Переключатель цилиндрических магнитных доменов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОИ ЛЮ

РЕСПУБЛИН

9@9011 С 11 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОЬРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

2l) 3412197/18-24

22) 24.03.82 (46) 07.06.83. Бюл. М 21 (72) Г.Е. Аникеев и В.И. Сергеев (53) 681 327.66 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 803106, кл. 0 11 С 11/14, 1981.2. Патент СВА Н 4003037, кл. 340-174, опублик. 1977 (прото" тип). (54)(57) .пеРекдочАтель ЦилиндРических . ИАГНИТНЦХ ДОМЕНОВ, содержащий магни тоодноосную пленку, на поверхности которой расположены входные и выходные каналы продвижения. цилиндрических магнитных доменов иэ ферромагнитных аппликаций и элемент связи в виде ферромагнитного диска, магнитосвяэанный с входными и выходными каналами продвижения цилиндрических магнитных доменов и токопроводящей шиной управления, отличающийся тем, что, с целью расширения области его применения путем сохранения заданного состояния переключателя без подачи управляющих токов, .введены два дополнительных элемента связи, выполненных в виде Г-образных ферромагнитных аппликаций, расположенных на магнитоодноосной пленке с flpoTHsollo ложных сторон ферромагнитного диска, причем одни концы Г-образных ферромагнитных аппликаций магнитосвязаны с первыми входным и выходным каналами продвижения цилиндрических магнитных доменов, а другие концы - с вторыми входным и выходным каналами продви" жения цилиндрических магнитных доменов.

1022219

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано при построении устройств хранения и обработки дискретной информации, в которых носителями информации являются цилиндрические магнитные домены (ЦМД).

Известен переключатель ЦМД содержащий магнитоодноосную пленку, на !

О поверхности. которой расположены входной, два выходных и управляющий каналы продвижения ЦМД из ферромагнитных аппликаций t.1 ) .

В данном переключателе для переключения ЦМД из первого во второй выходной канал используется магнитостатическое взаимодействие доменов.

Недостатком переключателя является возможность переключения лишь одного потока доменов на два направления и отсутствие фиксации заданного переключения каналов продвижения

ЦМД, что ограничивает функциональные возможности этих устройств.

Наиболее близким к предлагаемому 25 является переключатель ЦМД, содержащий магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены выпол" ненные на ферромагнитных аппликациях входной и два выходных канала про- ЗО движения ЦИД, ферромагнитный диск, токопроводящие шины записи и стирания, выполненные в дополнительном слое металлиэации 12 1 .!

Устройство работает таким образом, что, пока на ферромагнитном диске домен отсутствует, поток ЦМД по входному каналу проходит на один выходной канал продвижения ЦМД, а 4О как только иэ входного канала на диск передается управляющий домен, то поток ЦМД вследствие магнитостатического взаимодействия переключается на другой выходной канал. Для эа- 45 писи и стирания управляющего домена используются импульсы тона в шинах записи и стирания.

В известном переключателе ЦИД область применения ограничена фиксиро" ванным переключением всего одного потока доменов, выполнение токопроводящих шин в дополнительном слое металлиэации уменьшает. выход годных и усложняет изготовление устройств, а использование отдельных токопро55 . водящих шин для записи и стирания управляющего домена усложняет переключатель.

Цель изобретения - расширение области применения переключателя цилиндрических магнитных доменов путем сохранения заданного состояния переключателя без подачи управляющих токов.

Поставленная цель достигается тем, что переключатель ЦИД, содер" жащий магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены входные и выходные каналы продвижения ЦМД из ферромагнитных аппликаций и элемент связи в виде ферромагнитного диска, магнитосвязанный с входными и выходными каналами продвижения ЦМД и токопроводящей шиной управления, содержит два дополнительных элемента связи, выполненных в виде Г-образных ферромагнитных аппликаций, расположенных на магнитоодноосной пленке с противоположных сторон ферромагнитного диска, причем одни концы Г-образных ферромагнитных аппликаций магнитосвязаны с первыми входным и выходным каналами продвижения ЦМД, а другие концы - с вторыми входным и выходным каналами продвижения ЦМД.

Токопроводящая шина управления может быть выполнена в одном слое с ферромагнитными аппликациями.

На .фиг, 1 изображена принципиальная схема переключателя ЦМД, на фиг. 2 — переключатель при работе в режиме разомкнутых каналов, на фиг, 3 - то же, в режиме замкнутых каналов; на фиг. 4 - запись управляющего домена на ферромагнитный диск", на фиГ, 5 - очистка ферромагнитного диска от управляющего домена.

Переключатель ЦМД содержит (фиг. 1) магнитоодноосную пленку 1, на поверхности которой расположены элемент связи в виде ферромагнитного диска 2, первый входной канал 3 и первый выходной канал 4 продвижения

ЦМД, токопроводящую шину 5 управления, второй входной канал 6 и второй выходной канал 7 продвижения ЦМД, Г-образные аппликации 8 и 9, связывающие первый входной с вторым выходным каналом.

Вектор 10 управляющего поля Н>п> вращается в плоскости пленки 1 по часовой стрелке. Вектор поля сме-. щения направлен к плоскости пленки и перпендикулярно ей. На фиг. 2 показаны ферромагнитные аппликации 11

1022219

15, токопроводящие перемычки 16 и

17 и аппликация 18.

Буквами А, Б, В, и Г обозначены позиции, занимаемые ЦИД во время работы переключателя. 5

Переключатель ЦИД работает в двух режимах: разомкнутых каналов .продвижения ЦИД и замкнутых каналов продвижения ЦИД, В режиме разомкнутых каналов ферромагнитный диск 2 не содержит управляющего домена. Поступающий в первый входной канал 3 домен Р продвигается в соответствии с изменением вектора управляющего поля Нчпр по магнитным полюсам А,. Б, В, Г, А... При вращении вектора управляющего поля от направления Б (фиг. 2а) к направлению В 1,фиг. 2д) ЦИД переходит с аппликациями 11 на аппликацию 8.

При дальнейшем вращении Н>>> домен перемещается под ферромагнитной ап- пликацией 8 по полюсам Г (фиг. 2@, А, Б и через аппликацию 12 поступает во второй выходной канал 7. Переход с полюса В аппликации 8 на полюс Г аппликации 13 является для домена менее предпочтительным вследствие увеличенного в 1,5 раза зазора между аппликациями 8 и 13 и отталки - Зо вающего воздействия полюса Б апплинации ll.

Аналогично ЦИД, поступааЦие во второй входной канал б, по аппликаци" ям l4,9 и 15 проходят в первый выходной канал 4 продвижения ЦИД.

В режиме замкнутых каналов ферромагнитный диск 2 содержит управляющий домен Д . Поступающий в первый входной канал 3 домен Д проходит íà 10 полюс Б аппликации 11 фиг. 3q), а при дальнейшем вращении Н щр он rieреходит на полюс В аппликации 8.

Одновременно управляющий домен Д занимает положение в нижней части диска 2 (фиг. 3(Ц. При дальнейшем вращении Н домен вследствие сильного отталкивающего воздействия управляющего домена идет не вверх по аппликации 8, а переходит на полюс

Г аппликации 13 (фиг. 3@ . Растяже" ние управляющего домена вдоль края массивного диска усиливает отталкивающее воздействие. Затем домен Д поступает в первый выходной канал 4.

Аналогично ЦИД, поступающие во в M второй входной канал 6, по апплика" циям 14,9 и 15 проходят во второй канал 7.

Запись управляющего домена на ферромагнитный диск 2 производится в режиме разомкнутых каналов и осуществляется следующим образом.

При положении вектора управляющего поля Н „, показанном на фиг. и4, в токойроводящую шину 5 управления подается ток «„ величиной 15-20 мА, что приводит к растяжению домена, находящегося на аппликации 8, вдоль нижнего края токопроводящей перемычки 16, являющейся частью шины 5 и гальванически связывающей аппликацию

8 с диском 2, и "захвату" домена притягивающим полюсом диска. По верхнему краю перемычки 16 создается магнитный барьер, препятствующий дальнейшему. перемещению домена по аппликации 8. При последующем вращении Н> домен следует за притягивающим полюсом диска (фиг. М), а затем полностью переходит на диск 2 (фиг. 4@, после чего ток 1« выключают.

Очистка ферромагнитного диска 2 от управляющего домена производится в режиме замкнутых каналов и осуществляется следующим образом. При положении Н п, показанном на фиг. 5с1, в токопроводящую шину 5 управления подается ток « величиной 15-20 мА.

Это приводит к растяжению управляющего домена вдоль верхнего края токопроводящей перемычки 17, являющейся частью шины 5 и гальванически связывающей аппликацию 9 с диском 2, е и "захвату" домена притягивающим полюсом аппликации 9. По нижнему краю перемычки 17 создается магнитный барьер, препятствующий дальнейшему перемещению управляющего домена по диску 2. При последующем вращении

Н 11 домен полностью "стягивается" на аппликацию 9 (фиг. 5д) и после выключения тока « переходит на нижний край аппликацйи 9, откуда он в дальнейшем через аппликацию 18 поступает в первый выходной канал 4.

Вырезы вдоль, токопроводящей шины управления на аппликациях 8 и 9 и диске 2 служат для концентрации магнитных полюсов, создаваемых током, и способствуют переключению домена при меньшем токе. Указанные величины токов в управляющей шине соответствуют магнитной пленке кальций-германиевого граната с ЦИД диаметром

2 мкм, полем коллапса Но = 160-170 3 !, и намагниченностью насыщения 4%l

300 - 320 Гс. позволяет испольэовать его для построения сложных запоминающих и обрабатывающих структур.

Выполнение токопроводящей шины управления в одном слое с ферромагнитными аппликациями не требует при изготовлении устройства прецизионной ,маски для токопроводящего слоя и

10 трудоемкой операции совмещения токопроводящего и магнитного слоев, Это позволяет испольэовать переключатель в.доменных устройства с ЦМД диаметром

0,5-1 мкм. Изготовление переключа15 теля ЦИД с одним уровнем маскирования значительно упрощает технологию его. изготовления, повышает выход годных и снижает стоимость устройства.

% 1022219

Таким образом, в предлагаемом переключателе ЦИД происходит переключение nepeoro входного канала продвижения 91Д либо на первый выходной канал (в присутствии управляющего домена на диске), либо на второй выходной канал (np отсутствии управляющего домена на диске) и одновременное переключение соответственно второго входного канала либо на второй выходной канал, либо на первый выходной канал. Причем это переключение является фиксированным, так как после записи или стирания управляющего домена заданное переключение каналов сохраняется без подачи управляющих токов. Все это расширяет область применения переключателя и

1022219

1022219

Lz

Ci фюр

Составитель Ю, Розенталь

: Редактор В. Петраа Техред И,Тепер Корректор В. Гирняк

Закаа 4054/44 Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4