JP2871199B2 - Bloch line memory - Google Patents
Bloch line memoryInfo
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Description
【産業上の利用分野】本発明はストライプ磁区の磁壁中
に存在する垂直ブロッホラインを情報担体とする磁気記
憶素子いわゆるブロッホラインメモリに係わる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic storage element using a vertical Bloch line existing in a domain wall of a stripe magnetic domain as an information carrier, a so-called Bloch line memory.
【０００１】[0001]
【従来の技術】ブロッホラインメモリについては、例え
ば日経エレクトロニクス1983年 8月15日号第 141〜 167
頁の記事や、特開昭６０−１１３３８９号公開公報等に
その開示があり、この種のブロッホラインメモリは、磁
気バブルを細長く引き伸ばしたストライプ磁区の磁壁中
に存在する負の垂直ブロッホライン（以下−ＶＢＬとい
う）を情報の担体とするもので、高密度記録媒体として
脚光を浴びるに到っている。2. Description of the Related Art A Bloch line memory is disclosed in, for example, Nikkei Electronics August 15, 1983, No. 141-167.
Pages and articles, there is the disclosure of JP-A 60-113389 Patent Publication Laid Bloch line memory of this kind, the negative vertical Bloch lines existing in the magnetic wall of the elongated stretched stripe magnetic domains of magnetic bubble ( (Hereinafter referred to as -VBL) as an information carrier, and has been spotlighted as a high-density recording medium.
【０００２】ブロッホラインメモリは、図４にその一例
の略線的拡大平面図を示すように、例えば５ｍｍ四方の
非磁性ガーネット等より成る基体１上に、磁性ガーネッ
ト膜等より成る磁性薄膜２が設けられて成り、これにス
トライプ磁区１６の磁壁即ちマイナーループが平行配列
されて成るマイナーループ部１８と、その一端部に対向
してメジャーライン１９とが設けられる。メジャーライ
ン１９は、例えば対の磁気バブル転送導体（図において
は１本のみを示している）が配置された磁気バブル転送
手段１１を有して成る。そしてマイナーループ部１８と
メジャーライン１９との間に例えば２条のチョッピング
導体１２が形成されて成る。これらマイナーループ部１
８とメジャーライン１９とを全体的に囲んだその周囲に
溝５いわゆるフェンスグルーブが設けられる。As shown in a schematic enlarged plan view of an example of a Bloch line memory in FIG. 4, a magnetic thin film 2 made of a magnetic garnet film or the like is formed on a base 1 made of a non-magnetic garnet of 5 mm square, for example. A minor loop portion 18 in which the magnetic domain walls of the stripe magnetic domains 16, that is, minor loops, are arranged in parallel, and a major line 19 is provided to face one end of the minor loop portion 18. The major line 19 includes, for example, magnetic bubble transfer means 11 on which a pair of magnetic bubble transfer conductors (only one is shown in the figure) is arranged. For example, two chopping conductors 12 are formed between the minor loop portion 18 and the major line 19. These minor loop parts 1
A groove 5, a so-called fence groove, is provided around the whole surrounding the 8 and the major line 19.
【０００３】またマイナーループ部１８とメジャーライ
ン１９との間には、後述する記録再生時のストライプ磁
区１６の引き伸ばしを適切に行うためのガイド溝１４
が、各ストライプ磁区１６間に対応する位置に設けられ
る。Further, between the minor loop portion 18 and the major line 19, a guide groove 14 for appropriately expanding the stripe magnetic domain 16 at the time of recording / reproducing described later.
Are provided at positions corresponding to between the stripe magnetic domains 16.
【０００４】そしてストライプ磁区１６上には、情報の
担体となる−ＶＢＬ即ちビットをストライプ磁区１６の
磁壁に沿って規則正しく配列させるビット安定化手段と
して、例えば各ブロッホライン配列位置に対応するパタ
ーンの面内磁化膜パターン４、即ち磁性薄膜２面内に磁
化容易軸を有し、面内方向に着磁された磁化膜を、例え
ばストライプ磁区１６を横切る方向に延長するパターン
として設ける方法がある。このように面内磁化膜パター
ン４によってビットを安定化する方法は、例えば特開昭
５９−９８３８４号公開公報において開示されている。[0004] On the stripe magnetic domain 16, as a bit stabilizing means for regularly arranging -VBL, ie, bits, which are information carriers, along the domain wall of the stripe magnetic domain 16, for example, a surface of a pattern corresponding to each Bloch line arrangement position. There is a method in which an inner magnetization film pattern 4, that is, a magnetization film having an easy axis in the plane of the magnetic thin film 2 and magnetized in the in-plane direction is provided as a pattern extending in a direction crossing the stripe magnetic domain 16, for example. Such a method of stabilizing a bit by using the in-plane magnetic film pattern 4 is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-98384.
【０００５】ビットの安定位置は、−ＶＢＬの近傍のエ
ネルギーが最小になる場所であり、この場合ストライプ
磁区１６の磁壁に沿った方向に面内磁界振幅を与えるも
のである。上述したように面内磁化膜パターン４を設け
る場合、その面内方向の磁界によって、図５Ａにその略
線的拡大断面図を示すように、面内磁化膜パターン４の
漏れ磁界によって矢印ｍで示すように周期的に面内磁界
が発生して、図５Ｂに示すように、磁性薄膜２内に面内
磁化膜パターン４のピッチに対応する周期的面内磁界に
よる周期的ポテンシャルが生じる。この周期的面内磁界
の極小部２ｈでは、−ＶＢＬ対の静磁気的なエネルギー
が低いために、−ＶＢＬ対が安定して位置することとな
る。このようにして面内磁化膜パターン４によってビッ
ト位置の安定化をはかることができ、これによりビット
を順次転送させるいわゆるシフトレジスター型のメモリ
を得ることができる。[0005] The stable position of the bit is where the energy near -VBL is minimized, in which case the in-plane magnetic field amplitude is given in the direction along the domain wall of the stripe domain 16. In the case where the in-plane magnetic film pattern 4 is provided as described above, the magnetic field in the in-plane direction causes the leakage magnetic field of the in-plane magnetic film pattern 4 to show an arrow m as shown in a schematic enlarged sectional view of FIG. 5A. 5B, a periodic potential is generated in the magnetic thin film 2 by the periodic in-plane magnetic field corresponding to the pitch of the in-plane magnetic film pattern 4 as shown in FIG. 5B. At the minimum portion 2h of the periodic in-plane magnetic field, the -VBL pair is stably located because the magnetostatic energy of the -VBL pair is low. In this manner, the bit position can be stabilized by the in-plane magnetization film pattern 4, and a so-called shift register type memory for sequentially transferring bits can be obtained.
【０００６】このような構成における記録方法について
図４を参照して説明する。図４においては、図４におけ
る最上列のストライプ磁区１６の先端部１６ａのみがメ
ジャーライン１９に向かって引き伸ばされた状態を示
す。A recording method in such a configuration will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows a state in which only the leading end 16a of the stripe magnetic domain 16 in the uppermost row in FIG.
【０００７】先ず、磁気バブル転送手段１１によって磁
気バブルをメジャーライン１９に沿って転送し、一方ス
トライプ磁区１６を図４に示すように伸長させると、磁
気バブルが存在しない場合はストライプ磁区１６がメジ
ャーライン１９にまでチョッピング導体１２下を横切っ
て延長されるが、磁気バブルが存在する場合はこのバブ
ルによる反発によってストライプ磁区１６は延長されな
い。従って、引き伸ばされたストライプ磁区１６のみを
チョッピング導体１２によって切断することができ、こ
れによって引き伸ばされたストライプ磁区１６のマイナ
ーループ部１８内にのみ−ＶＢＬ対を形成することがで
きる。このようにして、磁気バブルの有無を対の−ＶＢ
Ｌの有無に変換した２値情報の例えば“０”と“１”を
書き込むようにすることができる。First, the magnetic bubbles are transferred along the major line 19 by the magnetic bubble transfer means 11 while the stripe magnetic domains 16 are extended as shown in FIG. The stripe magnetic domain 16 extends to the line 19 under the chopping conductor 12, but when a magnetic bubble is present, the repulsion by the bubble does not extend the stripe magnetic domain 16. Therefore, only the elongated stripe magnetic domains 16 can be cut by the chopping conductors 12, so that the -VBL pairs can be formed only in the minor loop portions 18 of the elongated stripe magnetic domains 16. In this manner, the presence or absence of a magnetic bubble is determined by the pair of -VB
For example, "0" and "1" of binary information converted into the presence or absence of L can be written.
【０００８】また読出方法としては、例えば同様にスト
ライプ磁区１６を引き伸ばしてチョッピング導体１２
に、この引き伸ばしたマイナーループ部１８内に−ＶＢ
Ｌが存在する場合にのみ切断される所要の読出電流を印
加して、−ＶＢＬの有無を磁気バブルの有無に変換して
その読み出しを行うようにすることができる。As a readout method, for example, the stripe magnetic domains 16 are similarly stretched and the chopping conductors 12 are expanded.
In the stretched minor loop portion 18, -VB
By applying a required read current that is cut off only when L exists, the presence or absence of -VBL can be converted to the presence or absence of a magnetic bubble, and the read can be performed.
【０００９】上述したようにブロッホラインメモリにお
いては、その情報を蓄積する場としてストライプ磁区１
６が使われ、このストライプ磁区１６を所定位置に規則
正しく配列させることが必要となる。このストライプ磁
区安定化手段としては、従来例えばグルーブ（溝）によ
って安定化する方法や、磁性薄膜２上にこのストライプ
磁区１６に対応して垂直磁化膜パターンを設け、この垂
直磁化膜パターンから生ずる浮遊磁場によって安定化す
る方法が例えば特開昭６０−７６０８０号公開公報に開
示されている。As described above, in the Bloch line memory, the stripe magnetic domain 1 is used as a place for storing the information.
6, it is necessary to regularly arrange the stripe magnetic domains 16 at predetermined positions. As the stripe magnetic domain stabilizing means, a conventional method of stabilizing by a groove (groove), a method of providing a perpendicular magnetic film pattern corresponding to the stripe magnetic domain 16 on the magnetic thin film 2, and a floating generated from the perpendicular magnetic film pattern are provided. A method of stabilizing by a magnetic field is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-76080.
【００１０】しかしながら、上述したような面内磁化膜
パターンによるビット位置安定化手段と、前述したよう
な垂直磁化膜パターンによるストライプ磁区１６の位置
安定化手段とを共に設ける場合、垂直磁化膜パターンと
面内磁化膜パターンとは着磁する方向が異なるため適切
な着磁を行い難く、実際上同一素子内に形成することが
できなかった。However, when both the bit position stabilizing means using the in-plane magnetic film pattern as described above and the position stabilizing means for the stripe magnetic domain 16 using the perpendicular magnetic film pattern as described above are provided, the perpendicular magnetic film pattern and Since the magnetization direction is different from that of the in-plane magnetic film pattern, it is difficult to perform appropriate magnetization, and it was not possible to actually form the same element in the same element.
【００１１】また上述したストライプ磁区１６の安定化
手段として、グルーブをこのストライプ磁区１６に沿っ
て配置する構成を採る場合は、その製造工程が煩雑にな
るという問題があった。When the groove is arranged along the stripe magnetic domain 16 as a means for stabilizing the above-mentioned stripe magnetic domain 16, there is a problem that the manufacturing process becomes complicated.
【００１２】同様に、ストライプ磁区１６の伸長方向を
規制するガイド溝１４においても、その製造工程が複雑
で、また実際上満足な溝形状が得られないという問題が
あった。Similarly, the guide groove 14 for regulating the extending direction of the stripe magnetic domain 16 also has a problem that the manufacturing process is complicated and a satisfactory groove shape cannot be obtained in practice.
【００１３】[0013]
【発明が解決しようとする課題】一方本出願人は、先に
特願平２−２６４６１０号出願において、図６にその一
例の略線的拡大平面図を示すように、ストライプ磁区１
６の伸長方向の一端側に交互にストライプ状のガイド磁
区１７を形成し、これらストライプ磁区１６及びガイド
磁区１７を磁性薄膜２上に積層した垂直磁化膜パターン
７によって安定化する構造を提案した。図示の例におい
ては、記録再生過程において隣接するストライプ磁区１
６をそれぞれ左右に引き伸ばし、マイナーループ部１８
の両端にメジャーライン１９、即ち磁気バブル転送手段
１１及びチョッピング導体１２を設けて、それぞれ両端
のメジャーライン１９上で記録再生を行うようになす場
合である。On the other hand, the applicant of the present invention previously filed Japanese Patent Application No. 2-264610, as shown in FIG.
6, a stripe-shaped guide magnetic domain 17 is formed alternately on one end side in the extension direction, and a structure in which the stripe magnetic domain 16 and the guide magnetic domain 17 are stabilized by the perpendicular magnetization film pattern 7 laminated on the magnetic thin film 2 has been proposed. In the illustrated example, in the recording / reproducing process, adjacent stripe magnetic domains 1
6 to the left and right, respectively, and
In this case, the major lines 19, that is, the magnetic bubble transfer means 11 and the chopping conductors 12 are provided at both ends, and recording and reproduction are performed on the major lines 19 at both ends.
【００１４】このような構成とすることによって、スト
ライプ磁区１６の伸長を、隣接するストライプ磁区１６
の一端側に設けられたガイド磁区１７間の磁場ポテンシ
ャルによってガイドさせることができ、ストライプ磁区
１６の長手方向に規制することができるようになすもの
である。そしてこのガイド磁区１７は、ストライプ磁区
１６と同様に垂直磁化膜パターン７の浮遊磁場によって
安定化されるため、例えば記録再生時の切断用の局所磁
場によって切断されることがなく、そのままの形状が保
たれるものである。With such a configuration, the extension of the stripe magnetic domain 16 can be prevented from
Can be guided by the magnetic field potential between the guide magnetic domains 17 provided at one end of the stripe magnetic domain 17, and can be regulated in the longitudinal direction of the stripe magnetic domain 16. Since the guide magnetic domain 17 is stabilized by the floating magnetic field of the perpendicular magnetization film pattern 7 similarly to the stripe magnetic domain 16, the guide magnetic domain 17 is not cut by a local magnetic field for cutting at the time of recording / reproducing, for example, and its shape remains unchanged. Is what is kept.
【００１５】本発明は、上述したような垂直磁化膜パタ
ーンによるストライプ磁区の安定化手段と、面内磁化膜
パターンによるビット位置安定化手段とを同一素子内に
合せもち、製造工程が簡易なブロッホラインメモリを得
ることを目的とする。According to the present invention, a means for stabilizing a stripe magnetic domain using a perpendicular magnetic film pattern as described above and a means for stabilizing a bit position using an in-plane magnetic film pattern in the same element are used, and the manufacturing process is simplified. The purpose is to obtain a line memory.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】本発明ブロッホラインメ
モリの一例の略線的拡大平面図を図１に示す。本発明
は、図１に示すように、垂直磁気異方性を有する磁性薄
膜２に複数のストライプ磁区１６が並列形成され、この
ストライプ磁区１６の磁壁に形成された垂直ブロッホラ
インを記憶情報単位とするブロッホラインメモリにおい
て、ストライプ磁区１６の伸長方向の一端側にガイド磁
区１７が形成され、これらストライプ磁区１６及びガイ
ド磁区１７が磁性薄膜２上に積層される垂直磁化膜パタ
ーン７によって安定化され、ストライプ磁区１６上の記
録ビット位置が面内磁化膜パターン４によって安定化さ
れ、この面内磁化膜パターン４と垂直磁化膜パターン７
の保磁力を異ならしめて構成する。FIG. 1 is a schematic enlarged plan view showing an example of a Bloch line memory according to the present invention. In the present invention, as shown in FIG. 1, a plurality of stripe magnetic domains 16 are formed in parallel on a magnetic thin film 2 having perpendicular magnetic anisotropy, and a vertical Bloch line formed on a domain wall of the stripe magnetic domain 16 is defined as a storage information unit. In the Bloch line memory, a guide magnetic domain 17 is formed at one end of the stripe magnetic domain 16 in the extending direction, and the stripe magnetic domain 16 and the guide magnetic domain 17 are stabilized by the perpendicular magnetization film pattern 7 laminated on the magnetic thin film 2, The recording bit position on the stripe magnetic domain 16 is stabilized by the in-plane magnetic film pattern 4.
Are formed with different coercive forces.
【００１７】[0017]
【作用】上述したように、本発明ブロッホラインメモリ
においては、その面内磁化膜パターン４と垂直磁化膜パ
ターン７との保磁力を異ならしめて設けたことにより、
このような着磁方向の異なる磁化膜パターンを同一素子
上に簡単にかつ安定に設けることができた。As described above, in the Bloch line memory of the present invention, the in-plane magnetic film pattern 4 and the perpendicular magnetic film pattern 7 are provided with different coercive forces.
Such magnetization film patterns having different magnetization directions could be easily and stably provided on the same element.
【００１８】このことについて説明すると、ストライプ
磁区及びガイド磁区の安定化手段として垂直磁化膜パタ
ーンを設け、またストライプ磁区のビット安定化手段と
して面内磁化膜パターンを設けて各磁化膜の保磁力を異
ならしめて構成することによって、このような着磁方向
の異なる磁化膜を近接して設けても、２つの異なる保磁
力のうち大なる保磁力以上の磁界を印加して、一旦両磁
化膜を一方向に着磁させた後、次に比較的小なる保磁力
以上で上述の大なる保磁力未満の磁界を印加して、小な
る保磁力を有する磁化膜のみを上述の磁界印加方向とは
異なる方向に着磁させることができ、両磁化膜を確実に
安定して着磁させることができる。従って、従来実現で
きなかったこれら両磁化膜を同一素子内に形成すること
ができる。To explain this, a perpendicular magnetic film pattern is provided as a means for stabilizing the stripe magnetic domain and the guide magnetic domain, and an in-plane magnetic film pattern is provided as a bit stabilizing means for the stripe magnetic domain to reduce the coercive force of each magnetic film. Even if such magnetic films having different magnetization directions are provided close to each other, a magnetic field larger than the larger coercive force of the two different coercive forces is applied, and the two magnetic films are once combined. After magnetizing in the direction, then apply a magnetic field that is equal to or greater than the relatively small coercive force and less than the large coercive force, and only the magnetized film having the small coercive force is different from the magnetic field applying direction described above. The magnetized films can be magnetized in both directions, and both magnetized films can be surely and stably magnetized. Therefore, these two magnetization films, which could not be realized conventionally, can be formed in the same element.
【００１９】[0019]
【実施例】以下図１及び図２の要部の分解斜視図、更に
図３の略線的拡大断面図を参照して本発明ブロッホライ
ンメモリの一例をその製造工程と共に詳細に説明する。
図１において、図４及び図６に対応する部分には同一符
号を付して示す。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example of a Bloch line memory according to the present invention will be described below in detail with reference to an exploded perspective view of a main part of FIGS. 1 and 2 and an enlarged schematic sectional view of FIG.
In FIG. 1, portions corresponding to FIGS. 4 and 6 are denoted by the same reference numerals.
【００２０】この例においても、垂直磁気異方性を有す
る磁性薄膜２上に、周囲と磁化の方向が逆方向であるス
トライプ磁区１６と、例えばストライプ状のガイド磁区
１７が形成される。そして図４及び図６において説明し
た例と同様に、ストライプ磁区１６の磁壁に沿って存在
する垂直ブロッホライン対の有無によって２値情報の
“０”、“１”を記録するものである。Also in this example, on the magnetic thin film 2 having perpendicular magnetic anisotropy, a stripe magnetic domain 16 whose direction of magnetization is opposite to that of the surroundings and a guide magnetic domain 17 in a stripe shape are formed. And like the example described in FIGS. 4 and 6, "0" of the binary information by the presence or absence of the vertical Bloch line pair present along the magnetic wall of the stripe magnetic domains 16 and records "1".
【００２１】図１においては便宜上４本のストライプ磁
区１６が並列形成された場合を示すが、通常のブロッホ
ラインメモリにおいては、数百〜数千本のストライプ磁
区１６が並列形成される。FIG. 1 shows a case where four stripe magnetic domains 16 are formed in parallel for convenience. In a typical Bloch line memory, several hundred to several thousand stripe magnetic domains 16 are formed in parallel.
【００２２】またこの例においては、ガイド磁区１７が
図６において説明した例と同様に、ストライプ磁区１６
の長手方向の一端側に交互に設けられる。即ち隣接する
ストライプ磁区１６においては、その伸長方向は互いに
反対側に設けられたガイド磁区１７に沿って、互いに左
右逆向きに引き伸ばされるようになす。In this example, the guide magnetic domain 17 is the same as the example described with reference to FIG.
Are provided alternately on one end side in the longitudinal direction of. That is, in the adjacent stripe magnetic domains 16, the extension direction is such that they extend in the left and right opposite directions along the guide magnetic domains 17 provided on the opposite sides.
【００２３】そして、これらストライプ磁区１６の配列
されたマイナーループ部１８の図１において左右の両側
に、磁気バブル転送手段１１とチョッピング導体１２と
が設けられて、左右にメジャーライン１９が設けられ
る。A magnetic bubble transfer means 11 and a chopping conductor 12 are provided on both left and right sides in FIG. 1 of the minor loop portion 18 in which the stripe magnetic domains 16 are arranged, and major lines 19 are provided on the left and right.
【００２４】そしてこれらストライプ磁区１６とガイド
磁区１７の輪郭に沿うパターンとして、図１において破
線ｖで示すように、磁性薄膜２上に垂直磁化膜パターン
７を設け、この垂直磁化膜パターン７の浮遊磁場によっ
てストライプ磁区１６及びガイド磁区１７を安定化する
ようになす。As shown by a broken line v in FIG. 1, a perpendicular magnetic film pattern 7 is provided on the magnetic thin film 2 as a pattern along the contours of the stripe magnetic domain 16 and the guide magnetic domain 17. The magnetic field stabilizes the stripe domain 16 and the guide domain 17.
【００２５】また、ストライプ磁区１６上即ち磁性薄膜
２上には、ビット位置安定化手段として、面内磁化膜パ
ターン４がこれらストライプ磁区１６を横切る方向に、
所要の幅及びピッチをもってパターン形成されて成る。On the stripe magnetic domains 16, that is, on the magnetic thin film 2, as the bit position stabilizing means, the in-plane magnetic film pattern 4 extends in a direction crossing the stripe magnetic domains 16.
It is formed by patterning with required width and pitch.
【００２６】この例においては、図２に示すように、磁
性薄膜２上に絶縁層（図示せず）等を介して矢印Ｈh で
示す面内方向に着磁された面内磁化膜パターン４を設
け、更に絶縁層（図示せず）等を介してこの面内磁化膜
パターン４を横切る方向に延長する矢印Ｈv で示す垂直
方向に着磁された垂直磁化膜パターン７を設ける構成を
採る場合で、その製造工程を、図２におけるＡ−Ａ線上
の略線的拡大断面図を示す図３を参照して説明する。[0026] In this example, as shown in FIG. 2, the magnetic thin film 2 on the insulating layer (not shown) in such magnetized in the in-plane direction indicated by the arrow H h through-plane magnetization film pattern 4 the provided employs a configuration further provided perpendicular magnetization film pattern 7 magnetized in the vertical direction indicated by the arrow H v via an insulating layer (not shown) or the like extending transversely to the plane magnetization film pattern 4 In such a case, the manufacturing process will be described with reference to FIG. 3 showing a schematic enlarged cross-sectional view taken along line AA in FIG.
【００２７】図３に示すように、例えば非磁性ガーネッ
トGd3Ga5O12 より成る基体１上に、エピタキシャル成長
によって例えば磁性ガーネット(YSmLuCa)3(FeGe)5O12よ
り成り垂直磁化を有する磁性薄膜２を例えば厚さ４μｍ
として被着形成する。磁性薄膜２の周縁部には、図４及
び図６において説明した例と同様に、例えば基体１を露
出させる溝いわゆるフェンスグルーブ（図示せず）を設
ける。As shown in FIG. 3, a magnetic thin film made of, for example, magnetic garnet (YSmLuCa) 3 (FeGe) 5 O 12 by epitaxial growth and having a perpendicular magnetization is formed on a substrate 1 made of, for example, nonmagnetic garnet Gd 3 Ga 5 O 12. 2 for example 4 μm in thickness
To be formed. As in the example described with reference to FIGS. 4 and 6, for example, a groove that exposes the base 1, that is, a fence groove (not shown) is provided in the peripheral portion of the magnetic thin film 2.
【００２８】そしてこの磁性薄膜２上に、例えば磁区観
察用のＡｌ等より成る反射膜３を厚さ例えば０．１μｍ
としてスパッタリング等により被着して、Ｃｏ80Ｐｔ20
（原子％）等より成り、例えばその保磁力Ｈｃが１〜１
０ｋＯｅの例えば１ｋＯｅとされた面内磁化膜パターン
４をスパッタリング等により被着した後、フォトリソグ
ラフィ等の適用によって所要のパターンに形成する。こ
のパターンは例えば図１に示すように、ストライプ磁区
１６を横切る方向に延長し、その幅が例えば１〜２μ
ｍ、ピッチが例えば２〜４μｍ程度のパターンとする。
そしてこの面内磁化膜パターン４上にポリイミド等より
成る平坦化膜５を厚さ０．５μｍ程度として全面的に塗
布して平坦化し、更にＳｉＯ2 等より成る絶縁層６を厚
さ例えば０．１μｍとしてスパッタリング等により全面
的に被着形成する。On the magnetic thin film 2, a reflective film 3 made of, for example, Al for observing magnetic domains is formed to a thickness of, for example, 0.1 μm.
As Co 80 Pt 20
(Atomic%) and the like, for example, the coercive force Hc is 1 to 1
After applying an in-plane magnetic film pattern 4 of 0 kOe, for example, 1 kOe by sputtering or the like, a desired pattern is formed by applying photolithography or the like. This pattern, as shown in FIG. 1, for example, extend in a direction crossing the stripe magnetic domain 16, its width is e.g. 1 to 2 mu
m, a pattern having a pitch of, for example, about 2 to 4 μm.
The in-plane magnetization film pattern planarized entirely coated with the flattening film 5 made of polyimide or the like as the thickness of 0.5μm order of over 4, further having a thickness of, for example, 0 an insulating layer 6 made of SiO 2 or the like. The entire surface is formed by sputtering or the like to have a thickness of 1 μm.
【００２９】そしてこの絶縁層６上にＴｂＣｏ等より成
り保磁力Ｈｃが例えば１０ｋＯｅとされた垂直磁化膜パ
ターン７を、スパッタリング等により厚さ例えば０．１
μｍとして被着した後所要のパターン、例えば図１に示
すように、ストライプ磁区１６とガイド磁区１７にほぼ
沿うパターンにフォトリソグラフィ等の適用によって形
成する。A perpendicular magnetization film pattern 7 made of TbCo or the like and having a coercive force Hc of, for example, 10 kOe is formed on the insulating layer 6 by sputtering or the like to a thickness of, for example, 0.1 kOe.
After application as μm, a required pattern, for example, as shown in FIG. 1, is formed by applying photolithography or the like to a pattern substantially along the stripe magnetic domain 16 and the guide magnetic domain 17.
【００３０】この場合、ストライプ磁区１６を構成する
部分においては、例えば幅５μｍ、ピッチを例えば１２
〜１４μｍとして形成する。ガイド磁区１７を構成する
部分においては、上述したようにこれらストライプ磁区
１６の伸長方向の一端側に交互に、例えば幅５μｍ、ピ
ッチを２４〜２８μｍとして構成する。In this case, in the portion constituting the stripe magnetic domain 16, for example, the width is 5 μm and the pitch is, for example, 12 μm.
１４14 μm. As described above, the portions forming the guide magnetic domains 17 are alternately formed at one end of the stripe magnetic domains 16 in the extending direction, for example, with a width of 5 μm and a pitch of 24 to 28 μm.
【００３１】そしてこの上にポリイミド等より成る平坦
化膜８を例えば厚さを０．５μｍとして塗布して平坦化
し、更にこの上にＳｉＯ2 等より成る絶縁層９をスパッ
タリング等により被着する。Then, a flattening film 8 made of polyimide or the like is applied thereon with a thickness of, for example, 0.5 μm and flattened, and an insulating layer 9 made of SiO 2 or the like is further deposited thereon by sputtering or the like.
【００３２】そして、図１に示すように、両左右端のメ
ジャーライン１９上に、例えばそれぞれ対の磁気バブル
転送導体（図においては１本のみを示している）が配置
された磁気バブル転送手段１１を設け、またマイナール
ープ部１８の左右のメジャーライン１９との間には例え
ばそれぞれ２条のチョッピング導体１２を形成する。こ
の磁気バブル転送手段１１及びチョッピング導体１２
は、例えば絶縁層９上に、厚さ例えば０．０２μｍのＴ
ｉ等と、厚さ例えば０．５μｍのＡｕ等より成る積層膜
を被着した後、所要のパターンにパターニングして形成
する。As shown in FIG. 1, magnetic bubble transfer means in which, for example, a pair of magnetic bubble transfer conductors (only one is shown in the figure) are arranged on the major lines 19 at both left and right ends. For example, two chopping conductors 12 are formed between the minor loop portion 18 and the left and right major lines 19, respectively. The magnetic bubble transfer means 11 and the chopping conductor 12
Is formed on the insulating layer 9 by, for example,
After depositing a laminated film made of i or the like and Au or the like having a thickness of, for example, 0.5 μm, it is formed by patterning into a required pattern.
【００３３】そしてこの被着形成された素子に対して、
先ず膜面に垂直な方向に例えば１５ｋＯｅの磁界を印加
して、垂直磁化膜パターン７を垂直方向に着磁する。そ
してこの後、磁性薄膜２の面内方向に沿い、ストライプ
磁区１６の長手方向、即ち面内磁化膜パターン４のビッ
トパターンを横切る方向に例えば２ｋＯｅの磁界を印加
して面内磁化膜パターン４を面内方向に着磁する。この
とき垂直磁化膜パターン７は上述したようにこの面内印
加磁界に比して大なる１０ｋＯｅの保磁力を有するた
め、面内磁界に影響を受けることなく、垂直磁化を保持
することができる。また面内磁化膜パターン４は、一旦
垂直方向の磁界によって垂直方向に着磁されるが、その
保磁力が小なるため、後の面内方向の磁界によって面内
方向に着磁される。Then, for the element thus formed,
First, a magnetic field of, for example, 15 kOe is applied in a direction perpendicular to the film surface to magnetize the perpendicular magnetization film pattern 7 in the vertical direction. Thereafter, a magnetic field of, for example, 2 kOe is applied along the in-plane direction of the magnetic thin film 2 and in the longitudinal direction of the stripe magnetic domain 16, that is, in the direction crossing the bit pattern of the in-plane magnetic film pattern 4, to cause the in-plane magnetic film pattern 4 It is magnetized in the in-plane direction. At this time, since the perpendicular magnetization film pattern 7 has a coercive force of 10 kOe larger than the in-plane applied magnetic field as described above, the perpendicular magnetization can be maintained without being affected by the in-plane magnetic field. The in-plane magnetic film pattern 4 is once magnetized in the vertical direction by a magnetic field in the vertical direction. However, since its coercive force is reduced, it is magnetized in the in-plane direction by a subsequent in-plane magnetic field.
【００３４】このようにして、各磁化膜パターン４及び
７の着磁を簡単かつ確実に行うことができて、磁性薄膜
２のストライプ磁区１６をこの垂直磁化膜パターン７の
下部に安定に位置させることができ、かつ−ＶＢＬの転
送に有効なビットポテンシャルを得て、−ＶＢＬを所要
の間隔をもってストライプ磁区１６の磁壁中に配列させ
ることができる。またこの場合、垂直磁化膜パターン７
によってガイド磁区１７をも、この垂直磁化膜パターン
７の下部に安定に位置させることができる。図１におい
て上方のストライプ磁区１６は、その先端部１６ａが、
隣接するストライプ磁区１６の延長上に形成されたガイ
ド磁区１７によって、図１において左方向のメジャーラ
イン１９上に引き伸ばされている状態を示す。In this way, the magnetization of each of the magnetic film patterns 4 and 7 can be easily and reliably magnetized, and the stripe magnetic domains 16 of the magnetic thin film 2 are stably positioned below the perpendicular magnetic film pattern 7. And -VBL can be arranged in the domain wall of the stripe magnetic domain 16 at a required interval by obtaining a bit potential effective for transferring -VBL. In this case, the perpendicular magnetization film pattern 7
Thereby, the guide magnetic domain 17 can also be stably positioned below the perpendicular magnetization film pattern 7. In FIG. 1, the upper stripe magnetic domain 16 has a tip 16 a
FIG. 1 shows a state in which the guide magnetic domain 17 formed on the extension of the adjacent stripe magnetic domain 16 extends on the left major line 19 in FIG.
【００３５】尚、上述の例においては、垂直磁化膜パタ
ーン７の材料としてＴｂＣｏを用いたが、その他例えば
ＴｂＦｅ、ＴｂＦｅＣｏ、ＧｄＣｏ、ＧｄＴｂＦｅ、Ｃ
ｏ75Ｐｔ25、ＣｏＣｒ等の磁性材料を用いることができ
る。Although TbCo is used as the material of the perpendicular magnetization film pattern 7 in the above-described example, other materials such as TbFe, TbFeCo, GdCo, GdTbFe, Cd
Magnetic materials such as o 75 Pt 25 and CoCr can be used.
【００３６】また面内磁化膜パターン４の材料として
は、上述のＣｏ80Ｐｔ20に限ることなく、その他例えば
ＣｏＮｉ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＴａ、ＳｍＣｏ等の
磁性材料を用いることができる。The material of the in-plane magnetized film pattern 4 is not limited to the above-mentioned Co 80 Pt 20 , and other magnetic materials such as CoNi, CoNiCr, CoCrTa and SmCo can be used.
【００３７】また更に、上述の実施例においては、垂直
磁化膜パターン７の保磁力を１０ｋＯｅ、面内磁化膜パ
ターン４の保磁力を１ｋＯｅとして構成したが、これら
両磁化膜の保磁力の大小関係は逆としてもよく、またそ
の差は２〜３ｋＯｅ程度以上であればよい。即ちこのよ
うに選定した場合においても、上述したように、先ず比
較的大なる保磁力を有する磁化膜に対応して、この保磁
力を越える磁界をもって一方向に磁界を印加し、次に比
較的小なる保磁力を有する磁化膜に対応してその保磁力
を越え、かつ比較的大なる保磁力を越えない磁界を印加
して他の方向に着磁することによって、各磁性膜を確実
にかつ安定に、異なる方向に着磁させることができる。Further, in the above-described embodiment, the coercive force of the perpendicular magnetization film pattern 7 is set to 10 kOe, and the coercivity of the in-plane magnetization film pattern 4 is set to 1 kOe. May be reversed, and the difference may be about 2 to 3 kOe or more. That is, even in such a case, as described above, first, a magnetic field exceeding this coercive force is applied in one direction corresponding to the magnetic film having a relatively large coercive force, and By applying a magnetic field exceeding the coercive force corresponding to the magnetized film having a small coercive force and not exceeding the relatively large coercive force and magnetizing in the other direction, each magnetic film is reliably and It can be stably magnetized in different directions.
【００３８】また上述の実施例においては、面内磁化膜
パターン４を反射膜３上に形成し、これの上に平坦化膜
５及び絶縁層６を介して垂直磁化膜パターン７を設ける
構成としたが、このようにすることによって、垂直磁化
膜パターン７に比してその幅及びピッチが小とされた面
内磁化膜パターン４即ちビット安定化手段を、磁性薄膜
２に対し、より近接して設けることができ、即ちこのビ
ット安定化手段による微細な周期的磁界を高い分解能を
もって磁性薄膜２に生じさせることができるという利点
を有する。これに対し、垂直磁化膜パターン７即ちスト
ライプ磁区安定化手段は、比較的その幅及びピッチが大
なるため、面内磁化膜パターン４上に絶縁層等を介して
設ける構成としても、磁性薄膜２にその垂直磁化による
漏れ磁界を良好な分解能をもって作用させることができ
る。In the above-described embodiment, the in-plane magnetic film pattern 4 is formed on the reflective film 3, and the perpendicular magnetic film pattern 7 is provided on the reflective film 3 via the planarizing film 5 and the insulating layer 6. However, by doing so, the in-plane magnetic film pattern 4 having a smaller width and pitch as compared with the perpendicular magnetic film pattern 7, that is, the bit stabilizing means is brought closer to the magnetic thin film 2. That is, there is an advantage that a fine periodic magnetic field by the bit stabilizing means can be generated in the magnetic thin film 2 with high resolution. On the other hand, since the perpendicular magnetic film pattern 7, that is, the stripe magnetic domain stabilizing means has a relatively large width and pitch, the magnetic thin film 2 may be provided on the in-plane magnetic film pattern 4 via an insulating layer or the like. The leakage magnetic field caused by the perpendicular magnetization can be acted on with good resolution.
【００３９】また本発明ブロッホラインメモリは、上述
のマイナーループ部及びメジャーラインの構成を採る場
合に限らず、例えばガイド磁区１７を各ストライプ磁区
１６の延長線上に対応する位置に挟み込まれるように設
ける等、種々の配置構成とすることができる。またスト
ライプ磁区１６のビット安定化手段としての面内磁化膜
パターン４のパターンとしては、上述した各ストライプ
磁区１６を横切るストライプ状配列構成の他、各ストラ
イプ磁区１６の磁壁上に、この磁壁に沿って所要の幅、
長さ及びピッチをもってドット状に点在させる構成等、
種々の配置構成を採ることができる。The Bloch line memory of the present invention is not limited to the above-described configuration of the minor loop portion and the major line. For example, the guide magnetic domain 17 is provided so as to be sandwiched at a position corresponding to the extension of each stripe magnetic domain 16. Various arrangement configurations can be adopted. The pattern of the in-plane magnetic film pattern 4 as the bit stabilizing means of the stripe magnetic domain 16 may be a stripe array configuration crossing each stripe magnetic domain 16 as described above, or may be formed on the domain wall of each stripe magnetic domain 16 along this domain wall. Required width,
Such as dot and dot configuration with length and pitch,
Various arrangements can be employed.
【００４０】[0040]
【発明の効果】上述したように、本発明ブロッホライン
メモリによれば、ストライプ磁区及びガイド磁区の安定
化手段として垂直磁化膜パターンを設け、またストライ
プ磁区のビット安定化手段として面内磁化膜パターンを
設け、各磁化膜の保磁力を異ならしめて構成することに
よって、このような着磁方向の異なる磁化膜を近接して
設けても、２つの異なる保磁力のうち大なる保磁力以上
の磁界を印加して、一旦両磁化膜を一方向に着磁させた
後、次に比較的小なる保磁力以上で上述の大なる保磁力
未満の磁界を印加して、小なる保磁力を有する磁化膜の
みを、上述の磁界印加方向とは異なる方向に着磁させる
ことができ、両磁化膜を確実に安定して着磁させること
ができる。従って、従来実現できなかった、これら両磁
化膜を同一素子内に形成することができる。As described above, according to the Bloch line memory of the present invention, a perpendicular magnetic film pattern is provided as a means for stabilizing the stripe magnetic domain and the guide magnetic domain, and an in-plane magnetic film pattern is provided as a bit stabilizing means for the stripe magnetic domain. Is provided, and the coercive force of each magnetic film is made different, so that even if such magnetic films having different magnetization directions are provided close to each other, a magnetic field larger than the larger coercive force of the two different coercive forces is provided. The magnetized film having a small coercive force is applied by applying a magnetic field of at least a relatively small coercive force and less than the above-described large coercive force after the two magnetized films are once magnetized in one direction. Only the magnetic field can be magnetized in a direction different from the above-described magnetic field application direction, and both the magnetic films can be surely and stably magnetized. Therefore, both of these magnetization films, which could not be realized conventionally, can be formed in the same element.
【００４１】またこの垂直磁化膜パターンと面内磁化膜
パターンとは、例えばストライプ磁区の安定化手段とし
てグルーブを設ける場合等、他のストライプ磁区安定化
手段及びビット位置安定化手段を設ける場合に比して、
格段にその製造工程の簡易化をはかることができ、生産
性の向上をはかることができる。The perpendicular magnetic film pattern and the in-plane magnetic film pattern are different from those provided with other stripe magnetic domain stabilizing means and bit position stabilizing means, for example, when grooves are provided as stripe magnetic domain stabilizing means. do it,
The manufacturing process can be significantly simplified, and the productivity can be improved.
【図１】本発明ブロッホラインメモリの一例の要部の略
線的拡大平面図である。FIG. 1 is a schematic enlarged plan view of a main part of an example of a Bloch line memory of the present invention.
【図２】本発明ブロッホラインメモリの一例の要部の分
解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of a main part of an example of the Bloch line memory of the present invention.
【図３】本発明ブロッホラインメモリの一例の要部の略
線的拡大断面図である。FIG. 3 is a schematic enlarged cross-sectional view of a main part of an example of the Bloch line memory of the present invention.
【図４】従来のブロッホラインメモリの一例の略線的拡
大平面図である。FIG. 4 is a schematic enlarged plan view of an example of a conventional Bloch line memory.
【図５】従来のブロッホラインメモリのビット安定化手
段の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a bit stabilizing means of a conventional Bloch line memory.
【図６】ブロッホラインメモリの一例の略線的拡大平面
図である。FIG. 6 is a schematic enlarged plan view of an example of a Bloch line memory.
１ 基体 ２ 磁性薄膜 ３ 反射膜 ４ 面内磁化膜パターン ５ 平坦化膜 ６ 絶縁層 ７ 垂直磁化膜パターン ８ 平坦化膜 ９ 絶縁層 １１ 磁気バブル転送手段 １２ チョッピング導体 １４ ガイド溝 １６ ストライプ磁区 １７ ガイド磁区 １８ マイナーループ部 １９ メジャーライン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base 2 Magnetic thin film 3 Reflective film 4 In-plane magnetized film pattern 5 Flattening film 6 Insulating layer 7 Vertical magnetized film pattern 8 Flattening film 9 Insulating layer 11 Magnetic bubble transfer means 12 Chopping conductor 14 Guide groove 16 Stripe magnetic domain 17 Guide magnetic domain 18 Minor loop part 19 Major line
Claims (1)
のストライプ磁区が並列形成され、該ストライプ磁区の
磁壁に形成された垂直ブロッホラインを記憶情報単位と
するブロッホラインメモリにおいて、 上記ストライプ磁区の伸長方向の一端側にガイド磁区が
形成され、 上記ストライプ磁区及び上記ガイド磁区が上記磁性薄膜
上に積層される垂直磁化膜パターンによって安定化さ
れ、 上記ストライプ磁区上の記録ビット位置が面内磁化膜パ
ターンによって安定化され、 上記面内磁化膜パターンと上記垂直磁化膜パターンの保
磁力を異ならしめたことを特徴とするブロッホラインメ
モリ。1. A Bloch line memory in which a plurality of stripe magnetic domains are formed in parallel on a magnetic thin film having perpendicular magnetic anisotropy and a vertical Bloch line formed on a domain wall of the stripe magnetic domain is a storage information unit. A guide magnetic domain is formed on one end side in the direction of extension of the magnetic field, and the stripe magnetic domain and the guide magnetic domain are stabilized by a perpendicular magnetization film pattern laminated on the magnetic thin film. A Bloch line memory stabilized by a film pattern, wherein coercive forces of the in-plane magnetic film pattern and the perpendicular magnetic film pattern are different.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP3201914A JP2871199B2 (en) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | Bloch line memory |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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|---|---|
| JPH0547171A JPH0547171A (en) | 1993-02-26 |
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