JPH01125789A - Bloch line memory - Google Patents
Bloch line memoryInfo
- Publication number
- JPH01125789A JPH01125789A JP62282023A JP28202387A JPH01125789A JP H01125789 A JPH01125789 A JP H01125789A JP 62282023 A JP62282023 A JP 62282023A JP 28202387 A JP28202387 A JP 28202387A JP H01125789 A JPH01125789 A JP H01125789A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- thin film
- bloch line
- bloch
- information
- 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.)
- Pending
Links
- 230000015654 memory Effects 0.000 title claims description 44
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 44
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 claims abstract description 41
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 18
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 8
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 7
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002966 varnish Substances 0.000 description 1
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明はブロッホラインメモリに関する。ブロッホライ
ンメモリは極めて高い密度にて情報を記録することがで
きるメモリとして各種電子装置への応用が考えられる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to Bloch line memories. Bloch line memory can be applied to various electronic devices as a memory that can record information at extremely high density.
［従来の技術］
現在、コンピュータ用外部メモリ、電子ファイル用メモ
リ、静＋Ｌ画ファイル用メモリ等のメモリとしては、磁
気テープ、ウィンチエスタ−ディスク、フロッピーディ
スク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気バブルメモリ
等の各種のメモリデバイスが使用されている。これらの
メモリデバイスのうちで、磁気バブルメモリを除く他の
メモリは情報の記録や両生の際に記録１１ｉ生用ヘツド
をメモリに対し相対的に移動させることが必要である。[Prior Art] At present, as external memory for computers, memory for electronic files, memory for static + L image files, etc., there are magnetic tapes, Winchester disks, floppy disks, optical disks, magneto-optical disks, magnetic bubble memories, etc. Various types of memory devices are used. Among these memory devices, other than the magnetic bubble memory, it is necessary to move the recording head 11i relative to the memory when recording or reproducing information.
即ち、この様なヘッドの相対的移動にともない、該ヘッ
ドにより情報トラックに固定的に情報列を記録したり該
情報トラックに固定的に記録されている情報列を再生し
たりする。That is, with such relative movement of the head, the head records an information string fixedly on the information track or reproduces the information string fixedly recorded on the information track.
しかるに、近年１次第に記録密度の高度化が要求される
につれて、ヘッドを情報トラックに正確に追従させるた
めのトラッキング制御が複雑になり該制御が不十分なた
めに記録再生信号の品位が低下したり、ヘッド移動機構
の振動やメモリ表面に付着したゴミ等のために記録再生
信号の品位が低下したり、更に磁気テープ等ヘッドと接
触しながら記録再生を行なうメモリの場合には摺動によ
り摩耗が発生し、光デイスク等ヘッドと非接触にて記録
内生を行なうメモリの場合には合焦のためのフォーカシ
ング制御が必要となり該制御が不十分なために記録再生
信号の品位が低下したりするという問題が生じている。However, in recent years, as there has been a demand for increasingly higher recording densities, tracking control for making the head accurately follow the information track has become more complex, and the quality of recorded and reproduced signals may deteriorate due to insufficient control. The quality of recorded and reproduced signals deteriorates due to vibrations in the head moving mechanism and dust adhering to the surface of the memory.Furthermore, in the case of memories such as magnetic tapes that record and reproduce while in contact with the head, wear due to sliding occurs. In the case of a memory that performs recording without contact with the head, such as an optical disk, focusing control is required for focusing, and if this control is insufficient, the quality of the recorded and reproduced signal may deteriorate. This problem has arisen.
一方、磁気バブルメモリは、所定の位置にて情報の記録
を行ない該記録情報を転送することができ且つ情報を転
送しながら所定の位置にて情報を再生することができ記
録再生に際しヘッドとの相対的移動を必要とせず、この
ため記録密度の高度化に際しても上記の様な問題を生ず
ることがなく、高信頼性を実現することができると考え
られている。On the other hand, magnetic bubble memory can record information at a predetermined position and transfer the recorded information, and can reproduce information at a predetermined position while transferring the information. Since no relative movement is required, it is believed that the above-mentioned problems will not occur even when the recording density is increased, and high reliability can be achieved.
しかしながら、磁気バブルメモリは磁性ガーネット膜等
の膜面に垂直な方向に磁化容易軸をもつ磁性薄膜に磁界
を印加することにより生ぜしめられる円形の磁区（バブ
ル）を情報ビットとして用いるため、現在のガーネット
膜の材料特性から制限される最小バブル（直径０．３μ
ｍ）を使用しても数十Ｍビット／ ｃ ｒｒｒが記録密
度の限界であり、更なる高密度化は困難である。However, magnetic bubble memory uses circular magnetic domains (bubbles), which are generated by applying a magnetic field to a magnetic thin film such as a magnetic garnet film, whose axis of easy magnetization is perpendicular to the film surface, as information bits. The minimum bubble (diameter 0.3μ) limited by the material properties of the garnet film
Even if m) is used, the limit of recording density is several tens of Mbits/crrr, and it is difficult to further increase the density.
そこで、最近、上記磁気バブルメモリの記録密度の限界
を越える記録密度をもつメモリとしてブロッホラインメ
モリが注目されている。このブロッホラインメモリは、
磁性薄膜に生ぜしめられる磁区の周囲に存在するブロッ
ホ磁壁構造に挟まれたネール磁壁構造（ブロッホライン
）の対を情報ビットとして用いるものであるため、上記
磁気バブルメモリに比べて２桁近い記録密度の高度化が
可能である。たとえば、バブル径０．５μｍのガーネッ
ト膜を使用した場合、１．６Ｇビツト／ ｃ ｍ”の記
録密度を達成することが可能である［［日経エレクトロ
ニクスＪ １９８３年８月１５Ｅ１．ｐ１４１〜１６７
参照］。Therefore, recently, Bloch line memory has been attracting attention as a memory having a recording density that exceeds the recording density limit of the above-mentioned magnetic bubble memory. This Bloch line memory is
Because it uses a pair of Neel domain wall structures (Bloch lines) sandwiched between Bloch domain wall structures that exist around magnetic domains generated in a magnetic thin film as information bits, it has a recording density of nearly two orders of magnitude compared to the above-mentioned magnetic bubble memory. It is possible to improve the sophistication of For example, when using a garnet film with a bubble diameter of 0.5 μm, it is possible to achieve a recording density of 1.6 Gbit/cm” [[Nikkei Electronics J August 1983 15E1. p141-167
reference].
第７図にブロッホラインメモリを構成する磁性体構造の
一例の模式的斜視図を示す。FIG. 7 shows a schematic perspective view of an example of the magnetic structure constituting the Bloch line memory.
図において、２はＧＧＧ、ＮｄＧＧ等の非磁性ガーネッ
トからなる基板であり、該基板上には磁性ガーネット薄
膜４が付与されている。該膜は、たとえば液相エピタキ
シャル成長法（ＬＰＥ法）により成膜することができ、
その厚さはたとえば５μｍ程度である。６は磁性ガーネ
ット薄膜４中に形成されたストライブ状磁区であり、該
磁区の内外の境界領域として磁壁８が形成されている。In the figure, 2 is a substrate made of non-magnetic garnet such as GGG or NdGG, and a magnetic garnet thin film 4 is provided on the substrate. The film can be formed by, for example, a liquid phase epitaxial growth method (LPE method),
Its thickness is, for example, about 5 μm. 6 is a striped magnetic domain formed in the magnetic garnet thin film 4, and a domain wall 8 is formed as an inner and outer boundary region of the magnetic domain.
該ストライブ状磁区６の幅はたとえば５μｍ程度であり
長さはたとえば１００μｍ程度である。また、磁壁８の
厚さはたとえば０．５μｍ程度である。矢印で示される
様に、磁区６内においては磁化の向きは上向きであり、
一方磁区６外においては磁化の向きは下向きである。The width of the striped magnetic domain 6 is, for example, about 5 μm, and the length is, for example, about 100 μm. Further, the thickness of the domain wall 8 is, for example, about 0.5 μm. As shown by the arrow, the direction of magnetization within the magnetic domain 6 is upward;
On the other hand, outside the magnetic domain 6, the direction of magnetization is downward.
磁壁８内における磁化の向きは内面（即ち磁区６側の而
）側から外面側へと次第にねじれた様に回転している。The direction of magnetization within the domain wall 8 gradually rotates from the inner surface (that is, the side facing the magnetic domain 6) to the outer surface in a twisted manner.
この回転の向きは磁壁６中に垂直方向に存在するブロッ
ホライン１０を境界としてその両側では逆になる。第７
図においては磁壁８の厚さ方向の中央部における磁化の
向きが矢印で示されており、ブロッホライン１０におけ
る磁化の向きも同様に示されている。The direction of this rotation is opposite on both sides of the Bloch line 10 that is perpendicular to the domain wall 6 as a boundary. 7th
In the figure, the direction of magnetization at the central portion of the domain wall 8 in the thickness direction is indicated by an arrow, and the direction of magnetization at the Bloch line 10 is similarly indicated.
尚、以上の様な磁性体構造には外部から下向きのバイア
ス磁界１１ Ｂが印加されている。Incidentally, a downward bias magnetic field 11B is applied from the outside to the above-described magnetic material structure.
図示される様に、ブロッホラインＩＱには磁化の向きの
異なる２つの種類が存在し、これらのブロッホラインの
対の有無を情報“Ｉ”、“０”に対応させる。該ブロッ
ホライン対は磁壁８中において規則正しい位置即ちポテ
ンシャルウェルのうちのいづれかに存在する。また、ブ
ロッホライン対は基板面に垂直なパルス磁界を印加する
ことにより各々が隣りのポテンシャルウェルへと順次転
送される。かくして、ブロッホラインメモリへの情報の
記録（磁壁８へのブロッホライン対の書込み）及び該ブ
ロッホラインメモリに記録されている情報の再生（磁壁
８中のブロッホライン対の読出し）は、ブロッホライン
対を磁壁８内で転送しながらそれぞれ所定の位置で行な
うことができる。上記情報の記録及び再生はいづれもそ
れぞれ基板面に垂直な所定の強さのパルス磁界を所定の
部分に印加することで行なうことができ、第７図には示
されていないが、これら記録及び再生のためのパルス磁
界印加手段として磁性薄膜４の表面にストライブ状磁区
６に対しそれぞれ所定の位置関係にてパルス通電用の導
体パターンが形成される。As shown in the figure, there are two types of Bloch lines IQ with different magnetization directions, and the presence or absence of a pair of these Bloch lines corresponds to information "I" and "0". The Bloch line pair exists at regular positions in the domain wall 8, that is, at any one of the potential wells. Further, each Bloch line pair is sequentially transferred to an adjacent potential well by applying a pulsed magnetic field perpendicular to the substrate surface. Thus, recording of information to the Bloch line memory (writing of Bloch line pairs to the domain wall 8) and reproduction of information recorded in the Bloch line memory (reading of the Bloch line pairs in the domain wall 8) are performed using the Bloch line pairs. can be performed at predetermined positions while being transferred within the domain wall 8. The above information can be recorded and reproduced by applying a pulsed magnetic field of a predetermined strength perpendicular to the substrate surface to a predetermined portion.Although not shown in FIG. As a means for applying a pulsed magnetic field for reproduction, conductive patterns for pulsed current application are formed on the surface of the magnetic thin film 4 at predetermined positional relationships with respect to the striped magnetic domains 6, respectively.
［発明が解決しようとする問題点］
しかして、以−ヒの様なブロッホラインメモリにおいて
、情報の記録即ちブロッホライン対の書込みは記録情報
に基づき以下の様にして行なわれる。[Problems to be Solved by the Invention] However, in a Bloch line memory like the one shown below, recording of information, that is, writing of Bloch line pairs, is performed in the following manner based on recorded information.
即ち、上記ストライプ磁区６は複数並列に配置されメモ
リのマイナーループを構成し、それらの先端部に隣接し
てメモリのメジャーラインを構成する磁気バブル転送用
導体パターンが形成される。そして、記録情報に対応し
て磁気バブル発生器にて時系列的に生ぜしめた磁、気バ
ブルを上記転送用導体パターンに沿って転送せしめ、各
ストライプ磁区６に対応する位置に配置させる。その後
、バイアス磁界を少し小さくする等してストライプ磁区
先端部の引伸ばしを行なうと、対応する磁気バブルがな
い場合には磁区先端部は十分に伸びるが、対応する磁気
バブルがある場合には該磁気バブルによる反発を受ける
ので殆ど伸びることができない。That is, a plurality of striped magnetic domains 6 are arranged in parallel to constitute the minor loop of the memory, and adjacent to their tips, a conductor pattern for magnetic bubble transfer, which constitutes the major line of the memory, is formed. Then, magnetic and air bubbles generated in time series by a magnetic bubble generator in accordance with the recorded information are transferred along the transfer conductor pattern and arranged at positions corresponding to each stripe magnetic domain 6. When the tips of the striped magnetic domains are then stretched by slightly reducing the bias magnetic field, the tips of the striped domains will be sufficiently extended if there are no corresponding magnetic bubbles, but if there are corresponding magnetic bubbles, the tips of the striped domains will be stretched sufficiently. It is hardly able to stretch because it is repelled by magnetic bubbles.
そこで、上記引伸ばされたストライプ磁区先端部に隣接
する位置にて予め磁性薄膜４上に通電用導体パターンを
付与しておき、該パターンにパルス電流を流してパルス
磁界を生せしめる。これにより、十分に引伸ばされた（
即ち、対応磁気バブルがない）ストライプ磁区６ ｇｅ
ｔ、急速に収縮せしめられ該収縮の際に磁区先端部の磁
壁８にブロッホラインが書込まれるが、殆ど引伸ばされ
ない（即ち、対応磁気バブルがある）ストライプ磁区６
は上記パルス磁界の影響を殆ど受けないのでブロッホラ
イン書込みはなされない。Therefore, a current-carrying conductor pattern is previously provided on the magnetic thin film 4 at a position adjacent to the tip of the stretched striped magnetic domain, and a pulsed current is passed through the pattern to generate a pulsed magnetic field. This results in a fully stretched (
i.e., there is no corresponding magnetic bubble) stripe magnetic domain 6 ge
t, a striped magnetic domain 6 that is rapidly contracted and, during the contraction, a Bloch line is written on the domain wall 8 at the tip of the magnetic domain, but is hardly stretched (that is, there is a corresponding magnetic bubble).
is hardly affected by the pulsed magnetic field, so Bloch line writing is not performed.
以−ヒの様にして、メジャーラインの磁気バブルの有無
による情報をブロッホラインによる情報に変換して情報
記録が行なわれる。As described below, information is recorded by converting information based on the presence or absence of magnetic bubbles on major lines into information based on Bloch lines.
しかしながら、上記の様な従来のブロッホラインメモリ
では、メジャーラインにおける磁気バブルの転送速度に
よって記録速度が制約されるという難点がある。However, the conventional Bloch line memory as described above has a drawback in that the recording speed is limited by the transfer speed of magnetic bubbles in the major line.
また、ストライプ磁区と磁気バブルとを共存させるため
、メジャーライン部とマイナーループ部とでバイアス磁
界を変化させる工夫が必要である。Furthermore, in order to coexist the striped magnetic domains and magnetic bubbles, it is necessary to devise a method to change the bias magnetic field between the major line portion and the minor loop portion.
更に、ブロッホラインな磁壁内で転送するのに印加され
る磁界が磁気バブル転送に影響を与えるので、ブロッホ
ラインメモリ駆動のために外部から印加される磁界のマ
ージンが極めて狭いという難点もある。Furthermore, since the magnetic field applied to transfer within the Bloch line domain wall affects magnetic bubble transfer, there is also the drawback that the margin of the magnetic field applied from the outside for driving the Bloch line memory is extremely narrow.
そこで、本発明は、以上の様な従来のブロッホラインメ
モリの情報記録における問題点を解決し、より高速な情
報記録が可能で外部印加磁界のマージンの広いブロッホ
ラインメモリを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in information recording in conventional Bloch line memories, and to provide a Bloch line memory that is capable of faster information recording and has a wider margin for externally applied magnetic fields. do.
［問題点を解決するための手段］
本発明によれば、以上の如き目的を達成するものとして
、
磁性薄膜中の磁区の周囲に形成された磁壁内におけるブ
ロッホラインを用いて情報の記録を行なうブロッホライ
ンメモリにおいて、磁区のブロッホライン書込み部に磁
性薄膜の面内磁気異方性を制御する手段を有することを
特徴とする。ブロッホラインメモリ、
が提供される。[Means for Solving the Problems] According to the present invention, in order to achieve the above objects, information is recorded using Bloch lines within domain walls formed around magnetic domains in a magnetic thin film. The Bloch line memory is characterized in that the Bloch line writing portion of the magnetic domain has means for controlling in-plane magnetic anisotropy of the magnetic thin film. Bloch line memory, is provided.
［実施例］
以下１図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説明
する。[Example] A specific example of the present invention will be described below with reference to one drawing.
第１図は本発明によるブロッホラインメモリの第１の実
施例のブロッホライン書込み部の近傍を示す部分平面図
であり、第２図はその部分断面斜視図である。FIG. 1 is a partial plan view showing the vicinity of a Bloch line writing section of a first embodiment of a Bloch line memory according to the present invention, and FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view thereof.
図において、２はＧＧＧ等の非磁性ガーネット基板であ
り、４は該基板上に形成された磁性ガーネット薄膜であ
る。該磁性薄膜中にはＸ方向に細長いストライブ状の平
面形状を有する磁区６が複数並列に配列形成されている
。該磁区６内においては磁化の向きは上向きであり、一
方磁区６外の磁性薄膜４では磁化の向きは下向きである
。８は該ストライプ磁区６の周囲の磁壁である。また、
■、は下向きのバイアス磁界である。これらは上記第７
図におけると同様である。In the figure, 2 is a non-magnetic garnet substrate such as GGG, and 4 is a magnetic garnet thin film formed on the substrate. In the magnetic thin film, a plurality of magnetic domains 6 having a stripe-like planar shape elongated in the X direction are arranged in parallel. The direction of magnetization within the magnetic domain 6 is upward, while the direction of magnetization in the magnetic thin film 4 outside the magnetic domain 6 is downward. 8 is a domain wall around the striped magnetic domain 6. Also,
■ is a downward bias magnetic field. These are the 7th above
It is the same as in the figure.
磁性薄膜４の表面にはスペーシング層ＩＩが付与されて
いる。該スペーシング層１において、各ストライプ磁区
６の先端部には該磁区の幅とほぼ同一の幅を有する圧電
素子１５が設けられている。尚、第１図においてはスペ
ーシング層Ｉ＋の図示が省略されている。上記圧電素子
１５は、第２図に示される様に、上記スペーシング層１
１上に形成されている第！の電極層１２と該電極層上に
形成されている圧電体層１３と該圧電体層上に形成され
ている第２の電極層１４とを有している。第１の電極層
１２は接地されており、第２の電極層１４は延長部＋４
ａを経て電源１６及びスイッチ１８の直列接続に接続さ
れている。尚、該電源及びスイッチに対し、コンデンサ
２０が並列に接続されている。そして、スイッチ１８の
０Ｎ−ＯＦＦを制御して第１の電極層１２と第２の電極
層重４との間に電圧を印加することにより、圧電素子１
５をＸ方向に収縮させることができる。A spacing layer II is provided on the surface of the magnetic thin film 4. In the spacing layer 1, a piezoelectric element 15 having a width substantially equal to the width of the magnetic domain is provided at the tip of each striped magnetic domain 6. In addition, illustration of the spacing layer I+ is omitted in FIG. The piezoelectric element 15 includes the spacing layer 1 as shown in FIG.
The first formed on 1! It has an electrode layer 12, a piezoelectric layer 13 formed on the electrode layer, and a second electrode layer 14 formed on the piezoelectric layer. The first electrode layer 12 is grounded and the second electrode layer 14 is connected to the extension +4
a to a series connection of a power supply 16 and a switch 18. Note that a capacitor 20 is connected in parallel to the power source and switch. Then, by controlling ON-OFF of the switch 18 and applying a voltage between the first electrode layer 12 and the second electrode layer 4, the piezoelectric element 1
5 can be contracted in the X direction.
２２．２４は複数の磁区６に関し共通に設けられた通電
用導体パターンであり、これらは不図示の電源に接続さ
れている。これらを含んで面内磁気異方性制御手段が構
成される１図では３つのマイナーループ（１）、 （
１１）、 （ＩＩＩ）が示されている。Reference numerals 22 and 24 are conductor patterns for conducting electricity that are provided in common for a plurality of magnetic domains 6, and these are connected to a power source (not shown). In Figure 1, the in-plane magnetic anisotropy control means includes these three minor loops (1), (
11), (III) is shown.
上記スペーシング層ＩＩとしてはたとえばＳｉＯ２％Ｐ
ＩＱを用いることができる。該スペーシング層は圧電素
子１５により磁性薄膜４内に生ぜしめられる応力の大き
さを適度なものとする作用を有する。As the spacing layer II, for example, SiO2%P
IQ can be used. The spacing layer has the function of moderating the magnitude of stress generated in the magnetic thin film 4 by the piezoelectric element 15.
上記圧電体層＋３としてはたとえば窒化アルミニウム（
ＡＩＮｘ）、ｒ３ａＴｉ０３を用いることができる。As the piezoelectric layer +3, for example, aluminum nitride (
AINx), r3aTi03 can be used.
上記圧電素子１５は常法により薄膜堆積及びフォトリソ
グラフィーの技術を用いて形成することができる。本実
施例では該圧電素子の圧電体層１３を形成する時に該圧
電素子の下方の磁性薄膜部分に応力が発生しない様に条
件を設定する。The piezoelectric element 15 can be formed by conventional methods using thin film deposition and photolithography techniques. In this embodiment, when forming the piezoelectric layer 13 of the piezoelectric element, conditions are set so that no stress is generated in the magnetic thin film portion below the piezoelectric element.
尚、本実施例においては、磁性薄膜４の［０１１］方向
かＸ方向とされており、更に［１１１］方向の磁歪定数
をλ１１１とし［１００］方向の磁歪定数をλ１００と
して、λ１１１の絶対値が九ＺＧ。In this example, the [011] direction or the X direction of the magnetic thin film 4 is assumed, and further, the magnetostriction constant in the [111] direction is λ111, the magnetostriction constant in the [100] direction is λ100, and the absolute value of λ111 is is nine ZG.
の絶対値よりも十分に大きく、λ１１１は負である。is sufficiently larger than the absolute value of λ111, and λ111 is negative.
上記圧電素子１５を駆動し、圧電体層１３に電圧を印加
すると該圧電体層は収縮し、第２図に示される様に、磁
性薄膜４内において圧電素子１５の下方（即ちｘｌ−ｘ
２間）では引張応力が発生せしめられ、一方その影響で
該圧電素子１５のＸ方向両側隣接部の下では圧縮応力が
発生せしめられる。When the piezoelectric element 15 is driven and a voltage is applied to the piezoelectric layer 13, the piezoelectric layer contracts, and as shown in FIG.
2), tensile stress is generated, while compressive stress is generated under the adjacent portions on both sides of the piezoelectric element 15 in the X direction.
第３図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ圧電体層１３に電圧を
印加した時の第２図の断面（ｘ−ｚ面）における磁性薄
膜内のＸ方向応力０ 及びｙ方向翼
応力０ を示すグラフである。このグラフでは引張応力
を正とし圧縮応力を負として示している。FIGS. 3(a) and 3(b) show the X-direction stress 0 and the y-direction blade stress 0 in the magnetic thin film in the cross section (x-z plane) of FIG. 2 when a voltage is applied to the piezoelectric layer 13, respectively. This is a graph showing. In this graph, tensile stress is shown as positive and compressive stress is shown as negative.
図示される様に、Ｘ方向応力は圧電素子エツジ部分（Ｘ
ｌ 、 Ｘ２ ）で引張応力から圧縮応力へと急激に変
化している。これに対し、Ｘ方向応力は圧電素子エツジ
部分で引張応力のままなだらかに０へと変化している。As shown in the figure, the stress in the X direction is the piezoelectric element edge portion (X
l, X2), there is a sudden change from tensile stress to compressive stress. On the other hand, the stress in the X direction gradually changes to 0 at the edge portion of the piezoelectric element while maintaining the tensile stress.
磁性薄膜４内においてＸ方向応力０ により逆磁歪効果
で生ぜしめられるＸ方向磁気異方性の異方性定数Ｋ 及
びＸ方向応力０ により逆磁歪効ｘ
ｙ果で生ぜしめられるＸ方向磁気
異方性の異方性定数Ｋ は、以下の式で表される。The anisotropy constant K of the X-direction magnetic anisotropy produced by the inverse magnetostrictive effect due to the X-direction stress 0 in the magnetic thin film 4 and the inverse magnetostrictive effect x due to the X-direction stress 0
The anisotropy constant K of the X-direction magnetic anisotropy produced in the y-axis is expressed by the following formula.
Ｋ ＝−（３／２）λＡｌｌ ・σ８Ｋ ＝−（３
／２）λ１１１’Ｏｙ
る。K = - (3/2) λAll ・σ8K = - (3
/2) λ111'Oy.
以下、本実施例におけるブロッホライン書込み動作を説
明する。The Bloch line write operation in this embodiment will be explained below.
第５図（ａ）〜（ｃ）は本実施例におけるブロッホライ
ン書込み時のブロッホライン書込み部の磁壁磁化の挙動
を示す図である。FIGS. 5(a) to 5(c) are diagrams showing the behavior of domain wall magnetization in the Bloch line writing portion during Bloch line writing in this embodiment.
第５図（ａ）は初期状態を示す。磁壁磁化はストライプ
磁区６の艮手方向即ちｙ方向を向いており、但し磁性薄
膜表面部分では周囲の磁区からの漏れ磁界の影響を受け
て磁壁磁化は磁壁厚さ方向即ちＸ方向を向いている。FIG. 5(a) shows the initial state. The domain wall magnetization is oriented in the direction of the stripe magnetic domain 6, that is, the y direction, but in the surface portion of the magnetic thin film, due to the influence of the leakage magnetic field from the surrounding magnetic domains, the domain wall magnetization is oriented in the direction of the domain wall thickness, that is, the X direction. .
いま、記録情報に従いマイナーループ（り。Now, according to the recorded information, there is a minor loop (ri).
（ＩＩＩ）についてはブロッホライン書込みを行ない且
つマイナーループ（ＩＩ）についてはブロッホライン書
込みを行なわないものとする。この場合は、第１図に示
される様に、（＋）、（Ｉｎ）に関するスイッチ１８は
ＯＮとされ且つ（１１）に関するスイッチはＯＦＦとさ
れる。これにより、（＋）、 （ＩＩＩ）に対応する
圧電素子＋５の圧電体層１３に電圧が印加され磁性薄膜
に歪を生じ、上記第２図〜第４図に関し説明した様に圧
電素子１５の下方の磁壁８にはｙ方向に大きな磁気異方
性が発生して、上記磁性薄膜表面のＸ方向磁化が不安定
化する。これに対し、（ＩＩ＞に対応する圧電素子１５
の下方の磁壁８には磁気異方性の発生がないので、（１
）、（［）に比べて磁性薄膜表面のＸ方向磁化は安定で
ある。Bloch line writing is performed for (III), and Bloch line writing is not performed for minor loop (II). In this case, as shown in FIG. 1, the switches 18 for (+) and (In) are turned on, and the switches for (11) are turned off. As a result, a voltage is applied to the piezoelectric layer 13 of the piezoelectric element +5 corresponding to (+) and (III), causing distortion in the magnetic thin film, and as explained in connection with FIGS. 2 to 4 above, the piezoelectric layer 13 of the piezoelectric element 15 A large magnetic anisotropy occurs in the y-direction in the lower domain wall 8, and the X-direction magnetization on the surface of the magnetic thin film becomes unstable. On the other hand, the piezoelectric element 15 corresponding to (II>
Since no magnetic anisotropy occurs in the domain wall 8 below (1
), ([), the X-direction magnetization of the magnetic thin film surface is stable.
次に、第１図及び第５図（ｂ）に示される様に、磁壁磁
化の向きと逆向きに磁性薄膜面に沿った磁界Ｈｉｐを印
加しながら、導体パターン２２．２４に対しそれぞれ矢
印で示される向きにパルス電流１１．１２を流す。上記
圧電素子１５に印加する電圧と上記面内磁界ＩＩ ｉ
ｌ）の大きさと上記パルス電流１１．＋２の大きさとを
適正に設定することにより、（＋）、 （ＩＩＩ）に
ついて第５図（ｂ）に示される様に不安定化磁化の存在
する磁性薄膜表面部分から水平ブロッホライン２６が発
生する。Next, as shown in FIGS. 1 and 5(b), while applying a magnetic field Hip along the magnetic thin film surface in the opposite direction to the domain wall magnetization direction, the conductor patterns 22 and 24 are indicated by arrows, respectively. A pulsed current 11.12 is applied in the direction shown. The voltage applied to the piezoelectric element 15 and the in-plane magnetic field II i
l) and the above pulse current 11. By appropriately setting the magnitude of +2, horizontal Bloch lines 26 are generated from the surface portion of the magnetic thin film where destabilized magnetization exists, as shown in FIG. 5(b) for (+) and (III). .
そしてついには、第５図（Ｃ）に示される様に、−ヒ記
水・トブロッホライン２８がバンチスルーして、１対の
ブロッホライン２８．３０が生ぜしめられる。Finally, as shown in FIG. 5(C), the water-Tobloch line 28 bunches through, producing a pair of Bloch lines 28 and 30.
この間、（１１）については、磁性薄膜表面部分の磁壁
磁化は比較的安定であるので第５図（ａ）の状態のまま
である。During this time, regarding (11), since the domain wall magnetization of the surface portion of the magnetic thin film is relatively stable, it remains in the state shown in FIG. 5(a).
以上の様にして、記録情報に従って所望のストライプ磁
区の磁壁にブロッホラインを書込むことができる。In the manner described above, Bloch lines can be written on the domain walls of desired striped magnetic domains according to the recorded information.
本実施例では、磁区先端部を引伸ばすことなしにブロッ
ホライン書込みを行なうので、極めて短かい時間で情報
記録を行なうことができる。また１本実施例の様な並列
的制御に代えてシリアルな制御を行なっても、従来の磁
気バブル転送の場合に比べ十分高速な記録が可能である
。In this embodiment, since Bloch line writing is performed without stretching the magnetic domain tips, information can be recorded in an extremely short time. Further, even if serial control is performed instead of parallel control as in this embodiment, sufficiently high-speed recording is possible compared to the conventional magnetic bubble transfer.
更に、上記実施例によれば、磁気バブルを用いないので
、バイアス磁界を部分的に変化させる必要がなく１口つ
ブロッホライン転送用に外部から印加する磁界マージン
を広くすることができる。Further, according to the above embodiment, since magnetic bubbles are not used, there is no need to partially change the bias magnetic field, and the margin of the externally applied magnetic field for single Bloch line transfer can be widened.
また、上記実施例では圧電素子の非動作時において磁性
薄膜に初期応力が存在しない例が示されているが、逆に
圧電素子の形成により磁性薄膜に初期応力を与えておき
圧電素子の動作により磁性薄膜の応力をなくする様にし
てもよい。In addition, although the above embodiment shows an example in which there is no initial stress in the magnetic thin film when the piezoelectric element is not in operation, conversely, initial stress is applied to the magnetic thin film by forming the piezoelectric element, and when the piezoelectric element operates, The stress in the magnetic thin film may be eliminated.
第６図（ａ）は本発明によるブロッホラインメモリの第
２の実施例のブロッホライン書込み部の近傍を示す部分
平面図であり、第６図（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である
。これらの図において、上記第１図〜第５図におけると
同様の部材には同一の符号が付されている。FIG. 6(a) is a partial plan view showing the vicinity of the Bloch line writing section of a second embodiment of the Bloch line memory according to the present invention, and FIG. 6(b) is a sectional view thereof taken along line BB. In these figures, the same members as in FIGS. 1 to 5 are given the same reference numerals.
本実施例では、面内磁気異方性制御手段の構成要素とし
て上記第１寅施例の様な圧電素子を用いる代りに同様パ
ターンの光歪素子３２を用いている。そして、該光歪素
子に対しレーザ光ビームをスポット状に照射し且つ該ビ
ームスポットをＢ−Ｂ方向に走査するための手段（不図
示）が配置されている。該ビームスポット走査手段は、
走査時に各光歪素子３２の部分において記録情報に従っ
て光ＯＮ −ＯＦ Ｆ’を制御することができる。In this embodiment, instead of using the piezoelectric element as in the first embodiment, a photostrictive element 32 having a similar pattern is used as a component of the in-plane magnetic anisotropy control means. A means (not shown) is disposed for irradiating the photostrictive element with a laser beam in a spot shape and scanning the beam spot in the B-B direction. The beam spot scanning means includes:
During scanning, light ON-OFF' can be controlled in accordance with recorded information in each photostrictive element 32.
上記光歪素子３２はたとえばＰＬＺＴ等からなる。The photostrictive element 32 is made of, for example, PLZT.
本実施例において、情報記録時には、記録情報に従いマ
イナーループ（１）、（ｎ）についてはブロッホライン
書込みを行なわず且つマイナーループ（Ｉｎ）について
はブロッホライン書込みを行なうものとすると、ビーム
スポット走査に際し、第６図（ｂ）に示される様に、（
＋）。In this embodiment, when recording information, Bloch line writing is not performed for minor loops (1) and (n) according to the recorded information, and Bloch line writing is performed for minor loop (In). , as shown in Figure 6(b), (
+).
（【Ｉ）に対応する光歪素子部分ではレーザ光照射が行
なわれず且つ（ＩＩＩ）に対応する光歪素子部分ではレ
ーザ光照射が行なわれてスポットＳが形成される。これ
により、（■）に対応する光歪素子部分にて誘電分極が
発生し、それにともない磁性薄膜４に上記第１実施例の
場合と同様な歪を生ずる。Laser light irradiation is not performed on the photostrictive element portion corresponding to (I), and laser light irradiation is performed on the photostrictive element portion corresponding to (III), so that a spot S is formed. As a result, dielectric polarization occurs in the photostrictive element portion corresponding to (■), and the same strain as in the first embodiment is generated in the magnetic thin film 4.
以下同様に、面内磁界Ｈｉｐを印加し導体パターン２２
．２４にパルス電流１１．１２を流すと、（＋）、（Ｉ
Ｉ）についてはブロッホライン書込みがなされないが、
（Ｉｎ）についてはブロッホライン書き込みがなされる
。Similarly, the in-plane magnetic field Hip is applied to the conductor pattern 22.
．． When a pulse current of 11.12 is applied to 24, (+), (I
Bloch line writing is not done for I), but
Bloch line writing is performed for (In).
光歪現象には緩和時間があるので、レーザ光 ′
ビームスポット走査の周期を該緩和時間に対応させるこ
とにより、新たなビームスポット照射時には前回のビー
ムスポット照射時の歪がなくなる様にすることができる
。Since the optical distortion phenomenon has a relaxation time, the laser beam ′
By making the period of beam spot scanning correspond to the relaxation time, it is possible to eliminate the distortion caused by the previous beam spot irradiation when a new beam spot is irradiated.
本実施例においても、上記第１実施例と同様の効果が得
られる。また、本実施例によれば、上記第１実施例に比
べて磁性薄膜４上に形成するパターンが少なくてすむ。In this embodiment as well, the same effects as in the first embodiment described above can be obtained. Furthermore, according to this embodiment, fewer patterns are required to be formed on the magnetic thin film 4 than in the first embodiment.
［発明の効果］
以上の様な本発明のブロッホラインメモリによれば、磁
区のブロッホライン書込み部に磁性薄膜の面内磁気異方
性を制御する手段を有するので、情報記録に際しメジャ
ーラインから磁気バブルを転送することなく■つ磁区引
伸ばしを行なうことなしにブロッホライン書込みが実行
でき、かくして高速な情報記録が可能となる。[Effects of the Invention] According to the Bloch line memory of the present invention as described above, since the Bloch line writing portion of the magnetic domain has means for controlling the in-plane magnetic anisotropy of the magnetic thin film, the magnetic Bloch line writing can be performed without transferring bubbles or stretching the magnetic domain, thus enabling high-speed information recording.
更に、本発明によれば、磁気バブルを用いないので、外
部印加磁界のマージンを広くとることができる。Furthermore, according to the present invention, since magnetic bubbles are not used, it is possible to have a wide margin for the externally applied magnetic field.
加えて、本発明によれば、情報記録に際し磁区引伸ばし
を行なう必要がないので、情報記録動作がより安定化す
るとともに周辺回路の簡略化が可能となる。In addition, according to the present invention, there is no need to stretch the magnetic domain when recording information, so that the information recording operation becomes more stable and the peripheral circuitry can be simplified.
第１図は本発明によるブロッホラインメモリのブロッホ
ライン−を込み部の近傍を示す部分平面図であり、第２
図はその部分断面斜視図である。
第３図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ磁性薄膜内のＸ方向応
力及びＸ方向応力を示すグラフである。
第４図は磁性薄膜内の磁気異方性を示すグラフである。
第５図（ａ）〜（ｃ）は本発明ブロッホラインメモリに
おけるブロッホライン書込み時のブロッホライン書込み
部の磁壁磁化の挙動を示す図である。
第６図（ａ）は本発明によるブロッホラインメモリのブ
ロッホライン書込み部の近傍を示す部分・Ｌ面図であり
、第６図（ｂ）はその【３−Ｂ断面図である。
第７図はブロッホラインメモリを構成する磁性体構造の
模式的斜視図である。
２：基板、 ４：Ｆｄ１性薄膜薄膜：磁区、
８：磁壁。
＋０．２８．３０：ブロッホライン、
Ｉｌニスベーシング層、
１５：圧電素子、
２２．２４：導体パターン、
３２：光歪索子。
代理人 弁理士 山 下 穣 平
第３図
第４図
第５図
第６図（０）
６りＨｌｐ
第６図（ｂ）
（ｒ） Ｏｒ） （Ｉｆｆ）第
７ 図FIG. 1 is a partial plan view showing the vicinity of the Bloch line memory part of the Bloch line memory according to the present invention;
The figure is a partially sectional perspective view thereof. FIGS. 3(a) and 3(b) are graphs showing the X-direction stress and the X-direction stress in the magnetic thin film, respectively. FIG. 4 is a graph showing magnetic anisotropy within a magnetic thin film. FIGS. 5(a) to 5(c) are diagrams showing the behavior of the domain wall magnetization of the Bloch line writing portion during Bloch line writing in the Bloch line memory of the present invention. FIG. 6(a) is a partial L-view showing the vicinity of the Bloch-line writing portion of the Bloch-line memory according to the present invention, and FIG. 6(b) is a sectional view taken along line 3-B. FIG. 7 is a schematic perspective view of the magnetic structure constituting the Bloch line memory. 2: Substrate, 4: Fd1 thin film thin film: magnetic domain,
8: Domain wall. +0.28.30: Bloch line, Il varnish basing layer, 15: piezoelectric element, 22.24: conductor pattern, 32: photostrictive cord. Agent Patent Attorney Jo Taira Yamashita Figure 3 Figure 4 Figure 5 Figure 6 (0) 6ri Hlp Figure 6 (b) (r) Or) (Iff) Figure 7
Claims (3)
けるブロッホラインを用いて情報の記録を行なうブロッ
ホラインメモリにおいて、磁区のブロッホライン書込み
部に磁性薄膜の面内磁気異方性を制御する手段を有する
ことを特徴とする、ブロッホラインメモリ。(1) In a Bloch line memory that records information using Bloch lines in a domain wall formed around a magnetic domain in a magnetic thin film, the in-plane magnetic anisotropy of the magnetic thin film is controlled in the Bloch line writing part of the magnetic domain. A Bloch line memory, characterized in that it has means for.
た圧電素子と該圧電素子に電圧を印加する手段とを含ん
でなる、特許請求の範囲第１項のブロッホラインメモリ
。(2) The Bloch line memory according to claim 1, wherein the in-plane magnetic anisotropy control means includes a piezoelectric element provided on the surface of the magnetic thin film and means for applying a voltage to the piezoelectric element.
た光歪素子と該光歪素子に光を照射する手段とを含んで
なる、特許請求の範囲第１項のブロッホラインメモリ。(3) The Bloch line memory according to claim 1, wherein the in-plane magnetic anisotropy control means includes a photostrictive element provided on the surface of the magnetic thin film and means for irradiating the photostrictive element with light. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62282023A JPH01125789A (en) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | Bloch line memory |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62282023A JPH01125789A (en) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | Bloch line memory |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01125789A true JPH01125789A (en) | 1989-05-18 |
Family
ID=17647159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62282023A Pending JPH01125789A (en) | 1987-11-10 | 1987-11-10 | Bloch line memory |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01125789A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04357321A (en) * | 1991-06-03 | 1992-12-10 | Toshiba Corp | Device for supporting with static pressure fluid |
-
1987
- 1987-11-10 JP JP62282023A patent/JPH01125789A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04357321A (en) * | 1991-06-03 | 1992-12-10 | Toshiba Corp | Device for supporting with static pressure fluid |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4945515A (en) | Memory writing apparatus | |
| KR20010041116A (en) | Magnetic disc device | |
| KR20080064002A (en) | Information storage device using magnetic domain wall movement and method of operating the same | |
| JP7174563B2 (en) | recording device | |
| JP7174564B2 (en) | DATA RECORDING METHOD AND RECORDING DEVICE FOR DOMAIN WALL MOVEMENT DEVICE | |
| JPH01125789A (en) | Bloch line memory | |
| US3793640A (en) | Device for the magnetic domain {37 bubble{38 {11 storage of data | |
| JPH0778987B2 (en) | Bloch line memory and information transfer method thereof | |
| JPH01124186A (en) | Bloch line memory | |
| US4974200A (en) | Method of transferring Bloch lines in the domain wall of a magnetic domain, and a magnetic memory using the method | |
| KR100519772B1 (en) | Magnetic medium using spin-polarized electron and Apparatus of recording data and Recording method using the same | |
| JP2612561B2 (en) | Bloch line memory | |
| US5172336A (en) | Method of transferring Bloch lines | |
| JPH0196891A (en) | Magnetic domain wall fixing method | |
| JP7481930B2 (en) | Magnetic domain wall motion type magnetic nanowire device, data writing method therefor, and recording device | |
| US8000215B2 (en) | Voltage pattern for ferroelectric recording head | |
| JPH01109588A (en) | Bloch line memory | |
| JP2942011B2 (en) | Information storage device | |
| JPS62293583A (en) | Bloch line memory and its manufacture | |
| JPH01124187A (en) | Method for transferring information in bloch line memory | |
| JP2612560B2 (en) | Bloch line memory | |
| JP2616906B2 (en) | Bloch line memory | |
| JPH01125788A (en) | Bloch line transfer method | |
| GB2208143A (en) | Method of transferring Bloch lines | |
| JPH01149286A (en) | Bloch line memory and reproducing method |