JPS5951121B2 - Cylindrical domain material - Google Patents
Cylindrical domain materialInfo
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- JPS5951121B2 JPS5951121B2 JP2125877A JP2125877A JPS5951121B2 JP S5951121 B2 JPS5951121 B2 JP S5951121B2 JP 2125877 A JP2125877 A JP 2125877A JP 2125877 A JP2125877 A JP 2125877A JP S5951121 B2 JPS5951121 B2 JP S5951121B2
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- bubble
- temperature
- bubble diameter
- 4πms
- rare earth
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、円筒磁区素子用ガーネット材料において、カ
リウムの代りにゲルマニウムまたはシリコンを使いその
イオン価数を補償するために希土類イオン位置に+2価
の陽イオン(Ca)を入れた材料の中で、希土類イオン
としてSmイオン、Tmイオンを含み、それぞれの濃度
y、zがそれぞれ0.15≦y≦0.3、0.2≦z≦
0.6であり、またCa濃度Xが0.6≦X≦0.95
である円筒磁区材料に関するものである。Detailed Description of the Invention The present invention uses germanium or silicon instead of potassium in a garnet material for a cylindrical magnetic domain element, and in order to compensate for the ion valence, a +2-valent cation (Ca) is added to the rare earth ion position. Among the materials put in, Sm ions and Tm ions are included as rare earth ions, and the respective concentrations y and z are 0.15≦y≦0.3 and 0.2≦z≦, respectively.
0.6, and Ca concentration X is 0.6≦X≦0.95
This relates to a cylindrical magnetic domain material.
現在円筒磁区素子は情報処理産業に新しい局面を開く可
能性を有する素子として注目されている。Currently, cylindrical magnetic domain elements are attracting attention as elements that have the potential to open up a new phase in the information processing industry.
しかし、今後この素子が大きく発展するためには材料の
一層の開発が望まれている。まず、ビット密度を高くす
ることが重要になつてきた。その結果として複合希土類
鉄ガーネットが注目されてきた。これらのガーネットで
はバブルの移動速度を高くするために希土類イオン濃度
は必要最小限に抑えている。必要最小限の量はバブルの
安定性を決める一軸磁気異方性エネルギーの限界値に関
係する。バブル径はその材料の特性長(1)によつて規
定される。lは磁壁エネルギー密度(σw)と飽和磁化
(Ms)を使つて、を=−2(1)
4πMo
と表わせる。However, in order for this device to develop significantly in the future, further development of materials is desired. First, it has become important to increase bit density. As a result, composite rare earth iron garnets have attracted attention. In these garnets, the rare earth ion concentration is kept to the minimum necessary to increase the bubble movement speed. The minimum required amount is related to the limit value of the uniaxial magnetic anisotropy energy that determines the stability of the bubble. The bubble diameter is defined by the characteristic length (1) of the material. l can be expressed as = -2(1) 4πMo using domain wall energy density (σw) and saturation magnetization (Ms).
山式からバブル径が小さい材料を作るためには、lを小
さくしなければならない。そのためには材料の4πMs
を大きくするか、またはσwを小さくしなければならな
い。さらにバブル材料になるための条件は一軸磁気異方
性磁場(Hk)と4πMsその同にHk>4πMsが充
されなければなちない。即ち次式で決められるq値を1
より大きくしなければならない。In order to create a material with a small bubble diameter from the mountain type, l must be made small. For this purpose, the material's 4πMs
must be increased or σw must be decreased. Furthermore, the conditions for becoming a bubble material include a uniaxial magnetic anisotropy field (Hk), 4πMs, and Hk>4πMs. In other words, the q value determined by the following formula is 1
It has to be bigger.
q=−(2
)πMs
現在バブル径をなるべく小さくしてビット密度をフ高く
することは量産、コスト等の点から肝要になつてきてい
る。q=-(2)πMs Currently, it is becoming important to increase the bit density by making the bubble diameter as small as possible from the viewpoint of mass production, cost, etc.
バブル径を小さくした場合のバブルの安定性をよくする
ための条件として以下の3点を考えなければならない。The following three points must be considered as conditions for improving bubble stability when the bubble diameter is reduced.
丁(a)特性長(1)と磁壁の巾(lw)との比が現在
の8μmバブル材料と同じにとれること。(a) The ratio of the characteristic length (1) to the domain wall width (lw) should be the same as the current 8 μm bubble material.
つまり、q≧3.5になること。(b)バブル径として
81ととると、81<3.0μmであること。In other words, q≧3.5. (b) If 81 is taken as the bubble diameter, 81<3.0 μm.
(c)駆動磁場(Hr)をできるだけ小さい値にするた
めに4πMsはできるだけ小さくすること。(c) 4πMs should be made as small as possible in order to make the driving magnetic field (Hr) as small as possible.
11.q値の関係は l=(2A/πMミ)”←”q”←” (3)となる。11. The relationship between q value is l=(2A/πMmi)”←”q”←” (3).
Aは交換相互作用定数で、ここでは2×10−7Erg
/Cmとおいている。A is the exchange interaction constant, here 2×10-7Erg
/Cm.
そうすると、q≧3.5および81=バブル径なる条件
を充すように材料特性を決めていくと、バブル径を小さ
くするほど4πMsを大きくしなければならない。例え
ば3μmバブルにすると4πMsは250ガウス以上に
しなければならない。このように4πMsを高くしてい
くと、バブル消失磁場(HcOl)も高くなつてくる。
バブル径が大きいときの材料と同じ元素を含む材料で4
πMsだけを高くしていくと、それに従つて材料のキユ
リー温度も高くなる。このような傾向は、素子として組
立てられたとき素子性能の温度特性に大きな影響をもつ
てくる。Then, when material properties are determined so as to satisfy the conditions q≧3.5 and 81=bubble diameter, the smaller the bubble diameter is, the larger 4πMs must be. For example, for a 3 μm bubble, 4πMs must be 250 Gauss or more. As 4πMs is increased in this way, the bubble disappearance magnetic field (HcOl) also becomes higher.
4 with a material containing the same elements as the material when the bubble diameter is large.
When only πMs is increased, the Curie temperature of the material also increases accordingly. Such a tendency has a great influence on the temperature characteristics of device performance when assembled as a device.
現在、素子に使うバイアス磁場用強磁性体としてバリウ
ムフエライトが考えられているが、これの残留フラツク
ス密度(Br)の温度係数は室温付近でその変化の様子
は100℃付近までの範囲.に亘つて直線的であること
が知られている。従つてバブルの消失磁場(HcOl)
の温度条件も−0.19%/Degになつていることが
材料に対する一つの要請とされている。しかし、上述の
ような材料におけるバブル径と4πMsとの関係はバブ
ル消.失磁場の温度依存にバブル径依存をもたらしてく
る。このバブル径依存は非希土類イオンを主成分とした
ガーネツトにおいては0℃〜100℃の温度範囲でバブ
ル径が小さくなるほど温度特性は悪くなる。例えば、3
μmバブル径材料についていえSば、4f殻に7個以上
の電子がつまつている希土類イオンをつかうことなしに
、バブル消失磁場の温度特性が室温付近で−0.19%
/Degであり、o℃から100℃付近までの温度範囲
に亘つてその変化の様子が直線的になつている材料を得
ることは難しかつた。本発明は以上の点を考慮し、希土
類イオンの中の4f殻に12個の電子をもつツリウムイ
オンを使うことによつて7μmバブル以下の微小バブル
において室温付近でバブル消失磁場(HcOl)の温度
特性が−0.19%/Degでかつ、HcOlの温度変
化が0℃から90℃付近までの温度範囲で直線的になつ
た材料を提供するものである。Currently, barium ferrite is being considered as a ferromagnetic material for bias magnetic fields used in devices, but the temperature coefficient of its residual flux density (Br) is around room temperature, and its change is in the range up to around 100°C. It is known that it is linear over . Therefore, the bubble's vanishing magnetic field (HcOl)
One of the requirements for the material is that the temperature condition is -0.19%/Deg. However, the relationship between the bubble diameter and 4πMs in the above-mentioned materials is based on bubble extinction. This brings about the bubble diameter dependence on the temperature dependence of the demagnetizing field. This dependence on bubble diameter is such that in a garnet containing non-rare earth ions as a main component, the temperature characteristics become worse as the bubble diameter becomes smaller in the temperature range of 0 DEG C. to 100 DEG C. For example, 3
Regarding μm bubble diameter materials, in the case of S, the temperature characteristic of the bubble disappearance magnetic field is -0.19% near room temperature without using rare earth ions with 7 or more electrons packed in the 4f shell.
/Deg, and it has been difficult to obtain a material whose change is linear over the temperature range from 0°C to around 100°C. In consideration of the above points, the present invention uses a thulium ion with 12 electrons in the 4F shell among rare earth ions to generate a bubble extinguishing magnetic field (HcOl) temperature near room temperature in a micro bubble of 7 μm or less. The present invention provides a material having characteristics of -0.19%/Deg and in which the temperature change of HcOl is linear in the temperature range from 0°C to around 90°C.
以下実施例により詳細に説明する。第1図は、Y3−X
−y−ZCaXSmyTmZ,Fe5−XGeXOl2
ガーネツトで作つた7μmバブル4μmバブルおよび2
μmバブルのバブル消失磁場HcOlの温度依存を示し
ている。This will be explained in detail below using examples. Figure 1 shows Y3-X
-y-ZCaXSmyTmZ, Fe5-XGeXOl2
7μm bubble made of garnet 4μm bubble and 2
It shows the temperature dependence of the bubble disappearance magnetic field HcOl of μm bubbles.
第1図の1,2,3がそれぞれ7μmバブル、4μmバ
ブルおよび2μmバブルに対する測定結果である。これ
らの材料におけるzはそれぞれ0.3、0.4および0
.55であつた。バブル径を小さくするにつれてzを大
きくしなければならないのは材料のキユリー温度が上昇
することと関係がある。なお、yは0.25に固定して
いる。Xは、バブル径が大きくなるにつれて大きくなつ
ており、0.8≦X<0.9の範囲にある。これらの3
つの材料でHcOlの温度特性は室温付近でそれぞれ−
0.18、−0.19、−0.19%/Degとなり、
かつ、0.℃から90℃付近までの温度範囲でHcOl
の変化はほぼ直線になるものが得られた。このように膜
中のGe量を変えて材料の4πMsを調整し、かつ、ツ
リウムイオン置換量を調整することにより、温度特性を
バイヤス磁場用バリウムフエライトの残留磁束密度(B
r)の温度特性に合せた材料で、バブル径が7μmから
2μmまでのバブル素子用エピタキシヤルガーネツト膜
を提示している。エピキタシヤル膜は希土類ガーネツト
膜の成長に使われているのと同じデツピング法を用いた
液相エピキタシヤル法で作つた。1, 2, and 3 in FIG. 1 are the measurement results for 7 μm bubbles, 4 μm bubbles, and 2 μm bubbles, respectively. z in these materials is 0.3, 0.4 and 0 respectively
.. It was 55. The reason why z must be increased as the bubble diameter is decreased is related to the increase in the Curie temperature of the material. Note that y is fixed at 0.25. X increases as the bubble diameter increases, and is in the range of 0.8≦X<0.9. These 3
The temperature characteristics of HcOl for the two materials are - around room temperature, respectively.
0.18, -0.19, -0.19%/Deg,
And 0. HcOl in the temperature range from ℃ to around 90℃
The change in was almost linear. By changing the amount of Ge in the film to adjust the 4πMs of the material and adjusting the amount of thulium ion replacement, the temperature characteristics can be adjusted to the residual magnetic flux density (B) of barium ferrite for bias magnetic fields.
We present epitaxial garnet films for bubble devices with bubble diameters from 7 μm to 2 μm, which are made of materials tailored to the temperature characteristics of r). The epitaxial film was fabricated using a liquid phase epitaxial method using the same depping method used to grow rare earth garnet films.
Claims (1)
m_yTm_zFe_5_−_xM_xO_1_2(M
はSiまたはGe、)で示される円筒磁区素子用ガーネ
ットエピタキシャル膜においてサマリウム(Sm)の濃
度yが0.15≦y≦0.3、ツリウム(Tm)の濃度
zが0.2≦z≦0.6であり、カルシウム(Ca)お
よびゲルマニウム(Ge)またはシリコン(Si)の濃
度xが0.6≦x≦0.95であることを特徴とする円
筒磁区材料。1 General formula Y_3_-_x_-_y_-_zCa_xS
m_yTm_zFe_5_-_xM_xO_1_2(M
In the garnet epitaxial film for a cylindrical magnetic domain element represented by Si or Ge, the concentration y of samarium (Sm) is 0.15≦y≦0.3, and the concentration z of thulium (Tm) is 0.2≦z≦0. .6, and the concentration x of calcium (Ca) and germanium (Ge) or silicon (Si) is 0.6≦x≦0.95.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2125877A JPS5951121B2 (en) | 1977-02-28 | 1977-02-28 | Cylindrical domain material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2125877A JPS5951121B2 (en) | 1977-02-28 | 1977-02-28 | Cylindrical domain material |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS53106498A JPS53106498A (en) | 1978-09-16 |
JPS5951121B2 true JPS5951121B2 (en) | 1984-12-12 |
Family
ID=12050055
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2125877A Expired JPS5951121B2 (en) | 1977-02-28 | 1977-02-28 | Cylindrical domain material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5951121B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6347450A (en) * | 1986-08-13 | 1988-02-29 | 東陶機器株式会社 | Interior bar and its production |
-
1977
- 1977-02-28 JP JP2125877A patent/JPS5951121B2/en not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6347450A (en) * | 1986-08-13 | 1988-02-29 | 東陶機器株式会社 | Interior bar and its production |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS53106498A (en) | 1978-09-16 |
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