DE1247398B - Magnetischer Duennschichtspeicher - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

GlIc

Deutsche KL: 21 al - 37/06

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

S90051IXc/21al
17. März 1964
17. August 1967

Die Erfindung betrifft einen Speicher, z. B. einen Parallel- oder Orthogonalfeldspeicher, dessen jeweils in einer Matrix zusammengefaßte Speicherelemente aus dünnen magnetischen Schichten aufgebaut sind.

Die Schaffung einwandfrei arbeitender Speicher der vorgenannten Art scheiterte bisher daran, daß bei Einwirken vieler unterkritischer Impulse, die einzeln zur Ummagnetisierung nicht ausreichen, bei der sogenannten Teilansteuerung von magnetischen Schichten, z. B. innerhalb einer Matrix, die Schicht dennoch durch das »Kriechen« der Wände ummagnetisiert wird.

Um zu einem besseren Verständnis der nachstehend erläuterten Erfindung zu gelangen, wird im folgenden kurz die Ursache für dieses Wandkriechen und deren Mechanismus erläutert. Legt man beispielsweise ein magnetisches Feld in der sogenannten magnetisch leichten Richtung einer magnetischen Schicht an, so erfolgt die Ummagnetisierung der Schicht durch Wandverschiebung. Wird nun zusätzlich ein magnetisches Gleichfeld in der Richtung der magnetisch schweren Richtung der Schicht angelegt, so erfolgt die Ummagnetisierung zwar immer noch durch Wandverschiebung, aber bei einer anderen kritischen Feldstärke. Mißt man diese kritische Feldstärke als Funktion des Feldes in der schweren Richtung, dann erhält man in der Feldebene die kritische Kurve für Wandbewegungen. Liegt der resultierende Feldvektor innerhalb dieser kritischen Kurve, so erfolgt kerne Wandbewegung. Untersuchungen haben nun gezeigt, daß bei Ersatz des in Richtung der magnetisch schweren Achse anliegenden Gleichfeldes durch ein Wechselfeld gleicher Amplitude die Wände zu kriechen beginnen, obwohl die kritische Kurve für Wandbewegungen in keinem Zeitpunkt überschritten worden ist. Das Wandkriechen erfolgt dabei in solcher Richtung, daß die Domänen mit einer Magnetisierung parallel zum Gleichfeld in der leichten Richtung größer werden. An Hand von Beobachtungen wurde dabei bereits festgestellt, daß in dünnen magnetischen Schichten, deren Schichtstärke den Betrag von etwa 900 A nicht überschreitet, für dieses sogenannte Wandkriechen die Ursachen in Bloch-Linienverschiebungen zu finden sind. Das Wandkriechen tritt dabei bei Schichten bis zur vorgenannten Stärke bereits bei kleiner Wechselfeldamplitude auf.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, derart aus dünnen magnetischen Schichten aufgebaute Speicherelemente zu schaffen, daß Bloch-Linienverschiebungen und damit das zum Informationsabbau führende »Kriechen« der Wände weitgehend unterbunden wird.

Magnetischer Dünnschichtspeicher

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Witteisbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. Ernst Feldtkeller,

München

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung bei einem Speicher der eingangs erwähnten Art vor, daß die einzelnen Speicherelemente in an sich bekannter Weise aus mehreren, stapeiförmig übereinander-

ao liegenden magnetischen Schichten aufgebaut sind, die erfindungsgemäß jeweils durch unmagnetische Zwischenschichten solcher Stärke voneinander getrennt sind, daß eine Streufeldkopplung zwischen den Wänden der Domänen übereinanderliegender magnetischer Schichten zustande kommt und damit die kritische Feldstärke für Bloch-Linienverschiebungen genügend hoch ist.

Im Gegensatz zu Einzelschichten wird hierbei durch die zwischen den übereinanderliegenden, ζ. Β.

antiparallel zueinander magnetisierten, Wandteilen herrschende Streufeldkopplung die kritische Feldstärke für Bloch-Linienbewegung noch weiter erhöht. Zweckmäßigerweise sind dabei die untersten und obersten, vorzugsweise aus Nickel-Eisen-Schichten

3S bestehenden Schichten ebenfalls mit unmagnetischen Schichten bedeckt, so daß eine z.B. mechanische Verletzung dieser Schichten vermieden wird.

Die unmagnetischen Schichten können aus Siliciumoxid oder Siliciumdioxid bestehen und ebenso wie die magnetischen Schichten nach einem der an sich bekannten Verfahren, z. B. durch Aufdampfen, in der vorstehend aufgeführten Reihenfolge übereinander aufgebracht werden.

Ein nach dem Vorschlag der Erfindung aufgebautes Speicherelement 1 ist in der Zeichnung dargestellt. Dabei sind mit 2 die isolierenden Zwischen- und Endlagen und mit 3 die dünnen magnetischen Schichten bezeichnet.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Magnetischer Dünnschichtspeicher mit mehreren, stapeiförmig übereinanderliegenden, durch

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unmagnetische Zwischenschichten voneinander getrennten magnetischen Schichten, dadurch gekennzeichnet, daß die unmagnetischen Zwischenschichten eine Stärke aufweisen, die das Zustandekommen einer Streufeldkopplung zwisehen den Wänden der Domänen übereinanderliegender magnetischer Schichten ermöglicht.

2. Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als abschließende Schichten unmagnetische Schichten dienen.

3. Speicherelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als magnetische Schichten Nickel-Eisen-Schichten dienen.

4. Speicherelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als unmagnetische Zwischenschichten Schichten aus Siliciumoxid oder Siliciumdioxyd vorgesehen sind.

5. Speicherelement nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetischen und unmagnetischen Schichten nach einem der an sich bekannten Verfahren, z. B. durch Aufdamp- oder Siliciumdioxid vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.- Patentschrift Nr. 2 984 825;
»Journal of Applied Physics«, Vol. 26, Nr. 8,

August 1955, S. 975 bis 980;

»Journal of Applied Physics«, Vol. 34, No. 4,

Part 2, April 1963, S. 1165 und 1166.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 637/485 8.67 © Bundesdruckerei Berlin