Переключатель цилиндрических магнитных доменов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(5 В 6 11 С 11/14 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ НИЕ ИЗОБРЕТЕН ИС ВИДЕТЕЛЬСТ АВТОРСКОМ 4/18-248283. Вюл. Р 29икеев и В;И.С7.бб(088.8),Е Тгапз.йадп.р. 4 б.Тгапз. ргеев Ч.МА 16 Ма 8 п., прото МАС)СК ни ВКЛЮЧАТЕЛЬ ЦИЛИНДРИ ОИЕНОВ, содержащий м пленку, на которой овной и дополнитель ижения цилиндрическ с-. й 21) 341194. тоодноосную положены ос каналы продвмагнитных доменов из ферромагйитных.Т, Т и у аппликаций и токопроводящаяшина управления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения переключателя, в основном и дополнительном каналах продвижения цилиндрических магнитных доменов выполнены токороводящая перемычка и С-образныеферромагнитные аппликации, подключен".ные одними концами к токопроводящей перемычке и расположенные симметрично относительно последней, причем другиеконцы С-образных ферромагнитных алпликаций гальванически связаны стокопроводящей шиной управления.Изобретение относится к вычиолительной технике и автоматике и можетбыть использовано при построении запоминающих и обрабатывающих устройствна цилиндрических магнитных доменахЦМД ).5Известен переключатель ЦМД, содер-.жащий магнитоодноосную пленку, наповерхности которой расположены выполненные на ферромагнитных Т-Т-У аппликациях основной и вспомогательныйканалы продвижения ЦМД и токопровадящая шина управления, выполненная водном слое с ферромагнитными аппликациями. Токопроводящая шина осуществ-,ляет однонаправленное переключение 15информации из одного канала в другой 1 1.Недостатками известного устройства,являются выполнение лишь функции однонаправленного переключения ЦМД, 20низкая область устойчивой работы ибольшие энергозатраты в токопроводящих шинах.Наиболее блиэким к предлагаемому.является переключатель ЦМД, содержащий магнитоодноосную пленку, на поверхности которой расположены выполненные на ферромагнитных аппликацияхосновной и дополнительный каналы продвижения ЦМД и токопроводящая шинауправления, выполненная в дополнительном токопроводящем слое. Устройство осуществляет передачу ЦМД иэ основного в дополнительный канал и обратно, обмен ЦМД между основным идополнительным каналами и копирова.ние ЦМД из дополнительного в основной. канал 12 ,Недостатком такого устройства является сложность его изготовления,так как выполнение шины управления в 40дополнительном токопроводящем слоетребует изготовления для этого слояпрецизионного фотошаблона и трудоемкой операции совмещения токопроводящего и магнитного слоев. для устройств, использующих ЦМД диаметром2 мкм и менее, совмещение. двух слоев с требуемым допуском по всей площади кристалла является очень сложнойзадачей. 50Цель изобретения - упрощение переключателя ЦМД.Поставленная цель достигается тЕм,что переключатель ЦМД, содержащиймагнитоодноосную пленку, на которой 55расположены основной и дополнительныйканалы продвижения ЦМД из Ферромаг-нитных Т, Т и У аппликаций и токопроводящая шина управления, содержит восновном и дополнительном каналах 60продвижения ЦМД токопроводящую перемычку .и С-образные ферромагнитные ап-пликации, подключенные одними концами к токопроводящей перемычке и рас-положенные симметрично относительно последней, причем другие концы С-образных ферромагнитных аппликаций гальванически связаны с токопроводящейшиной управления,Форма и взаимное расположение С-образных аппликаций выбраны таким образом, что, подавая в токопроводящуюшину управления импульсы тока определенной полярности, величины и фазыотносительно вектора управляющегойоля, можно выполнять весь набор Функ"ций доменных переключателей переключение ЦМД из основного в дополнительный канал, переключение ЦМД издополнительного в основной канал,обмен ЦМД между основныМ и дополни- .тельным каналом, копирование ЦМД,находящегося в дополнительном канале, в основной канал,На фиг,1 изображен переключательЦМД, на фиг2, 3 и 4 - этапы продвижения ЦМД и фазовые диаграммы импульсон тока в режимах переключенияиз основного в дополнительнйй канал,переключения из дополнительного в основной канал, и копирования доменов)фсоответственно,Переключатель ЦМД содержит фиг,1) магнитоодноосную пленку 1, на которой расположены основной 2 и допол.нительный 3 каналы Продвижения ЦМД, токопроводящая шина 4 управления, С-образная аппликация 5, входящая в основной канал продвижения ЦМД, С-образная аппликация б, входящая в дополнительный канал продвижения ЦМД, токайроводящая перемычка 7, соединяющая указанные С-образные аппликации.Вектор Нр управляющего поля вращается в плоскости пленки 1 по часовой стрелке. Вектор поля смещения направлен к плоскости пленки и пер- пендикулярно к ней.Предлагаемый переключатель ЦМД может работать в следующих основных режимах: переключение ЦМД из основного в дополнительный канал, переключение ЦМД из дополнительного в основной канал, копирование ЦМД из дополнительного в основной канал и обмен цМд междуосновным и дополнительнымканалами.В режущие переключения ЦМД иэ основного в дополнительный канал домен перемещается по аппликациям основного канала в соответствии с изменением направления вектора управ ляющего поля Н . При положении вектора, показанрном на Фиг,2 а, находящийся на аппликации 5 ЦМД растянут, вдоль верхнего края аппликации, В этот момент в токопроводящую шину 4 управления подается импульс тока длительностью равной половине периода управляющего поля и полярностью, при которой домен, находящийся на С-образнойаппликации, при дальнейшегл вращении вектора Й рфиг.2 б) растягивается по верхйему краю токопро,водящей перемычки 7 и фзахватываетсяф притягивающим полюсом С-образной аппликации б дополнительного канала, Величина амплитуды импульса тока около 20 мА. При дальнейшем повороте вектора Ня домен вследствие магнитного барьера по нижнему краю токопроводящей перемычки 7, создаваемого то О ком, не двигается по притягивающим.полюсам С-образной аппликации 5, а полностью переходит на аппликацию б фиг.2 в ) и начинает перемещаться по дополнительному каналу 3 (фиг.2 г ). 15 Фазовая диаграмма импульсов тока в режиме переключения ЦИД из основного в дополнительный канал показана на Фиг.2 д.В режиме переключения ЦМД из до полнительного канала в основной домен перемещается по аппликациям дополнительного канала. При положении вектора управляющего поля Нудр, показанном на Фиг.З а, в токопроводящую шину 4 управления подается импульс тока длительностьюравной половине периода управляющего. поля и полярностью, при которой домен, находящийся ва нижнегл краю С-образной аппликации б, при,дальнейшем вращении вектора Н Г фиг.З б) растягивается по нижнему краю токопроводящей перемычки 7 и фзахватывается" притягивающим полюсом С-образной аппликации.5 основного канала. Величина амплитуды тока около 20 мА. При дальнейшем вращении вектора Нпр домен вследствие магнитного барьера по верхнему краю то+ копроводящей перемычкй 7, создаваемо.го током, не двигается по притягиваюО щвм полюсам С-образной аппликации б, а полностью переходит ва акпликацию 5 фиг,З в): и начинает перемещаться ко основному каналу (фиг.З.г ). Фаэовая диаграмма импульсов тока в режи ме переключения ЦМД из дополнительного канала в основной показана на фиг,ЗВследствие симметрии С-образных апнликаций переключателя относитель во токопроводящей перемычки 7 ток в режиме переключения из дополнительного канала в основной равен по величине, имеет противоположное направление и сдвинут на 1800 относительно 55 тока в режиме переключения ЦИД из основного в дополнительный канал.В режиме копирования ЦМД из дополнительного в основной канал домен перемещается по акпликациям допол вительного канала, При положении вектора управляющего поля Нр, показанном на фиг.4 а,. домен располагается на аппликации б возле токопроводящей перемычки 7, При незначительном 65 дальнейшем повороте вектора Нупр втокопроводящую шину 4 управления подается короткий 0,2-0,3 мкс ) импульстока 11 с амплитудой 90-100 мА такой.полярности, при которой один конецдомена растягивается вдоль нижнейграницы токопроводящей перемычки 7 изахватывается" притягивающим полюсом С-образной аппликации 5 основного канала, а другой конец доменажестко фиксируется сильным магнитнымполюсом С-образной аппликации б вспомогательного канала (фиг,4 б). Причем притягивающий полюс аппликации 5усиливается эа счет того, что в этотмомент вектор Н пр направлен вдольтокопроводящей перемычки 7, на концекоторой наводится дополнительныйпритягивающий полюс. При положениивектора Н ПР, показанном на фиг,4 в,в токопроводящую шину 4 управленияподается короткий (0,1 мкс) импульстока копирования 12 а амплитудой120 мА и прЬтивоположной полярностиотносительно тока 1 . Возникающийпри этом вдоль нижнего края перемычки 7 и аппликации б сильный магнитныйбарьер фразрезает" растянутый доменна два домена. Один домен остаетсяв дополнительном канале и продолжаетперемещаться по его аппликациям, аего копия начинается перемещатьсяпо аппликациям основного канала,сов тока в режиме копирования ЦМДиэ дополнительного канала в основной.показана на Фиг.4 д. В режиме обмена ЦМД между основным и дополнительным каналами соответствующие домены перемещаются по аппликациям каналов. Режим обмена является комбинацией режима переключения домена иэ дополнительного в основной канал и режима переключения домена из основного в дбполнительный ,канал, При положении вектора Н р, показанном на фиг.З а, в токопроводящую шину 4 управления подается импульс тока переключения домена из до-полнительного в основной канал. Через половину периода Н пр ЦМД окончательно переходит иэ дополнительного в основной канал (фиг.З в ), В этот момент направление тока в шине управления меняется на противоположное и начинается процесс переключения ЦМД иэ основного в дополнительный канал (фиг,2 а). После его окончанияфиг.2 в) домен из основного каналазанимает позицию, которую должен был бы занять домен, переключенный из дО- полнительнога. в основной канал, если бы импульсы тока переключения не подавались. Такигл образом, для обмена .ЦИД в токопроводящую шину необ--1: ходимо подать два противофаэных им=.;.".10340715ительностью в половину Использование изобретейия дастаульса тока длительностью в поло н чительный экономический эфФекти соответствующей фазы. з апериода НуукаКроме тот го вследствие симметрии вследствие упрощения и удешевленияаппликаций относительно и зготовления а также вследствие поС-образныхвышения выхода годных устройств. Кройтоюопро дящво ей перемычки возможен , вышцМд из основме того, переключатель может испольтакже режим копирования из ои ого и дополнительный канал,ый нал Его фа- зоваться в доменных запоминающихлегко получить из устройствах повьааенной емкости с цмд.зовую диаграмму легко получитьднамаметром 0 5-1 0 мкм, которые имеютфиг,4 д двнизкую стоимость хранения одного бита180 е и сменой их полярности.10 .инфо мации. Выполнение переключателемп авления соответствует. всех Функций переключения ЦИД междусо тока у равления соответспленке кальций-германиево- ка акциональные узлы в запоминающем устго граната с ЦИД диаметром мкм, кцполем коллапса н,==160-170 Э и намаг- ройстве на ЦМД и сократить нх.4/5 т", г л.Проектная, 4 илиал П род а ВНИИНИ Го по делам 113035, Ио Тирюк 594дарственногоизобретений иква, Ж, Ра мит ткр ущска Подпа СССРийнаб.,