DE1295015B

DE1295015B - Magnetic coincidence memory

Info

Publication number: DE1295015B
Application number: DE1964S0094095
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Hans-Joachim; Harloff; Seefeldner; Dr Phil Wolfgang
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1964-11-09
Filing date: 1964-11-09
Publication date: 1969-05-14
Also published as: NL6514542A; GB1122293A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine nach dem jüngster Zeit eine dünne magnetische Schicht aus Koinzidenzprinzip arbeitende magnetische Speicher- einer Nickel-Eisen-Legierung mit dünnen Zwischenmatrix unter Verwendung dünner magnetischer lagen aus einem elektrisch leitenden, jedoch nichtThe invention relates to a recently made thin magnetic layer Coincidence principle working magnetic memory - a nickel-iron alloy with a thin intermediate matrix using thin magnetic layers made of an electrically conductive, but not

Schichten. ferromagnetischen Material vorgeschlagen worden,Layers. ferromagnetic material has been proposed,

Die dünnen magnetischen Schichten besitzen stets 5 welche im Gegensatz zu den bisher bekannten Schich-The thin magnetic layers always have 5 which, in contrast to the previously known layers

magnetisch anisotrope Eigenschaften. Man unter- ten die Eigenschaft hat, daß bei ihr die zu Domänen-magnetically anisotropic properties. One has the property below that in her case the domain

scheidet zwischen einer Richtung leichter Magnetisier- wandverschiebungen erforderliche Feldstärke nichtdoes not distinguish the required field strength between a direction of slight magnetization wall displacements

barkeit und einer solchen schwerer Magnetisierbar- wesentlich geringer ist als die zur vollständigen Um-availability and such a harder magnetisability - is significantly lower than that for complete reversal

keit — im folgenden auch kurz »leichte Richtung« magnetisierung durch einen kohärenten Drehprozeßspeed - in the following also briefly "easy direction" magnetization through a coherent turning process

und »schwere Richtung« genannt, die beide in der io erforderliche. Das bedeutet aber, daß eine solcheand called "heavy direction," both of which are required in the io. But that means that such a

Regel senkrecht aufeinander stehen. Während in der Schicht ausreichend resistent gegen allmählichenUsually stand perpendicular to each other. While in the layer sufficiently resistant to gradual

Richtung leichter Magnetisierbarkeit eine Hysterese- Informationsabbau bei wiederholter Halbstroman-In the direction of easier magnetizability, a hysteresis information degradation with repeated half-current

schleife mit ähnlich »rechteckigen« Eigenschaften zu steuerung ist.loop with similar »rectangular« properties is to be controlled.

verzeichnen ist, wie sie beispielsweise bei Magnet- Damit ist eine wichtige Voraussetzung für die ringkernen auftritt, existieren in der Richtung 15 Schaffung eines Koinzidenzspeichers mit dünnen schwerer Magnetisierbarkeit praktisch keine Rema- magnetischen Schichten erfüllt. Ein anderes Problem, nenzerscheinungen; die B-H-Charakteristik stellt sich das hierbei zu lösen ist, besteht in einer derartigen in diesem Fall als einfache Linie dar. Eine der dünnen Verbesserung des Verhältnisses zwischen Nutz- und Schicht durch ein äußeres Magnetfeld aufgezwungene Störspannungen auf dem Leseleiter, daß unter VerMagnetisierung in einer bestimmten Richtung wird ao wendung dünner magnetischer Schichten auch die sich bei Verschwinden des äußeren Feldes stets in Erstellung von Speichermatrizen solcher Größe mög-Richtung der leichten Magnetisierbarkeit einstellen. lieh erscheint, die der in der Ringkerntechnik üblichen Prinzipiell ist es auch bei den betrachteten dünnen vergleichbar ist. Es ist nämlich das bei Dünnschichtmagnetisierbaren Schichten, ähnlich wie bei Magnet- speichern induzierte Lesesignal erheblich geringer als ringkernspeichern möglich, einen Speicherbetrieb 35 das bei Ringkernspeichern auftretende, während unter Ausnutzung der rechteckigen Hystereseeigen- andererseits die Ansteuerströme und damit die durch schäften durchzuführen. In diesem Fall erfolgt eine sie auf induktivem und kapazitivem Wege hervor-Ummagnetisierung durch Wandverschiebungen zwi- gerufenen Störsignale von etwa derselben Größe sind, sehen in der einen oder anderen Richtung magneti- wie sie bei Ringkernspeichern auftreten, sierten Bereichen, den sogenannten Domänen. Eine 30 Es ist bereits ein Koinzidenzspeicher unter Verandere Methode hat sich indessen in der Dünnschicht- wendung dünner Schichten mit jeweils abschnittsweise speichertechnik als vorteilhafter erwiesen und allge- parallel verlaufenden Ansteuerleitungen bekannt, mein durchgesetzt, nämlich die der sogenannten Der Leseleiter verläuft im wesentlichen ebenfalls »kohärenten Drehung«. Darunter versteht man eine parallel zu diesen Abschnitten, jedoch so, daß er in Ummagnetisierung, bei der alle magnetischen EIe- 35 der einen Hälfte jedes Abschnitts entgegengesetzt zu mentardipole des erfaßten Bereichs gleichzeitig, d. h. der Richtung in der anderen Hälfte des Abschnitts zueinander parallel, in eine neue Richtung eingestellt verläuft. Dies wird dadurch erreicht, daß der Lesewerden. Ein solcher Vorgang vollzieht sich in der leiter außerhalb des Bereichs der magnetisierbaren Regel exakter und vor allem in sehr kurzer Zeit. Schicht eine Schleife bildet, wobei jedem Speicher-Ein weiterer Vorteil der magnetischen Dünn- 40 platz eine Schleife zugeordnet ist. Durch diese Maßschichtspeicher besteht darin, daß die für die An- nähme werden die von den Ansteuerleitungen unsteuerung der Speicherzellen benötigte Energie mittelbar induktiv eingekoppelten Störsignale komgeringer ist als die für die kleinsten bisher verwende- pensiert. Eine Kompensation der von den Ansteuerten Ringkerne erforderliche. Damit ist aber auch die Signalen kapazitiv übertragenen Störsignale und der Wärmeerzeugung bei hoher Schaltfrequenz niedriger. 45 Störsignale, die durch die Halberregung der Speicher-Obgleich bereits der erste bekanntgewordene Vor- flecken entstehen, erfolgt nicht. Nachteilig sind vor schlag für einen Speicher mit dünnen magnetischen allem auch die Kreuzungen des Leseleiters mit sich Schichten einen Koinzidenzspeicher zum Gegenstand selbst im Hinblick auf die dadurch bedingten Herhatte, kamen bisher nur Speicher mit linearer Wort- Stellungserschwernisse und die Erhöhung des Platzauswahl zur Anwendung. Es stellte sich nämlich 5° bedarfs durch die nicht mit Speicherelementen verheraus, daß Magnetisierungsabbaueffekte bei Halb- koppelten Leseleiterschleifen.is recorded, as it is, for example, with Magnet- This is an important prerequisite for the ring cores occurs exist in the direction of 15 creating a coincidence memory with thin difficult to magnetize, practically no remaagnetic layers are met. Another problem, essential phenomena; the B-H characteristic that has to be solved here consists of one of these in this case as a simple line. One of the thin improvements in the ratio between useful and Layer of interference voltages imposed on the reading conductor by an external magnetic field, that under VerMagnetisierung In a certain direction, ao use of thin magnetic layers is also used When the outer field disappears, it is always possible to create memory matrices of this size set the easy magnetizability. appears borrowed that of the usual in toroidal core technology In principle it is also comparable with the considered thin. This is because it is the case with thin-film magnetisables Layers, similar to magnetic storage, induced read signal considerably less than toroidal core storage possible, a memory operation 35 that occurs during toroidal core storage using the rectangular hysteresis own on the other hand, the control currents and thus the through conduct business. In this case, it is remagnetized inductively and capacitively interfering signals caused by wall displacements are of roughly the same size, see in one direction or the other magnetic - as they occur with toroidal core storage systems, areas, the so-called domains. A 30 It is already a coincidence memory among verandere The method, however, has been to turn thin layers, each section by section storage technology has proven to be more advantageous and generally parallel control lines are known, my asserted, namely that of the so-called The Reading Ladder runs essentially as well "Coherent rotation". This is understood to mean a parallel to these sections, but in such a way that it is in Magnetization reversal, in which all magnetic elements are opposite to one half of each section mentardipoles of the detected area at the same time, d. H. the direction in the other half of the section parallel to each other, set in a new direction. This is achieved by having the read. Such a process takes place in the ladder outside the range of the magnetizable Usually more precise and, above all, in a very short time. Layer forms a loop, with each memory-A Another advantage of the magnetic thin space is associated with a loop. Through this dimensional layer store consists in the assumption that those of the control lines are uncontrolled the energy required by the storage cells indirectly induced inductively coupled interference signals is used as the one for the smallest so far. A compensation for those who are driven Toroidal cores required. This also means that the signals are capacitively transmitted interference signals and the Heat generation is lower at high switching frequency. 45 interfering signals caused by the half-excitation of the memory although the first known pre-spots do not occur. Disadvantages are before for a memory with thin magnetic everything also hit the intersections of the reading conductor with it Layers a coincidence memory for the object itself with regard to the resulting effects, So far only memories with linear word position difficulties and an increase in the choice of places came to use. It turned out to be 5 ° as required by not having storage elements, that magnetization reduction effects in semi-coupled read conductor loops.

erregungsimpulsen und unvollständige Ummagneti- Die Herstellung von Kreuzungen einer an sich sierung bei Vollerregungsimpulsen der Anwendung durchlaufenden Leiterbahn bedingt wegen der an den des Koinzidenzprinzips in der Praxis im Wege standen. Kreuzungsstellen erforderlichen Isolierschichten nicht Dies hat seinen Grund darin, daß bei den früher ver- 55 nur drei Arbeitsgänge gegenüber einem Arbeitsgang wendeten dünnen magnetischen Schichten Domänen- für die Herstellung einer kreuzungsfreien Leiterbahn, wandverschiebungen bereits durch ein erheblich sondern sie stellt auch noch wesentlich höhere Ankleineres magnetisches Feld als das eigentlich zur forderungen an die Genauigkeit der Aufdampfmasken Ummagnetisierung erforderliche hervorgerufen wur- und an die Genauigkeit ihrer Justierung, den, sofern dieses nur wiederholt auftritt. Ein solches 60 Die technischen Schwierigkeiten bei der Herstellung Feld kann beispielsweise das durch einen einzelnen von Kreuzungen des Leseleiters bei Dünnfilmspeichern Ansteuerstrom hervorgerufene sein. verbieten die Übernahme einer Leseleiterführung, die Ein Speicher mit linearer Wortauswahl erfordert von Magnetringkernspeichern zur Kompensation der nun aber bei der gleichen Speicherkapazität bekannt- induktiven Störsignale bekannt ist. Bei dieser Anordlich einen weit größeren Aufwand an Schaltmitteln 65 nung verläuft der Lesedraht im wesentlichen mäanderals ein nach dem Koinzidenzbetrieb arbeitender. Es förmig durch die Speicherebene, wobei sich die wurden daher große Anstrengungen für das Auffinden Mäanderschleifen jeweils in der Mitte der Speichergeeigneter magnetischer Schichten gemacht. So ist in ebene kreuzen. Die bei dem bekannten Speicher vor- excitation pulses and incomplete umagneti- The manufacture of crossings one in itself at full excitation impulses of the application due to the conductor track running through due to the stood in the way of the principle of coincidence in practice. Crossing points do not require insulating layers The reason for this is that in the earlier 55 only three work steps compared to one work step used thin magnetic layers of domains for the production of a crossover-free conductor track, wall displacements already due to a considerable but it also represents much higher minor things Magnetic field as the one that actually makes demands on the accuracy of the vapor deposition masks Magnetization reversal and the accuracy of its adjustment, if this only occurs repeatedly. Such a 60 The technical difficulties in manufacturing The field can, for example, be achieved by a single one of the crossings of the read conductor in thin-film memories Be caused by the control current. prohibit the assumption of a reading ladder, the A memory with linear word selection requires magnetic ring core memories to compensate for the but now with the same storage capacity known inductive interference signals are known. With this anordlich The reading wire essentially meanders with a far greater amount of switching means one working according to the coincidence mode. It shaped through the storage tier, with the Therefore, great efforts were made to find meander loops in the middle of the storage of suitable magnetic layers. So is in level crossing. The pre-

geschlagene »fischgrätenartige« Anordnung der Speicherkerne läßt sich ebenfalls nicht sinngemäß auf einen magnetischen Dünnschichtspeicher übertragen. Zur Kompensation der kapazitiv auf den Leseleiter eingekoppelten Signale ist die Verwendung von Leseverstärkern mit Differentialeingang bekannt. Die Voraussetzung dafür ist eine geeignete Führung des Leseleiters.The beaten "herringbone" arrangement of the storage cores cannot be broken down accordingly either transferred to a magnetic thin-film memory. To compensate the capacitive on the reading conductor coupled signals, the use of sense amplifiers with differential input is known. the The prerequisite for this is that the reading manager is properly guided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Koinzidenzspeichermatrix unter Verwendung dünner anisotroper magnetisierbarer Schichten mit solchen Eigenschaften, daß ein Ansteuerstrom von etwa der halben Größe des für eine Magnetisierungsumkehr in den einzelnen Speicherzellen erforderlichen Stromes nicht zu magnetischen Abbauerscheinungen führt, mit zwei Gruppen zueinander senkrecht verlaufender Ansteuerleiter, deren Richtungen mit der Richtung leichter bzw. der Richtung schwerer Magnetisierbarkeit der magnetisierbaren Schicht zumindest annähernd zusammenfallen und bei der ein magnetisches Feld in der Richtung schwerer Magnetisierbarkeit hervorrufender Ansteuerstrom stets bereits vor dem ein magnetisches Feld in der Richtung leichter Magnetisierbarkeit hervorrufenden Ansteuerstrom vorhanden ist, eine Leseleiterführung anzugeben, die sowohl eine Kompensation der kapazitiven Störsignale mit Hilfe von Differential-Leseverstärkern zuläßt als auch die Kompensation der induktiven, über Luft bzw. über die halberregten Speicherelemente auf den Leseleiter gekoppelten Störimpulse bewirkt.The invention is based on the object of a coincidence memory matrix Use of thin anisotropic magnetizable layers with such properties that a drive current of about half the size for a magnetization reversal in the individual memory cells required current does not lead to magnetic degradation phenomena, with two groups to each other vertically running control conductor, the directions of which with the direction lighter or the direction difficult magnetizability of the magnetizable layer at least approximately coincide and at the drive current causing a magnetic field in the direction of difficult magnetizability always before a magnetic field in the direction of easier magnetizability Control current is available to indicate a reading conductor, which both compensates for the capacitive Interference signals with the help of differential sense amplifiers allows as well as the compensation of the inductive, coupled via air or via the semi-excited storage elements to the read conductor Causes glitches.

Gemäß der Erfindung wird das erreicht durch mindestens einen im wesentlichen parallel zu der Richtung leichter Magnetisierbarkeit geführten und mit seinen beiden Enden in an sich bekannter Weise an einen Differenzverstärker angeschlossenen Leseleiter, der an beiden Hälften der innerhalb der Matrix liegenden Abschnitte der in der allgemeinen Leseleiterrichtung verlaufenden Ansteuerleiter jeweils gegensinnig entlang und — vorzugsweise mit symmetrischem Verlauf — ohne sich selbst zu kreuzen durch die Matrix geführt ist.According to the invention this is achieved by at least one substantially parallel to that Direction of easier magnetizability guided and with its two ends in a manner known per se Read conductor connected to a differential amplifier that is on both halves of the inside of the matrix lying sections of the control conductor running in the general read conductor direction in opposite directions and - preferably with a symmetrical course - without crossing each other is passed through the matrix.

Eine entsprechend ausgeführte Matrix ist in F i g. 1 schematisch dargestellt.A correspondingly executed matrix is shown in FIG. 1 shown schematically.

Fig. 2 zeigt die Strom- und Spannungsverläufe, wie sie beim Lese- und Schreibvorgang auftreten, sowie die magnetischen Vektoren, die sich unter dem Einfluß der Ansteuerströme einstellen.Fig. 2 shows the current and voltage curves as they occur during the reading and writing process, as well as the magnetic vectors that adjust under the influence of the drive currents.

An Hand des in F i g. 1 dargestellten Beispiels wird im folgenden die Erfindung näher beschrieben; an Hand von F i g. 2 wird ihre Wirkungsweise erläutert. In Fig. 1 sind vier mal vier Speicherflecken in Form dünner Schichten mit den zuletzt erwähnten magnetischen Eigenschaften auf einem plattenartigen Träger 2 niedergeschlagen. Jeder dieser Speicherflecken befindet sich am Kreuzungspunkt zweier Ansteuerleiter, nämlich eines x-Leiters 4 und eines y-Leiters 3, die insbesondere in Form flacher, etwa in einem Ätzverfahren hergestellter Leiterbahnen auf dünne, magnetisch wie elektrisch nichtleitende Folien oder Schichten aufgebracht sind, in der Weise, daß jede Leitergruppe sich auf einer gesonderten Schicht befindet. Die Stromrichtung in diesen Ansteuerleitern 3 und 4 ist jeweils einheitlich; beispielsweise für den Schreibvorgang ist sie durch die kleinen Pfeile am linken und oberen Rand der Figur angedeutet. Während sich die y-Leiter 3 normalerweise in der nächstfolgenden Matrix, die in der Regel eine andere Speicherebene bildet, fortsetzen, sind die x-Leiter 4 nach Durchlaufen der Matrix an Grundpotential geführt. Dies ist deshalb erforderlich, weil durch die x-Leiter 4 neben der Auswahl der Speicherzelle in Ermangelung eines Inhibitleiters auch die Bestimmung der in jeder Matrix zu speichernden Information durchgeführt wird.On the basis of the in FIG. 1, the invention is described in more detail below; at Hand of fig. 2 their mode of operation is explained. In Fig. 1, four by four memory spots are in Form of thin layers with the last mentioned magnetic properties on a plate-like Carrier 2 downed. Each of these storage areas is located at the intersection of two control conductors, namely an x-conductor 4 and a y-conductor 3, which in particular in the form of flat, approximately Conductor tracks produced in an etching process on thin, magnetically and electrically non-conductive foils or layers are applied in such a way that each group of conductors is on a separate layer is located. The direction of current in these control conductors 3 and 4 is always the same; for example for the The writing process is indicated by the small arrows on the left and upper edge of the figure. While the y-conductor 3 is normally in the next following matrix, which is usually a different one Forms storage level, continue, the x-conductors 4 are led to ground potential after passing through the matrix. This is necessary because the x-conductor 4 in addition to the selection of the memory cell in In the absence of an inhibit conductor, also the determination of the information to be stored in each matrix is carried out.

Natürlich dürfte bei einer praktischen Ausführung die Zahl der Speicherzellen pro Matrix eine weit ίο größere sein als in der Darstellung. Um Ansteuermittel zu sparen, empfiehlt es sich dabei, insbesondere die Zahl der Speicherzellen auf den x-Leitern 4 größer zu machen als auf den y-Leitern 3.Of course, in a practical implementation, the number of memory cells per matrix should be far ίο be larger than in the illustration. To control means To save, it is advisable, in particular, to increase the number of storage cells on the x-conductors 4 to do than on the y-ladders 3.

Ein Leseleiter 5 ist im wesentlichen parallel zu den y-Leitern 3 in der Weise durch die Matrix geführt, daß er an beiden Hälften der in der Matrix auftretenden y-Leiterabschnitte in entgegengesetztem Sinn entlangläuft. Im übrigen ist die Leseleiterführung innerhalb der Matrix eine symmetrische. Die beiden ao Enden des Leseleiters sind an einen eingangsseitig symmetrischen und in der Mitte mit Grundpotential verbundenen Übertrager 6 geführt, der den Eingang des Leseverstärkers bildet.A reading conductor 5 is led through the matrix essentially parallel to the y-conductors 3 in such a way that that it occurs in opposite directions on both halves of the y-conductor sections occurring in the matrix runs along. Otherwise, the reading conductor routing within the matrix is symmetrical. The two ao ends of the reading conductor are connected to a symmetrical input side and a ground potential in the middle connected transformer 6, which forms the input of the sense amplifier.

An sich kann der Matrixträger 2 aus jedem nicht as ferromagnetischen Material, welches das Aufbringen der magnetischen Schicht gestattet, beispielsweise aus Glas, bestehen. Doch hat es sich als vorteilhaft erwiesen, einen metallischen Träger zu verwenden. Hierdurch wird einmal das Leitungsverhalten der Ansteuer- wie des Leseleiters in bekannter Weise erheblich verbessert, zum anderen wirken die in einem metallischen Träger durch die Ansteuerströme induzierten Wirbelströme in die Ansteuerströme unterstützendem Sinn, so daß Treiberenergie gespart werden kann. Weiterhin kann — wie später noch gezeigt wird — durch einen metallischen Träger die Einkoppelung von Störsignalen in den Leseleiter insbesondere auf kapazitivem Wege reduziert werden.As such, the matrix carrier 2 can be made of any non-ferromagnetic material which is used for the application the magnetic layer, for example made of glass. But it has proven to be advantageous to use a metallic carrier. This once the line behavior of the Control and reading head in a known manner significantly improved, on the other hand, they work in one metallic carrier by the control currents induced eddy currents in the control currents supporting Sense, so that driver energy can be saved. Furthermore - as shown later - the coupling of interference signals into the reading conductor in particular through a metallic carrier be reduced in a capacitive way.

In der Darstellung ist die magnetisierbare Schicht in Form einzelner Speicherflecken aufgebracht. Es ist jedoch auch denkbar, eine durchgehende magnetisierbare Schicht vorzusehen, bei der sich die Speicherflecken als Domänen einstellen. Es ist im einzelnen zu prüfen, welche Ausfuhrungsform sich unter bestimmten Bedingungen, d. h. mit bestimmten Materialien für die magnetisierbare Schicht und für verschiedene Teilungsabstände der Spalten und Zeilen, als günstiger erweist und ob nicht bei durchgehenden Schichten die dann bereits vorhandenen Domänenwände eher zum Wandern und damit zum Informationsabbau neigen.In the illustration, the magnetizable layer is applied in the form of individual memory spots. It however, it is also conceivable to provide a continuous magnetizable layer in which the Set memory patches as domains. It must be examined in detail which embodiment is under certain conditions, d. H. with certain materials for the magnetizable layer and for different spacing of the columns and rows proves to be more favorable and whether not with continuous Lay the then already existing domain walls more for hiking and thus for information degradation tend.

In ähnlicher Weise, wie eingangs ausgeführt, erfolgt der Betrieb auch des erfindungsgemäßen Speichers unter Verwendung kohärenter Drehprozesse. Die Ansteuerleiter verlaufen möglichst genau in Richtung der Anisotropieachsen der Schicht. Die Richtung der leichten Magnetisierbarkeit ist in F i g. 1 durch einen mit LR bezeichneten Doppelpfeil angegeben.In a manner similar to that stated at the outset, the memory according to the invention is also operated using coherent turning processes. The control conductors run as precisely as possible in the direction of the anisotropy axes of the layer. The direction of easy magnetizability is shown in FIG. 1 indicated by a double arrow labeled LR.

In F i g. 2 sind die Vorgänge dargestellt, die beim Betrieb der erfindungsgemäßen Matrix auftreten. Die Figur zeigt in ihrem oberen Teil über einer horizontalen Zeitachse den Verlauf der Ansteuerströme in den x- und den y-Leitern sowie die in dem Leseleiter hervorgerufenen Spannungen für einen Lese- und einen Schreibvorgang. Im unteren Teil der Figur sind die magnetischen Vektoren M innerhalb der magnetisierbaren Schicht — M₀ für eine gespeicherte »Null«, M₁ für eine gespeicherte »Eins« — sowie die Vek-In Fig. 2 shows the processes that occur during operation of the matrix according to the invention. In its upper part, the figure shows the course of the drive currents in the x and y conductors and the voltages produced in the read conductor for a read and a write process over a horizontal time axis. In the lower part of the figure, the magnetic vectors M within the magnetizable layer - M ₀ for a stored "zero", M ₁ for a stored "one" - as well as the vector

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toren H des äußeren Feldes — H_x in leichter, H_s in c) Störsignal auf Grund der Halberregung allergates H of the external field - H _x in lighter, H _s in c) Interfering signal due to the half-excitation of all

schwerer Richtung — dargestellt. Speicherflecken, die unter der ausgewähltemsevere direction - shown. Memory spots that are under the selected

Der dem Lesevorgang zugeordnete Zeitabschnitt ,»-Leitung liegen,The time segment assigned to the read process, »- line are,

ist mit a, der dem Schreibvorgang zugeordnete Ab- _{d) Störsignal aus allen ha}iberregten Speicherflecken,is with a, _{the Ab- d) Interfering signal from all the} excited memory spots assigned to the write process,

schnitt mit b bezeichnet; c kennzeichnet die Zeit, m der 5 _{die unter der ausgewählten} ^-Leitung liegen. der Leseverstärker aufgesteuert oder abgetastet wird.section marked with b ; c denotes the time m of 5 _{that lie under the selected} ^ line. the sense amplifier is activated or scanned.

Von dem Leseleiter werden nur Flußänderungen Im folgenden werden die Maßnahmen geschildert,Only changes in the flow are recorded by the reading ladder. In the following, the measures are described,

in der harten Richtung wahrgenommen. Die Lese- die zur Unterdrückung der angeführten Störsignaleperceived in the hard direction. The reading is used to suppress the listed interfering signals

signale sind natürlich in Wirklichkeit von Störungen dienen,signals are of course in reality used by interference,

überlagert, auf deren Kompensation später noch ein- io Das unter a) angeführte Störsignal kann klein gegegangen wird. halten werden, indem der y-Strom eine relativ langesuperimposed, the compensation of which will be discussed later will. be held by the y-stream for a relatively long time

Bei der Ansteuerung jeder Speicherzelle darf die Anstiegszeit erhält (vgl. Fig. 2). Außerdem wird dieWhen each memory cell is activated, the rise time may be maintained (cf. FIG. 2). In addition, the

Koerzitivfeldstärke der magnetisierbaren Schicht, die Störspannung weitgehend durch die in F i g. 1 gezeigteCoercive field strength of the magnetizable layer, the interference voltage largely due to the in F i g. 1 shown

möglichst etwa gleich ihrer Anisotropiefeldstärke Führung des Leseleiters kompensiert, da beide HälftenIf possible, approximately equal to their anisotropy field strength. Guiding of the reading conductor compensated, since both halves

sein soll, nicht erreicht werden; in schwerer Rieh- 15 des angesteuerten y-Leiters 3 in entgegengesetztemshould be, not be achieved; in heavy Rieh- 15 of the controlled y-conductor 3 in the opposite

tung muß die Steuerfeldstärke um einen gewissen, Sinn auf den Leseleiter 5 induktiv einkoppeln. Umdevice must inductively couple the control field strength to a certain sense on the reading conductor 5. Around

von der Schicht abhängigen Betrag kleiner als die auch den noch verbleibenden Rest unwirksam zuthe amount depending on the shift is less than that which also becomes ineffective for the remainder

Anisotropiefeldstärke bleiben. machen, setzt der ^-Impuls erst nach Abklingen derAnisotropy field strength remain. make, the ^ -impulse only sets after the

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, wird für den erfindungs- Störung ein (vgl. F i g. 2).As shown in FIG. 2 can be seen, a disorder is used for the invention (cf. FIG. 2).

gemäßen Speicher eine Impulsstaffelung in ähnlicher »0 Für die Kompensation der Störsignale, die aus denAccording to the memory, a pulse graduation in a similar »0 For the compensation of the interfering signals from the

Form verwendet, wie sie sowohl aus der Dünnfilro- beiden Hälften des angesteuerten y-Leiters in demForm used as it is from both halves of the controlled y-conductor in the thin film

als auch der Magnetkernspeichertechnik bekannt ist. Leseleiter induziert werden, ist es von Bedeutung,as well as the magnetic core storage technology is known. Reading ladder are induced, it is important

Beim Lesen treten die x~ und y-Ijnpulse zeitlich daß die Laufzeit der Signale auf dem y-Leiter undWhen reading, the x ~ and y-pulses occur temporally that the transit time of the signals on the y-conductor and

so weit gegeneinander versetzt auf, daß die während dem Leseleiter klein ist gegen die Dauer des Stör-offset from each other so far that the length of the reading conductor is small compared to the duration of the disturbance

des Anstiegs des y-Ijnpulses in der Leseleitung indu- »5 signals, die im wesentlichen mit der Ansteigszeit desof the rise of the y-pulse in the read line indu- »5 signal, which essentially increases with the rise time of the

zierte Störspannung abgeklungen ist, wenn der Lese- y-Stromes identisch ist. Dies dürfte bei allen prak-ed interference voltage has decayed when the read y-current is identical. This should be the case with all

verstärker aufgesteuert bzw. abgefragt wird und der tisch realisierten erfindungsgemäßen Speichern ohneamplifier is controlled or queried and the table realized memory according to the invention without

Λ-Impuls auftritt. Wie ersichtlich» dreht jeder y-Impuls weiteres der Fall sein,Λ pulse occurs. As can be seen »every y-pulse rotates further be the case,

den Magnetisierungsvektgr M auf die schwere Riclh Das unter b) angeführte Störsignal ist proportionalthe magnetization vector M to the heavy Riclh The interference signal listed under b) is proportional

rung hin, Der ^-Impuls erzeugt beim Lesen ein Feld 3p dem Spannungsanstieg dllfdt am jt-Leiter an dertion, the ^ pulse generates a field 3p when reading the voltage rise dllfdt on the jt conductor on the

in negativer leichter Richtung. Bei gespeicherter Koppelstelle. Bei gegebener Anstiegszeit dt ist derin a negative easy direction. With saved coupling point. For a given rise time dt is the

»Eins« wird dadurch der Magnetjsierungsvektor M₁ Quotient dU/dt klein, wenn der Spannungshub du The magnetization vector M ₁ quotient dU / dt becomes "one" if the voltage swing du

über die schwere Richtung hinaus im Gegenuhrzeiger- klein ist. Da die Λ-Leiter jeder Ebene aus getrenntencounterclockwise- is small beyond the difficult direction. Because the Λ-head of each level is made up of separate

sinn gedreht, wodurch in der Leseleitung ein bipolarer Verstärkern betrieben werden, können sie in der dar-so that a bipolar amplifier is operated in the read line, they can be

Doppelimpuls (IZ₁) — erst positiv, dann negativ — 35 gestellten Weise kurzgeschlossen und am Anfang mitDouble impulse (IZ ₁ ) - first positive, then negative - 35 posed short-circuited and at the beginning with

induziert wird. Bei gespeicherter »Null« hingegen ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen werden. Nunis induced. If "zero" is stored, however, their wave resistance will be terminated. so

wird der Magnetisierungsvektor M₀ lediglich von ist aber die Laufzeit eines Impulses über die Längethe magnetization vector M _{0 is} only of but is the transit time of a pulse over the length

seiner vorherigen Lage etwas gegen die leichte Rieh- einer x-Leitung sicher klein gegen jede praktisch vor-its previous position somewhat compared to the slight rieh- an x-line certainly small compared to any practically pre-

tung zurückgedreht, wodurch in der Leseleitung ein kommende Anstiegszeit. Somit kann auch am Anfangdirection turned back, whereby an upcoming rise time in the read line. So can also at the beginning

kleiner negativer Impuls (ZJ₀) induziert wird. Da das 40 des kurzgeschlossenen x-Leiters nur eine geringesmall negative pulse (ZJ ₀ ) is induced. Since the 40 of the short-circuited x-conductor only a small

Lesesignal infolge der Impulsstaffelung nicht von Spannung auftreten.The read signal does not occur from voltage due to the pulse graduation.

einem induktiven Störsignal begleitet ist, ist die Das Störsignal kommt durch kapazitive Spannungs-Unterscheidung dieser Signale nicht kritisch. Wegen teilung zustande. Als Teilimpedanzen wirken dabei der Bipolarität des »Eins«-Lesesignals und zum die Kapazität zwischen ^-Leiter und Leseleiter und Zwecke der sicheren Unterscheidung desselben von 45 die Kapazität zwischen Leseleiter und Träger 2, so- »Null«-Lesesignalen ist ein gleichrichtender und inte- fern dieser elektrisch leitend und mit Grundpotential grierender Leseverstärker vorgesehen, an dessen Aus- verbunden ist. Aus diesem Grunde wird man den gang ein unipolares Signal erscheint. Leseleiter möglichst nahe an dem Träger, den ^-Leiter Zum darauffolgenden Schreiben bzw. zum Wieder- hingegen möglichst weit von ihm entfernt anordnen, einschreiben der beim Lesen zerstörten Information 50 Der noch verbleibende Rest an kapazität eingekann der y-Strom eingeschaltet bleiben. Soll eine koppelter Störspannung wird durch Anlegen der »Null« geschrieben werden, so behält auch der jc-Strom Enden der Leseleitung nach Fig. 1 an die Eingänge seine Richtung bei, der ein FeIdU^₀ in negativer eines Differenzübertragers eliminiert, leichter Richtung zur Folge hat. Soll hingegen eine Ein Störsignal nach c) tritt nur dann auf, wenn die »Eins« geschrieben werden, so wird der Jc-Impuls 55 Anisotropieachsen der Speicherflecken nicht genau umgepolt. Schließlich wird der y-Impuls und darauf ausgerichtet sind. Dann nämlich liegt das durch den der x-Impuls abgeschaltet. Durch diese Reihenfolge *-Strom hervorgerufene Feld nicht genau parallel zur wird der Magnetisierungsvektor mit der größtmög- Richtung leichter Magnetisierbarkeit und kann somit liehen Sicherheit vollständig in die gewünschte Rieh- kein Drehmoment auf den Magnetisierungsvektor tung gedreht. 60 ausüben. In der Praxis muß stets mit geringen Ab-Bei dem beschriebenen Speicherverfahren muß an weichungen der leichten Richtung von der Sollage sich mit folgenden Störsignalen gerechnet werden; gerechnet werden. Doch dürfte die dadurch verur-is accompanied by an inductive interfering signal, the interfering signal is not critical due to the capacitive voltage distinction between these signals. Due to division. The partial impedances are the bipolarity of the "one" read signal and, on the one hand, the capacitance between ^ -conductor and reading conductor and for the purpose of reliably differentiating this from 45 the capacitance between reading conductor and carrier 2, so- "zero" read signals are rectifying and inte - Far from this, electrically conductive and with ground potential grating read amplifier is provided, at the end of which is connected. Because of this, a unipolar signal will appear on the gangway. Read conductor as close as possible to the carrier, the ^ -conductor For the subsequent writing or for re-positioning, however, as far away from it as possible, writing the information destroyed during reading 50 The remaining capacity in the y-current can remain switched on. If a coupled interference voltage is to be written by applying the "zero", the jc-current at the ends of the read line according to FIG. 1 at the inputs also maintains its direction, which _{eliminates a fieldU ^ 0} in the negative of a differential transformer, resulting in a slight direction Has. If, on the other hand, an interfering signal according to c) only occurs when the "one" is written, the polarity of the Jc pulse 55 anisotropy axes of the storage areas is not exactly reversed. Eventually the y-pulse and will be aligned. Then that is because the x-pulse is switched off. The field caused by this sequence * current is not exactly parallel to the magnetization vector with the greatest possible direction of easier magnetizability and can thus be completely rotated into the desired direction. 60 exercise. In practice, the following interference signals must always be expected with the described storage method at deviations in the easy direction from the target position; be expected. But should the

\ o*·· -ljj cu -j T-x sachte Auslenkung des Magnetisierungsvektors so\ o * ·· -ljj cu -j T-x gentle deflection of the magnetization vector like this

a) Störsignal das der y-Strom m der zur y-Leitung _{Mein sd daß das durch ihn hervQrgerufene St}ör-a) Interfering signal that the y-current m to the y-line means _{that the} interfering

parallelen Leseleitung induziert, _{6fi signal} ^ _{Ro]le spfeIt} parallel read line induced, _{6fi signal} ^ _{Ro] le spfeIt}

b) Störsignal, das die Spannung an der x-Leitung Hinsichtlich des unter d) erwähnten Störsignals ist auf kapazitivem Wege in der zu ihr senkrechten festzustellen, daß beim Einschalten des y-Stromes die Leseleitung hervorruft, Magnetisierungsvektoren aller Speicherflecken unterb) Interference signal, which is the voltage on the x-line with regard to the interference signal mentioned under d) determine on a capacitive path in the perpendicular to it that when the y-current is switched on, the Read line causes magnetization vectors of all memory spots below

dem ausgewählten y-Leiter zur schweren Richtung hin gedreht werden und dadurch in dem Leseleiter ein Störsignal hervorrufen, dessen Polung unabhängig von der gespeicherten Information ist. Eine Anordnung des Leseleiters nach Fig. 1 führt jedoch zur Kompensation auch dieses Störsignals. Infolge der Ungleichheit der Speicherflecken unter einem y-Leiter kann ein unkompensierter Rest auftreten. Dieser geht jedoch in dem gleichzeitigen induktiven Störsigna] des y-Stromes unter und kann somit außer Betracht bleiben.be rotated towards the heavy direction of the selected y-conductor and thereby in the read conductor cause an interfering signal, the polarity of which is independent of the stored information. An arrangement the read conductor according to FIG. 1, however, also compensates for this interference signal. As a result of Inequality of the storage spots under a y-conductor, an uncompensated residue can occur. This one goes however, in the simultaneous inductive interference signal of the y-current and can therefore be disregarded stay.

Zusammenfassend sei festgestellt: Im Gegensatz zu allen bisher bekannten praktisch verwendbaren Speicherverfahren mit dünnen magnetischen Schichten benutzt das hier Angegebene Wortauswahl durch Feldkoinzidenz. Gegenüber linearer Wortauswahl wird dadurch der Aufwand an Ansteuerelementen wesentlich verringert und nähert sich dem vergleichbarer Kernspeicher. Die angegebene Leitungsführung vermeidet Halberregungs Störsignale beim Lesen so gut wie gänzlich.In summary: In contrast to all previously known practically usable Storage method with thin magnetic layers uses the word selection given here Field coincidence. Compared to linear word selection, this increases the cost of control elements significantly reduced and approaches the comparable core memory. The specified cable routing almost completely avoids half-excitation interference signals when reading.

Claims

Patentansprüche:Patent claims:

1. Koinzidenzspeichermatrix unter Verwendung dünner, anisotroper magnetisierbarer Schichten mit solchen Eigenschaften, daß ein Ansteuerstrom von etwa der halben Größe des für eine Magnetisierungsumkehr in den einzelnen Speicherzellen erforderlichen Stromes nicht zu magnetischen Abbauerscheinungen führt, mit zwei Gruppen zueinander senkrecht verlaufender Ansteuerleiter, deren Richtungen mit der Richtung leichter bzw. der Richtung schwerer Magnetisierbarkeit der magnetisierbaren Schicht zumindest annähernd zusammenfallen und bei der ein magnetisches Feld in der Richtung schwerer Magnetisierbarkeit hervorrufender Ansteuerstrom stets bereits vor dem ein magnetisches Feld in der Richtung leichter Magnetisierbarkeit hervorrufenden Ansteuerstrom vorhanden ist, gekennzeichnet durch mindestens einen im wesentlichen parallel zu der Richtung leichter Magnetisierbarkeit (LR) geführten und mit seinen beiden Enden in an sich bekannter Weise an einen Differenzverstärker (6) angeschlossenen Leseleiter (5), der an beiden Hälften der innerhalb der Matrix liegenden Abschnitte der in der allgemeinen Leseleiterrichtung verlaufenden Ansteuerleiter (3) jeweils gegensinnig entlang und — vorzugsweise mit symmetrischem Verlauf — ohne sich selbst zu kreuzen durch die Matrix geführt ist.1. Coincidence memory matrix using thin, anisotropic magnetizable layers with such properties that a drive current of about half the size of the current required for a magnetization reversal in the individual memory cells does not lead to magnetic degradation phenomena, with two groups of mutually perpendicular control conductors, whose directions with the The direction of easy magnetizability or the direction of difficult magnetizability of the magnetizable layer coincide at least approximately and in which a drive current causing a magnetic field in the direction of difficult magnetizability is always present before the drive current producing a magnetic field in the direction of easy magnetizability, characterized by at least one essentially parallel to the direction of easy magnetizability (LR) guided and with its two ends connected in a known manner to a differential amplifier (6) (5), which is guided along both halves of the sections of the control conductors (3) running in the general read conductor direction and - preferably with a symmetrical course - through the matrix without crossing itself.

2. Koinzidenzspeichermatrix nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine magnetisierbar Schicht (1) aus einzelnen Lagen einer Nickel-Eisen-Legierung, die durch Zwischenlagen aus einem metallischen, nicht ferromagnetischen Werkstoff voneinander getrennt sind.2. Coincidence memory matrix according to claim 1, characterized by a magnetizable layer (1) made of individual layers of a nickel-iron alloy, which are separated from one another by intermediate layers made of a metallic, non-ferromagnetic material.

3. Koinzidenzspeichermatrix nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen metallischen Träger (2), auf den die magnetisierbar Schicht (1) aufgebracht ist.3. coincidence memory matrix according to claim 1 or 2, characterized by a metallic one Carrier (2) to which the magnetizable layer (1) is applied.

4. Koinzidenzspeichermatrix nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisierbare Schicht (1) in einzelne, voneinander getrennte Speicherflecken unterteilt ist, deren jeder einer Speicherzelle angehört.4. coincidence memory matrix according to one of the preceding claims, characterized in that that the magnetizable layer (1) in individual, separate storage areas is divided, each of which belongs to a memory cell.

5. Koinzidenzspeicher nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leseleiter (5) möglichst nahe an dem metallischen Träger (2) entlanggeführt ist, während die zu seinem allgemeinen Verlauf senkrechten Ansteuerleiter (4) die von dem Träger (2) entferntesten Leiter sind.5. coincidence memory according to one of claims 3 and 4, characterized in that the reading conductor (5) is guided along as close as possible to the metallic carrier (2), while the control conductor (4) which is perpendicular to its general course and which is furthest away from the carrier (2) Are leaders.

6. Koinzidenzspeichermatrix nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch auf der magnetisierbaren Schicht bzw. aufeinander angeordnete, nicht ferromagnetische Isolierschichten, auf denen die einzelnen Leiter (3, 4, 5) — beispielsweise als geätzte Leiterbahnen — aufgebracht sind.6. coincidence memory matrix according to one of the preceding claims, in particular according to Claim 5, characterized by arranged on the magnetizable layer or one on top of the other, non-ferromagnetic insulating layers on which the individual conductors (3, 4, 5) - for example as etched conductor tracks - are applied.

7. Koinzidenzspeichermatrix nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ein magnetisches Feld (H_y) in der Richtung schwerer Magnetisierbarkeit hervorrufende Ansteuerstrom (/ _y) beim Schreibvorgang vor dem ein Feld (H_x) in der Richtung leichter Magnetisierbarkeit hervorrufenden Strom (I_x) zu fließen aufhört.7. Coincidence memory matrix according to one of the preceding claims, characterized in that the drive current ( _{/ y} ) causing a magnetic field (H _y ) in the direction of difficult magnetizability during the write process before a field (H _x ) in the direction of easy magnetizability causing current ( I _x ) stops flowing.

8. Koinzidenzspeichermatrix nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der ein Feld (H_y) in der Richtung schwerer Magnetisierbarkeit hervorrufende Ansteuerstrom (Iy) eine größere Anstiegszeit — und vorzugsweise auch Abfallzeit — aufweist, als der ein Feld (H_x) in der Richtung leichter Magnetisierbarkeit hervorrufende Strom (I_x). 8. coincidence memory matrix according to one of the preceding claims, characterized in that the one field (H _y ) in the direction of difficult magnetizability causing drive current (Iy) has a greater rise time - and preferably also fall time - than the one field (H _x ) in the direction of easier magnetizability causing current (I _x ).

9. Koinzidenzspeichermatrix nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einem die Signalenergie integrierenden Leseverstärker verbunden ist.9. coincidence memory matrix according to one of the preceding claims, characterized in that that it is connected to a sense amplifier integrating the signal energy.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 909520/4601 sheet of drawings 909520/460