JPS61139992A - プロツホラインメモリの再生方法 - Google Patents

プロツホラインメモリの再生方法

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JPS61139992A
JPS61139992A JP59261653A JP26165384A JPS61139992A JP S61139992 A JPS61139992 A JP S61139992A JP 59261653 A JP59261653 A JP 59261653A JP 26165384 A JP26165384 A JP 26165384A JP S61139992 A JPS61139992 A JP S61139992A
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JP
Japan
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magnetic
domain
bloch
bloch line
film
Prior art date
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Pending
Application number
JP59261653A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Oda
織田 仁
Takeo Ono
武夫 小野
Toyonari Sasaki
豊成 佐々木
Hiroshi Yoneda
弘 米田
Mamoru Miyawaki
守 宮脇
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPS61139992A publication Critical patent/JPS61139992A/ja
Priority to US07/660,260 priority patent/US5086409A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C19/00Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
    • G11C19/02Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements
    • G11C19/08Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure
    • G11C19/0875Organisation of a plurality of magnetic shift registers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C19/00Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
    • G11C19/02Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements
    • G11C19/08Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure
    • G11C19/0858Generating, replicating or annihilating magnetic domains (also comprising different types of magnetic domains, e.g. "Hard Bubbles")
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C19/00Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
    • G11C19/02Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements
    • G11C19/08Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure
    • G11C19/0866Detecting magnetic domains

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (1)技術分野 本発明は、固体メモリー、特にブロツホラインメモリー
に関する。
(2)従来技術 現在、コンピューター用外部メモリ、電子ファイルメモ
リ、静止画ファイルメモリ等には、磁気テープ、ウィン
チェスタ−ディスク、ブロクピーディスク、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、テープ及びディスク等の記録媒体と記録、
再生用のヘッ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、トラッキング、媒体とヘッドと
の走行及び摩耗の問題や埃及び振動の問題、更に1光デ
イスク及び光磁気ディスクにおいてはフオーカツシング
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ッ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に、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0.3μm)を使用しても、1チツプ当たり数十Mb
itが記録密度の限界であり、ガーネットに替わるヘキ
サ7工ライト、アモルファス合金等の材料が使用可能に
ならない限シは、磁気バブルメモリにおける高密度化は
困難である。
最近、上記磁気パズルメモリにおける記録密度の限界を
越えるために1プ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、磁性ガーネット膜に生じ
る磁区の周囲に存在する磁壁内に於いて、磁壁内の磁化
の捩れの方向が逆向きKなる遷移領域、即ちブロッホ磁
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1ビツトとして用いるもので、円形の磁区
(バブル)を1ビツトとして用いる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のガーネット膜を使用した場
合、1チツプ当たり1.60Bitの記憶容量が達成可
能である。
第1図は従来のブロツホラインメモリの概略図を示し、
1はGGG 、 Wb GG等の非磁性ガーネットから
成る基板、2は基板1上K LP11m法された磁性ガ
ーネット膜、3はストライプ磁区、′4は磁性ガーネッ
ト膜3上にパターン化された導体ラインであυ、メそり
全体には図中矢印の方向にバイアス磁界HBが印加され
ている。スト2イブ磁区3の磁壁には、情報が一対のブ
ロツホラインの有無によって記憶され、ブロクホライン
対が有る場合は11”、無−場合は10”K対応してい
る。該ブロツホライン対はストライプ磁区3に設け゛ら
れた安定点、即ちポテンシャルウェルに規則正しく存在
しており、基板面〈垂直なパルス磁界を印、加する事に
よシ、各々隣りのポテンシャルウェルへと順次転送さ匹
る。上記ブロツホラインメモリから情報を読み出す方法
、つまりブロツホライン対の有無の検出方法を以下に述
べる。
第2図は従来のブロツホラインメモリの再生方法の説明
図であり、第1図と同様のものKは同番号を附し、3′
は先端にブロッホ2インを有するストライプ磁区、3′
はブロツホラインを有しないストライプ磁区、5は磁壁
、6は分離したバブル、7はブロツホラインを示す。伺
、磁壁5中の矢印は磁壁中心部での磁化の向きを、導体
ライン4中の矢印は電流の向きを表わしている。第2図
(a)において、磁性ガーネット膜2−上にストライプ
磁区3′が形成されておp1磁壁5にプロツーホライン
7が存在している。但し、ここではポテンシャルウェル
は図示されていない。ストライプ磁区5′を横切って二
本の導体ライン4が設けられており、図中矢印?様に互
いに逆向きのパルス電流を流すと、導体ライン4を流れ
る電流が作る磁界はストライプ磁区3′の磁化方向と逆
方向となるためK、二本の導体ライン4に挾まれた磁区
は縮小し図中破線で示す如く磁壁5が移動する。更に電
流量を増加させた場合、第2図<1)) K示す様に両
方の磁壁が合体してエトラ1プ磁区3′の先端はバブル
タロとなり分離する。電流を止めた後は残ったストライ
プ磁区5′の先端には分離前と同様のブロツホライン7
が生じ、磁区の大きさも回復する。第2図(c)はブロ
ツホラインが存在しな一場合を示しており、この時、導
体ライン4に電流を印加すると、ブロッホライ/7が存
在する第2図(a)の場合同様二本の導体ライン4に挾
まれた位置の磁W、5を移動させる事が可能であり、又
、更に電流量を増加させる事(より両側の磁壁5を合体
で話る。しかし、ブロツホラインが存在する第2図(a
)と存在しない同図(a)において、二本の導体ライン
に挾まれた両方の磁壁内の磁化方向が、(a)の場合は
同じ方向で(c)の場合は逆方向となっており、この為
、両磁壁を合体する際に該両磁壁5のa化の間に働く相
互作用(交換相互作用)が異なり、ブロツホライン7が
存在する場合の方が存在しない場合より磁壁を合体させ
るための電流値が小さくなる。従って、導体ライン4に
印加する電流を、ブロツホライン7が存在する場合に磁
壁、5を合体するのく必要な電流値と、存在しない場合
に必要な電流値の間に選ぶ事により、ブロツホライン7
の有無を分離したバブル乙の有無に対応させる事が可能
であシ、バブル6を従来の磁気バブルメモリと同様の方
法で検出する事によってブロッホ2イン7の有無を判別
できる。
以上説明した従来のブロクホラインの検出方法では、ブ
ロツホラインの検出の度にストライプ磁区を分離する必
要が有シ、その上、分離したバブルを通常の面内回転磁
界、電流駆動方式等の方法で転送、検出しなければなら
ない為に、構成が複雑で、且つ検出速度の高速化は望め
なかった。女、消費電力が大きいという欠点を有してい
た。
(3)発明の概要 本発明の目的は、上記従来例の欠点を除去し、高速検出
がi能なブロツホラインメモリの再生方法を提供する事
にある。
本発明に係るブロツホラインメモリの再生方法は、ブロ
ツホラインによって情報を記録された磁壁を含む磁区内
に偏光光束を導波させ、前記磁区内を導波した光速を所
定の位置から取り出し、出射光束整光検出器等で検出す
る事によりブロツホラインの有無、即ちデジタル信号の
@1と′″Onを判別する方法である。又複数の磁区内
に光速を導波させる方法には、光束を偏向器で走査する
か、もしくは光源からの光束の分割、複数の光源の設置
が有り、前記磁壁を含む゛磁区の所定の領域に光導波路
を形成して光束を伝播させ゛る。尚、該光導波路の形成
方法には、エツチング及びイオン注入等の方法がある。
又、磁性膜表面から光束を取シ出すためKは、プリズム
カップ2やグレーティングカップラー等のアウトプット
カップラーを用いる。以下、本原において、光束が磁性
膜内(入射し出射する所定位置までに存在する磁区領域
を導波領域と定義     1する。該導□波領域内の
磁壁におけるブロツホラインの有無により前記領域内磁
壁の磁化状態は変化し、該磁化状態に従って前記導波光
束はファラデー効果により偏光面の回転を受ける。例え
ば、ブロツホラインが前記領域内に存在[7ない場合、
磁区を挾む両磁壁内の磁化方向は反平行であυ、導波光
束の偏光面の回転は互いに打ち消し合って出射光束は導
波領域に入射する前と偏光方向に変化はない。
又、磁区先′f1aKブロツホラインが1個存在する場
合、磁区を挾む両磁壁の磁化方向は平行且つ方向が等し
い。従って、−波光束はファラデー効果により偏光面の
回転を受けて出射する。
上記2種類の出射客束を所定の方法により分離し検出す
る事によりブロツホラインの有無を判別できる。伺、前
記所定の方法とは、複屈折性を有する物質や偏光板を設
置する等の方法である。
(4)実施例 第3図は本発明の構成例毎あや、8は半導体レーザー、
9.9′及び9′は集光レンズ、10は光偏向器、11
は光検出器、12は;チルプリズムを示す。半導体レー
ザー8から出射したレーザー光は集光レンズ9によシ平
行光束となり、光偏向器10によして偏向されて集光レ
ンズ9′を介して磁性ガーネット膜2に形成された複数
のストライプ磁区先端に走査されて入射する。磁性ガー
ネット膜2Vcは各ストライプ磁区に沿ってチャンネル
屋導波路が形成されておシ、入射光束は前記導波路を伝
播し、各ストライプ磁区にブロツホラインの形で記憶さ
れた情報を、偏光面の回転という物理的変化でfiみ取
った後、ルチルプリズム12により膜m<*シ出されて
集光レンズ9′を介シて光検出器11で受光される。以
下、ブロツホラインの読み取シ方法を図面を用いて詳細
に説明する。・ 第4図はストライプ磁区を有する磁性ガーネット膜の斜
視図で、第5図は上面図である。
、ここで、第1図〜第3図と同゛様のもC)FCは同番
号を附してあシ、13は入射光束、14は溝を示す。第
4図に示されるように、各ストライプ磁区3の周囲はイ
オンミリング法によプエッチングされて溝14が形成さ
れ、溝14ドライブ磁区s/、310幅が2μmの磁性
ガーネット膜を使用すれば、チャンネル型導波路の幅も
約2μmとなる。但し、ストライプ磁区s′、slの幅
よシ小さくなる事はない。第4図において、チャンネル
導波路に束縛され友ストライプ磁区3′は磁区先端にブ
ロツホライン7t−有し、ストライプ磁区3′は有して
いない。図中矢印に磁壁5の中心磁化方向を示して訃)
ブロツホライン7を有する磁区5′の両磁壁5は同方向
の磁化を持ち、ブロツホライン7を有しない磁区3′の
両磁壁5′は互いに逆方向の反平行の磁化を持つ。チャ
ンネル導波路中を伝播するレーザー光は、進行方向がス
トライプ磁区の磁化方向と垂直なため偏光間の回転は受
けないが、磁壁5°及び5′の磁化によりファラデー効
果を受けて偏光面が回転する。ここで、導波路中KTK
モードのレーザー光を伝播させると、磁区3′の場合は
両側の磁壁5中の磁化によるファラデー回転の位相変化
が同方向であるため、偏光面が回転してTM酸成分生じ
る。一方磁区5′の場合は、ファラデー回転の方向が両
側の磁壁5′に対して逆位相で変化するために打ち消し
合い、偏向面は回転せずTM酸成分生じない。従って、
ストライプ磁区3′及び3′の先端からルチルプリズム
12の位置までの区間、即ち前述した4攻領域内(他の
ブロツホラインは存在しない状態で、導波領域の距離り
を入射光束13の偏光面が任意の角度だけ7アラデ一回
転を生じるように求める。例えば90°偏光面を回転さ
せるとすれば、7アラデ一回転角が2000ンαの磁性
ガーネット膜の場合L−45μmとなる。
第6図は膜外に出射した導波光束の検出原理を示し、1
5はTM波、16はTM波である。
ストライプ磁区を導波し、上述の様にブロツホラインの
有無によ)変調を受けた光束は、ルチルプリズム12に
よって膜外に出射される。この時、ルチルプリズム12
の複屈折(りT罵= 2.90 S 、η、、=2.6
16 )によりTl波15とTM波波谷6完全に分離さ
れる。従って、TM波波谷6みを光検出器で受光する事
によシブロツホラインの有無に対応した情報を再生する
事ができる。本実施例における構成では。
ブロツホラインt−有するストライプ磁区に対して出射
光の約10%がTM波に変換される。
又、幅2μmのストライプ磁区250本に対応したチャ
ンネル型導波路に、レーザー光で100KHffの走査
周波数KJ:、りTK波を入射させた場合、ブロツホラ
イン1ビツトを、メモリ全体に垂直パルス磁界を印加し
て転送させるOK必要な時間t−1μsecとすれば、
再生ビットレートは約25 Mbit/sea  とな
)、従来の方式による”bit/sea  に比較して
非常に大きな値となる。
第7図は光検出系の別構成であ)、17はグレーティン
グカッグラ−118は検光子を示す。本構成では導波光
束を磁性ガーネット膜2から取)出す九めにグレーティ
ングカップラー17を使用し、TK波15及びTM波波
谷6含む出射光を、TM波の偏向方向と同一偏光方向を
有する検光子18t−介し、集光レンズ9によ)光検出
器11の検出面上に集光する。
従って、光検出器11ではTM波のみを受光する事にな
シ、ブロツホラインの有無を前述した原理で読み取る事
ができる。
第8図は本発明のブロツホラインの再生方法を達成する
ための別構成であシ、19は導波路に束縛された各スト
ライプ磁区に光束を入射させるためのプリズムカッグラ
−を示す。
半導体レーザー8から出射したレーザー光は、集光レン
ズ9を介して光偏光器10に入射する。光偏光器10に
よってレーザー光は偏向され集光レンズ9′を介して所
定の位置に設けられたプリズムカップラー19上を走査
される。プリズムカップラー19によpレーザー光は磁
性ガーネット膜2に設けられた各ストライプ磁区に対応
する導波路へ導入される。
各ストライプ磁区の磁壁にブロツホラインの形で記憶さ
れた情報を偏光面の回転によ)読み取った光束は、磁性
ガーネット膜の端面よシ出射し、集光レンズグ、検光子
1Bを介して光検出器11で受光される。
第9図は光検出系の構成で、レーザー光を各ストライプ
磁区に導波させるための方法は第8図に示した実施例と
同様である。ここで、20はストライプ磁区sl、sl
を導波した光束、21はジオディスクレンズ等の導膜レ
ンズである。情報を各ストライプ磁区s′、slよシg
み出し九導波光束20は、i性ガーネット膜2に設けら
れた薄膜レンズ21によ)ブロツホラインメモリ板と密
着した光検出器11へ声集光される。尚、光検出器11
と該ブロッホライ/メそり板の間には検光子1Bが設け
られてお)、光検出器11で受光される導波光束20は
検光子18によ)選択される。本実施例の構成を用いる
事(より、コンパクトな構成でブロツホラインの検出を
行なう事が可能である。
(5)発明の詳細 な説明し友ように、本発明に係るブロツホラインメモリ
の再生方法は、バブルに変換する必要が無く、且つ導体
ラインも不要であり、簡便な構成で高速再生を可能とす
る再生方法である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のブロツホラインメモリの概略図。第2図
は従来のブロツホラインメモリ再生方法の説明図。第3
図は本発明に係るブロツホラインメモリの再生方法を示
す構成図、第4図は第8図のブロツホラインメモリ板の
斜視図。 第5図は上面図。第6@は導波光束の検出原理図。第7
図は光検出系の別構成を示す図。第8図は本ブロツホラ
インメモリの再生方法を示す別構成図、第9図は光検出
系の別構成を示す図。 1・・・基板 2・・・磁性ガーネット膜 3・・・ストライプ磁区 5′・・・ブロツホラインを導波領域内に有するストラ
イプ磁区 3′・・・ブロツホラインを導波領域内に有しないスト
ライプ磁区 4・・・導体ライン 5.5′・・・磁壁 6・・・バブル 7・・・ブロツホライン 8・・・半導体レーザー 9.9’、9’・・・集光レンズ 10・・・光偏光器 11・・・光検出器 −12・・・ルチルプリズム 15・・・入射光束 14・・・溝 151・・71波 16・・・TM波 17・・・グレーティングカップラー 18・・・検光子 19・・・プリズムカップラー 20・・・導波光束 21・・・薄膜レンズ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ブロツホラインメモリにおいて、磁壁を有する磁
    区内に偏光光束を導波させ、ブロツホラインの有無によ
    る磁壁内の磁化状態に起因して変調された前記偏光光束
    を所定の位置から出射させ、該出射光束を検出して記憶
    された情報を読み出す事を特徴とするブロツホラインメ
    モリの再生方法。
JP59261653A 1984-11-30 1984-12-11 プロツホラインメモリの再生方法 Pending JPS61139992A (ja)

Priority Applications (4)

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JP59261653A JPS61139992A (ja) 1984-12-11 1984-12-11 プロツホラインメモリの再生方法
DE19853542279 DE3542279A1 (de) 1984-11-30 1985-11-29 Aufzeichnungs- und/oder wiedergabeverfahren fuer blochlinienspeicher
FR858517693A FR2574212B1 (fr) 1984-11-30 1985-11-29 Procede d'enregistrement et/ou de reproduction pour une memoire a lignes de bloch
US07/660,260 US5086409A (en) 1984-11-30 1991-02-26 Recording and/or reproducing method of bloch line memory

Applications Claiming Priority (1)

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