Способ генерации цилиндрических магнитных доменов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик р о 960953(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 290780 (21)2982006(18-24 Р 1 М К з 6 11 С 11 Г 14 с присоединением заявки Нов Государственный комитет СС.СР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет -Опубликовано 232982. Бюллетень Мо 35 33 УДК 681. 327, .66(088.8) Дата опубликования описания 23.09.82 1Е,Ф.Ходосов,А,М.Прудников,А.О.Хребтов и ГМаеЖЩФ 31 т(54) СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНОВИзобретение 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 раз" личного 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 1) 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 специальныемеры по предотвращению таких пере"ходов.Наиболее близким к изобретениюявляется способ генерации ЦМД, ос.нованный на воздействии на доменосодержащую магнитную пленку постоянныммагнитным полем смещения и импульсным магнитным полем, На доменосодержащей магнитной пленке, помещенной вполе смещения, наносится петлевой про 15 водок, имеющий наружную и внутреннююстороны со структурами хранения,растягивания и передачи ЦМД, по ко- .торому последовательно подаютсядва токовых импульса противоположногонаправления. Структуры расположенытак, что домен, растягивается междуними в продольном направлении безодногоразрыва, а отрыв домена происходит эа счет изменения сумматорно го магнитного поля. Расщепление доменов и их поступление в канал продвижения продолжается автоматически.и непрерывно (,2Недостатком известного способа яв ляется ненадежность генерации ЦМД од 9 б 0951.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. 5Цель изобретения - повышение надежности генерации ЦМД одного и того же состояния Б = О,Поставленная цель достигается тем, что Формируют в феррит-гранато",10 вой пленке первичного домена и отделения от него цилиндрического маг-. нитного домена, Формируют в феррит" гранатовой:пленке области с локально измененными магнитными свойствами, 15 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 которого совпадает с проекцией утай Й,где М- намагниченность 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 устройстваУчасток Феррит-гранатовой пленки 35 (Фиг. 1) представляет собой размещенную на немагнитной подложке 1 до" меносодержащую магнитную пленку 2, ось легкого намагничивания (ОЛН) которой направлена перпендикулярно плос О кости пленки (коллинеарно оси 2 ). На поверхности магнитной пленки 2 любым известным способом (механическим путем, травлением, ионной имплантацией и т.п.) создана область (участок) 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 Феррит- гранатовой пленки. Область может.быть создана и путем ионной имплантации, так как на границе импланти" рованной и неимплантированной областей возникает локальное изменение магнитных свойств феррит-гранатовой пленки. Линейные размеры области и ее конфигурация определяются в каждом конкретном случае топологией соз-,6 О даваемого ЦМД-устройства. При приложении к Феррит-гранатовой пленке поля смещения необходимой величины все свободные страйп-домены .коллапсируют, и сохраняются только страйп домены 4 (полосовые домены), связан" ные 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, в г в фазах подъема и спада амплитуды напряженности импульса Н+ с указанием Н отрыва и Н сдвига ЦМДГенерирование ЦМД в соответствии с предложенным способом осуществляется следующим образом.К.доменосодержащей магнитной пленке 2 прикладывают импульс планарного магнитного поля Н, вектор напряженности которого образует прямой уголГс областью 3. Например, если область 3 параллельна оси ОХ, то вектор напряженности магнитного планарного поля Ндолжен быть направлен вдоль оси ОУ.В момент времени т 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 Т включается импульсное планарное магнитное поле Н, величина напряженности которого йарастает по линейному закону. Под действием возрастающего планар- ного поля страйп"структура, связанная с областью с локально измененными магнитными свойствами, к моменту времени Р(точка б на фиг. 2) преобразуется в фгребЪнчатую. структуру. При некоторой величине напряженности планарного поля Н 1 отрыва, зависящем от параметров доменосодержащей пленки, гребенчатая структура 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 приэтом 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 Нсдвига, страйп-домен, оставшийсяна конце области, начинает быстродвигаться вдоль области, отодвигаяобразовавшиеся ЦМД от нее за счет силмеждоменного отталкивания (точка 9на 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 1 ЩЦ ещедальше от области с локально измененными магнитными свойствами. Быстродействие способа генерации опреде.- ляется параметрами используемой до менносодержащей магнитной пленки, в частности подвижностью доменных стенок, которой и определяется та минимальная длительность планарного импульса, прикоторой еще происходит 20 преобразование страйпа в ЦМД.Измерения показываютчто 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 ЯО.Технико-экономические преимущест" ва предложенной схемы генерации ЦМД заключаются в ее конструктивной простоте 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 цилиндрическихмагнитных доменов, основанный наФормировании в феррит-гранатовойпленке 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 цилиндрическихмагнитных доменов одного и того жесостояния 5=0 , формируют в ферритгранатовой пленке область с локалЬ-но измененными магнитными свойствами, формирование первичного доменав виде полосового домена осуществляют в области Феррит-гранатовой.пленки с локально измененными магнитными свойствами воздействием магнитного поля смещения нормально плоскости Феррит-гранатовой пленки, аотделение цилиндрических магнитныхдоменов от первичного домена осуществляют импульсным планарным магнитным полем, вектор напряженностикотопого совпадает с проекцией угад М,где М - намагниченность феррит-гранатовой пленки в области .с локальноизмененными магнитными свойствамина плоскости феррито-гранатовойпленки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Бобек Э. и др. Цилиндрическиемагнитньй домены. М., фЭнергия,1977, с. 1492. Патент США 9 3958211,кл. 340-174, опублик. 1976,(прототип).960951 Составитель Гордоновай Техред А. Бабинец Корре,Решетни ктор П,ко Заказ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,298/бб Тираж 622 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Иосква, Ж, Рауш