Способ направленной синхронной передачи информации в тонких магнитных пленках

 

Союз Соввтсинк

Соцнаянстнчесинз

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 25. 06. 80 (21) 2946941/18-24 (><)® <д а 11 С 11/14 с присоедмнемием заявки МВеудаРсте@ и квинтет

СССР (23 ) П р нори тет

Опубликовано 15. 05. 82. Бюллетень,яе 18

Дата опубликования описания 17 05 82

Io делан изебретений и открытий (53) ЙК 681. 327. .66(088.8} (72) Авторы изобретения

А. Гал ,t

В. И. Малютин, А. Н. Ищенко, 6. С. Ку

Ордена Ленина институт проблем управпения (7l ) Заявитель

{54) СПОСОБ НАПРАВЛЕННОЙ СИНХРОННОЙ ПЕРЕДАЧИ

ИНФОРМАЦИИ В ТОНКИХ МАГНИТНЫХ ПЛЕНКАХ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении произвольных последовательностных логических схем на основе тонких магнитных пленок {ТМП) с управляемым движением плоских магнитных доменов {ПМД).

Известен способ направленной. синхронной передачи информации в ТМП, основанный на подаче импульсов стира10 ющего и удерживающего магнитных fioлей, обеспечивающих сохранение ПМД, и использовании "стоп"-импульсоб поля, ограничивающих рост информационных доменов регулярными зонами в так1$ тах продвижения. При этом информация перемещается flo низкокоэрцитивным каналам, параллельным оси легкого намагничивания {ОЛН), а шины удержания, создающие локальные поля, противоположные стирающим, проходят че" рез регулярные зоны, в которых ПМД ограничен "Стоп"-шинами. Указанный способ обеспечивает возможность ре,версивного продвижения информации, создание сдвигающих регистров с высокой областью устойчивой работы

{ОУР) (1J..

Однако при этом возникают техно" логические затруднения, связанные с использованием шаблона "стоп"-шин,вследствие большой его площади. Кроме того, двухслойная структура шин вызывает определенные трудности при совмещении слоев и обуславливает невысокую плотность записи информации из-за наличия нелокализованных полей от "стоп"-шин и шин удержания.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению являет-. ся способ направленной синхронной передачи информации в ТМП, который основан на совместном воздействии на ТМП с ПМД постоянным и импульсным управляющими магнитными полями. При известном способе ПМД продвигаются и стираются в ниэкокоэрцятивных каналах, параллельных ОЛН во время

3 92841 действия управляющих импульсов: постоянные локальные поля магнитожестких аппликаций помогают стирать домен и ограничивают и удерживают ПМД между двумя соседними магнитожесткими полосками. Способ обеспечивает возможность построения сдвигающих регистров с большой ОУР, высокой плотностью записи и быстродействием передачи информации, при сокращении количества управляющих цепей l2).

Однако при известном способе сравнительно большим остается значение потребляемой мощности, а ОУР уменьшается при увеличении плотности записи информации, вследствие ограничения верхней границы поля продвижения полем зародышеобразования при уменьшении ширины каналов.

Целью изобретения является снижение потребляемой мощности при передаwe информации в ТМП.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу направленной синхронной передачи информации в ТИП при воздействии на ТМП с ПМД постоянным и импульсным управляющими магнитными полями,по меньшей мере, одно из них имеет градиент вдоль оси трудного намагничивания (ОТН) .ТМП.

Компонента градиента по ОТН должна обладать величиной, достаточной для того, чтобы вектор скорости ПИД содер>«ал составляющую вдоль ОТН, т.е. домены передвигаются непараллельно

ОЛН пленки; создается эта компонента управляющими шинами и (или) магнитожесткими аппликациями, сформированными в виде структуры, имеющей пов, торяющиеся участки переменной ширины.

На фиг. l а, б, в, г, д изображен процесс движения ПМД под углом к ОЛН на примере элемента устройства, в котором компонента градиента по ОТН создается управляющими шинами; на фиг. 2 — диаграмма импульсов полей, необходимых для продвижения ПИД в устройстве, показанном на фиг. 1; на фиг. 3 а, б, в - процесс движения

ПМД вдоль ОТН образца на примере эле- ® мента устройства, в .котором компонента градиента по ОТН создается управляющими шинами и магнитожесткими аппликациями.

Направленная синхронная передача информации в ТМП осуществляется в соответствии с предложенным способом .следующим образом.

1 4

Первоначально (фиг. 1) вся ТМП 1 намагничена в одном направлении по

ОЛН, например снизу вверх. Магнитожесткие аппликации 2, расположенные под углом к ОЛН и ограничивающие участок ТМП, по которому может перемещаться информационный домен 3, намагничены таким образом, что постоянное локальное магнитное поле на их краях (фиг. 1) совпадает с направлением обратной намагниченности в ПМД и имеет величину не меньше значения поля, необходимого для удержания домена минимально возможных размеров, получаемых в процессе его перемещения.

С помощью шины записи 4 в выбранный участок ТМП записывается ПМД 3 обратной намагниченности (фиг. la).

Затем к ТМП посредством меандрообразной шины управления 5 (фиг. lб) прикладывается локальное поле, которое в участке 6 шины управления по направлению совпадает с направлением намагниченности в ПМД и имеет величину достаточную для того, чтобы информационный домен переместился под шину управления. При этом в зонах перемещения ПМД шина управления

5 постоянно меняет свою ширину (например просечки треугольной формы, (фиг. 1) и создает поле, имеющее компоненту градиента по ОТН, под действием которой ПМД перемещается под углом к ОЛН справа налево. Рост

ПМД вверх в заданный такт ограничен локальным полем в участке 7 шины управления, направленном противоположно направлению намагниченности в ПМД.

В следующий такт .(фиг. lв) домен под действием постоянных локальных полей магнитожестких аппликаций вырастает вверх и своим верхним концом попадает в зону действия локального поля, создаваемого участком 7 шины управления. При этом импульсы поля в шине управления отсутствуют.

Следующий такт действия управляющих импульсов (фиг. lг) характеризуется наличием локальных полей, направленных противоположно направлению намагниченности в ПМД в участках 6 и 8 шины управления. Под. действием данных полей происходит восстановление первоначального состояния ТМП внизу (участок 6) и ограничение роста ПМД вверху (участок S).

При этом под действием локального поля в участке 7, совпадающего с на8284»

5 правлением намагниченности в ПМД и имеющего компоненту градиента по

ОТН, информационный домен одновременно вырастает вверх и смещается влево..

Затем под действием постоянных локальных полей магнитожестких аппликаций ПМД занимает положение, показанное на фиг. 1д. Таким образом, осуществляется передача информа- 10 ции влево-вверх. Последовательность импульсов полей, необходимых для обеспечения продвижения информационных доменов в данном случае, приведена на фиг. 2.

1$

В другом варианте, при котором компонента градиента по OTH создается с помощью магнитожестких аппликаций и управляощих шин (фиг. 3), вся пленка 1 первоначально также намагничена снизу вверх. Требования, предъявляемые к локальным полям, создаваемым магнитожесткими аппликациями 2, аналогичны описанным в предыдущем случае. 25

B выбранный участок пленки с помощью шины записи 4 записывается домен

3 обратной намагниченности (фиг. За).

При этом локальное поле от шины записи может действовать по ОТН (как показано на фиг. 3), ПМД образуется за счет совместного действия локального поля по ОЛН от магнитожестких аппликаций и локального поля по ОТН от шины записи.

Затем к пленке с помощью шины управления 5 прикладывается кратковременный импульс для создания локального поля, с помощью которого домен проходит по трудной оси вправо мимо позиций закрепления ПМД - аа (фиг. 3б); В позициях аа„ ПМД имеет минимальные размеры в процессе продI вижения. Шина управления для сдвига

ПМД по OTH вправо от позиций закрепления ПМД представляет собой регулярную структуру, состоящую из участков с постепенно уменьшающейся шириной, благодаря чему во время действия импульса она создает локаль$0 ное поле, имеющее компоненту градиента, направленную вправо по ОТН.

Импульс, подаваемый в шину управле" ния, должен иметь ограничение по дли" тельности для того, чтобы домен во время его действия переходил только

$S через один участок магнитной структуры., содержащий позиции закрепления ПМД.

Затем домен под действием компо" ненты градиента по ОТН, создаваемой постоянными локальными полями магнитожестких аппликаций, сдвигается вправо до следующих позиций аа„ (Фиг 3в). Для создания такого поля края магнитожестких аппликаций располагаются под углом к ОЛН и ограничивают повторяющиеся участки пленки переменной ширины. Таким образом, осуществляется передача информаций вправо.

Использование предложенного способа направленной синхронной передачи информации в ТМП создает возможность для продвижения информации в любых определенных конфигурацией магнитожестких аппликаций и управляющих шин направлениях. Причем иэ изложенного принципа работы видно, что предложенный способ при сохранении высокой плотности записи и быстродей" ствии передачи информации позволяет уменьшить потребляемую мощность вследствие того,. что вектор скорости ПМД при продвижении информации кроме компоненты по ОЛН имеет компоненту. и по ОТН, создаваемую управляющими шинами и (или) магнитожесткими аппликациями определенной конфигурации. Вследствие этого уменьшается требуемая для продвижения

ПМД амплитуда импульса поля, подаваемого в шину управления, или требуется однополярный кратковременный импульс. Следует также отметить, что при повышении плотности записи информации, связанной с уменьшением размеров участков хранения и перемещения ПМД, ОУР в предложенном способе., в отличие от известных, может изменяться незначительно, так как имеется возможность изменения величины компоненты градиента по ОТН путем набора трубемой конфигурации шин управления и (или) магнитожестких аппликаций, Формула изобретения

Способ направленной синхронной передачи информации в тонких маг" нитных пленках, основанный на совместном воздействии на тонкую магнитную пленку с плоскими магнитными доменами постоянным и импульсным управляющими магнитными полями, о т л и928411 ч а ю шийся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности при передаче информации, при воздействии на тонкую магнитную пленку с плоскими магнитными доменами постоян- ю ным и импульсны« управляющими магнитными полями, по меньшей мере, одно из них имеет градиент вдоль оси трудно8 го намагничивания тонкой магнитной пленки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

ll 347795, кл. G ll С 11/14., 1972.

2. Патент США Н 3997885 кл. 340- 174, опублик. 1977 (прототип)