NL7907616A - GRENADE FOR A MAGNETIC BUBBLE MEMORY. - Google Patents

GRENADE FOR A MAGNETIC BUBBLE MEMORY. Download PDF

Info

Publication number
NL7907616A
NL7907616A NL7907616A NL7907616A NL7907616A NL 7907616 A NL7907616 A NL 7907616A NL 7907616 A NL7907616 A NL 7907616A NL 7907616 A NL7907616 A NL 7907616A NL 7907616 A NL7907616 A NL 7907616A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
grenade
film
magnetic
bubble
bubbles
Prior art date
Application number
NL7907616A
Other languages
Dutch (nl)
Other versions
NL178920C (en
NL178920B (en
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of NL7907616A publication Critical patent/NL7907616A/en
Publication of NL178920B publication Critical patent/NL178920B/en
Application granted granted Critical
Publication of NL178920C publication Critical patent/NL178920C/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/26Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by the substrate or intermediate layers
    • H01F10/28Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by the substrate or intermediate layers characterised by the composition of the substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F10/00Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure
    • H01F10/08Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers
    • H01F10/10Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition
    • H01F10/18Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by magnetic layers characterised by the composition being compounds
    • H01F10/20Ferrites
    • H01F10/24Garnets
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/14Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
    • H01F41/24Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates from liquids
    • H01F41/28Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates from liquids by liquid phase epitaxy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Magnetic Treatment Devices (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Description

793474/ïiamers f ^793474 / amersamers f ^

Aanvraagster s Hitachi, Ltd., te Tokyo, Japan»Applicant s Hitachi, Ltd., Tokyo, Japan »

Korte aanduiding: Granaatfilm voor een magnetisch, bellengeheugen.Short designation: Grenade film for a magnetic bubble memory.

5 De uitvinding heeft betrekking op een granaatfilm voor een magnetische belleninrichting en meer in het bijzonder op een een-kristal granaatfilm geschikt te worden toegepast in een geheugen met grote dichtheid, waarin de beldiameter niet groter is dan ongeveer 1,5 f®· 10 Het is bekend dat magnetische bellengeheugens steeds belang rijken worden als inrichting voor het opslaan en verwerken van informatie, in het bijzonder als geheugen, zodat op dit gebied zeer aktieve ontwikkelingen zijn en worden uitgevoerd·The invention relates to a grenade film for a magnetic bubble device and more particularly to a single crystal grenade film suitable for use in a high density memory in which the bubble diameter is not greater than about 1.5 f. It is known that magnetic bubble memories are becoming increasingly important as a device for storing and processing information, in particular as memory, so that very active developments in this field have been and are being carried out ·

Een van de meest belangrijke funkties van een geheugeninrich-15 ting is de geheugendichtheid, die wordt bepaald door de diameter van de magnetische bel»One of the most important functions of a memory device is the memory density, which is determined by the diameter of the magnetic bubble.

In de gebruikelijke magnetische beigeheugeninrichtingen heeft de bel een diameter van 5 tot 5 füa» de geheugendichtheid kan aanzienlijk worden vergroot wanneer de diameter van de magnetische 20 bel kan worden verkleind.In the conventional magnetic memory devices, the bubble has a diameter of 5 to 5 µm, the memory density can be increased significantly when the diameter of the magnetic bubble can be reduced.

Teneinde het praktiseh toepassingsgebied van de magnetische belgeheugenelementen te vergroten, en wel zodanig dat zij de andere* thans bekende geheugenelementen zoals sehijvengeheugens, halfgelei-dergeheugens en dergelijke kunnen vervangen is het noodzakelijk 25 dat de geheugendichtheid aanzienlijk wordt vergroot door een verkleining van de diameter van het magnetisch belgeheugenelement tot minder dan 1,5 μπι· Het is dan ook van belang een materiaal voor een dergelijk geheugen te verschaffen dat een magnetische bel met een dergelijke kleine diameter stabiel kan vasthouden en ook kan be-30 krachtigen·In order to increase the practical field of application of the magnetic bubble memory elements, such that they can replace the other currently known memory elements such as disk memories, semiconductor memories and the like, it is necessary that the memory density is increased considerably by decreasing the diameter of the magnetic bubble memory element to less than 1.5 μπι It is therefore important to provide a material for such a memory that can stably hold and energize a magnetic bubble of such a small diameter ·

Yoor wat betreft de stand der techniek kan worden verwezen naar de volgende publikaties: (1) E.3. Hagedornj AIP Conf. Proc., vol· 5» pag· 72 - 90» (1972)For the prior art, reference may be made to the following publications: (1) E.3. Hagedornj AIP Conf. Proc., Vol. 5 »pages 72 - 90» (1972)

Deze publikatie beschrijft Yq ^Gd^ ^Lag^Pe^ ^A1q g0^2 en 35 andere granaatfilms· (2) D.H. Smith en Al., AIP Conf. Proc., vol. 5, pag. 120 - 123» (1972)This publication describes Yq ^ Gd ^ ^ Lag ^ Pe ^ ^ A1q g0 ^ 2 and 35 other garnet films · (2) D.H. Smith and Al., AIP Conf. Proc., Vol. 5, p. 120 - 123 »(1972)

Hierin zijn beschreven Ετ2ΰά.Α1^ Eri 52¾.5^0,4^21 39 en andere granaatfilms.Described herein are Ετ2ΰά.Α1 ^ Eri 52¾.5 ^ 0.4 ^ 21 39 and other grenade films.

7907616 — 2 - > (3) W.A. Bonner en Al,, J. Appl. Phys., vol. 43» no. 7» page 3226 -3228, julie, 19727907616 - 2 -> (3) W.A. Bonner and Al, J. Appl. Phys., Vol. 43, No. 7, page 3226-3228, July, 1972

Deze publikatie beschrijft een granaatfilm met samenstelling Y^^Eu^Aly.Pe^y.0^2 (Σ “ 1»5 — 2,0, y « 0,7 ~ 1»2).This publication describes a grenade film of composition Y ^ ^ Eu ^ Aly.Pe ^ y.0 ^ 2 (Σ “1” 5 - 2.0, y «0.7 ~ 1» 2).

5 (4) L.G. ban ïïitert en Al«, Mat. Res. Ball., vol. 6, pag. 1185 - 1200.5 (4) L.G. banitizes and Al, Mat. Res. Ball., Vol. 6, p. 1185-1200.

¢.971)¢ .971)

Hierin zijn beschreven Eu^ ^Gd1 ^A1Q ^Pe^ ^0^2 en andere granaat-f ilms.Described herein are Eu ^ ^ Gd1 ^ AlQ ^ Pe ^ ^ 0 ^ 2 and other grenade films.

Op gemerkt wordt dat het in elk der bovengenoemde publukatie 10 beschreven granaat niet bestemd is voor een fijn belgeheugen terwijl; hoewel de toegevoegde hoeveelheid Gd volgens de uitvinding tot 0,5 is., deze hoeveelheid in elk der beschreven samenstellingen de waarde 1 overschrijdt. Hoewel Gd wordt toegevoegd voor het instellen van 4tïMs udoor magnetisatie van Gd ionen resulteert de toevoeging van Gd in. een 15 vergrote temperatuurafhankelijkheid van bepaalde eigensahappen. zoals 4irMs en Ho (bel samenklap veld) ·It is noted that the grenade described in any of the above-mentioned publication 10 is not intended for fine bubble memory while; although the amount of Gd added according to the invention is up to 0.5, this amount in any of the compositions described exceeds 1. Although Gd is added to adjust 4times by magnetization of Gd ions, the addition of Gd results in. an increased temperature dependence of certain properties. like 4irMs and Ho (call collapse field)

Thans wordt opgemerkt dat, hoewel volgens de uitvinding de hoeveelheid toegevoegde Eu 1,4 is deze waarde bij de bekende samenstellingen tenminste 1.5 is zodat de gyromagnetische verhouding en de 20 magnetische wandbeweeglijkheid kleiner worden waardoor een snelle overdracht der bellen moeilijk wordt.It is now noted that although according to the invention the amount of added Eu is 1.4, in the known compositions this value is at least 1.5 so that the gyromagnetic ratio and the magnetic wall mobility decrease, making rapid transfer of the bubbles difficult.

De hoeveelheid Al ligt binnen het volgens de uitvinding gespecificeerde bereik doch uit geen der voorgaande publikaties is bekend het toevoegen van Al voor het brengen van de uitwisselstijf-25 heidkonstante A op een bepaalde waarde zoals dit volgens de uitvinding wordt voorgesteld. Volgens de bekende stand der techniek wordt Al toegevoegd voor het bijstellen van de misaanpassing tussen de roosterkonstante van een substraatkristal en die van een belfilm veroorzaakt door de toevoeging van Gd en dergelijke.The amount of Al is within the range specified according to the invention, but it is not known from any of the previous publications to add Al to bring the exchange stiffness constant A to a certain value as proposed according to the invention. In the prior art, Al is added to adjust the mismatch between the lattice constant of a substrate crystal and that of a bubble film caused by the addition of Gd and the like.

30 De uitvinding verschaft een granaatfilm voor een magnetisch belgeheugenelement waarin op stabiele wijze magnetische bellen met bijzonder kleine diameter kunnen worden vastgehouden zodat een belangrijke verbetering van de geheugendichtheid wordt verkregen.The invention provides a grenade film for a magnetic bubble memory element in which magnetic bubbles of particularly small diameter can be stably held so that a significant improvement in the memory density is obtained.

Volgens de uitvinding wordt hiertoe de verzadigingsinduktie 35 4lïMs op een lage waarde gehouden door het substitueren van een 7907616 t i - 3 - voorafbepaalde hoeveelheid ijzer met aluminium zonder in aanzienlijke mate het Curie punt te verlagen terwijl de andere eigenschappen op de gewenste niveaus worden gehouden door het toevoegen van voorafbepaal-de hoeveelheden van andere elementen zoals yttrium en gadolinium 5 waardoor een stabiel vasthouden van fijne bellen mogelijk wordt.To this end, according to the invention, the saturation induction is kept at a low value by substituting a 7907616 ti-3 predetermined amount of iron with aluminum without substantially lowering the Curie point while keeping the other properties at the desired levels by adding predetermined amounts of other elements such as yttrium and gadolinium 5 thereby enabling stable retention of fine bubbles.

Gebaseerd op de theorie van Thiele (Bell, Syst, Techn, J 5Q (*7l) 725) zal in het navolgende een toelichting worden gegeven van de eigenschappen die een materiaal moet hebben wanneer daarin de staniele aanwezigheid van fijne magnetische bellen mogelijk moet zijn.Based on Thiele's theory (Bell, Syst, Techn, J 5Q (* 7l) 725), an explanation will be given below of the properties that a material must have if it is to allow the stile presence of fine magnetic bubbles.

10 Wanneer een magnetische granaatfilm zodanig wordt gekozen dat de dikte h in hoofdzaak gelijk is aan de diameter d van de magnetische bel is d in hoofdzaak gelijk aan achtmaal de karakteristieke lengte 1: d - 8 1............................ (1) 15 In een dergelijk geval kan 1 worden uitgedrukt door een relatie waarin voorkomen de verzadigingsinduktie (4-WMs), het aniso-troopveld (Hk) en de uitwisselstijfheidkonstante (l)j 1-2 (8WA.<ijL/2/(4TTMs)^2.......... (2)When a magnetic grenade film is selected such that the thickness h is substantially equal to the diameter d of the magnetic bubble, d is substantially equal to eight times the characteristic length 1: d - 8 1 .......... .................. (1) 15 In such a case 1 can be expressed by a relation in which the saturation induction (4-WMs), the aniso-trope field (Hk) occur. and the exchange stiffness constant (l) j 1-2 (8WA. <1/2 / (4TTMs) ^ 2 .......... (2)

De Hk kan worden gedefinieerd als Hk » q.· (4WMs), waarin q.The Hk can be defined as Hk »q. (4WMs), where q.

20 een faktor is die de stabiliteit van een magnetische bel representeert, kan d worden uitgedrukt door de volgende vergelijking: d - l6(8M*01//2/4irlis ...o.......... (3).20 is a factor representing the stability of a magnetic bubble, d can be expressed by the following equation: d - 16 (8M * 01 // 2 / 4irlis ... o .......... (3 ).

Wanneer d klein moet zijn is het noodzakelijk dat zowel Δ als q zo klein mogelijk zijn en zo groot mogelijk is, 25 Hit praktische overwegingen echter volgen twee restriktiesj (1) Teneinde te voorkomen dat ongewenste magnetische bellen worden gegenereerd op plaatsen anders dan in de magnetische belgenerator moet q bij voorkeur een waarde groter dan 3 hebben, Teneinde het gemakkelijk genereren van de magnetische bel door de magnetische 30 belgenerator te verzekeren zal q bij voorkeur een waarde tot de waarde 10 hebben, (2) De overdracht der magnetische bellen wordt teweeg gebracht door middel van een roterend veld. Experimenten hebben getoond dat de intensiteit van het roterend veld nodig voor de overdracht van 35 de magnetische bellen in hoofdzaak evenredig is met 4WMs, Het is dan — 7907616If d is to be small it is necessary that both Δ and q are as small as possible and as large as possible. However, two practical considerations follow (1) In order to prevent unwanted magnetic bubbles from being generated in places other than in the magnetic bubble generator q should preferably have a value greater than 3, In order to ensure easy generation of the magnetic bubble by the magnetic bubble generator, q will preferably have a value up to 10, (2) The transfer of the magnetic bubbles is effected by means of a rotating field. Experiments have shown that the intensity of the rotating field required for the transfer of the magnetic bubbles is substantially proportional to 4WMs, It is then - 7907616

XX

- 4 - ook noodzakelijk, 4fiMs zo klein mogelijk te doen zijn waardoor niet alleen voor het opwekken van het roterend veld minder vermogen nodig is, doch ook de warmte-ontwikkeling in de, het veld opwekkende wikkeling, zo klein mogelijk is· 5 Als gevolg van deze "beperkingen is de vrije faktor in de relatie (3) slechts A· Met andere woorden: voor een materiaal met een kleine waarde van d moet de waarde van A klein zijn.- 4 - also necessary, to make 4fiMs as small as possible, so that not only is less power required to generate the rotating field, but also the heat development in the winding generating the field is as small as possible · 5 As a result of these "constraints, the free factor in the relationship (3) is only A · In other words, for a material with a small value of d, the value of A must be small.

Reeds zijn als materiaal voor een granaatfilm voor fijne bellen (bellen met een diameter van ongeveer 1 μπι) voorgesteld als 10 Ga-gesubstitueerd type granaat (EuTm)j(FeGa)<.012, (SuYb)^(5’eGa)^012, (BuLn)^(i’eGa^0^2 en dergelijke·Already have been proposed as material for a fine bubble grenade film (bubbles with a diameter of about 1 μπι) as 10 Ga-substituted grenade type (EuTm) j (FeGa) <.012, (SuYb) ^ (5'eGa) ^ 012 , (BuLn) ^ (i'eGa ^ 0 ^ 2 and the like ·

Als een ander soort materiaal is voorgesteld (SmLu)^(PeGa) 5^12* Sm voorkomt in plaats van Eu, en (SmTm)^Ee^0^2 waarinIf a different type of material has been proposed (SmLu) ^ (PeGa) 5 ^ 12 * Sm occurs instead of Eu, and (SmTm) ^ Ee ^ 0 ^ 2 where

Fe niet is gesubstitueerd· 15 ‘ Vergeleken met de normale granaat soort en voor magnetische belelementen hebben deze granaatsoorten voor wat betreft hun toepassing in magnetische belinrichtingen de volgende specifieke eigenschappen: (1) De verzadigingsindnktie 4$Ms is tenminste 800G groter 20 dan bij normaal granaat· (In een materiaal waarin geen Fe substitutie voorkomt is 4*Ms groter of gelijk dan 1200G, doch in een 2 μια;/ materiaal geldt bijvoorbeeld: (YSmLuCa)^(FeGe)^0^2, 4flMs*43>OG en in (YSmlu)3(FeGa)5012, 4*Ms*380G).Fe is not substituted · 15 'Compared to the normal grenade type and for magnetic bubble elements, these grenades have the following specific properties in terms of their application in magnetic bubble devices: (1) The saturation induction 4 $ Ms is at least 800G greater than with normal grenade. · (In a material in which there is no Fe substitution, 4 * Ms is greater than or equal to 1200G, but in a 2 μια; / material the following applies, for example: (YSmLuCa) ^ (FeGe) ^ 0 ^ 2, 4flMs * 43> OG and in (YSmlu) 3 (FeGa) 5012.4 * Ms * 380G).

(2) Het Curie punt ligt tenminste op 200°C en de uitwissel- .7 25 stijfheidkonstante A is tenminste ongeveer 3^10"' erg/cm.(2) The Curie point is at least 200 ° C and the exchange stiffness constant A is at least about 3 ^ 10 µg / cm.

(3) De anisotropie-energie Ku is tenminste tweemaal groter dan die van een materiaal gebruikt voor het magnetische bellen met een diameter van 2 μια·(3) The anisotropy energy Ku is at least twice as great as that of a material used for magnetic bubbles with a diameter of 2 μια ·

Voor het gebruik van deze magnetische films voor het bel-30 element is een van de grootste problemen het feit dat het opgenomen vermogen, nodig voor de overdracht der bellen, aanzienlijk toeneemt en dat een grote warmte-ontwikkeling optreedt in de daarvoor gebruikte wikkeling. Dit is het gevolg.van het feit dat de vermogens opname in de wikkeling toeneemt met het quadraat van Ms der granaatfilm zo-35 als uit het voorgaande volgt. Gesteld kan worden dat de eerste eis 790 7 6 1 6 - 5 - voor een granaatmateriaal toepasbaar voor fijne magneetbellen is dat Ms zo klein mogelijk is· Teneinde dit te bereiken is het noodzakelijk A klein te naken zoals eveneens uit het voorgaande volgt· Saar A echter primair wordt bepaald door de onderlinge inwerking der Fe 5 ionen kan een deel der Fe ionen worden vervangen door andere ionen waardoor de hoeveelheid Fe afneemt en de waarde van A klein wordt.One of the major problems with the use of these magnetic films for the bubble element is that the power consumption required for the bubble transfer increases significantly and that a large heat development occurs in the winding used therefor. This is due to the fact that the power absorption in the winding increases with the quadrate of Ms of the grenade film as follows. It can be stated that the first requirement 790 7 6 1 6 - 5 - for a grenade material applicable for fine magnetic bubbles is that Ms is as small as possible · In order to achieve this, it is necessary to make A small as also follows from the above · Saar A however, it is primarily determined by the interaction of the Fe 5 ions, part of the Fe ions can be replaced by other ions, so that the amount of Fe decreases and the value of A becomes small.

Met andere woorden: hoe meer Fe wordt gesubstitueerd des te kleiner wordt A« _7In other words, the more Fe is substituted, the smaller is A 7

Waarneer echter de waarde van A daalt tot beneden 1.5x10 10 erg/cm daalt de Curie temperatuur Tc tot onder 150° C waardoor de temperatuursafhankelijkheid van verschillende eigenschappen van de magnetische bellen zeer groot wordt en het temperatuursbereik waarin het magnetisch belelement nog goed kan worden gebruikt wordt verkleind. TJit een oogpunt van praktische toepasbaarheid is het nood-15 zakelijk dat het element bij 100° C nog kan worden gebruikt. Wanneer echter Tc lager is dan 150°0 is de praktische toepasbaarheid van het magnetisch element vrijwel nihil.However, when the value of A drops below 1.5x10 10 erg / cm, the Curie temperature Tc drops below 150 ° C, as a result of which the temperature dependence of various properties of the magnetic bubbles becomes very large and the temperature range in which the magnetic bubble element can still be used well. is reduced. From a practical point of view, it is necessary that the element can still be used at 100 ° C. However, when Tc is less than 150 ° 0, the practical applicability of the magnetic element is virtually nil.

Ionen die kunnen worden gebruikt om de waarde van A klein te houden terwijl Tc tenminste 150°C is, zijn Al^+, Ga^+, Si^+, Ge^+ 20 en Al^+ geeft de beste resultaten. Daar Al^+ ook meest werkzaam is om de waarde van A te reduceren is het mogelijk 4tMs zo klein mogelijk te houden wanneer de fijne bellen worden verkregen door Al substitutie. Volgens de uitvinding wordt dan ook Al gebruikt als het ion voor het substitueren van een deel van Fe en de substi-25 tutiehoeveelheid 7 moet voor praktische toepassingen liggen tussen 0,2 en 0,9·Ions that can be used to keep the value of A small while Tc is at least 150 ° C are Al ^ +, Ga ^ +, Si ^ +, Ge ^ + 20, and Al ^ + gives the best results. Since Al ^ + is also most effective at reducing the value of A, it is possible to keep 4tMs as small as possible when the fine bubbles are obtained by Al substitution. According to the invention, therefore, Al is used as the ion for substituting a portion of Fe and the substitution amount 7 should be between 0.2 and 0.9 for practical applications.

Wanneer de diameter van de fijne magnetische bellen niet groter is dan ongeveer 1,5 |im moet van de granaatfilm gebruikt voor het opwekken van dergelijke fijne magnetische bellen liggen 30 tussen 550 tot 1300 Gauss. Wanneer 4flMs onder 550G ligt is het onmogelijk om stabiel fijne bellen met een diameter van tot 1,5 μη te vormen tenzij de film extreem dun is.When the diameter of the fine magnetic bubbles is not greater than about 1.5 µm, the garnet film used to generate such fine magnetic bubbles should be between 550 to 1300 Gauss. When 4flMs is below 550G, it is impossible to stably form fine bubbles with a diameter of up to 1.5 μη unless the film is extremely thin.

Wanneer 4rëis daarentegen 13.00G overschrijdt is een aniso-tropie-energie Eu van tenminste 2x10^ erg/cm3 nodig om een stabiele 35 overdracht der bellen te bereiken. Bij de huidige stand der techniek b___ 7907616 * - 6 - ----—— r-----— is echter een waarde van Ku van 2x10 erg/cm de bovengrens en daarboven is het niet mogelijk een stabiele belfilm te verkrijgen# 3+On the other hand, when 4range exceeds 13.00G, an anisotropic energy Eu of at least 2 × 10 µg / cm 3 is required to achieve stable bubble transfer. With the current state of the art b___ 7907616 * - 6 - ----—— r -----—, however, a value of Ku of 2x10 erg / cm is the upper limit and above that it is not possible to obtain a stable bubble film # 3+

Wanneer de substitutiehoeveelheid y van Al minder is dan 0,2 wordt 4flMs groter dan 1300G en wanneer y groter wordt dan 0,9 5 wordt 4*Ms kleiner dan 550G· Dus moet y liggen binnen het bereik van 0,2 tot 0,9·When the substitution amount y of Al is less than 0.2, 4flMs becomes greater than 1300G, and when y exceeds 0.9, 5 * Ms becomes less than 550G · So y must be in the range of 0.2 to 0.9 ·

Daar 7, Gd, Tb, Tm, Lu en La alle kleine magnetische verliezen hebben worden zij als toegevoegd teneinde de roosterkon-stante van de granaatfilm in overeenstemming te brengen met die van 10 het substraat,Since 7, Gd, Tb, Tm, Lu and La all have small magnetic losses, they are added as to match the grating constant of the garnet film to that of the substrate,

TTTT

Eu en Sm worden toegevoegd als E $ zij zijn anisotropie vertonende ionen en hebben niet alleen een groot anisotropie-effekt doch ook betrekkelijk kleine magnetische verliezen,Eu and Sm are added as E $ they are anisotropy ions and have not only a high anisotropy effect but also relatively small magnetic losses,

De toegevoegde hoeveelheid x van Eu of Sm moet liggen bin-15 nen een voorafbepaald bereik. Wanneer de voorwaarde is dat ligt tussen 5500 en 1300 Gauss is nodig dat x ligt in het bereik van ongeveer 0,5 tot ongeveer 2,0 teneinde een stabiele aanwezigheid van de magnetische bellen mogelijk te maken.The added amount x of Eu or Sm should be within a predetermined range. When the condition is between 5500 and 1300 Gauss, x is required to be in the range of about 0.5 to about 2.0 in order to allow a stable presence of the magnetic bubbles.

Wanneer x kleiner wordt dan 0,5 wordt de anisotropie-ener-20 gie onvoldoende waardoor de magnetische bellen onstabiel worden en een stabiele overdracht ervan onmogelijk wordt.When x becomes less than 0.5, the anisotropy energy becomes insufficient, making the magnetic bubbles unstable and preventing their stable transfer.

Is x groter dan ongeveer 2,0 dan zijn de magnetische beller weliswaar stabiel aanwezig doch wordt de overdracht ervan moeilijk en is een hoge overdrachtssnelheid onmogelijk.If x is greater than about 2.0, then the magnetic callers are stably present, but their transfer becomes difficult and a high transfer rate is impossible.

25 Omdat Gd, Yb en Tm eveneens anisotropie vertonen kunnen zij worden gebruikt voor het verkrijgen van een bepaalde gewenste enisotropie-energie in samenwerking met Eu en Sm.Since Gd, Yb and Tm also exhibit anisotropy, they can be used to obtain a desired desired enisotropy energy in conjunction with Eu and Sm.

Wanneer de hoeveelheid toegevoegd Gd groter wordt dan 0,5 mol per moleculaire formule wordt echter de temperatuursafhankelijk-30 heid van 4^s g^oot en worden de temperatuurkarakteristieken slechter. Het is dan ook noodzakelijk om te voorkomen dat meer dan 0,5 mol Gd wordt toegevoegd·However, when the amount of Gd added exceeds 0.5 mol per molecular formula, the temperature dependence of 4 µg increases and the temperature characteristics deteriorate. It is therefore necessary to avoid adding more than 0.5 mol Gd ·

Wanneer de hoeveelheid Eu groter wordt dan 1,5 mol per moleculaire formule wordt de belverzadigingssnelheid klein; bij voor-35 keur wordt Eu toegevoegd tot 1.4· Daar Sm dit. nadelig verschijnsel 7907616 - 7 -When the amount of Eu exceeds 1.5 mol per molecular formula, the bubble saturation rate becomes small; preferably, Eu is added to 1.4 · Since Sm this. adverse phenomenon 7907616 - 7 -

i Ji J

niet vertoont kan de hoe veelheid daarvan groter 2ijn dan 1.4 mol.the quantity thereof may be greater than 1.4 mol.

Voorbeeld IExample I

Als uitgangsmateriaal worden oxyden, bijvoorbeeld 0,5^ S TgO^, 0,87 S SnigO^, 16 g Fe203 en °»^4 § Al^ en een vloeimiddel 5 bijvoorbeeld 230 g PbO en 4,6 g B^O^ verhit en gehomogeniseerd bij 1200°C gedurende 10 uur in een platina kroes, en vervolgens in de vloeibare fase ep it axiaal gegroeid op een Gd^Ga^O^ een-kristal gedurende 3 min, bij 920°C. Be resulterende granaatfilm heeft de volgende eigenschappen) IQ Filmdikte (h) « beldiameter (d)»Q,8 μη karakteristieke lengte (l) - 0,09 μη Curie temperatuur (Tc) 180°C.As starting material, oxides, for example 0.5 ^ S TgO ^, 0.87 S SnigO ^, 16 g Fe2 O3 and ° 4 ^ Al § and a flux 5, for example 230 g PbO and 4.6 g B ^ O ^ are heated and homogenized at 1200 ° C for 10 hours in a platinum crucible, and then grown axially in a liquid phase on a Gd ^ Ga ^ O ^ one crystal for 3 min, at 920 ° C. The resulting garnet film has the following properties) IQ Film thickness (h) «bubble diameter (d)» Q, 8 μη characteristic length (l) - 0.09 μη Curie temperature (Tc) 180 ° C.

A - 2.0 x 10-7 ea?a/cm> 4^3 gereduceerd tot JQQG, magnetische wand mobiliteit μν - 250 cm/s.0e, 15 Hk - 1500 Oe.A - 2.0 x 10-7 ea? A / cm> 4 ^ 3 reduced to JQQG, magnetic wall mobility μν - 250 cm / s.0e, 15 Hk - 1500 Oe.

Gebleken is dat wanneer uit een dergelijk materiaal het belelement wordt gevormd een snelle overdracht der bellen mogelijk is en dat de bellen voldoende stabiel zijn. Be ooercitief kracht Hc is vrij klein, 0,80 Oe en het geheugen heeft uitstekende eigenschap-20 pen.It has been found that when the bubble element is formed from such a material, a rapid transfer of the bubbles is possible and that the bubbles are sufficiently stable. The primitive force Hc is quite small, 0.80 Oe and the memory has excellent features.

Voorbeeld IIExample II

Be vloeibare fasegroei wordt uitgevoerd op dezelfde wijze als beschreven in voorbeeld I met als uitgangsmaterialen 1,2 g SnigO 0,6 g 16 g Fe ^0^ en 0,3 g AlgO^ en a^s ^oei^^del 250 g 25 PbO en 0,5 g B^.The liquid phase growth is carried out in the same manner as described in example I, with as starting materials 1.2 g SnigO 0.6 g 16 g Fe ^ 0 ^ and 0.3 g AlgO ^ and a ^ oj ^ part 250 g 25 PbO and 0.5 g B ^.

Be resulterende granaatfilm heeft de volgende eigenschappen: h » d 0,5 μη, 1 0,056 μη, Curie punt Tc » 220°C, A « 2.5 * 10“7 erg/cm, 4*Τ^3 * 950G, μw ** 180 cm/s.0e, 30 Hk - 1700 0e.The resulting garnet film has the following properties: h »d 0.5 μη, 1 0.056 μη, Curie point Tc» 220 ° C, A «2.5 * 10“ 7 erg / cm, 4 * Τ ^ 3 * 950G, μw ** 180 cm / s.0e, 30 Hk - 1700 0e.

Gebleken is dat met een dergelijke granaatfilm een magnetisch belelement met een zeer hoge dichtheid kan worden verkregen} de bit periode is 4 μη.It has been found that a magnetic bubble element with a very high density can be obtained with such a grenade film} the bit period is 4 μη.

Voorbeeld IIIExample III

35 Be vloeibare fasegroei wordt uitgevoerd op de wijze als 7907616 -8- y. λ beschreven in voorbeeld I met als uitgangsmaterialen 0,85 g ^2^3 * 0,80 g SmgQj, 1.2 g TmgOj, 15»5 g en °*28 g AlgOj en als vloeimiddel 255 g PbO en 4«7 g Β2°3* De resul',;er®nd-e granaatfilm heeft de volgende eigenschappen: 5 h 0,6 μη,, d « 0,4 μη, 1 - 0,05 μιη, Tc » 210°C, Δ 2.4 x 10"7 erg/cm, 4T0£s - 9000,The liquid phase growth is performed in the manner as 7907616-8-y. λ described in example I with as starting materials 0.85 g ^ 2 ^ 3 * 0.80 g SmgQj, 1.2 g TmgOj, 15 »5 g and ° * 28 g AlgOj and as flux 255 g PbO and 4« 7 g Β2 ° 3 * The result ',; er®nd-e grenade film has the following properties: 5 h 0.6 μη ,, d «0.4 μη, 1 - 0.05 μιη, Tc» 210 ° C, Δ 2.4 x 10 7 erg / cm, 4T0 £ s - 9000,

Het is mogelijk 4ni£s over 200G te verlagen vergeleken met de gebruikelijke film waarin dezelfde beldiameter mogelijk is. Daar de film Eu, Sm en Tm gebruikt, die elk een aanzienlijk anisotropie-10 effekt vertonen kan Hk gelijk zijn aan 2000 0e en is de bel voldoende stabiel.It is possible to lower 4Nis over 200G compared to the conventional film in which the same bubble diameter is possible. Since the film uses Eu, Sm and Tm, each of which exhibits a considerable anisotropy effect, Hk may be equal to 2000 ° and the bubble is sufficiently stable.

Voorbeeld IVExample IV

Een granaatfilm met een samenstelling in de gesmolten toestand als hieronder aangegeven en epitaziaal gegroeid op een Gd^Ga^ 15 0^2 een-kristal vertoonde de samenstelling jgSm^ ^Bd^ 32 *e4. 38A1q g2012* d-e beldiameter bij kamertemperatuur 1.0 μη is bij een filmdikte van 1,0 μη. De verzadigingsinduktie 4*$Is van de granaatfilm is 665G; dit is een bijzonder lage waarde voor een granaatfilm voor fijne bellen. Daar deze granaatfilm een kleine hoeveel-20 heid Gd bevat is de temperatuursafhankelijkheid van 41X^3 verminderd. De temperatuursafhankelijkheidsverhouding van het belsamenklapveld ligt over een temp era tuurber eik van 0 tot 100° C tussen -0,19 en -0,23 $/°C. Deze film heeft uitstekende temperatuurseigenschappen.A garnet film with a composition in the molten state as indicated below and grown epitazially on a Gd ^ Ga ^ 15 0 ^ 2 one crystal exhibited the composition jgSm ^ ^ Bd ^ 32 * e4. 38A1q g2012 * d-e bubble diameter at room temperature is 1.0 μη at a film thickness of 1.0 μη. The saturation induction 4 * $ Is of the grenade film is 665G; this is a particularly low value for a fine bubble grenade film. Since this garnet film contains a small amount of Gd, the temperature dependence of 41 X ^ 3 has been reduced. The temperature dependence ratio of the bubble collapsing field is over a temperature range of 0 to 100 ° C between -0.19 and -0.23 $ / ° C. This film has excellent temperature properties.

De samenstelling van de granaat is: 25 ( Y203 ...... 0,738 gThe composition of the grenade is: 25 (Y203 ...... 0.738 g

SmgOj....... 0,592 gSmgOj ....... 0.592 g

GdgOj ....... 0,213 gGdgOj ....... 0.213 g

Pe203 ....... 15,97 g A1203 ....... 0,537 8 30 VloeimiddelPe203 ....... 15.97 g A1203 ....... 0.537 8 30 Flux

PbO......... 222 g B203 ........ 4,44 g·PbO ......... 222 g B203 ........ 4.44 g

Evenals in de andere gevallen wordt de een-kristalfilm volgens de uitvinding gevormd door epitamiale groei op een GdjGajO^ 35 een-kristal.As in the other cases, the single crystal film of the invention is formed by epitamial growth on a GdjGajO ^ 35 single crystal.

790 7 6 1 5 λ. 3 - 9 -790 7 6 1 5 λ. 3 - 9 -

De filmdikte (h) wordt zo gekozen dat deze in hoofdzaak gelijk ia aan de diameter (d) van de te vormen hellen en het bereik der verhouding d/h ligt tussen 0,5 en 2,0*The film thickness (h) is chosen so that it is substantially equal to the diameter (d) of the slopes to be formed and the range of the ratio d / h is between 0.5 and 2.0 *

De film volgens de uitvinding is in het bijzonder geschikt 5 voor het daarin vormen van bellen en diameter kleiner dan 1,5 μη en de. maximum filmdikte zal in het algemeen ongeveer 1,5 μη zijn* Het is moeilijk een uniforme film te krijgen met een dikte kleiner dan 0,3 μη gebruikmakend van epitaxiale groei uit de vloeibare fase en, daar de eigenschappen van een magnetisch belgeheugenelement gevormd uit 10 een film van een dergelijke dikte variëren zal bij voorkeur een film dikker dan 0,3 μη worden toegepast.The film according to the invention is particularly suitable for forming bubbles therein and a diameter smaller than 1.5 μη and the. maximum film thickness will generally be about 1.5 μη * It is difficult to obtain a uniform film with a thickness less than 0.3 μη using liquid phase epitaxial growth and, since the properties of a magnetic bubble memory element formed from 10 varying a film of such thickness will preferably use a film thicker than 0.3 μη.

79076167907616

Claims (4)

1. Granaatfilm bestemd ter toepassing in een magnetisch bel- geheugenelement met een sanenstelling bepaald door de algemene formule rÏ R**FeR Ai O10 3-x x 5-y y 12 met het kenmerk, dat R* tenminste een element 5 is gekozen uit de groep omvattende Y, Gd, Yb, Tm, Lu en La; tenminste een element is gekozen uit de groep omvattende Sm en Eu, en de waarden van x en y voldoen aan de relatie 0,5<x<2,0 , 0,2<y<0,9 terwijl, wanneer als R^ Gd wordt gebruikt, de hoeveelheid Gd niet groter is dan 0,5 per moleculaire formule» 10Grenade film intended for use in a magnetic bubble memory element with a composition determined by the general formula rI R ** FeR Ai O10 3-xx 5-yy 12, characterized in that R * is at least one element 5 selected from the group including Y, Gd, Yb, Tm, Lu and La; at least one element is selected from the group comprising Sm and Eu, and the values of x and y satisfy the relationship 0.5 <x <2.0, 0.2 <y <0.9 while when as R ^ Gd is used, the amount of Gd does not exceed 0.5 per molecular formula »10 2» Granaatfilm volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de dikte van deze film ligt tussen ongeveer 0,3 en 1,5 ^m,Grenade film according to claim 1, characterized in that the thickness of this film is between about 0.3 and 1.5 µm, 3. Granaatfilm volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat deze is gevoimd op een Gd^GagO^ een-kristal» 153. Grenade film according to claim 1, characterized in that it is voided on a Gd ^ GagO ^ one crystal »15 4, Granaatfilm volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de hoeveelheid Eu per moleculaire formule tot 1,4 mol is» 7907616Grenade film according to claim 1, characterized in that the amount of Eu per molecular formula is up to 1.4 mol »7907616
NL7907616A 1978-10-13 1979-10-15 MAGNETIC BUBBLE MEMORY ELEMENT. NL178920C (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP53125101A JPS6057210B2 (en) 1978-10-13 1978-10-13 Garnet film for magnetic bubble memory elements
JP12510178 1978-10-13

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL7907616A true NL7907616A (en) 1980-04-15
NL178920B NL178920B (en) 1986-01-02
NL178920C NL178920C (en) 1986-06-02

Family

ID=14901870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL7907616A NL178920C (en) 1978-10-13 1979-10-15 MAGNETIC BUBBLE MEMORY ELEMENT.

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS6057210B2 (en)
DE (1) DE2941442A1 (en)
GB (1) GB2034297B (en)
NL (1) NL178920C (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5642311A (en) * 1979-09-17 1981-04-20 Hitachi Ltd Garnet film for magnetic bubble
US4433034A (en) * 1982-04-12 1984-02-21 Allied Corporation Magnetic bubble layer of thulium-containing garnet
WO1995016269A1 (en) * 1993-12-06 1995-06-15 Kirbitov, Viktor Mikhailovich Ferromagnetic material and method of manufacturing the same
JPH11340038A (en) * 1998-05-22 1999-12-10 Murata Mfg Co Ltd Magnetic garnet single crystal film, manufacture thereof, and magnetostatic wave device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2232902A1 (en) * 1971-08-04 1973-02-15 Ibm MAGNETIC GARNET SINGLE CRYSTAL LAYER
JPS4855399A (en) * 1971-11-15 1973-08-03
NL7607959A (en) * 1976-07-19 1978-01-23 Philips Nv MAGNETIC BUBBLE DOMAIN MATERIAL.

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6057210B2 (en) 1985-12-13
NL178920C (en) 1986-06-02
GB2034297A (en) 1980-06-04
DE2941442C2 (en) 1989-10-19
DE2941442A1 (en) 1980-04-17
JPS5552205A (en) 1980-04-16
NL178920B (en) 1986-01-02
GB2034297B (en) 1982-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sherwood et al. Metamagnetism of Some Rare‐Earth Copper Compounds with CeCu2 Structure
JP7250410B2 (en) Manufacturing method of Nd--Fe--B system magnetic material capable of adjusting grain boundaries
Shaiboub et al. The Physical Properties of Erbium‐Doped Yttrium Iron Garnet Films Prepared by Sol‐Gel Method
NL7907616A (en) GRENADE FOR A MAGNETIC BUBBLE MEMORY.
KR960019341A (en) Non-Boundary Manganese Oxide Crystals and Switching Magnetoresistive Devices
US4183999A (en) Garnet single crystal film for magnetic bubble domain devices
Kobayashi et al. Extrinsic contribution to anomalous Hall effect in chiral antiferromagnetic (111)-oriented L12-Mn3Ir films
KR960004218A (en) Low voltage emission of tantalum salts of doped yttrium, lutetium or gadolinium
US3648260A (en) Magnetic devices
Savage et al. Reduction of Ferrimagnetic Resonance Linewidth and Critical Field in Single‐Crystal ZnY by Mn Substitution
Krumme et al. New magneto‐optic memory concept based on compensation wall domains
Judy Anisotropic Magnetic Resonance and Relaxation in Silicon‐Substituted YIG
US4622264A (en) Garnet film for magnetic bubble memory element
US4902360A (en) Permanent magnet alloy for elevated temperature applications
Taoka Magnetic After-Effect in Ni3Mn Alloy
US4338372A (en) Garnet film for magnetic bubble device
JPS6249969B2 (en)
Weiss Spin temperature and high power effects in ferrimagnets
JPH0222468B2 (en)
Honda et al. Dynamic behavior of small bits written by laser irradiation on GdFe films
Makino et al. Comparison of eight mixed garnet systems for 7 μm‐period bubble devices
Yamaguchi et al. Small bubble garnet films with collapse-field temperature coefficients ranging from-0.3 to about 0%/° C
Shaltiel et al. Relation between Electron Spin Resonance and Nuclear Magnetic Resonance in Transition Metal Intermetallic Compounds
Stier et al. Dragging of magnetic domain walls by interlayer exchange
Shaiboub et al. Structure and Magnetic Properties of Y3− xErxFe5O12 (x= 0.2, 1.0, and 2.0) Thin Films Prepared by Sol‐Gel Method

Legal Events

Date Code Title Description
A1A A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
A85 Still pending on 85-01-01
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee