invention, the directionality of the ion implantation region is given by the implanted ion concentration distribution and the implanted ion species. It may be provided by distribution or the like.

[発明の効果] 以上の様な本発明によれば、ブロツホラインメモリにお
いて、単純な方形パルス磁界の印加により特定の向きに
確実にブロツホラインを転送することができるので、電
気回路が簡単でよく、更に立下り時間が短いので転送速
度を向上させてアクセスタイムを短縮することができ、
更に消費電力が小さくなり、かくしてIPI巾な構成で
安定、高速比つ良好に動作するブロツホラインメモリを
実現することができる。
[Effects of the Invention] According to the present invention as described above, in the Bloch line memory, the Bloch line can be reliably transferred in a specific direction by applying a simple rectangular pulse magnetic field, so the electric circuit is simple and easy to use. Furthermore, since the fall time is short, it is possible to improve the transfer speed and shorten the access time.
Furthermore, the power consumption is reduced, and thus it is possible to realize a block line memory that operates stably and at high speed with an IPI-width configuration.

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

第11K(a)はブロツホラインメモリの部分平面図で
あり、第1図(b)はそのB−B断面図である。 第2図(a)、(b)は磁壁内におけるブロツホライン
対を示す図である。 第3図及び第4図は磁壁内の磁気的性質を説明するため
の図である。 の磁気的性質を説明するための図である。 第5図はパルス磁界の波形と該磁界の印加に伴い発生す
るブロツホライン対移動の駆動力とを示す図である。 第6図(a)はブロツホラインメモリの部分平面図であ
り、第6図(b)はそのB−B断面図である。 第7図及び第8図は磁壁内の磁気的性質を説明するため
の図である。 第9図(a)はブロツホラインメモリの部分平面図であ
り、第9図(b)及び第9図(C)はそれぞれそのB−
B断面図及びC−C断面図である。 第10図は磁壁内の磁気的性質を説明するための図であ
る。 第11図はブロツ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12図はブロツホラインメモリの部分平面図である。 第13図はパルス磁界の波形を示す図である。 2二基板、      4:磁性薄膜。 4a、4b:イオン打込み領域、 6:磁区、      8:磁壁、 lO:ブロツホライン、 12二強磁性体層、  16二溝。 代理人  弁理士  山 下 積 平 第3図 第4図 第7図(G) 第2図(bン 第2図(Cン 第1O図 〈:::== × 第11図 第12図 第13図
11K(a) is a partial plan view of the Bloch line memory, and FIG. 1(b) is a sectional view thereof taken along line BB. FIGS. 2(a) and 2(b) are diagrams showing Bloch line pairs within the domain wall. FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining magnetic properties within a domain wall. FIG. 2 is a diagram for explaining the magnetic properties of FIG. 5 is a diagram showing the waveform of a pulsed magnetic field and the driving force for moving a pair of Bloch lines generated with the application of the magnetic field. FIG. 6(a) is a partial plan view of the Bloch line memory, and FIG. 6(b) is a sectional view taken along line BB. FIG. 7 and FIG. 8 are diagrams for explaining the magnetic properties within the domain wall. FIG. 9(a) is a partial plan view of the block line memory, and FIG. 9(b) and FIG. 9(C) are respectively its B-
They are a B sectional view and a CC sectional view. FIG. 10 is a diagram for explaining magnetic properties within a domain wall. FIG. 11 is a schematic perspective view of the magnetic structure constituting the Bloch line memory. FIG. 12 is a partial plan view of the Bloch line memory. FIG. 13 is a diagram showing the waveform of the pulsed magnetic field. 22 substrates, 4: magnetic thin film. 4a, 4b: ion implantation region, 6: magnetic domain, 8: domain wall, lO: brochure line, 12 two ferromagnetic layers, 16 two grooves. Agent Patent Attorney Seki Yamashita Figure 3 Figure 4 Figure 7 (G) Figure 2 (b Figure 2 (C Figure 1 O〈:::== × Figure 11 Figure 12 Figure 13 figure

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)磁性薄膜中の磁区の周囲に形成された磁壁内にお
けるブロツホラインを用いて情報の記録を行なうブロッ
ホラインメモリにて情報であるブロッホラインを磁壁内
で転送する方法において、磁壁に沿って方向性をもつ周
期的ポテンシャルを形成し、磁性薄膜の膜面に垂直にパ
ルス状磁界を印加することを特徴とする、ブロッホライ
ンメモリの情報転送方法。
(1) In a method of transferring Bloch lines, which are information, within a domain wall in a Bloch line memory that records information using Bloch lines within a domain wall formed around a magnetic domain in a magnetic thin film, the direction along the domain wall is A Bloch line memory information transfer method is characterized by forming a periodic potential with a magnetic property and applying a pulsed magnetic field perpendicular to the film surface of a magnetic thin film.
(2)ポテンシャルが、磁性薄膜の膜面に平行に磁壁に
沿って方向性をもつ周期的面内磁界の印加に基づき形成
される、特許請求の範囲第1項のブロッホラインメモリ
の情報転送方法。
(2) The information transfer method of the Bloch line memory according to claim 1, wherein the potential is formed based on the application of a periodic in-plane magnetic field having directionality parallel to the film surface of the magnetic thin film and along the domain wall. .
(3)周期的面内磁界が、磁性薄膜上に形成された水平
磁化磁性体層の端縁部平面形状における凹凸に基づき得
られる、特許請求の範囲第2項のブロッホラインメモリ
の情報転送方法。
(3) The information transfer method of the Bloch line memory according to claim 2, wherein the periodic in-plane magnetic field is obtained based on the unevenness in the planar shape of the edge of the horizontally magnetized magnetic layer formed on the magnetic thin film. .
(4)周期的面内磁界が、磁壁部分を含む磁性薄膜の表
面の凹凸形状に基づき得られる、特許請求の範囲第2項
のブロッホラインメモリの情報転送方法。
(4) The information transfer method of a Bloch line memory according to claim 2, wherein the periodic in-plane magnetic field is obtained based on the uneven shape of the surface of the magnetic thin film including the domain wall portion.
(5)ポテンシャルが、磁壁部分の磁性薄膜の表面近傍
に該磁壁に沿って方向性をもって異磁気的性質領域を形
成することに基づき形成される、特許請求の範囲第1項
のブロツホラインメモリの情報転送方法。
(5) The Bloch line memory according to claim 1, wherein the potential is formed based on forming a region of different magnetic properties with directionality along the domain wall near the surface of the magnetic thin film in the domain wall portion. information transfer method.
(6)異磁気的性質領域がイオン打込みにより形成され
る、特許請求の範囲第5項のブロッホラインメモリの情
報転送方法。
(6) The information transfer method of a Bloch line memory according to claim 5, wherein the different magnetic properties region is formed by ion implantation.
(7)パルス状磁界が実質的に方形波状のパルス状磁界
である、特許請求の範囲第1項のブロッホラインメモリ
の情報転送方法。
(7) The information transfer method of a Bloch line memory according to claim 1, wherein the pulsed magnetic field is a substantially square-wave pulsed magnetic field.
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