Репликатор цилиндрических магнитных доменов

(50 б 11 С 114 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКО ЕТЕЛЬСТВ 14; ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) РЕПЛИКАТОР ЦИЛКИХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНОщий магнитоодноосную пленку,расположены входной и выходпродвижения цилиндрическихдоменов из С-образных пермаллкаций и токопроводящая шина,в одном слое с С-образными пераппликациями каналов продвижндрических магнитных домено ИНДРИЧЕСВ, содержана которой ной каналымагнитных оевых аппливыполненная маллоевыми ения цилив, отличаюЯО 1083231 и(иися тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, он содержит в выходном канале продвижения цилиндрических магнитных доменов две дополнительные Т-образную и 1-образную пермаллоевые аппликации, а во входном канале продвижения цилиндрических магнитных доменов - дополнительную С-образную пермаллоевую аппликацию, центр которой соединен токопроводящей шиной с дополнительной Т-образной пермаллоевой аппликацией выходного канала продвижения цилиндрических магнитных доменов, причем дополнительная 1-образная пермаллоевая аппликация расположена между дополнительной С-образной пермаллоевой аппликацией и вершиной дополнительной Т-образной пермаллоевой аппликации и магнитосвязана с токопроводящейшиной.Из,бра тгнне относится к вычислительэ.й гсхнике и автоматике и может быть 1 сноль,".пиано н запоминающих устройствах н которых носителями двоичной информации являются цилиндрические магнитные домены (ЦМЛ),Известен переключатель ЦМД, содержащий магнитоодноосную Ьленку, на которой расположены входной и выходной каналы продвижения доменов, образованные из Т-, иЛ-образных апплйкаций, и токопроводящая шина управления устройством, выполненная в одном слое с аппликациями каналов продвижения. Токопроводящая . шина осуществляет переключение ЦМД из входного канала в выходной 11,Известное устройство обладает следующими недостатками: низкая область устойчивой работы как каналов продвижения ЦМД, так и функционального узла - переключателя доменов; повышенное энергопотребление, связанное с высоким электрическим сопротивлением управляющей шины; ограниченность функциональных возможностей (переключатель может только переключать ЦМД без реплицирования последних; ограничение размеров сечения управляющей шины (в сторону уменьшения), связанное с электромиграционной стойкостью материала шины, не позволяющее использовать данное устройство в накопителях с доменами диаметром меньше 2 мкм.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является репликатор ЦМД, содержащий магнитоодноосную пленку, на которой расположены. входной и выходной каналы продвижения доменов, содержащие С- и Т-образные пермаллоевые аппликации, и токопроводящая шина, выполненная в одном слое с аппликациями каналов продвижения. Токопроводящая шина выполняет функции растяжения, реплицирования и переключения ЦМД 2.Однако известное устройство обладает недостатком, связанным с малой областью устойчивой работы репликатора ЦМД в режиме переключения ЦМД. Переключение ЦМД только при низких полях смещения Н,. При больших полях смещения для переключения ЦМД требуется подавать в управляющую шину импульсы тока высокой амплитуды, так как наводимый внешним полем управления Н магнитный полюс на С-образной аппликации входного канала недостаточен, чтобы захватить ЦМД и растянуть его с Т-образной аппликации входного канала. В результате этого даже при выборе оптимального расстояния между С- и Т-образными аппликациями при повышенном поле Н,и, соответственно, повышенной амплитуде тока домен не переключается, а коллапсирует в зоне переключения. Этот недостаток является существенным при работе репликатора ЦМД совместно с генератором и датчиком считывания ЦМД, поскольку общая область устойчивой работы доменного накопителя резко снижается (почти на 50/с по сравнению с другими узлами и элементами). Проходящие по управляющей шине импульсы тока высокой амплитуды, создавая требуемое магнитное поле для растяжения, реплицирования и переключения ЦМД, ограничивают (в сторону уменьшения) реальные размеры сечения управляющей шины.Этот недостаток чрезвычайно существенный 10 в устройствах с малыми размерами ЦМД,в которых сечение управляющей шины не обеспечивает прохождение импульса тока требуемой плотности. Кроме того, управляющие импульсы тока высокой амплитуды увеличивают потребляемую мощность устрой ства.Цель изобретения - снижение потребляемой репликатором ЦМД мощности,Поставленная цель достигается тем, чторепликатор ЦМД, содержащий магнитоод 20ноосную пленку, на которой расположены входной и выходной каналы продвижения ЦМД из С-образных пермаллоевых аппликаций и токопроводящая шина, выполненная в одном слое с С-образными пермаллоевыми аппликациями каналов продвижения ЦМД, содержит в выходном канале продвижения ЦМД две дополнительные Т- и 3-образную пермаллоевые аппликации, а во входном канале продвижения ЦМД - дополнительную С-образную пермаллоевую аппликацию, центр которой соединен токопроводящей шиной с дополнительной Т-образной пермаллоевой аппликацией выходного канала продвижения ЦМД, причем дополнительная Э-образная пермаллоевая аппликация расположена между дополнительной С-образной пермаллоевой аппликацией и вершиной дополнительной Т-образной пермаллоевой аппликации и магнитосвязана с токопроводящей шиной.На фиг. 1 представлена конструкция реп ликатора ЦМД; на фиг. 2 - этапы продвижения ЦМД и фазовая диаграмма импульсов тока, пропускаемых по управляющей шине в режиме реплицирования ЦМД.Устройство содержит магнитооднооснуюпленку. 1, на которой расположены входной 4 канал 2 продвижения ЦМД с дополнительной С-образной пермаллоевой аппликацией 3, выходнои канал 4 продвижения ЦМД с дополнительными Т- и Ю-образной пермаллоевыми аппликациями 5 и 6, токопроводящая шина 7. Т-образная аппликация 5 магнитосвязана с С-образной аппликацией 8, а дополнительная С-образная аппликация 3 магнитосвязана с С-образными аппликациями 9 входного канала 2 продвижения ЦМД.Вектор 10 управляющего поля Н у вращается в плоскости пленки 1 против часовой стрелки.Репликатор работает следующим образом.1083231 На фиг. 2 а-д показано расположение информационных доменов во входном и выход.ном каналах продвижения ЦМД. При вращении поля Нху, (фиг. 2 а и б) домен Д, продвигается по дополнительной С-образной аппликации 3 входного канала продвижения ЦМД. В тот момент, когда домен Д занимает позицию, показанную на фиг. 26, в шину 7 подается короткий (0,1 - 0,2 мкс) импульс тока 1, (фиг. 2 в) с амплитудой 20 мА и такой полярности, при которой домен Драстягивается по верхней границе шины и захватывается притягивающим полюсом дополнительной Т-образной аппликации 5 выходного канала. При дальнейшем повороте вектора поля Н на 90 (фиг. 2 г) растянутый домен одним концом продвигается по Т-образной аппликации 5, а другим - по дополнительной С-образной аппликации 3 входного канала, еще больше растягиваясь и образуя узкую гантель между шиной 7 и концом Х-образной аппликации 6 выходного канала 4. При пониженных полях Н, (почти до 70 ой всей области устойчивой работы по полю смещения) растянутый домен реплицируется под воздействием сильного отталкивающего домен полюса Х-образной аппликации 6.В области повышенных полей смещения Нси,в шину 7 подается короткий (50 - 100 нс) импульс тока 1 обратной полярности и небольшой амплитуды (10 - 15 мА), которь.й только разрезает узкую гантель растянутого домена и не действует на домен,4расположенный на вершине Т-образной аппликации 5 выходного канала. Растянутый домен Д делится на два: Д, и Д, (фиг. 2 д); Д следует в выходной канал 4, а Д про-.должает продвигаться по входному кайалу 2 продвижения ЦМД.На фиг. 2 е показана фазовая диаграммаимпульсов тока, пропускаемых по шине 7 в режиме растяжения ЦМД и реплицирования растянутого домена. Величины ампли туды управляющих импульсов тока, приведенные на фиг. 2 е, соответствуют устройствам, выполненным на кальций-германиевой пленке феррит-граната с доменами диаметром 1 мкм, полем коллапса Н = 300 - 320 Э и намагниченностью насыщения материала 4 ХМ, = 640 - 680 Гс.В предлагаемом репликаторе повышениенадежности достигается за счет существенного снижения амплитуды управляющих импульсов тока, пропускаемых по токопроводящей шине, исключающего электромиграцию .материала шины, а также за счет увеличения области устойчивой работы устройства в повышенных полях смещения.Снижение амплитуды управляющих импульсов тока значительно уменьшает потреб ляемую мощность репликатора.,Предлагаемый репликатор ЦМД выполнен в одном слое пермаллоя, не требующем, сложной технологической операции совмеще- ния слоев, и может быть успешно применен в однослойных накопителях большой емкости с ЦМД диаметром 1 мкм.Соста Техред Тираж дарств изобре дактор Е.каз 176/4 вина, г ВНИИПИ Гос по делам 113035, Москва илиал ППП Патвитель Ю. РозентальИ. Верес Корректор О575 Подписноенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектная, 4 илак