Переключатель цилиндрических магнитных доменов

СОЮЗ СОВЕТСКИХОСЦФПФНЕСЕЖРЕСПУБЛИН 11 14 ВСЕ"й 3 ющяЛ Ф 1 С ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ про доме вход жен ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ 21) 3412197/18"2422) 24. 03. 82(54)(57) ПЕРЕКЛОЧАТЕЛЬ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХИАГНИТНЦХ ДОМЕНОВ, содержащий магнитоодноосную пленку, на поверхностикоторой расположены входные и выходные каналы продвижения. цилиндрическихмагнитных доменов иэ ферромагнитныхаппликаций и элемент связи в видеферромагнитного диска, магнитосвязанный с входными и выходными каналами продвижения цилиндрических магнитных доменов и токопроводящей шиной управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения области его применения путем сохранения заданного состояния переключателя без по-. дачи управляющих токов, .введены два дополнительных элемента связи, выпол" венных в виде Г-образных ферромагнит. ных аппликаций, расположенных на магнитоодноосной пленке с противоположных сторон ферромагнитного диска, причем одни концы Г-образных ферромагнитных аппликаций магнитосвязаны с первыми входным и выходным каналами движения цилиндрических магнитных нов, а другие концы - с вторыми Еным и выходным каналами продви"ия цилиндрических магнитных доменов.ФИзобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано при построении устройств хранения и обработки дискретной информации, в которых носителями информации являются цилиндрические магнитные домены ( ЦМД).Известен переключатель ЦМД содержащий магнитоодноосную пленку, наО поверхности. которой расположены входной, два выходных и управляющий каналы продвижения ЦМД из ферромагнитных аппликаций11 .В данном переключателе для переключения ЦМД из первого во второй выходной канал используется магнитостатическое взаимодействие доменов.Недостатком переключателя является возможность переключения лишь одного потока доменов на два направления и отсутствие фиксации заданного переключения каналов продвижения ЦМД, что ограничивает Функциональные возможности этих устройств.Наиболее близким к предлагаемому 25 является переключатель ЦМД, содержащий магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены выпол" ненные на Ферромагнитных аппликациях входной и два выходных канала про- ЗО движения ЦМД, ферромагнитный диск, токопроводящие шины записи и стирания, выполненные в дополнительном слое металпиэации 12 1 . 5 35Устройство работает таким образом, что, пока на ферромагнитном диске домен отсутствует, поток ЦМД повходному каналу проходит на одинвыходной канал продвижения ЦМД, а 4 О как только иэ входного канала на диск передается управляющий домен, то поток ЦМД вследствие магнитостатического взаимодействия переключается на другой выходной канал. Для эаписи и стирания управляющего доменаиспользуются импульсы тОна в шинах записи и стирания.В известном переключателе ЦМД область применения ограничена фиксиро"ванным переключением всего одного потока доменов, выполнение токопроводящих шин в дополнительном слое металлиэации уменьшает. выход годных и усложняет изготовление устройств, а использование отдельных токопро 55 , водящих шин для записи и стирания управляющего домена усложняет переключатель. Цель изобретения - расширение области применения переключателя цилиндрических магнитных доменов путем сохранения заданного состояния переключателя без подачи управляющих токовПоставленная цель достигается тем, что переключатель ЦМД, содер" жащий магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены входные и выходные каналы продвижения ЦМД из Ферромагнитных аппликаций и элемент связи в виде ферромагнитного диска, магнитосвязанный с входными и выходными каналами продвижения ЦМД и токопроводящей шиной управления, содержит два дополнительных элемента связи, выполненных в виде Г-образных Ферромагнитных аппликаций, расположенных на магнитоодноосной пленке с противоположных сторон ферромагнитного диска, причем одни конць Г-образных ферромагнитных аппликаций магнитосвязаны с первыми входным и выходным каналами продвижения ЦМД, а другие концы - с вторыми входным и выходным каналами продвижения ЦМД.Токопроводящая шина управления может быть выполнена в одном слое с Ферромагнитными аппликациями.На фиг, 1 изображена принципиальная схема переключателя ЦМД, на фиг. 2 - переключатель при работе в режиме разомкнутых каналов, на Фиг, 3 - то же, в режиме замкнутых каналов; на фиг.- запись управляющего домена на ферромагнитный диск", на фиГ, 5 - очистка ферромагнитного диска от управляющего домена. Переключатель ЦМД содержит ( фиг. 1) магнитоодноосную пленку 1, на поверхности которой расположены элемент связи в виде ферромагнитного диска 2, первый входной канал 3 и первыйвыходной канал ч продвижения ЦМД, токопроводящую шину 5 управления, второй входной канал 6 и второй выходной канал 7 продвижения ЦМД, Г-образные аппликации 8 и 9 связывающие первый входной с вторым выходным каналом.Вектор 10 управляющего поля Н,г вращается в плоскости пленки 1 по часовой стрелке. Вектор поля сме-. щения направлен к плоскости пленки и перпендикулярно ей, На Фиг. 1 показаны ферромагнитные аппликации 1115, токопроводящие перемычки 16 и17 и аппликация 18.Буквами А, Б, В, и Г обозначеныпозиции, занимаемые ЦИД во времяработы переключателя. 5Переключатель ЦИД работает вдвух режимах: разомкнутых каналовпродвижения ЦИД и замкнутых каналовпродвижения ЦИД,8 режиме разомкнутых каналовферромагнитный диск 2 не содержитуправляющего домена. Поступающий впервый входной канал 3 домен Р продвигается в соответствии с изменениемвектора управляющего поля Нщр помагнитным полюсам А,. Б, В, Г, АПри вращении вектора управляющего поля от направления Б 1 фиг. 2 а) к направлению В 1,фиг. 2 д) ЦИД переходитс аппликациями 11 на аппликацию 8. 20При дальнейшем вращении Н,1 Р доменперемещается под ферромагнитной ап-пликацией 8 по полюсам Г фиг. 24,А, Б и через аппликацию 12 поступаетво второй выходной канал 7. Переходс полюса В аппликации 8 на полюс Гаппликации 13 является для доменаменее предпочтительным вследствиеувеличенного в 1,5 раза зазорамежду аппликациями 8 и 13 и отталки - 30вающего воздействия полюса Б апплинацииАналогично ЦИД, поступайЩие вовторой входной канал б, по аппликаци"ям 14,9 и 15 проходят в первый выходной канал 4 продвижения ЦИД.В режиме замкнутых каналов Ферромагнитный диск 2 содержит управляющийдомен Д. Поступающий в первый входной канал 3 домен Д проходит на 10полюс Б аппликации 11 фиг. 3 ц), апри дальнейшем вращении Н щр он переходит на полюс В аппликации 8.Одновременно управляющий домен Дзанимает положение в нижней частидиска 2 фиг. 3(Ц. При дальнейшем 45вращении Н Р домен вследствие сильного отталкивающего воздействия управляющего домена идет не вверх поаппликации 8, а переходит на полюсГ аппликации 13 1 Фиг. 38. Растяже"ние управляющего домена вдоль краймассивного диска усиливает отталкивающее воздействие. Затем домен Дпоступает в первый выходной канал 4.Аналогично ЦИД, поступающие во в 5второй входной канал 6, по апплика"циям 14,9 и 15 проходят во второйканал 7 а Запись управляющего домена на ферромагнитный диск 2 производится в режиме разомкнутых каналов и осуществляется следующим образом. При положении вектора управляющего поля Н,, показанном на фиг. и 4, в токойроводящую шину 5 управления подается ток 1 величиной 15-20 мА, что приводит к растяжению домена, находящегося на аппликации 8, вдоль нижнего края токопроводящей перемычки 16, являющейся частью шины 5 и гальванически связывающей аппликацию 8 с диском 2, и "захвату" домена притягивающим полюсом диска. По верхнему краю перемычки 16 создается магнитный барьер, препятствующий дальнейшему. перемещению домена по аппликации 8. При последующем вращении Ну 0, домен следует за притягивающим полюсом диска (Фиг. М), а затем полностью переходит на диск 2 1 фиг, 49, после чего ток 1 выключают.Очистка Ферромагнитного диска 2 от управляющего домена производится в режиме замкнутых каналов и осуществляется следующим образом. При положении Н пр, показанной на Фиг. 50, в токопроводящую шину 5 управления подается токвеличиной 15-20 мА. Это приводит к растяжению управляющего домена вдоль верхнего края токопроводящей перемычки 17, являющейся частью шины 5 и гальванически связывающей аппликацию 9 с диском 2,9 и "захвату" домена притягивающим полюсом аппликации 9. По нижнемукраю перемычки 17 создается магнитный барьер, препятствующий дальнейшему перемещению управляющего домена по диску 2, При последующем вращении Н 11 домен полностью "стягивается" на аппликацию 9 (Фиг. 5 д)и после выключения токапереходит на нижний край аппликацйи 9, откуда он в дальнейшем через аппликацию 18 поступает в первый выходной канал 4.Вырезы вдоль, токопроводящей шины управления на аппликациях 8 и 9 и диске 2 служат для концентрации магнитных полюсов, создаваемых током, и способствуют переключению домена при меньшем токе. Указанные величины токов в управляющей шине соответствуют магнитной пленке кальций-германиевого граната с ЦИД диаметром 2 мкм, полем коллапса Но = 160-170 Эи намагниченностью насыщения 4%300 - 320 Гс.позволяет использовать его для построения сложных запоминающих иобрабатывающих структур. Выполнение токопроводящей шиныуправления в одном слое с ферромагнитными аппликациями не требует приизготовлении устройства прецизионной,маски для токопроводящего слоя и 1 О трудоемкой операции совмещения токопроводящего и магнитного слоев, Этопозволяет использовать переключательв.доменных устройства с ЦМД диаметром0,5-1 мкм. Изготовление переключа теля ЦИД с одним уровнем маскирования значительно упрощает технологиюего. изготовления, повышает выход годных и снижает стоимость устройства. 5 1022219Таким образом, в предлагаемом переключателе ЦИД происходит переключение первого входного канала продвижения ЦИД либо на первый выходной канал ( в присутствии управляющего домена на диске), либо на второй выходной канал упри отсутствии управляющего домена на диске) и одновременное переключение соответственно второго входного канала либо на второй выходной канал, либо на первый выходной канал. Причем это переключение является Фиксированным, так как после записи или стирания управляющего домена заданное переключение каналов сохраняется без подачи управляющих токов. Все это расширяет область применения переключателя и1022219 4 ъг,Х Корректор В. Гирняк Тираж 594 ПодписноИ Государственного комитета СССРо делам изобретений и открытий5, Москва, Ж, Рауаская наб., д. 4/5 ВНИИ илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,Редактор ВЮЮЮЗакаа 1051 Составитель Ю, Роэентараа Техред М.Тепер г/