Способ генерации цилиндрических магнитных доменов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 960953 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 290780 (21)2982006/18-24

Р М К з

G 11 С 11/14 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СС.С P по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 232982. Бюллетень №35 (53) УДК681. 327. .66(088.8) Дата опубликования описания 23.09.82

Е.Ф.Ходосов,A.Ì.Ïðóäíèêîâ,A.O.Õðåáòîâ и Г..МаьЖЩФ) ф1ьт- „.т . < ."-;:И,,

1 .,И 1

Донецкий Физико-технический институт АН у вской"ССР- « (72) Авторы изобретения (71 ) 3a яв ит ель (54) СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ

МАГНИТНЫХ ДОМЕНОВ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении запоминающих устройств на.цилиндрических магнитных доменах (ЦМД).

Известен способ генерации ЦМД, основанный на использовании первичного домена для образования новых, информационных ЦМД, которые генерируются из основного первичного домена выборочно или непрерывно с помощью различного вида токовых или пермаллоевых аппликаций. Генерация ЦМД осуществляется путем растягивания первичного магнитного домена с помощью постоянного поля, смещения и, преимущественно, вращающегося планарного магнитного поля, с последующим разрезанием домена токовым импульсом, подаваемым в. элемент расщепления D) Недостатком этого способа является технологическая сложность его реализации, а также невозможность генерации любого заданного числа ЦМД с одинаковым состоянием стенки. Это обусловлено тем,что для генерации

ЦМД используется компонента магнитного поля, создаваемого аппликацией, вектор которого параллелен оси легкого намагничивания пленки, влияющая ,на неуправляемый переход домена

;из одного состояния в другое. Поэтому необходимо применять специальные меры по предотвращению таких переходов.

Наиболее близким к изобретению . является способ генерации ЦМД, ос.нованный на воздействии на доменосо держащую магнитную пленку постоянным магнитным полем смещения и импульсным магнитным полем. На доменосодер жащей магнитной пленке, помещенной в поле смещения, наносится петлевой про водок, имеющий наружную и внутреннюю стороны со структурами хранения, растягивания и передачи ЦМД, по ко- . торому последовательно подаются два токовых импульса противоположного направления. Структуры расположены так, что домен, растягивается между ними в продольном направлении без одного разрыва, а отрыв домена происходит эа счет изменения сумматорно25 го магнитного поля. Расщепление доменов и их поступление в канал продвижения продолжается автоматически и непрерывно (2).

Недостатком известного способа яв30 ляется ненадежность генерации ЦМД одI

960951.ного и того же состояния при растяги-вании первичного домена и воздействии импулвсных магнитных полей, причем каждый отдельный домен генерируется при подаче двух последовательных импульсов. 5

Цель изобретения — повышение надежности генерации ЦМД одного и того же состояния S = О.

Поставленная цель достигается тем, что формируют в феррит-гранато-,io вой пленке первичного домена и отделения от него цилиндрического маг- . нитного домена, формируют в феррит" гранатовой:пленке области с локально измененными магнитными свойствами, 5 формирование пе1>вичного домена в виде полосового домена осуществляют в области феррит-гранатовой пленки с локально измененными магнитными свойствами воздействием магнитного поля смещения нормально плоскости феррит-гранатовой пленки, а отделение цилиндрических магнитных доменов от первичного домена осуществляют импульсным планарным магнитным по-25 лем, вектор напряженности которого совпадает с проекцией grad R,где Мнамагниченность феррит-гранатовой пленки в области с локально измененными магнитными свойствами на плоскости феррито-гранатовой пленки.

На фиг. 1 приведена схема осуществления способа; на фиг. 2 — диаграмма работы устройства.

Участок феррит-гранатовой пленки 35 (фиг. 1) представляет собой размещенную на немагнитной подложке 1 доменосодержащую магнитную пленку 2, ось легкого намагничивания (ОЛН) которой направлена перпендикулярно плос- 40 кости пленки (коллинеарно оси 2 ) . На поверхности магнитной пленки 2 любым известным способом (механическим путем, травлением, ионной имплантацией и т.п.) создана область (учас- 45 ток) 3 с локально измененными магнитными свойствами (далее по тексту просто - область). Область может быть создана, например, путем скрай бирования, так как в этом случае вблизи проведенной черты создается локальное изменение свойств ферритгранатовой пленки. Область может быть создана и путем ионной имплантации, так как на границе имплантированной и неимплантированной областей возникает локальное изменение магнитных свойств феррит-гранатовой пленки. Линейные размеры области и ее конфигурация определяются в каждом конкретном случае топологией соз-,6О даваемого ЦМД-устройства. При приложении к феррит-гранатовой пленке поля смещения необходимой величины все свободные страйп-домены -коллапсируют, и сохраняются только страйп- 65 домены 4 (полосовые домены), связанные с областью 3. Величина напряженности поля смещения выбирается в диапазоне больше величины поля при коллапсе свободных страйпов и меньше величины поля при коллапсе ЦМД.

На фиг. 2 приведена форма применяемого импульса треугольной формы планарного поля и отмечены моменты вре мени T, †г в фазах подъема и спада амплитуды напряженности импульса Н+ с указанием Н отрыва и Н сдвига

ЦМД.

Генерирование ЦМД в соответствии с предложенным способом осуществляется следующим образом.

K.доменосодержащей магнитной пленке 2 прикладывают импульс планарного магнитного поля Н„, вектор напряженности которого образует прямой угол

Г с областью 3. Например, если область

3 параллельна оси ОХ, то вектор напряженности магнитного планарного поля Н „ должен быть направлен вдоль ,оси ОУ.

В момент времени 1 (точка 5 на фиг. 2) на доменосодержащую пленку действует только поле смещения, и страйм-домен расположен вдоль области с локально измененными магнитными. свойствами.

В этот же момент времени включается импульсное планарное магнитное поле Н,, величина напряженности которого йарастает по линейному закону.

Под действием возрастающего планарного поля страйп-структура, связанная с областью с локально измененными магнитными свойствами, к моменту времени т (точка б на фиг. 2) преобразуется в . гребенчатую структуру.

При некоторой величине напряженности планарного поля Н1 отрыва, зависящем от параметров доменосодержащей пленки, гребенчатая структу ра отрывается от области с локально. измененными магнитными свойствами, (точка 7 на фиг. 2) . Дальнейшее повышение напряженности планарного поля приводит к коллапсу страйп-структуры, но,если после достижения отрыва страйпа начать снижать планарное поле, то возникает структура (точка

8 на фиг ° 2). Доменная структура при этом преобразовалась в ряд ЦМД, расположенных вдоль области с локально измененными магнитными свойствами и страйп-доменом на конце указанной области.

При .дальнейшем уменьшении напряженности планарного поля, по достижении некоторого его значения Н сдвига, страйп-домен, оставшийся на конце области, начинает быстро двигаться вдоль области, отодвигая образовавшиеся ЦМД от нее за счет сил междоменного отталкивания (точка 9

960951 на фиг. 2). Дальнейшее уменьшение планарного поля до нуля приводит к еще большему отходу ряда образовавшихся ЦМД от области и к увеличению расстояния между ЦМД в ряду вследствие отталкивания ЦМД друг от друга (точка 10 на фиг. 2).

Повторение описанного цикла приводит к генерации второго и последующих рядов ЦМД, которые эа счет междоменного отталкивания продвигают 10 находящиеся перед ними ряды ЦЬЩ еще дальше от области с локально измененными магнитными свойствами. Быстродействие способа генерации опреде.ляется параметрами используемой до- 15 менносодержащей магнитной пленки, в частности подвижностью доменных стенок, которой и определяется та минимальная длительность планарного импульса, при которой еще происходит 2О преобразование страйпа в ЦМД.

Измерения показывают что при некотором предельном значении импульсного планарного магнитного поля вектор намагниченности домена поворачивается в плоскость магнитной плен- ки, вследствие чего все генерируемые предложенным способом ЦМД всегда имеют одно состояние $ О.

Технико-экономические преимущества предложенной схемы генерации ЦМД заключаются в ее конструктивной прос- . тоте и технологичности, а также и повышении надежности, поскольку одним импульсом возможно синхронно генерировать любое заданное число ЩЩ заведомо с одним и тем состоянием 8=0, ФоРмула изобретения

Способ генерации цилиндрических магнитных доменов, основанный на формировании в феррит-гранатовой пленке первичного домена и отделении от него цилиндрического магнитного домена, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности генерации цилиндрических магнитных доменов одного и того же состояния 5=0, формируют в ферритгранатовой пленке область с локаль- но измененными магнитными свойствами, формирование первичного домена в виде полосового домена осуществляют в области феррит-гранатовой. пленки с локально измененными магнитными свойствами воздействием магнитного поля смещения нормально плоскости феррит-гранатовой пленки, а отделение цилиндрических магнитных доменов от первичного домена осуществляют импульсным планарным магнитным полем, вектор напряженности котопого совпадает с проекцией grad М, где М - намагниченность феррит-гранатовой пленки в области .с локально измененными магнитными свойствами на плоскости феррито-гранатовой пленки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Бобек Э. и др. Цилиндрические магнитньй домены. М., Энергия, 1977, с. 149.

2. Патент США Р 3958211, кл. 340-174, опублик. 1976,(прототип).

960951

Составитель Гордонова

Редактор П.Коссей Техред A.Áàáèíåö Корректор Г.Решетник

Заказ 7298/66 Тираж 622 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент",. r. Ужгород, ул. Проектная, 4