Магниторезистивное устройство для считывания плоских магнитных доменов

 

опНСАННЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1и1 533982

Сони Coeereec

Социалистическюс

Республик

Р т

{

° Ф. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.05.75 (21) 2131486/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.10.76. Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 22.11.76 (51) М. Кл.а G 11С 7/00

G 11С 11/14

Государственный комитат

Совета Министров СССР но долам изобретений и открытий (53) УДК 681.327.66 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. П. Васильева, О. А. Седых и О. M. Фиошкина

Ордена Ленина институт проблем управления (71) Заявитель (54) МАГНИТОРЕЗИСТИВНОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ СЧИТЫВАНИЯ ПЛОСКИХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНОВ

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и может использоваться для преобразования информации, определяемой направлением намагниченности участка пленки, в электрический сигнал.

Принцип действия магниторезистивных устройств на тонкой магнитной пленки основан на зависимости их сопротивления от угла между намагниченностью и измерительным током. Сопротивление магниторезистивного элемента максимального, если вектор намагниченности направлен параллельно измерительному току, и минимально, если вектор намагниченности перпендикулярен к измерительному току. При изменении направления намагниченности пленки на противоположное, величина ее сопротивления остается неизменной.

Известны магниторезистивные устройства для считывания магнитных доменов, содержащие плоскую магнитную пленку с расположенным в ней каналом распространения доменов и измерительный узел (1, 2).

Одно из известных магниторезистивных устройств содержит тонкую магнитную пленку с каналом распространения доменов и тонкопленочный пермаллоевый детектор, расположенный над этим каналом (1). В схемах на плоских магнитных доменах такое устройство считывания потребовало бы наличия дополнительных слоев и дополнительных технологических операций.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является магниторезистивное

5 устройство для считывания плоских магнитных доменов, которое содержит, как и предложенное, тонкую магнитную пленку с расположснным в ней каналом распространения плоских магнитных доменов и измерительный

10 узел, гальванически связанньш с этим каналом (2).

Однако такое устройство имеет ограниченную чувствительность, что обусловлено следующими причинами. Чувствительность считы15 лающего устройства пропорциональна ширине канала, а также син с 1 гла межд вектором намагниченности информационного домена и осью легкого намагничивания. Угол с максимальным синусом в известном устройстве до20 стигается путем выбора малой ширины канала, обеспечивающей преобладание анизотропии формы канала над одноосной анизотропией пленки, При этом пе используется возможность повышения чувствительности за счет

25 увеличения ширины канала. Кроме того известно, что даже при выборе минимально возможной ширины канала невозможно получить угол между вектором намагниченности домена и осью легкого намагничивания. равный 90, 30 только за счет конфигурации канало

533982

Цель изобретения — повышение чувствительности магниторезистивного устройства для считывания плоских магнитных доменов.

Это достигается тем, что в магниторезистивное устройство для считывания плоских маг2- нитных доменов, содержащее тонкую магнитную пленку с расположенным в ней каналом распространения плоских магнитных доменов и измеритсльный узел, гальванически связанный с указанным каналом, включен источник внешнего однородного магнитного поля, направленного перпендикулярно к оси легкого намагничивания канала распространения плоских магнитных доменов, выходной участок которого выполнен симметрично относительно оси канала.

На фиг. 1 и 2 изображены возможные конфигурации магниторезистивного устройства.

Устройство содержит канал 1 распрострапения плоских магнитных доменов, расположенный в тонкой магнитной пленке 2 и имеющий выходной участок 3, симметричный относительно оси 4 канала. Ось канала направлепа параллельно оси 5 легкого намагничивания пленки 2. Измерительный узел подключают к контактным площадкам 6, 7 и 8, Два плеча симметричной структуры измерительного узла включают в измерительную схему как смежные плечи моста, причем контактная площадка 7, пересекаемая осью 4 канала, является общим контактом двух смежных плеч мостовой измерительной схемы. Контактные площадки 6 и 8 расположены симметрично относительно оси канала таким образом, что ось 9, проходящая через центры контактных площадок 6 и 7, перпендикулярна к оси 10, проходящей через центры контактных площадок 7 и 8. Выходной участок 3 вместе с контактными площадками 6, 7 и 8 окружен незамкнутой (не пересекающей канал 1) изолирующей щелью 11, Источник внешнего однородного магнитного поля создает поле Н, направленное перпендикулярно к оси 5 легкого намагничивания.

Во время считывания по двум плечам симметричной структуры протекают токи с, и L2> равные по величине и направленные по осям

9 и 10 соответственно. Выходной сигнал измеряется между контактпымп площадками 6 и 8. При отключенном источнике внешнего магнитного поля углы между вектором намагниченности выходного участка 3 (Мо в случае отсутствия домена обратной намагниченности и Mi при его наличии) и токами i> и i2 равны по абсолютной величине и, следовательно, сопротивления обоих плеч равны, а выходной сигнал — О. При включении внешнего однородного магнитного поля О, направленного перпендикулярно к оси 5 легкого намагничивания и по величине составляющего (0,6 — 0,8) поля анизотропии пленки, вектор намагниченности поворачивается на 45, т. е, вектор М поворачивается параллельно оси 9 в положен ние Мо, что приводит к увеличению сопротивления между контактными площадками 6 и 7 и уменьшению сопротивления между контактными площадками 7 и 8, а вектор М поворачивается параллельно оси 10 в положение

Л,", в результате повышается сопротивление между контактными площадками 7 и 8 и понижается сопротивление между контактными площадками 6 и 7. Таким образом, выходное напряжение, измеряемое между контактными площадками 6 и 8, в зависимости от направления намагниченности участка 3 при наличии внешнего поля имеет разный знак. Чувствительность устройства не изменится, если направить внешнее поле Н в противоположную сторону.

Наличие внешнего поля позволяет сделать угол поворота вектора намагниченности не зависящим от формы и размеров выходного участка и повысить чувствительность считывающего устройства путем оптимизации формы и размеров и оптимизации угла поворота вектора намагниченности, а выполнение выходного участка — в виде симметричной структуры, два плеча которой включены в измерительную схему как смежные плечи моста, и дополнительно увеличить вдвое чувствительность считывающего устройства.

Формула изобретения

Магниторезистивное устройство для считывания плоских магнитных доменов, содержащее тонкую магнитную пленку с расположенным в ней каналом распространения плоских магнитных доменов и измерительный узел, гальванически связанный с указанным каналом распространения плоских магнитных доменов, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства, оно содержит источник внешнего однородного магнитного поля, направленного перпендикулярно к оси легкого намагничивания канала распространения плоских магнитных доменов, выходной участок которого выполнен симметрично относительно оси канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. К. Takahashi et аl. IEEE Trans. on Magn., V. MAG — 8, No. 3, 1972.

2. R. Spain et al. IEEE Trans. on Magn., V. МЛ6 — 7, No. 2, 1971, Редактор И. Грузова

Составитель Ю. Розенталь

Техред 3. Тараненко

Корректор Л. Орлова

Заказ 2258/14 Изд. № 1708 Тираж 723 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пв. Сапунова, 2