Устройство для продвижения цилиндрических магнитных доменов

Союз СоветскикСоцмалмстмческмкРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОбРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 883970(51)М. Кл. с прнсоелинением заявки Рй С 11 С 11/14 3 Ъсударствеииый комитет СССР ло делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения Г.С.Кринчик Московский ордена Ленина и ордена Трудового КрасногоЗнамени государственный университет им. М.В,Ломоносова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОДВИЖЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНОВО 15 Изобретение относится к областивычислительной техники и может быть использовано при построении запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД),Известно устройство для продвижения ЦМД, содержащее магнитную пленкус ЦМД, одинаковые прямоугольные магнитные аппликации и систему созданиямагнитного поля, выполненную в видедвух расположенных под прямым угломдруг к другу катушек, охватывающихвсю магнитную пленку с ЦМД. Постепенный переход усиленного магнитного ополюса с одной прямоугольной аппликации на соседнюю при вращении магнитного поля приводит к продвижениюЦМД по схеме 11,Недостатки устройства состоят вограничении по быстродействию и всравнительно большом энергопотреблении устройства и связаны с использованием способа продвижения ЦМД вращающимся магнитным полем общим для всех аппликаций, что приводит к существенному скин-эффекту в намагничивающей обмотке и к потерям на вихревые токи.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для продвижения ЦМД, которое содержит магнитоодноосную пленку, на которой расположены ферромагнитные аппликации прямоугольной формы, магнитосвязанные с токо-. проводящими шинами 21.Это устройство снимает ограничение по быстродействию, но имеет недостаточно высокую плотность записи информации, сравнительно высокое энергопотребление, и по этой причине, в частности, плохо сопрягается с полупроводниковыми маломощными питающими устройствами в интегральном исполнении.Цель изобретения - повышение плотности записи информации в устройстве для продвижения ЦМД.Поставленная цель достигается тем, что Ферромагнитные аппликации прямоугольной формы расположены параллельно друг другу и перпендикулярно токопроводящим шинам и смещены попарно относительно друг друга, причем расстояние от одного конца ферромагнитной аппликации до ближайшего конца смежной ферромагнитной аппликации меньше, чем расстояние до другого конца той же ферромагнитной аппликации, причем одна ферромагнитная аппликация в каждой паре расположена под, а другая - над токо- проводящей шиной. На фиг, 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства, на Фиг,2 и 3 приведены некоторые варианты его конструктивной реализации,Устройство для продвижения ЦИД (фиг.1)содержит магнитоодноосную пленку 1 с ЦМД П, на которой расположены ферромагнитные аппликации 111 прямоугольной формы, магнитосвязанные с токопроводящими шинами 1 У и отдельные от них изолирующим слоем У.Ферромагнитные аппликации 111 образуют четные и нечетные горизонтальные строки и смещены попарно друг относительно друга. Токопроводящие шины 1 У соединены в две подсистемы, состоящие из четных и нечетных шин, так цто положительные и отрицательные импульсы тока 1, имогут подаваться независимо в эти подсистемы,Шины 1 У подключены к импульсному источнику питания (не изображен),Цифрами 1-5 и 1-5 изображены позиции, занимаемые ЦМД во время работы устройства.Одна из ферромагнитных аппликаций111 в каждой паре расположена под, адругая - над токопроводящей шиной 1 У.В результате при работе устройства (фиг,1) ЦИД двигаются вверх вдольканалов продвижения 1-5 и вниз вдольканалов продвижения 1-5.1Предлагаемое устройство работаетследующим образом.Пусть положительный импульс тока11 , поданный в первую токовую подсистему, намагничивает правый конецнижней слева аппликации 111 так,что магнитный полюс, образовавшийсяпри этом, обеспечивает создание устойчивого положения 1 для ЦИД. Послеподачи в ту же подсистему отрицательного импульса тока 1, эта, аппликация39704перемагнитится, положение 1 для ЦМ станет неустойчивым, однако при этом благоприятным образом для притяжения 51 о 15 20 25 зо 35 40 45 5 О 55 ЦМД намагнитится правый конец расположенной сверху соседней аппликации,и ЦМД перейдет в устойчивое положение 2. Подача затем отрицательногоимпульса тока 1 во вторую подсистему заставит ЦМД перейти в положение 3, подача положительного импульса токав эту же подсистему переведет ЦМД в положение ч, наконец,очередная подача импульса 11 переведет ЦМД в положение 5. Таким образом, подача в токопроводящие шины 1 У последовательностиимпульсов тока ,;- 1,1, приведет к продвижению ЦИД снизу вверх поканалу, расположенному между шинами1, ичерез положения 1-5 изположения 1 в эквивалентное положение 5. Легко видеть, что та же последовательность импульсов тока ,,11приведет к продвижению ЦИД сверхувниз вдоль канала, расположенного между шинами 12 и 1 через положения1, 2 , 3, 1, 5 что и требуется для нормального Функционированиядоменопродвигающей схемы. Замена указанной последовательности импульсовтока последовательностью )-,-,приведет к движению ЦИД в обратномнаправлении, т.е, сверху вниз вдольканалов 1-5 и снизу вверх вдоль каналов 1-5,Указанное продвижение ЦМД осуществляется таким путем только в том случае,если при переключении управляющихимпульсов тока в шинах притяжениемагнитного полюса, образовавшегосяна ближайшем конце соседней аппликации, окажется для данного ЦИДсильнее, чем притяжение полюса, образовавшегося на противоположном конце той же аппликации. Это условие обеспечивается тем, что расстояние отданного конца аппликации до ближайшего конца смежной аппликации делается меньшим, чем соответствующее расстояние до противоположного концатой же самой аппликации, Обеспечитьвыполнение указанного условия несложно, поскольку зазор между соседнимиаппликациями по вертикали не толькоможно уменьшить до нуля, но дажедопустить перекрытие этих аппликаций, при этом рабочие характеристики устройства даже улучшатся.883970 25 формула изобретения 45 50 55 Плотность записи информации в предлагаемом устройстве можно увеличить на 253, если исключить из устройства одну из каждых четырех строк ферромагнитных аппликаций, приходящихся по вертикали на одну элементарную ячейку хранения информации (помечена на фиг.1 штрих-пунктиром). Результат указанного изменения представлен схематически на фиг.2, Токо проводящая шина 1 У запитывает по-преж. нему по две парных аппликации 111 и 111, приходящихся на одну элементарную ячейку хранения информации. Токо- проводящая же шина 1 У" теперь запитывает уже в расчете на одну ячейку информации только одну непарную ап 11пликацию 11 Г. В нижней части фиг.2 показан разрез изображенного участка канала продвижения ЦМД по линии А- А.Прямое продвижение ЦМД вдоль канала(фиг. 2) снизу вверх осуществляется следующей последовательностью3токовых импульсов:1-1-,1-,-, а обратное, сверху вниз - последовательностью-,-11-1,-1,1,. Продвижение ЦМД в данном случае осуществляется не по четырехтактной, а по трехтактной схеме, поскольку продвижение ЦМД через одну ячейку хранения информации происходит при подаче в токопроводящие шины трех импульсов тока, а не четырех, (фиг.1) . Легко видеть, что если в схеме (фиг.1) в расчете на две элементар 35 ные ячейки хранения информации приходится четыре аппликации, на те же две элементарные ячейки (фиг, 2) приходится уже только три аппликации, что ведет к увеличению плотности40 записи информации и быстродействия устройства. Однако это устройство (фиг,2) является одноканальным. Если просто убрать из многоканальной схемы фиг.1) одну строку ферромагнитных аппликаций из четырех, то подача указанной выше трехтактной последовательности импульсов тока -1-,1 обеспечивающий продвижение ЦМД снизу вверх вдоль каналов 1-5, не обеспечивает продвижение ЦМД вдоль каналов 1-5 сверху вниз. Следует заметить, что этого продвижения и, следовательно, многоканальности схемы можно добиться за счет некоторого усложнения технологии, а именно, если выполнить непарную ферромагнитную аппликацию 111 физ двух частей фиг.3), одна из которых, направленная в сторону каналов 1-5, расположена под токопроводящей шиной, а вторая, направленная в сторону канала 1-5, расположена над токопроводящей шиной 1 У.Отличительная особенность устройства (фиг.1) состоит в том, что продвижение ЦМД по паре соседних каналов осуществляется запиткой только трех токопроводящих шин микротоковой системы - двух шин с током 1, и одной с током. Бсли же ограничиться рассмотрением только одного канала продвижения ЦМД (фиг.1 или фиг.2), продвижение ЦМД по этому каналу осуществляется с помощью только двух индивидуальных токопроводящих шин с независимым питанием каждой шины токовыми импульсамииПредлагаемое устройство допускает индивидуальное питание только того участка всего устройства магнитной памяти на ЦМД, в который в данный момент времени вводится или с которого считывается информация. Питание остальных бездействующих участков, остальных петель памяти может быть отключено. Поэтому при организации, например, 5-мегабитного модуля памяти по схеме 2500 петель х 2 Кбит энергопотребление модуля можно снизить примерно в две с половиной тысячи раз. Дальнейшее снижение энергопотребления можно получить, переходя к коротким импульсам тока.Указанное снижение энергопотребления устройства приводит также к тому преимуществу, что устройство легко сопрягается с маломощными полупроводниковыми питающими устройствами в интегральном исполнении. Устройство для продвижения цилиндрических магнитных доменов, содержащее магнитоодноосную пленку, на которой расположены ферромагнитные аппликации прямоугольной формы, магнитосвязанные с токопроводящими шинами, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью увеличения плотности записи информации, ферромагнитные аппликации прямоугольной формы расположены параллельно друг другу и перпендикулярно токопроводящим шинам и смещены попарно относительно друг друга, причем расстояние от одногоСоставитель Ю,РозентальРедактор Н.Пушненкова Техред О.Легеза Корректор Н.Швыдкая Зака 0240/77 Тираж 648ВНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и откр 113035, Москва, И, Раушск ПодписноеСССРтийя наб., д. 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Прое 4 конца ферромагнитной аппликации для ближайшего конца смежной ферромагнитной аппликации меньше чем рас 1стояние до другого конца той же ферромагнитной аппликации, причем одна ферромагнитная аппликация в каждой паре расположена под, а другая над токопроводящей шиной. 8Источники инфорациипринятые во внимание при экспертизе1. Патент США 8 3534347,кл.340- 174,опублик 1970.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке й 2868235/18-24,кл. С 11 С 11/14, 08.01.80, прототип).