Адаптивный запоминвающий элемент

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп И САНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11> 597 005 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11. 03. 76 (21) 2333166/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 0а 03.78 . Бюллетень № 9 (45) Дата опубликования описания 05. М. 75.

2 (51) М. Кл, Ст ll С 11/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (5З) УД1 681.эг7.66 (082.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Гостев, В. А. 1омпн и В. K. Раев

Институт электронных управляющих i ашлн (71) Заявитель

{ 64) АДАПТИВНЫЙ ЗАПОМ ИН А10Ш 1Й

ЭЛЕМЕНТ

ИзобретеHHc относится к области вычислительной Tc õíèêè и может быть использовано в устроиствах распознавания образов, управления и регулирования.

Известны адаптивные запоминаюшие элементы, содсржашие тонкую магнитную пленку (ТМП) и управляю не шины (1), (2).

Один из известных адаптивных запоминаюших элементов содержит тонкую магнитную пленку, нанесенную на слой алюминия, и две пары катушек Гельмгольца (1). Недостатком элемента является его сложность.

Наиболее близким техническим решением к да ному изобретению является адаптивный запоминающий элемент, который содержит тонкую магнитную пленку, расположенную вдоль оси легкого намагничивания пленки, шину возбуждения, размегценную вдоль тонкой магнитной пленки, и токопроводяшую катушку. расположенную у конца тонкой магнитной пленки. (2) .

Известный элемент обладает следуюшими недостатками. В процессе адаптации на конце

ТМП происходит неконтролируемое зарождение и встречное движение доменов обратной намагниченности. При. длительном процессе адаптации, что встречается, например, в устройствах распознавания, необходимо продвижение доменной границы по ТМП в обоих направлениях. В этом случае на конце ТМП происходит образование все новых и новых доменов, каждый последующий из которых имеет обратную намагниченность по отношению к предыду цсму. В итоге образуется практически неконтролируемое количество доменов с противоположными направлениями намагниченности что приводит и ухудшению надежности элемента.

Пель изобретения в повышении надежности адаптивного запоминаю1цего элемента. Это достигается тем, что в адаптивный запоминаюший элемент, содержаший тонкую магнитную пленку, расположенную вдоль оси легкого намагничивания пленки, шину возбуждения, размещенную вдоль тонкой магнитной пленки, и токопроводяшую катушку, расположенную у конца тонкой магнитной пленки, включена шина запрета зарождения доменов обратной намагниченности, расположенная перпендикулярно тонкой магнитной пленке на ее конце.

На фиг. 1 дано схематическое изображение

2 > адаптивного запоминаюшего элемента, выполненного согласно данному изобретению; на фиг. 2 à, 0, в, г -- тонкая магнитная пленка конфигурации доменов в ней, когда в шине

1 запрета отсутствует ток: на фиг. 3 а, б, в— топкая магнитная пленка и конфигурации до25 менов в ней, когда в шине запрета течет гок.

597005

Лдаптивнь и запоминающий элемент содержит топкуlo магнитную пленку 1, располо>кенHalo вдоль оси легкого намагничивания пл IIHH (ОЛН), шину 2 возбуждения. размегцен ую

В„ 1о.зь ТОН! Ой МdГНИТНОЙ ПЛF НКИ, ТОКО!1P!)БОдяшую катушку 3, расположенную у конца тонкой магнитнои пленки, и шину 4 запреты, расположенную перпендикулярно тонкой магнитной пленке на ее конце.

Лдаптивный запом1!на1оц1ий элемент работа ет следующим образом Предположим, что на шину 4 (фпг. 1) не подается электрический ток и магнитное поле отсутствует. Пусть в начальный момент времени пленка насы!цена и представляет собой Oднодомеш1ую конфигурап! ю (фиг. 2а). Стрелкой указано направление нымагниченности. Если на шину 2 возбуждения (фиг. 1) подать переменный гок, создаю1ций персменное поле вдоль Огл| трудного наNQI Н1! !ИВ!1 Н И я О Гl 1, Я Н|| ТОКОп поводя ц11 10 Kd тушкх 3 подгlть Один и Ill нес кс)л!>ко 11 1!1м IhcoI3 тока, созда!Оп!их поле вдоль ОЛН, проти13оположное нямыгничен!Ности в плснке, то на краю

ТМП образуется домен обратной нымап!иченности, которыЙ у13е!!ичивястся с подс! !с Й нОВых импульсов тока, тем самым создавая эффект движения доменной границь вдоль ТМ11 (фпг.

2б) . Определенное положение доменной границы в ТМП соответствует определенному состоянию адаптивно|.о элемента. Г!усть теперь требуется изменить направление движен!!я доменной границы. Это достигается изменением полярности поля по О,г)Н. В этом случае с началом 1вижения доменной границы в противополо>кг!ую сторону на конце ТМП происходит образование нового домена обратной намагниченности (фиг. 2в), который является

«вреди!»!м» для работы устройства. При продолжении пронесся продвижения гpdHIIHI I В ту и другу!о торону, что часто бывает необходимо прп работе адаптивного элемента, будут возникать все новыс и новые домеlll I обратной намагниченности и будут сушествовать не одна, ынес колько :домепн1!х границ (например как это показано на фиг. 2). Iòo приводит к тому, что отношсние площадей доменов с противоположными направлениями намагниченности усредняется, IicP более стреми|ся к единице в процессе адаптации и становится невозможным изменить его в сторону увеличения или уменьшения. В итоге уменьшается диа 1230!l считываемых сигналов с адаптивно|.о элемента, уменьшается число устойчивых состояний, характеристики адаптации изменяются, ухудшается их линейность. Надежность элемен ra ухудшается. (Считывание производится путем Возбуждения ТМГ! переменHbl3I магнитным поле», по OTFI и снятием индуцированного сигналы с элемента 3 продвижения.фиг. 1). Изменение характеристик адаптации зависит от предыстории адаптации, и его практически невозможно учесть.

Рассмотрим работу э;!«х!енты в случае, когда ня шины 4 (фиг. 1) подастся электрический ток, создаюгций постоянное поле H .>Н,о, где

Н,1! — поле зародышеобразова пня. Направлениее этого поля противоположно направлению намагниченност| в.;..Ясышенной пленке. 1 .к.

Д иоле Н постоянно и бо.!ьше по величине поля

Н3о, то ня краю плснки всегда имеется домен с намагниченностью, обратной первоначальной (фиг. За). Наличие в первоначальный момент времени этого домена не влияет ни на линейность характеристик адаптации, ни на число устойчивых состояний, а лишь незначительно изменяет исходный уровень считываемого сигнала, соответствуюц1ий начальному насыщенному состоянию элемента, что не имеет значения. При подаче поля возбуждения по ОТН и

10 Iloля по О. IH, npoTHBono101HHoi исходному напрыв,Ъению намагниченности, происходит расширение этого домена обратной намагниченности, (фиг. Зб). При изменении направления д!3ия/ения доменной границы на противополож ное путем изменения полярности импульсов в токопроводяшей катушке на краю пленки должен оыл бы ооразоваться домеll ооратной намагниченности, как Оыло ГlокЯЗЯHo на фиг. 2В, но этого не происходит (фиг. Зв), т.к. процесс его образования подавляется полем Н > F(qo

30 создаваемым шиной 4 запретя (фпг. 1). В итоге не происходит изменения характеристик адаптаций и уменьшения числа устойчивых состояний адаптивного элемента. Надежность элемента повышается.

Следует отметить, что на шину 4 запрета можно подавать импульсы тока, которые синхронизированы во времени с импульсами тока в токопроводягцей катушке 3 (фиг. 1) и не меньше их по длительности. В этом случае достигается тот же эффект, что и в случае подачи постоянного тока, с той лишь разницей, что в исходном насыщенном состоянии

ТМП не будет принудительного образования домена обратной намагниченности и не будет некоторого изменения исходного уровня считанного сигнала. Но такой режим работы, по мнению авторов, является менее целесообразным. т. к. он приводит к усложнению схем обрамления адаптивного элемента из-за необходимости синхронизации и введения дополнительHI.lx импульсных схем.

В предложенно 1. адаптивном запоминаю4о щем элементе значительно уменьшена нестабильность характеристик адаптации, что имеет ва1кное значение при использовании элемента в обучающихся матричных структурах, улучшена линейность характеристик адаптации, увеличено число устойчивых состояний адап4 тивного запоминающего элемента. Надежность элемента повышена. Изготовление адаптивного запоминающего элемента осуществляется в!етодах!и групповой тонкопленочной технологии, что делает его весьма перспективным при создании обучак|шихся матричных структур большого объема.

Форлула изобретения

Лдаптивный запоминающий элемент, содержащий тонкую магHHTHvlo пленку, расположеннуlo вдоль оси rлегкого намагничивания пленки, шину Возбуждения, размещенную вдоль тон60

597005

<,виг 1 и, р«, Лоле продВижения

ФиггГ

П р ЫЮ е я

Фиг. т

1зедактор Г. Трусов ."<аказ 1155<50

Llll1fVl!111 Госуларственного комитета Совета М<и<н<яров С<:С! по лелам изобретений и <>гкр< <той

113035, Москва, Ж-35, Раун<сная ииб., я. 4 5

<р«лиал ППП «Патент», г. Уз<горо><, ул, lро< ктния . кой магнитной пленки, и токопроводяшую катушку, расположенную у конца тонкой магнитной пленки, отли >а>ощийся тем, что, с целью повышения надежности элемента, он содержит шину запрета зарождения доменов обратной намагниченности, расположенную перпендикулярно тонкой магнитной пленке на ее конце. б

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. IEEE Tzams.Nagn., V.NAG — 4, № 3, I9á8.

2. Гостев В. А. Характеристики тонкопленочных адаптивных элементов с использованием доменных границ. «Приборы и системы управления», 1971, № 12, с. 12.

Состивитепь Ю. Розенталь

Ге»рея О., !уговая Корректор H. Tyuu

T<< pa><< т 1 < Гlоаиисно<.