Генератор магнитных доменов

 

Генератор магнитных доменов предназначен для образования оСособленных магнитных доменов в сверхпроводнике путем их последовательного отрезания от полосового магнитного домена, Целью изобретения является повышение надежности в работе генератора, содержащего сверхпроводящую пленку пониженной толщины, образующую канал передвижения и канал переброса, шину генерации, размещенную между краем пленки и каналом переброса, шину переброса, за счет использования сверхпроводника первого ряда, дополнительной шины разрезания, размеров базы, вмещающих только один магнитный домен. Дно канала переброса плавно понижается в направлении от базы к каналу продвижения . 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК!

Ж „1829047 А1 (я)5 6 11 С 11/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ >

ВЕДОМСТВО СССР

r (ГОСПАТЕНТ СССР) 1 :,.:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

Ф (21) 4863889/24 (22) 04.09.90 (46) 23.07.93. Бюл. М 27 (71) Донецкий физико-технический институт

АН УССР (72) А.М,Гришин, А.Ю.Мартынович и В.В.Пермяков (56) Звездин А,К. и др. Магнитные вихри в сверхпроводниках второго рода. Электронная промышленность, 1983, вып.9 (125), с.20 — 23.

Патент США М 3999204, кл. Н 01 1 39/22, 1976. (54) ГЕНЕРАТОР МАГНИТНЫХ ДОМЕНОВ (57) Генератор магнитных доменов предназначен для образования обособленных магИзобретение относится к области вычислительной техники, в частности, к магнитной криоэлектронике и может быть использовано для построения запоминающих устройств большой емкости на магнитных доменах (МД) в сверхпроводниках первого рода.

Цель изобретения — повышение надежности в работе генератора.

На фиг.1 изображен общий вид генератора (подложка условно не показана); на фиг.2 — то же, вид в плане; на фиг.3 — разрез

А — А на фиг.2, на фиг.4 — различные моменты цикла генерирования МД и переброса его в канал продвижения: а) начало распространения полосового домена, б) начало отрезаня МД, в) окончание отрезания МД, г) МД, находящийся в тупиковой части канала переброса, д) ввод МД в канал переброса и нитных доменов в сверхпроводнике путем их последовательного отрезания от полосового магнитного домена, Целью изобретения является повышение надежности в работе генератора, содержащего сверхпроводящую пленку пониженной толщины, образующую канал передвижения и канал переброса, шину генерации, размещенную между краем пленки и каналом переброса, шину переброса. за счет использования сверхпроводника первого ряда, дополнительной шины разрезания, размеров базы, вмещающих только один магнитный домен, Дно канала переброса плавно понижается в направлении от базы к каналу продвижения, 5 ил. начало нового цикла, е) МД, находящийся в канале продвижения и начало отрезания нового МД; на фиг.5 — пример возможной формы и взаимной синхронизации во времени импульсов токов: генерации (1г), разрезания (1р), переброса (1п) (буквы на диаграмме соответствуют фазам цикла, приведенным на фиг.4).

На плоской диэлектрической подложке (на рисунках условно не показана) размещена сверхпроводящая пленка 1 с каналом передвижения 2, с тупиковой частью 3, с каналом переброса 4, в которых могут находиться МД 5, Канал продвижения 2 представляет канавку с выступами на боковых стенках в виде скошенных в одном направлении зубцов. Тупиковая часть 3 канала переброса выполнена в виде локального углубления в сверхпроводящей планке 1 с

1829047 размерами в плане, равными размерам МД

5, Канал переброса 4 соединяет тупиковую часть 3 с каналом продвижения 2 и выполнен в виде канавки шириной равной ширине тупиковой части. Толщина дна в канале продвижения установлена в пределах 0,2—

0,7 толщины пленки и плавно повышается вдоль канала переброса к тупиковой части до 0,8 — 0,95 толщины пленки, На поверхности сверхпроводящей пленки 1 размещены электроизолированные токовые шины, Шина генерации 6 размещена на краю пленки

1 против тупиковой части канала переброса, Между шиной генерации и тупиковой частью канал переброса размещена токовая шина разр зания 7 полюсового магнитного домена 9 (фиг.4), Токовая шина переброса 8 размещена между тупиковой частью и самим каналом переброса.

Генератор работает следующим образом, При пропускании импульса тока через шину генерации 6 (фиг.5), магнитное поле которого превышает критическое значение для материала пленки Нс = Фо/2 V2 iL((где

Ф вЂ” квант магнитного потока, Л- глубина проникновения магнитного поля в сверхпроводник, (— длина когерентности) на краю пленки возникает полосовой домен 9 с шириной 2,2 V/(tl, где h — толщина пленки (фиг.4а, домен заштрихован), который прорастает вглубь пленки. Верхушка полосового домена достигает тупиковой части канала переброса 3 и входит в нее (фиг,4б). При пропускании импульса тока той же полярности через шину разрезания 7 магнитным полем этого тока от верхушки полосового домена отделяют МД 5. После этого тока в шинах 6 и 7 последовательно отключают и

МД фиксируется в углублении тупиковой части 3 (фиг,4г). При пропускании импульса тока той же полярности через шину переброса 8, магнитным полем этого тока МД переводят в канал переброса 4 (фиг.4д).

Вследствие плавного понижения толщины дна канала переброса МДдвижется всторону канала продвижения за счет уменьшения своей длины и энергии и попадает в канал продвижения (фиг,4).

Генерация нового магнитного домена (очередной цикл) может быть начата немедленно после освобождения тупиковой части 3.

Пример. 1, На сапфировой подложке нанесена свинцовая пленка толщиной 3 мкм

50 с каналом продвижения, соединенным каналом переброса с тупиковой частью, Толщина дна в канале продвижения 1 мкм, в тупиковой части 2 мкм, в канале переброса — линейно уменьшается от 2 мкм в месте его примыкания к тупиковой части до 1 мкм — в месте примыкания его к каналу продвижения, Ширина тупиковой части и канала переброса 1мкм.

И30ляция токовых шин из $102 толщи ной 0,2 мкм. Токовые шины выполнены из сверхпроводника третьего рода, например, из ниобия, сечением 1х1 мкм. Токи управления порядка нескольких мА. Магнитный домен в плане имеет размер 0,9 мкм и содержит несколько десятков квантов магнитного потока. Ожидаемая плотность записи информации в устоойствах памяти на МД порядка 10 бит. см

Формула изобретения

Генератор магнитных доменов, содержащий размещенную на диэлектрической подложке сверхпроводящую пленку с каналом продвижения и каналом переброса магнитных доменов в виде локальных участков сврехпроводящей пленки пониженной толщины, электроизолированную шину генерации магнитных доменов, размещенную между краем сверхпроводящей пленки и тупиковой частью канала переброса магнитных доменов, электроизолированную шину переброса магнитных доменов, размещенную поперек канала переброса магнитных доменов, и электроизолированную токовую шину отрезания магнитных доменов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности генератора, сверхпроводящая пленка выполнена из сверхпроводника первого рода, толщина локального участка сверхпроводящей пленки в канале продвижения магнитныхдоменов выполнена в пределах 0,2 — 0,7 толщины сверхпроводящем пленки с плавным повышением вдоль канала переброса магнитных доменов к его тупиковой части до 0,80 — 0,95 толщинь сверхпроводящей пленки, шина Отрезания магнитных доменов размещена между ши. ной генерации и тупиковой частью канала переброса магнитных доменов, ширина которой в зоне, отделенной шиной переброса выполнена в пределах (2 — 4) 9%, где h— толщина сверхпроводящей пленки, а длина когерентности материала пленки.

1829047

1829047

Ir Ь

1г о!

Г 1Р

Составитель А. Мартынович

Техред М.Моргентэл Корректор Н. Король

Редактор Т, Иванова

Заказ 247б Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101