"датчик считывания цилиндрических магнитных доменов4

 

(» 484560

СОюз СОВ)зтскмм

СО()1м зт)мсти))е) )(м)(Рест)ублии и АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) Доно, !нито, f)>1)0(. K я «т. свил-Вм (22) Заявлено 14.06.74 (21) 2034397,, 18-24 с I) P I(coc. Tf(I(c)I I(ci(3 Я>1 «кн X" (23) Приоритст—

Опубликовано 15.09.75. Бюллетень Хе 34 (51), )!.Кл. G 11с 7, 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам ивооретеиий и открь(Ьй (53) УДК 681.327.66 (088.8) Дата опубликования описания 06.04.76 (72) Авторы изобретения

А. В. Вашковский, В. И. Зубков, Б. М. Лебедь и Ф. В, Лисовский

Ордена Трудового Красного Знамени институт радиотехники и электроники АН СССР (71) Заявитель (54) ДАТЧИК СЧИТЫВАНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ

Л!АГНИТНЫХ ДОМЕНОВ

Изобретение относится к области вычислительпой техники и может быть использовано при построении зяпомп((яющих и логических Уc)Pal(el «LIB !.

Известны датчша! считывания информации с ячеек памяти на цилиндрических магнитных доме«Як (Ц. )!Д), содержащие ферроМ ЯП(ИТЦУ)0 )(Лlf НОЛУ IIPOBO((III(KOB)>10 ПЛ ЯСТПII) и основанные на использовании э(1)фекта магнитосонротивления или эффекта Холла.

Недостатком таких датчиков является малое отношение сигнал/помеха на их вь)ходе.

В целях увеличения выходного отношения сигнал/помеха в предлагаемый датчик введен генератор электромагнитного излучения, работающий на частоте, близкой к частоте циклотронного резонанса в материале датчика, в качестве которого используется сильно компенсированный полупроводник.

Ня черте)ке показан предлагаемый датчик. Он содержит пластину 1 из сильно компенсированного полупроводника с выводами 2 и размещен непосредственно няд пленкой мап(итоодноосного материя !я 3, « которой Ilpf(c TOT«A (0T Ц )!Д -1. Датчик fl)!OСT формм тзк011 ll !OIIKO!I II!),!(KI!, !Illipllll(!. которой I!c превышает диаметра Ц. )1;1. ня плясTill l(1 (II.1!(«Ол нап 1:С() РЯС«0.10)!((и Г(>1:,);II ОР Э:1 С((ТPO)l H I II (IT(IÎÃO ll«ЛМЧС!. ПЯ;), I l ill P I!мср > IIII(>, I I>l I ы Й ил Я !1(1 рн ыЙ )) II Kpo;)110. (. I )l

2 бочая частота генератора выбирается равной частоте циклотронного резонанса в материале датчика при магнитном поле, существующем «месте расположения датчика при за5 «01)lе!(нОЙ Я lеЙке.. 1ерез выводы 2 датчик подключается к источнику постоянного напряжения, и по ве.I(I If((le протекяlощсГО через датчик, тоl я можно судить о его сопротивлении R. Сопротив(О ление материала датчика зависит от мап)итного поля, поэтому ток, протекающий через датчик в случае заполненной и пустой ячейки, различен. На этом эффекте основана раоота обычного магниторезистивного датчика.

Поскольку изменение сопротивления за счет мапп(торезистивного эффекта И„„мало (AR„„/R =10 - ), полезный сигнал при обнаружении Ц. )!Д оказывается слабым (-1 мВ).

В показанном на чертеже датчике помимо обы шого магниторезистпвпого эффекта наблюдается изменение сопротивления AR„„ зя счет возбуждения в материале датчика цнклотронногO резонанса. Осооснно боль25 шое изменение сопротивления И „наблюдается в IIEкоторых (нл! но компенснровянlIl>lx ш)лмнро«од«икях (например, в сурь)((1пи(то)1 индии с Ko)I)lcнтр)1цией носите 1еЙ и 2 1Î(- см ) . .Общее I)ai(c(!CI(I(c со«ро30 тн«лен«я датчика Ilpl) зя«01I(CII!lo(I ячейке пo

4845

Предмет изобретени я

Составитель Ф. Лисовский

Тсхред М. Семенов Корректор H. Стельмах

Редактор Т. Юрчикова

Заказ № 8233 Изд. № 1812 Тираж 648 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5

МС!Т, Загорский филиал сравпеншо с его со11ротпвлснием 11рп пустой ячейке равно Я = 1 и, + . - и н Н

Оба слагаемых в формуле пропорциональны 5 изменению магнитного поля ЛБ в месте расположения датчика за счет полей рассеяния

ЦМД по сравнению со случаем пустой ячейки; второе слагаемое, кроме того, пропорционально мощности электромап1итного из- 10 лучения P. Поэтому

AR = Ло (C! + С2Р), где С! и С, — некоторые константы, определяемые материалом и геометрией датчика. 15

Изменение сопротивления за счет возбуждения циклотронпого резонанса уже прп достаточно слабой мощности электромапштпого излучения (1 мВт) в несколько раз превышает изменение сопротивления за счет маг- 20 ниторезистивного эффекта. Напряжение помехи на выходе датчика, связанное в основном с наводками от полей управления движением ЦМД, остается таким же, как в обычном магниторезистивном датчике.

Если ячейка под датчиком пуста, то циклотронный резонанс в материале датчика не возбуждается, наблюдается лишь изменение сопротивления за счет магниторезистивного эффекта. Таким образом, коэффициент уве- 30 личения отношения сигнал/помеха (К) по сравнению с обычным мап1пторезистивным датчиком равен

К = 1+ — Р. с, 35

КозФФНцнеп! уl СЛПЧСН!(У! От11ОШСНН;1 lllнал, помеха линейно зависит от мощности электромагнитного излучения и может быть достаточно большим. Его величина ограничивается нелинейными процессами в материале датчика и его разогревом. В сурьмянистом индии легко достигается К=. 10 при

Р 1 мВт.

Датчик целесообразно использовать для регистрации L11×Ä малого размера (1 мкм и менее), которые су1цествуют в материалах с большой намагниченностью насыщения.

Это связано с тем, что линия циклотронного резонанса достаточно узка в магнитных полях от 10 Э и выше, а последние определяются намагниченностью насыщения, Частота циклотронного резонанса прп этом лежит в м илл иметровом диап а зоне.

Таким образом, описанный датчик обесп1чивает значительное увеличение отношения сигнал/помеха при регистрации ЦМД малого размера по сравнению с обычными магниторезистивными датчиками.

Датчик считывания цилиндрических магнитных доменов, содержащий пластину полупроводника с выводами, отличающийся тем, что, с целью увеличения отношения сигнал/помеха на его выходе, он содержит генератор электромагнитного излучения, например туннельный планарный микродиод, расположенный на пластине полупроводника.