JP2713889B2 - ブロツホラインの転送方法 - Google Patents
ブロツホラインの転送方法Info
- Publication number
- JP2713889B2 JP2713889B2 JP61226825A JP22682586A JP2713889B2 JP 2713889 B2 JP2713889 B2 JP 2713889B2 JP 61226825 A JP61226825 A JP 61226825A JP 22682586 A JP22682586 A JP 22682586A JP 2713889 B2 JP2713889 B2 JP 2713889B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic field
- bloch
- bloch line
- pulse
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C19/00—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
- G11C19/02—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements
- G11C19/08—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure
- G11C19/0808—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure using magnetic domain propagation
- G11C19/0816—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure using magnetic domain propagation using a rotating or alternating coplanar magnetic field
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C19/00—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
- G11C19/02—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements
- G11C19/08—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure
- G11C19/0808—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure using magnetic domain propagation
- G11C19/0825—Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure using magnetic domain propagation using a variable perpendicular magnetic field
Description
【発明の詳細な説明】
＜技術分野＞
本発明は磁気記憶素子として用いられるブロツホライ
ンメモリに関し、特にブロツホラインメモリに於いて磁
性膜の磁壁中に存する記憶単位であるブロツホラインを
転送する方法に関する。 ＜従来技術＞ 現在、コンピユータ用外部メモリ、電子フアイルメモ
リ、静止画フアイルメモリ等には、磁気テープ、ウイン
チエスターデイスク、フロツピーデイスク、光磁気デイ
スク、磁気バブルメモリ等の各種メモリデバイスが使用
されている。前記メモリデバイスの中で磁気バブルメモ
リを除く他のメモリは、テープ及びデイスク等の記録媒
体と記録、再生用のヘツドとの相対運動を必ず伴なって
いた。従って、高密度化に対して、トラツキング、媒体
とヘツドとの走行及び摩耗の問題や埃及び振動の問題、
更に光デイスク及び光磁気デイスクにおいてはフオーカ
シングの問題等が生じていた。 一方、磁気バブルメモリは機械的駆動部を必要とせ
ず、且つ高信頼性を有しており高密度化には有利である
と考えられていた。しかし、磁気バブルメモリは、膜面
に垂直な磁化容易軸を持つ磁性ガーネツト膜に生じる円
形の磁区（バブル）を１ビツトとして用いるため、現在
のガーネツト膜の材料特性から制限される最小バブル
（直径0.3μｍ）を使用しても、１チツプ当たり数十Mbi
tが記録密度の限界でもあり、将来競争相手となるであ
ろう半導体メモリを比較してもそれ程容量に差がなく、
応用範囲が非常に狭くなるという問題があった。 最近、上記磁気バルブメモリにおける記録密度の限界
を越えるために、ブロツホラインメモリが注目を浴びて
いる。ブロツホラインメモリは、磁性ガーネツト膜に生
じるストライプ状磁区の周囲に存在する磁壁内に於い
て、磁壁内の磁化捩れの方向が逆向きになる遷移領域、
即ちブロツホ磁壁構造に挾まれたネール磁壁で形成され
る領域（ブロツホライン）を２つ用いて記憶単位とし、
この１対のブロツホラインを１ビツトとして用いる。ブ
ロツホラインメモリは一般にブロツホラインの幅が磁区
幅の約1/10であるため原理的には磁気バブルメモリと比
較して、二桁近い高密度化が可能である。例えばバブル
径0.5μｍのガーネツト膜を使用した場合、１チツプ当
たり1.6GBitの記憶容量が達成可能である。 ブロツホラインメモリに於いては記憶単位であるブロ
ツホライン対の安定位置を形成し、情報の安定な蓄積を
行い、且つ又、安定に１ビツトずつ高速転送することが
必要である。 第６図及び第７図は従来のブロツホライン対の安定化
と転送方法を示す図であり、第６図（Ａ）はブロツホラ
イン対安定化の為に形成したパターンを示し、第６図
（Ｂ）は安定化ハターン形成に基づく磁性膜内のポテン
シヤルの状態とブロツホライン対の安定化を示す図であ
る。第７図（Ａ）はブロツホライン対の転送方法を示す
模式図で、第７図（Ｂ）は垂直パルス磁界のパルス形状
を示す図である。 従来、ブロツホライン対の安定化の為には、第６図
（Ａ）に示す様にストライプ磁区１の長手方向と直交す
る方向に伸びた縞状パターン３を形成し、ストライプ磁
区１の磁壁２の縞状パターン３と交差する位置がブロツ
ホライン対の安定点となる。 縞状パターン３は、ストライプ磁区１に膜面に垂直な
磁化容易軸、あるいは膜面内で縞の幅方向を磁化容易軸
とする強磁性体膜で形成したり、又は磁性膜中に一様な
深さにイオン打込みを行ったりしてパターンを形成す
る。 上述の強磁性体膜やイオン打込みによりストライプ磁
区１の磁壁２に沿って第６図（Ｂ）に示すようなストラ
イプ磁区１の長手方向の磁界Hxの分布４を与えること
で、Hxと対を形成するブロツホラインどうし間の磁壁中
磁化７とのゼーマンエネルギーによりブロツホライン対
６に対する周期的ポテンシヤルウエルを形成している。 上記構成において、第７図（Ａ）に示す如く該磁性ガ
ーネツト膜に垂直にパルス磁界Ｈｐ⊥を矢印８の方向に
印加することでブロツホラインを構成する磁化をジヤイ
ロ力で回転させる。第７図（Ａ）のような場合、磁化の
回転で矢印９の方向に移動し、ブロツホライン対６が１
ビツト分転送される。 ここで、上記方式ではブロツホライン対に対するポテ
シヤルウエルが左右対称となり、ブロツホライン転送用
パルス磁界に単純な方形波形状のものを印加したので
は、パルスの立上りブロツホラインライン対が矢印９の
方向に動いても立上りで元の位置のもどってしまい、一
方への安定な転送は望めない。そのため第７図（Ｂ）に
示すグラフ10のような立上り時間t1に対し、立下り時間
t2を十分に長くすることで一方向に転送させていた。し
かし、上記方式では、２つのブロツホラインを同時に移
動させるため、ブロツホライン間の吸引力、反発力でブ
ロツホラインが振動してしまい安定な転送が難しいとい
う問題があつた。又、対を構成するブロツホライン間が
非常に狭いため、ゼーマンエネルギーによるポテンシヤ
ルウエルの深さが浅くなってしまい、ブロツホライン対
６の安定化が困難という問題もあった。更に磁性ガーネ
ツト膜に通常のバルブ材料を用いる場合、立下り時間t2
を１μsec以上にすることが必要で、このことはブロツ
ホライン転送速度を著しく遅くするという問題点があっ
た。又、図のようなパルス形状を発生させるためには方
形波状のパルスを作るのに比べ電気回路的にも複雑にな
り、更に消費電力も大きくなるという問題点があった。 ＜発明の概要＞ 本発明の目的は、上記従来の欠点に鑑み、安定且つ高
い信頼性を有するブロツホラインの転送方法を提供する
ことにある。 上記目的を達成する為に、本発明のブロツホラインの
転送方法は、膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有する磁
性膜に形成されたストライプ磁区の磁壁中に存するブロ
ツホラインを前記ストライプ磁区に前記磁性膜の膜面に
垂直な垂直パルス磁界を印加することにより転送する方
法であって、前記ストライプ磁区に前記垂直パルス磁界
を印加する時に前記ストライプ磁区に前記ストライプ磁
区の長手方向の面内パルス磁界を印加する段階を有し、
前記面内パルス磁界が立ち上がる時刻を前記垂直パルス
磁界が立ち上がる時刻よりも早くしたことを特徴とす
る。 本発明によれば、上記面内パルス磁界による駆動力と
上記垂直パルス磁界の立ち上がりの際に生じる駆動力と
がブロツホライン対に作用して、ブロツホラインを一つ
づつ正確に転送することができる。 本発明の更なる特徴は以下に示す実施例に記載されて
いる。 ＜実施例＞ 第１図（Ａ），（Ｂ）及び第２図（Ａ）〜（Ｄ）は、
本発明に係るブロツホライン転送方法の説明図で、図
中、２はブロツホライン対を含む磁壁を表し、５はブロ
ツホライ対以外の部分の磁壁中の磁化を示す。６はブロ
ツホライン対、７はブロツホライン対間の磁壁中磁化を
表す。8,はブロツホラインにジヤイロ力を与え転送させ
る磁性膜に垂直なパルス磁界、13,13′はブロツホライ
ンを一方向に転送させるためにブロツホラインに駆動力
を与えるストライプ磁区長手方向の面内磁界Ｈ〃であ
る。14,14′は左側のブロツホライン18が受ける面内磁
界Ｈ〃による駆動力FH〃を表す。15,15′は左側のブロ
ツホライン18が受ける垂直パルス磁界Ｈｐ⊥からのジヤ
イロ力ＦHp⊥を表し、16,16′は右側のブロツホライン
が面内磁界Ｈ〃より受ける力、17,17′は右側のブロツ
ホライ19が垂直パルス磁界Ｈｐ⊥より受ける力を表して
いる。第２図（Ａ）に於いて４はブロツホライン対６に
対するポテンシヤルウエルとなる磁壁に沿った面内磁界
Hxの分布である。第２図（Ｂ）に於いて18,19はブロツ
ホライン対６を構成する２つのブロツホラインを示す。
又、第２図（Ｃ）、（Ｄ）に於いて20,20′は面内磁界
Ｈ〃の波形を表し、21,21′は垂直パルス磁界Ｈｐ⊥の
波形を表しており、図示する通り、面内磁界（パルス）
の立ち上がりが垂直パルス磁界の立ち上がりより早く設
定されている。Δt,Δｔ′はＨ〃,Hｐ⊥両方が同時に印
加されている時間を表している。又、23は面内磁界Hxの
周期的分布のピツチΔxpを表している。以下に順を追っ
て動作を説明する。まず、第１図（Ａ）に於いて、垂直
パルス磁界Ｈｐ⊥により２つのブロツホライン18,19は
同じ方向に矢印15,17の力ＦHp⊥が加えられ、左へ移動
しようとする。この時磁壁に沿った方向の面内磁界Ｈ〃
が印加されていると、矢印14,16で示されるようにブロ
ツホライン対間を広げようとする力FH〃が加わり、結局
左側のブロツホライン18には|FHp⊥｜＋|FH〃｜の大き
さの力が左方向に加わり、右側のブロツホライン19には
|FHp⊥｜−|FH〃｜の大きさの力が加わる。ここでＦ
Hp⊥によるブロツホラインが移動する速度VBLは、磁壁
の動きを考えないと となる。 ここで、ａは考慮する磁壁の長さで、この場合はブロ
ツホラインの幅だけ（πΛ）考えれば良い。又、γはジ
ヤイロ力磁気定数、Λはブロツホライン幅パラメータ
で、上記（１）式は VBL＝ΛγＨｐ⊥ ……（２） となる。 次に、面内磁界Ｈ〃により生じる力FH〃によりブロツ
ホラインが移動する速度Ｖ′BLは、次式で表される。 従って、第１図（Ａ）の場合、ブロツホライン18の速
度VBL18は（２），（３）式から となり、同様にブロツホライン19の速度VBL19は となる。ここで、ΛとΔ０の大きさをほぼ同じと考えて
良い為、垂直パルス磁界Ｈｐ⊥の効果に比べ面内磁界Ｈ
〃の効果はπＱ1/2／（２α）倍となる。通常バブル材
に用いられるような磁性膜を用いれば、Ｑ＞1,α≪１よ
り面内磁界Ｈ〃は垂直パルス磁界Ｈｐ⊥に比較し同じ程
度の磁界の大きさで１桁以上ブロツホラインの速度に影
響することがわかる。つまりＨ〃により非常に大きな駆
動力が得られるのである。 以上、通常バブル材に用いられるような磁性膜を使う
ことで垂直パルス磁界Ｈｐ⊥に比べ１桁小さい面内磁界
Ｈ〃でブロツホライン対６の片方のブロツホラインだけ
移動させることが可能となる。 同様に第１図（Ｂ）に示すようにＨ〃の逆方向に印加
した場合は、ブロツホライン対６間の距離が狭くなる方
向に力FH〃が働き、対の右側のブロツホライン19のみを
左方向に移動させることになる。 上記の効果を利用して第２図（ａ）のような磁界分布
Hxが与えられた磁壁におけるブロツホランイン対の転送
について以下説明する。 第２図（Ｂ）に示すようにブロツホライン対６が安定
化している所に面内磁界Ｈ〃と垂直パルス磁界Ｈｐ⊥を
20,21のような波形で印加すると、上記の効果によりブ
ロツホライン18のみを左方向に移動し、次の安定な所ま
で移動する。従って第２図（Ｃ）に示すようにブロツホ
ラインが移動し18′の位置に安定する。次に、第２図
（Ｄ）の20′,21′のように面内磁界Ｈ〃、垂直パルス
磁界Ｈｐ⊥を印加することで今度はブロツホランイン19
のみを左方向に移動させ19′となる。 ここで面内磁界Ｈ〃の波形の立下りが垂直パルス磁界
Ｈｐ⊥の立下りよりもタイミングが早くなっているの
は、垂直パルス磁界Ｈｐ⊥の立下りにより生じるブロツ
ホライン対６への復元力−ＦHp⊥が働く時、面内磁界Ｈ
〃による駆動力FH〃が働いていないようにするためであ
る。すなわちブロツホライン対を安定に一方向に転送す
るためには、第２図（Ａ）の磁界分布HxのピークHxpに
よるブロツホライへの拘束力を利用し垂直パルス磁界Ｈ
ｐ⊥だけでは転送しないようにすれば良いことがわか
る。従って、転送速度から考えると上記（２），（３）
式より が求まる。 又、Hxのポテンシヤルウエルを越えて転送するために
は の条件が必要となる。更に、面内磁界Ｈ〃により第２図
（Ｃ）の時、ブロツホライン19が右方向に移動しないよ
うにする必要から Hxp＞Ｈ〃 ……（８） となる。従って、（６），（７），（８）式により を満たす面内磁界Ｈ〃、垂直パルス磁界Ｈｐ⊥を印加す
ることで安定にブロツホラインを一方向へ移動させるこ
とが可能になる。更に、１ビツト分だけ転送させるため
にはＨ〃とＨｐ⊥の重なっている時間Δｔによる移動距
離がHxのピツチΔXp以下にすれば良く、上記（４）式か
ら という条件を満たすΔｔで安定なbit by bitの転送が行
える。上記の原理は、磁壁が動かない場合であるが、磁
壁が動く場合でもほぼ同様の考え方ができる。 次に第３図を用いて具体的な実施例を述べる。図中24
はブロツホラインを含む磁壁を有するストライプ磁区の
存在する磁性膜のチツプ、25は該ストライプ磁区長手方
向に磁界を印加するためのコイル、26は該磁性膜に垂直
に磁界を印加するためのコイルである。27は25のコイル
にパルス電流を流すパルスドライバー、28は26のコイル
にパルス電流を流すパルスドライバーである。29はパル
スドライバー27,28のタイミングをコントロールするト
リガージエネレータである。以上のような簡単な磁界印
加システムにより安定なブロツホライン対転送が可能に
なる。この装置に於いて、29のトリガパルスジエネレー
タにより前記（10）を満たすようなタイミングでパルス
ドライ27,28を駆動させる。パルスドライバー27,28は第
２図（Ｃ），（Ｄ）のＨ〃20,20′,Hｐ⊥21,21′のよう
な波形のパルス電流をコイル25、26に印加する。 ここで磁性膜として（YSmLuGa）３（GeFe）5 O12を使
用し、磁気パラメータが４πＭ＝195（Gauss）、ステイ
フネスコンスタンスＡ＝2.63×10-7（crg/cm）、異方性
定数Ku＝8690（erg/cm3）α＝0.11、γ＝1.83×107であ
るものを用いる。 そして前述の説明でポテンシヤルウエルHxの振幅を１
0eとし、ポテンシヤルウエルの周期のピツチΔXpを１
μｍとすると前記の条件（ａ）式より面内パルス磁界振
幅Ｈ〃垂直パルス磁界振幅Ｈｐ⊥の転送可能範囲は第５
図の斜線部30のようになる。第５図に於いて31の領域は
転送ができない領域で、それ以外は転送はするがbiy by
bitの転送はできない領域である。ここで面内磁界Ｈ〃
＝0.90e、垂直パルス磁界Ｈｐ⊥20 0eとすると、前記
条件（10）式より面内磁界パルスと垂直磁界パルスの重
なりΔｔは、20nsec以下にすれば良く、トリガージエネ
レータ29で容易に制御できる値である。 第４図に更なる実施例を示す。図中、24は前記実施例
と同様磁性膜を有するチツプ、27′は面内磁界Ｈ〃印加
用のパルスドライバー、33は面内磁界Ｈ〃印加するため
にチツプ24上に形成した導体層で、34は該導体層33を流
れる電流ｉの方向を示している。 本実施例は上記実施例で、面内磁界Ｈ〃を流すコイル
25の変わりにチツプ上に形成した導体層33に電流i 31を
流してＨ〃を印加するものである。ここでストライプ磁
区長手方向は図中ｘ方向となる。本実施例では導体層33
と磁性膜24とのスペーシングが小さいため、前記条件
（９）を満たすＨ〃を発生させるのに必要な電流ｉが小
さくでき、低消費電力でブロツホライ転送が行える。 ＜発明の効果＞ 以上、本発明に係るブロツホラインの転送方法によれ
ば、ブロツホライン対を構成するブロツホラインを離し
て個別に駆動するためポテンシヤルウエルによる安定化
が容易に行え、ブロツホラインどうしの反発力による振
動など考慮する必要がなく安定な転送が行える。又、一
方向にブロツホラインを転送させるのに通常の方形波状
パルス磁界で行えるので周辺回路が簡略化できる。更に
ブロツホライン対を隣のビツト位置に移動させるのにパ
ルス磁界の幅でなく２つのパルス磁界のタイミングの差
を利用するため、制御が容易に行える。 又、一方向転送のため立下り時間を長くする必要がな
く、また磁性膜に垂直な磁界（Ｈｐ⊥）に対し、膜に平
行な磁界Ｈ〃を大きくとれば、より小さい電流値で転送
が行え、消費電力が小さくなる。
ンメモリに関し、特にブロツホラインメモリに於いて磁
性膜の磁壁中に存する記憶単位であるブロツホラインを
転送する方法に関する。 ＜従来技術＞ 現在、コンピユータ用外部メモリ、電子フアイルメモ
リ、静止画フアイルメモリ等には、磁気テープ、ウイン
チエスターデイスク、フロツピーデイスク、光磁気デイ
スク、磁気バブルメモリ等の各種メモリデバイスが使用
されている。前記メモリデバイスの中で磁気バブルメモ
リを除く他のメモリは、テープ及びデイスク等の記録媒
体と記録、再生用のヘツドとの相対運動を必ず伴なって
いた。従って、高密度化に対して、トラツキング、媒体
とヘツドとの走行及び摩耗の問題や埃及び振動の問題、
更に光デイスク及び光磁気デイスクにおいてはフオーカ
シングの問題等が生じていた。 一方、磁気バブルメモリは機械的駆動部を必要とせ
ず、且つ高信頼性を有しており高密度化には有利である
と考えられていた。しかし、磁気バブルメモリは、膜面
に垂直な磁化容易軸を持つ磁性ガーネツト膜に生じる円
形の磁区（バブル）を１ビツトとして用いるため、現在
のガーネツト膜の材料特性から制限される最小バブル
（直径0.3μｍ）を使用しても、１チツプ当たり数十Mbi
tが記録密度の限界でもあり、将来競争相手となるであ
ろう半導体メモリを比較してもそれ程容量に差がなく、
応用範囲が非常に狭くなるという問題があった。 最近、上記磁気バルブメモリにおける記録密度の限界
を越えるために、ブロツホラインメモリが注目を浴びて
いる。ブロツホラインメモリは、磁性ガーネツト膜に生
じるストライプ状磁区の周囲に存在する磁壁内に於い
て、磁壁内の磁化捩れの方向が逆向きになる遷移領域、
即ちブロツホ磁壁構造に挾まれたネール磁壁で形成され
る領域（ブロツホライン）を２つ用いて記憶単位とし、
この１対のブロツホラインを１ビツトとして用いる。ブ
ロツホラインメモリは一般にブロツホラインの幅が磁区
幅の約1/10であるため原理的には磁気バブルメモリと比
較して、二桁近い高密度化が可能である。例えばバブル
径0.5μｍのガーネツト膜を使用した場合、１チツプ当
たり1.6GBitの記憶容量が達成可能である。 ブロツホラインメモリに於いては記憶単位であるブロ
ツホライン対の安定位置を形成し、情報の安定な蓄積を
行い、且つ又、安定に１ビツトずつ高速転送することが
必要である。 第６図及び第７図は従来のブロツホライン対の安定化
と転送方法を示す図であり、第６図（Ａ）はブロツホラ
イン対安定化の為に形成したパターンを示し、第６図
（Ｂ）は安定化ハターン形成に基づく磁性膜内のポテン
シヤルの状態とブロツホライン対の安定化を示す図であ
る。第７図（Ａ）はブロツホライン対の転送方法を示す
模式図で、第７図（Ｂ）は垂直パルス磁界のパルス形状
を示す図である。 従来、ブロツホライン対の安定化の為には、第６図
（Ａ）に示す様にストライプ磁区１の長手方向と直交す
る方向に伸びた縞状パターン３を形成し、ストライプ磁
区１の磁壁２の縞状パターン３と交差する位置がブロツ
ホライン対の安定点となる。 縞状パターン３は、ストライプ磁区１に膜面に垂直な
磁化容易軸、あるいは膜面内で縞の幅方向を磁化容易軸
とする強磁性体膜で形成したり、又は磁性膜中に一様な
深さにイオン打込みを行ったりしてパターンを形成す
る。 上述の強磁性体膜やイオン打込みによりストライプ磁
区１の磁壁２に沿って第６図（Ｂ）に示すようなストラ
イプ磁区１の長手方向の磁界Hxの分布４を与えること
で、Hxと対を形成するブロツホラインどうし間の磁壁中
磁化７とのゼーマンエネルギーによりブロツホライン対
６に対する周期的ポテンシヤルウエルを形成している。 上記構成において、第７図（Ａ）に示す如く該磁性ガ
ーネツト膜に垂直にパルス磁界Ｈｐ⊥を矢印８の方向に
印加することでブロツホラインを構成する磁化をジヤイ
ロ力で回転させる。第７図（Ａ）のような場合、磁化の
回転で矢印９の方向に移動し、ブロツホライン対６が１
ビツト分転送される。 ここで、上記方式ではブロツホライン対に対するポテ
シヤルウエルが左右対称となり、ブロツホライン転送用
パルス磁界に単純な方形波形状のものを印加したので
は、パルスの立上りブロツホラインライン対が矢印９の
方向に動いても立上りで元の位置のもどってしまい、一
方への安定な転送は望めない。そのため第７図（Ｂ）に
示すグラフ10のような立上り時間t1に対し、立下り時間
t2を十分に長くすることで一方向に転送させていた。し
かし、上記方式では、２つのブロツホラインを同時に移
動させるため、ブロツホライン間の吸引力、反発力でブ
ロツホラインが振動してしまい安定な転送が難しいとい
う問題があつた。又、対を構成するブロツホライン間が
非常に狭いため、ゼーマンエネルギーによるポテンシヤ
ルウエルの深さが浅くなってしまい、ブロツホライン対
６の安定化が困難という問題もあった。更に磁性ガーネ
ツト膜に通常のバルブ材料を用いる場合、立下り時間t2
を１μsec以上にすることが必要で、このことはブロツ
ホライン転送速度を著しく遅くするという問題点があっ
た。又、図のようなパルス形状を発生させるためには方
形波状のパルスを作るのに比べ電気回路的にも複雑にな
り、更に消費電力も大きくなるという問題点があった。 ＜発明の概要＞ 本発明の目的は、上記従来の欠点に鑑み、安定且つ高
い信頼性を有するブロツホラインの転送方法を提供する
ことにある。 上記目的を達成する為に、本発明のブロツホラインの
転送方法は、膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有する磁
性膜に形成されたストライプ磁区の磁壁中に存するブロ
ツホラインを前記ストライプ磁区に前記磁性膜の膜面に
垂直な垂直パルス磁界を印加することにより転送する方
法であって、前記ストライプ磁区に前記垂直パルス磁界
を印加する時に前記ストライプ磁区に前記ストライプ磁
区の長手方向の面内パルス磁界を印加する段階を有し、
前記面内パルス磁界が立ち上がる時刻を前記垂直パルス
磁界が立ち上がる時刻よりも早くしたことを特徴とす
る。 本発明によれば、上記面内パルス磁界による駆動力と
上記垂直パルス磁界の立ち上がりの際に生じる駆動力と
がブロツホライン対に作用して、ブロツホラインを一つ
づつ正確に転送することができる。 本発明の更なる特徴は以下に示す実施例に記載されて
いる。 ＜実施例＞ 第１図（Ａ），（Ｂ）及び第２図（Ａ）〜（Ｄ）は、
本発明に係るブロツホライン転送方法の説明図で、図
中、２はブロツホライン対を含む磁壁を表し、５はブロ
ツホライ対以外の部分の磁壁中の磁化を示す。６はブロ
ツホライン対、７はブロツホライン対間の磁壁中磁化を
表す。8,はブロツホラインにジヤイロ力を与え転送させ
る磁性膜に垂直なパルス磁界、13,13′はブロツホライ
ンを一方向に転送させるためにブロツホラインに駆動力
を与えるストライプ磁区長手方向の面内磁界Ｈ〃であ
る。14,14′は左側のブロツホライン18が受ける面内磁
界Ｈ〃による駆動力FH〃を表す。15,15′は左側のブロ
ツホライン18が受ける垂直パルス磁界Ｈｐ⊥からのジヤ
イロ力ＦHp⊥を表し、16,16′は右側のブロツホライン
が面内磁界Ｈ〃より受ける力、17,17′は右側のブロツ
ホライ19が垂直パルス磁界Ｈｐ⊥より受ける力を表して
いる。第２図（Ａ）に於いて４はブロツホライン対６に
対するポテンシヤルウエルとなる磁壁に沿った面内磁界
Hxの分布である。第２図（Ｂ）に於いて18,19はブロツ
ホライン対６を構成する２つのブロツホラインを示す。
又、第２図（Ｃ）、（Ｄ）に於いて20,20′は面内磁界
Ｈ〃の波形を表し、21,21′は垂直パルス磁界Ｈｐ⊥の
波形を表しており、図示する通り、面内磁界（パルス）
の立ち上がりが垂直パルス磁界の立ち上がりより早く設
定されている。Δt,Δｔ′はＨ〃,Hｐ⊥両方が同時に印
加されている時間を表している。又、23は面内磁界Hxの
周期的分布のピツチΔxpを表している。以下に順を追っ
て動作を説明する。まず、第１図（Ａ）に於いて、垂直
パルス磁界Ｈｐ⊥により２つのブロツホライン18,19は
同じ方向に矢印15,17の力ＦHp⊥が加えられ、左へ移動
しようとする。この時磁壁に沿った方向の面内磁界Ｈ〃
が印加されていると、矢印14,16で示されるようにブロ
ツホライン対間を広げようとする力FH〃が加わり、結局
左側のブロツホライン18には|FHp⊥｜＋|FH〃｜の大き
さの力が左方向に加わり、右側のブロツホライン19には
|FHp⊥｜−|FH〃｜の大きさの力が加わる。ここでＦ
Hp⊥によるブロツホラインが移動する速度VBLは、磁壁
の動きを考えないと となる。 ここで、ａは考慮する磁壁の長さで、この場合はブロ
ツホラインの幅だけ（πΛ）考えれば良い。又、γはジ
ヤイロ力磁気定数、Λはブロツホライン幅パラメータ
で、上記（１）式は VBL＝ΛγＨｐ⊥ ……（２） となる。 次に、面内磁界Ｈ〃により生じる力FH〃によりブロツ
ホラインが移動する速度Ｖ′BLは、次式で表される。 従って、第１図（Ａ）の場合、ブロツホライン18の速
度VBL18は（２），（３）式から となり、同様にブロツホライン19の速度VBL19は となる。ここで、ΛとΔ０の大きさをほぼ同じと考えて
良い為、垂直パルス磁界Ｈｐ⊥の効果に比べ面内磁界Ｈ
〃の効果はπＱ1/2／（２α）倍となる。通常バブル材
に用いられるような磁性膜を用いれば、Ｑ＞1,α≪１よ
り面内磁界Ｈ〃は垂直パルス磁界Ｈｐ⊥に比較し同じ程
度の磁界の大きさで１桁以上ブロツホラインの速度に影
響することがわかる。つまりＨ〃により非常に大きな駆
動力が得られるのである。 以上、通常バブル材に用いられるような磁性膜を使う
ことで垂直パルス磁界Ｈｐ⊥に比べ１桁小さい面内磁界
Ｈ〃でブロツホライン対６の片方のブロツホラインだけ
移動させることが可能となる。 同様に第１図（Ｂ）に示すようにＨ〃の逆方向に印加
した場合は、ブロツホライン対６間の距離が狭くなる方
向に力FH〃が働き、対の右側のブロツホライン19のみを
左方向に移動させることになる。 上記の効果を利用して第２図（ａ）のような磁界分布
Hxが与えられた磁壁におけるブロツホランイン対の転送
について以下説明する。 第２図（Ｂ）に示すようにブロツホライン対６が安定
化している所に面内磁界Ｈ〃と垂直パルス磁界Ｈｐ⊥を
20,21のような波形で印加すると、上記の効果によりブ
ロツホライン18のみを左方向に移動し、次の安定な所ま
で移動する。従って第２図（Ｃ）に示すようにブロツホ
ラインが移動し18′の位置に安定する。次に、第２図
（Ｄ）の20′,21′のように面内磁界Ｈ〃、垂直パルス
磁界Ｈｐ⊥を印加することで今度はブロツホランイン19
のみを左方向に移動させ19′となる。 ここで面内磁界Ｈ〃の波形の立下りが垂直パルス磁界
Ｈｐ⊥の立下りよりもタイミングが早くなっているの
は、垂直パルス磁界Ｈｐ⊥の立下りにより生じるブロツ
ホライン対６への復元力−ＦHp⊥が働く時、面内磁界Ｈ
〃による駆動力FH〃が働いていないようにするためであ
る。すなわちブロツホライン対を安定に一方向に転送す
るためには、第２図（Ａ）の磁界分布HxのピークHxpに
よるブロツホライへの拘束力を利用し垂直パルス磁界Ｈ
ｐ⊥だけでは転送しないようにすれば良いことがわか
る。従って、転送速度から考えると上記（２），（３）
式より が求まる。 又、Hxのポテンシヤルウエルを越えて転送するために
は の条件が必要となる。更に、面内磁界Ｈ〃により第２図
（Ｃ）の時、ブロツホライン19が右方向に移動しないよ
うにする必要から Hxp＞Ｈ〃 ……（８） となる。従って、（６），（７），（８）式により を満たす面内磁界Ｈ〃、垂直パルス磁界Ｈｐ⊥を印加す
ることで安定にブロツホラインを一方向へ移動させるこ
とが可能になる。更に、１ビツト分だけ転送させるため
にはＨ〃とＨｐ⊥の重なっている時間Δｔによる移動距
離がHxのピツチΔXp以下にすれば良く、上記（４）式か
ら という条件を満たすΔｔで安定なbit by bitの転送が行
える。上記の原理は、磁壁が動かない場合であるが、磁
壁が動く場合でもほぼ同様の考え方ができる。 次に第３図を用いて具体的な実施例を述べる。図中24
はブロツホラインを含む磁壁を有するストライプ磁区の
存在する磁性膜のチツプ、25は該ストライプ磁区長手方
向に磁界を印加するためのコイル、26は該磁性膜に垂直
に磁界を印加するためのコイルである。27は25のコイル
にパルス電流を流すパルスドライバー、28は26のコイル
にパルス電流を流すパルスドライバーである。29はパル
スドライバー27,28のタイミングをコントロールするト
リガージエネレータである。以上のような簡単な磁界印
加システムにより安定なブロツホライン対転送が可能に
なる。この装置に於いて、29のトリガパルスジエネレー
タにより前記（10）を満たすようなタイミングでパルス
ドライ27,28を駆動させる。パルスドライバー27,28は第
２図（Ｃ），（Ｄ）のＨ〃20,20′,Hｐ⊥21,21′のよう
な波形のパルス電流をコイル25、26に印加する。 ここで磁性膜として（YSmLuGa）３（GeFe）5 O12を使
用し、磁気パラメータが４πＭ＝195（Gauss）、ステイ
フネスコンスタンスＡ＝2.63×10-7（crg/cm）、異方性
定数Ku＝8690（erg/cm3）α＝0.11、γ＝1.83×107であ
るものを用いる。 そして前述の説明でポテンシヤルウエルHxの振幅を１
0eとし、ポテンシヤルウエルの周期のピツチΔXpを１
μｍとすると前記の条件（ａ）式より面内パルス磁界振
幅Ｈ〃垂直パルス磁界振幅Ｈｐ⊥の転送可能範囲は第５
図の斜線部30のようになる。第５図に於いて31の領域は
転送ができない領域で、それ以外は転送はするがbiy by
bitの転送はできない領域である。ここで面内磁界Ｈ〃
＝0.90e、垂直パルス磁界Ｈｐ⊥20 0eとすると、前記
条件（10）式より面内磁界パルスと垂直磁界パルスの重
なりΔｔは、20nsec以下にすれば良く、トリガージエネ
レータ29で容易に制御できる値である。 第４図に更なる実施例を示す。図中、24は前記実施例
と同様磁性膜を有するチツプ、27′は面内磁界Ｈ〃印加
用のパルスドライバー、33は面内磁界Ｈ〃印加するため
にチツプ24上に形成した導体層で、34は該導体層33を流
れる電流ｉの方向を示している。 本実施例は上記実施例で、面内磁界Ｈ〃を流すコイル
25の変わりにチツプ上に形成した導体層33に電流i 31を
流してＨ〃を印加するものである。ここでストライプ磁
区長手方向は図中ｘ方向となる。本実施例では導体層33
と磁性膜24とのスペーシングが小さいため、前記条件
（９）を満たすＨ〃を発生させるのに必要な電流ｉが小
さくでき、低消費電力でブロツホライ転送が行える。 ＜発明の効果＞ 以上、本発明に係るブロツホラインの転送方法によれ
ば、ブロツホライン対を構成するブロツホラインを離し
て個別に駆動するためポテンシヤルウエルによる安定化
が容易に行え、ブロツホラインどうしの反発力による振
動など考慮する必要がなく安定な転送が行える。又、一
方向にブロツホラインを転送させるのに通常の方形波状
パルス磁界で行えるので周辺回路が簡略化できる。更に
ブロツホライン対を隣のビツト位置に移動させるのにパ
ルス磁界の幅でなく２つのパルス磁界のタイミングの差
を利用するため、制御が容易に行える。 又、一方向転送のため立下り時間を長くする必要がな
く、また磁性膜に垂直な磁界（Ｈｐ⊥）に対し、膜に平
行な磁界Ｈ〃を大きくとれば、より小さい電流値で転送
が行え、消費電力が小さくなる。
【図面の簡単な説明】
第１図（Ａ），（Ｂ）及び第２図（Ａ）〜（Ｄ）は本発
明に係るブロツホラインの転送方法の説明図。 第３図は本発明の具体的実施例を示す磁界印加装置の概
略図。 第４図は本発明の更なる具体的実施例を示す磁界印加方
法の一例を示す図。 第５図はブロツホライン転送可能な面内パルス磁界振幅
と垂直パルス磁界振幅との範囲を示すグラフ図。 第６図（Ａ），（Ｂ）及び第７図（Ａ），（Ｂ）は従来
のブロツホライン対の転送方法の一例を示す図。 ２……磁壁 5,7……磁壁内磁化の方向 ６……ブロツホライン対 ８……垂直パルス磁界 13……面内パルス磁界 18,19……ブロツホライン
明に係るブロツホラインの転送方法の説明図。 第３図は本発明の具体的実施例を示す磁界印加装置の概
略図。 第４図は本発明の更なる具体的実施例を示す磁界印加方
法の一例を示す図。 第５図はブロツホライン転送可能な面内パルス磁界振幅
と垂直パルス磁界振幅との範囲を示すグラフ図。 第６図（Ａ），（Ｂ）及び第７図（Ａ），（Ｂ）は従来
のブロツホライン対の転送方法の一例を示す図。 ２……磁壁 5,7……磁壁内磁化の方向 ６……ブロツホライン対 ８……垂直パルス磁界 13……面内パルス磁界 18,19……ブロツホライン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 米田 弘
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ
ヤノン株式会社内
(72)発明者 新見 晄
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ
ヤノン株式会社内
(72)発明者 金子 哲也
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ
ヤノン株式会社内
(72)発明者 渡辺 信男
東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ
ヤノン株式会社内
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有する磁性膜に形
成されたストライプ磁区の磁壁中に存するブロツホライ
ンを前記ストライプ磁区に前記磁性膜の膜面に垂直な垂
直パルス磁界を印加することにより転送する方法であっ
て、前記ストライプ磁区に前記垂直パルス磁界を印加す
る時に前記ストライプ磁区に前記ストライプ磁区の長手
方向の面内パルス磁界を印加する段階を有し、前記面内
パルス磁界が立ち上がる時刻を前記垂直パルス磁界が立
ち上がる時刻よりも早くしたことを特徴とするブロツホ
ラインの転送方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61226825A JP2713889B2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | ブロツホラインの転送方法 |
| FR8713117A FR2604282B1 (fr) | 1986-09-24 | 1987-09-23 | Procede et systeme de transfert de lignes de bloch dans une paroi magnetique et appareil a memoire magnetique |
| DE19873732063 DE3732063A1 (de) | 1986-09-24 | 1987-09-23 | Verfahren zum versetzen von blochlinien in einer magnetischen domaenenwand und magnetspeichereinrichtung zum versetzen, aufzeichnen und wiedergeben von blochlinien-informationen |
| US07/811,912 US5179532A (en) | 1986-09-24 | 1991-12-23 | Transfering bloch lines using perpendicular and in-plane pulse magnetic fields |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61226825A JP2713889B2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | ブロツホラインの転送方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6381677A JPS6381677A (ja) | 1988-04-12 |
| JP2713889B2 true JP2713889B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=16851177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61226825A Expired - Lifetime JP2713889B2 (ja) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | ブロツホラインの転送方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2713889B2 (ja) |
| DE (1) | DE3732063A1 (ja) |
| FR (1) | FR2604282B1 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5996592A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-04 | Nec Corp | 磁気記憶素子 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0106358B1 (en) * | 1982-10-18 | 1990-01-03 | Nec Corporation | Magnetic memory device capable of memorizing information in a stripe domain in the form of a vertical bloch line pair |
| DE3542279A1 (de) * | 1984-11-30 | 1986-06-05 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Aufzeichnungs- und/oder wiedergabeverfahren fuer blochlinienspeicher |
-
1986
- 1986-09-24 JP JP61226825A patent/JP2713889B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-09-23 DE DE19873732063 patent/DE3732063A1/de active Granted
- 1987-09-23 FR FR8713117A patent/FR2604282B1/fr not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5996592A (ja) * | 1982-11-24 | 1984-06-04 | Nec Corp | 磁気記憶素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6381677A (ja) | 1988-04-12 |
| DE3732063A1 (de) | 1988-04-07 |
| FR2604282A1 (fr) | 1988-03-25 |
| FR2604282B1 (fr) | 1993-03-05 |
| DE3732063C2 (ja) | 1991-03-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101507636B1 (ko) | 자기 레이스트랙 메모리 디바이스 | |
| JP2008147663A (ja) | 磁壁移動を利用した情報保存装置及びその製造方法 | |
| US7508625B2 (en) | Magnetic recording device | |
| JP2713889B2 (ja) | ブロツホラインの転送方法 | |
| US20030227701A1 (en) | Method and apparatus for precessional switching of the magnetization of a storage medium using a transverse write field | |
| US5138571A (en) | Method for transferring a bloch line | |
| US5179532A (en) | Transfering bloch lines using perpendicular and in-plane pulse magnetic fields | |
| US5309388A (en) | Solid state magnetic memory device | |
| US4845671A (en) | Bloch line memory device | |
| US4974200A (en) | Method of transferring Bloch lines in the domain wall of a magnetic domain, and a magnetic memory using the method | |
| US4101971A (en) | Magnetic bubble information writing device | |
| JP7481930B2 (ja) | 磁壁移動型磁性細線デバイス、および、そのデータ書き込み方法、並びに記録装置 | |
| JPS595983B2 (ja) | 磁気バブル転送パタ−ン | |
| JP2612561B2 (ja) | ブロツホラインメモリ | |
| JP3398766B2 (ja) | 光磁気記録方法 | |
| JP2682672B2 (ja) | ブロッホラインメモリデバイス | |
| JPH0196891A (ja) | 磁壁固定方法 | |
| JPH0459711B2 (ja) | ||
| US5172336A (en) | Method of transferring Bloch lines | |
| JPH01125789A (ja) | ブロッホラインメモリ | |
| JPH01124187A (ja) | ブロッホラインメモリの情報転送方法 | |
| JPH0456393B2 (ja) | ||
| JP2869456B2 (ja) | ブロッホラインメモリにおける情報の消去方法 | |
| JPS60113389A (ja) | 磁気記憶素子 | |
| Fujimoto et al. | Bloch line propagation with Co-Pt bit patterns in stripe domains confined by grooves |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |