Способ продвижения решетки цилиндрических магнитных доменов

 

СПОСОБ ПРОДВИЖЕНИЯ РЕШЕТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНОВ, основанный на воздействии на домено:s § и НиЖН. имп. содержащую пленку однородным импульсным магнитным полем и постоянным магнитным полем смещения, отличающийся тем, что, с целью упрощения продвижения решетки цилиндрических магнитных доменов, воздействие однородным импульсным магнитным полем осуществляют импульсами длительностью 2-10 мкс, суммарная амплитуда напряженностей указанных магнитных полей Нс,щц составляет 0,3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 G 11 11 14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 2 3 9 5 6 7 8 У 10

Длительносать импульса(мкс) Фиг. 1 (21) 3342620/18-24 (22) 08.10.81 (46) 30.08.83. Бюл. Р 32 (72) IO.A. Хузин, И.В. Никонец, A.M. Редченко и E.Ô. Ходосов (71) Донецкий физико-технический институт AH Украинской ССР (53) 681.327.66(088.8) (56) 1. IEEE Trans. Magn., v.MAG-13, 1977, 9 22, р. 945.

2. Заявка ФРГ Р 2706504, кл. G 11 С 19/08, опублик. 1981 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПРОДВИЖЕНИЯ РЕШЕТКИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНОВ, . основанный на воздействии на доменос

„„ЯО„„А содержащую пленку однородным импульсным магнитным олем и постоянным магнитным полем смещения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения продвижения решетки цилиндрических магнитных доменов, воздействие однородным импульсным магнитным полем осуществляют импульсами длительностью 2-10 мкс, при4Ьм суммарная амплитуда напряженностей укаэанных магнитных полей Н >« составляет О, 3 (4иМ5 (Нд мм а Н вол i

4к М — намагниченность насыщеиия доменосодержащей пленки; Нц, — напряженность поля коллапса решетки цилиндрических магнитных доменов.

1038966

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении запоминающих устройств на решетках цилиндрических магнитных доменов (РЦМД), а также дисплеях, транспарантах и т.д.

Известные способы градиентного проднижения РЦМД, а именно токовый и полевой, обладают рядом существенных недостатков, к которым следует отнести невысокое быстродействие, большую рассеиваемую мощнбсть и сложную технологию изготовления, сняэанную с необходимостью применения фотолитографии (Ц .

Использование явления безградиент-15 ного продвижения РЦМД существенным образом расширяет функциональные возможности устройств на доменных решетках и упрощает их технологию.

Наиболее близким к предлагаемому р0 является способ безградиентного продвижения решетки ЦМД, основанный на приложении к пленке, содержащей ЦМД с вертикальными блохов- скими линиями (ВБЛ)р пОстоЯннОГО 5 планарного поля и перпендикулярных поверхности пленки однородного импульсного магнитного поля и постоянного магнитного поля смещения. Механизм продвижения домеНной решетки в данном случае обусловлен вращением ВБЛ по периметру ЦМД.

Существенным недостатком способа является самопроизвольная аннигиляция вертикальных блоховских линий и, следовательно, нежелательное переключение состояния стенки домена, приводящее в конечном итоге к потере информации. И хотя этот не-, достаток можно устранить, используя магнитное импульсное поле воэ- 40 буждения н плоскости пленки, динамичеокая устойчивость доменов при данном способе трансляции остается невысокой.

Кроме того, серьезным недостат- 45 ком укаэанного метода трансляции доменной решетки является то, что он применим лишь для определенных типов ЦМД, а именно для доменов с минимальным числом пар ВБЛ в границе, в результате чего необходимы дополнительные затраты времени и средств на формирование регулярной решетки цилиндрических доменов с заданным состоянием стенок .

О, Зх4ЪМБ а Нси+Нпмп с Н кол °

Формируя таким способом решетку

ЦМД на нижней границе одной из эон и увелйчивая амплитуду имйульсного магнитного поля от значения Н ил,п нож вызывают при некоторой амплитуде импульсов (нпм н 8 "„" ) трансляцион

60 "ное перемещение решеточного массива

Доменов на участке пленки между проводниками (фиг. 2). Направление движения решетки доменов перпенди° кулярно токопроводникам. Одновременно с процессом трансляции РЦМД проЦель изобретения — упрощение продвижения решетки ЦМД.

Поставленная цель достигается тем, что согласно известному способу, основанному на воздействии на доменосодержащую пленку постоянным магнитным полем смещения и однородным импульсным магнитным полем, воздействие однородным импульсным полем .осуществляют с длительностью импульсов 2-,10 мкс, причем буМмар» ная амплитуда напряженности указан ных магнитных полей Í М составУщЕТ

О 3 (4иМ ) Не ай (Ндал, где 4НМЗ намагниченность насыщения доменосодержащей пленки; Н цел - напряженность поля коллапса решетки ЦМД, На фиг. 1-4 изображены зоны формирования решетки ЦМД в различные моменты времени.

В соответствии с предлагаемым способом продвижение решетки ЦМД осущестнляется следующим образом.

К магнитной пленке с. исходной лабиринтиой доменной структурой прикладывают перпендикулярно ее поверхности постоянное магнитное поле смещения и однородное импульсное магнитное поле. Импульсное магнитное поле создают путем подачи импульсов тока в два параллельных проводника плоскбй формы (такая форма проводников значительно улучшает однородность поля между ними, когда одинаковые по величине токи текут в них в противоположных направлениях). Токопронодники могут наноситься или непосредственно на доменосодержащую пленку, или на

1 стеклянную пластину, к которой затем прикладывают исследуемый образец.

При таком воздействии на пленку н ней в результате разрыва полосовых доменов исходной лабиринтной структуры и последующего магнитостатического взаимодействия образовавшихся "кусков"..страйпов формируется плотноупакованная гексагональная решетка цилиндрических магнитных доменон. При заданной величине постоянного поля смещения зона формиро"вания данной решетки имеет характерный вид, представленный на фиг. 1.

Изменение величины поля смешения требует изменения параметров однородного импульсного магнитного поля, необходимых для формирования РЦМД, что в конечном итоге приводит к существованию целого набора подобных зон устойчивого формирования. При этом для амплитуд управляющих магнитных полей выполняется условие

10389бб

2 3. Ф Х b У 8 У fp

Длительность имлдль ra (ннс)

Фиг. 2 исходит генерация доменов у края . одного из проводников и аннигиляция их на границе другого. Так что процесс движения доменной решетки непрерывен. По мере увеличения амплитуды однородного импульсного поля (при неизменной его длительности) в пределах области существова,ния движущейся РЦМД скорость решеточного массива ЦМД возрастает.

Данный способ продвижения РЦМД 10 экспериментально проверяют и отра. батывают на эпитаксиальной пленке ,феррита-граната состава (Eu Т, Са) (Ре, 6 з)уО, выращенной на под,ложке гадолинийгаллиевого граната )5 с ориентацией <111>. Пленка имеет следующие параметры: толщина h

1,6 мкм; поле коллапса НхоА =178 Э, характеристическая длина Ц=0,2б мкм; намагниченность насыщения 4ЯМб =

=397 Гс.

Наблюдения за процессом трансляции РЦМД проводят с помощью эффекта

Фарадея на магнитооптической установке, .собранной на базе поляризационного микроскопа. Для удобства визуального наблюдения используют низкую частоту повторения однородного импульсного магнитного поля (f„„„ =1 кГц) .

На фиг. 3 представлены результаты исследования движения решетки в пленке укаэанного состава при различных значениях поля смещения и однородного импульсного магнитного поля (найдена область существования движущейся РЦИД и выявлен характер изменения скорости движения решетки доменов в зависимости от количественного соотношения внешних магнитных полей). 40

Абсциссы крайних точек кривой являются граничными условиями трансляции РЦМД. В пределах области траНсляции при увеличении поля смещения и соответствующем уменьшении величины однородного импульсного магнитного поля условие движения

РЦМД, представленное суммой двух внешних магнитных полей (H +Н "" ) см имп ° изменяется в сторону увеличения.

При заданных величинах управляющих полей изменения скорости продвижения РЦМД можно достичь изменением длительности импульсов магнитного поля. Результат такого изменения представлен на фиг. 4.

На.основании экспериментально полученных данных делают выбор оптимального, с точки зрения энергозатрат на трансляционное перемещение решеточного массива доменов, дна" пазона длительностей импульсного магнитного поля в пределах 2-10 мкс.

Технико-экономические преиму-. щества предлагаемого способа продвижения РЦМД заключаются в упрощении существующих устройств продвижения решеток ЦМД и снижении их удельной стоимости благодаря очень простой технологии изготовления; в расширении рабочих пределов устройств на РЦМД благодаря широкому диапазону изменения управляющих внешних магнитных полей; в возможности изменения скорости трансляции доменной решетки и минимизироваиия (благодаря использованию небольших скоростей)мощнос- ° ти, потребляемой доменосодержащей пленкой; в простоте обеспечения регулярности решетки за счет однородного распределения сил, действующих на домены при трансляции РЦМД.

1038966 йк иве

0,4

0,0

008

0,07

0 06

< 0 и1п". + см,З

130 190 1Х0 УбР

Х»(»»»2>ю H»»»»»УЭ

x»fs«пв; ифф»=»»,ю

Фив.3

НМЯ

Ц

-;;иНа

008

004

0,02

Р; нке

ВНИИПИ Заказ 6235/56 Тирам 594 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4