JPS6337887A - Bloch line memory - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To attain excellent Bloch line transfer with simple constitution by forming the surface of magnetic thin film of a magnetic wall part to form a periodic rugged shape having directivity along the magnetic wall. CONSTITUTION:The magnetic thin film 4 is formed on a substrate 2. A magnetic domain 6 having a stripe shape is formed in the film 6. The magnetic wall 8 is formed around the magnetic domain 6. Many slots 16 crossing the magnetic wall are formed at a prescribed interval and the cross section in the B-B direction of the slots forms a sawtooth shape. The plane shape of the parts 8a, 8b of the magnetic wall 8 has the same pitch as the arrangement pitch of the slots 16 in meandering form. Through the constitution above, when pulse magnetic field is applied downward in the broadwise direction of the film 4, paired Bloch lines are moved to the right along the part 8a and to the left along the part 8b. Since the Bloch line is transferred surely by the application of a simple square pulse magnetic filed in this way, a simple electric circuit is enough for the purpose.

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。ブロー、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δ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. Blow and Holline memories can be applied to various electronic devices δ as memories 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、重子ファイル用メモ
リ、静止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再生の際に記録再生用ヘッドをメモ
リに対し相対的に移動させることが必要である。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。[Prior Art] At present, as external memory for computers, memory for multiplex files, memory for still 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/reproducing head relative to the memory when recording or reproducing information. 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、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、ヘット移動機構
の振動やメモリ表面に付着したゴミ等のために記録ＩＬ
Ｉ生信号の品位が低下したり、更に磁気テープ簿へ一／
　トと接触しながら記録再生を行なうメモリの場合には
暦動により摩耗が発生し、光デイスク等ヘッドと非接触
にて記録再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 to make 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. , due to vibration of the head moving mechanism or dust attached to the memory surface, etc.
The quality of the raw signal may deteriorate, or the quality of the raw signal may deteriorate, and the quality of the magnetic tape may deteriorate.
In the case of a memory that performs recording and playback while in contact with the head, wear occurs due to calendar movement, and in the case of a memory that performs recording and playback without contact with the head, such as an optical disk, focusing control is required for focusing. Due to insufficient control, a problem arises in that the quality of recorded and reproduced signals deteriorates.

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ｌ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. It is believed that the above-mentioned problems do not occur even when the recording density is increased, and that 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
１１９の材料特性から制限される最小バブル（直径０．
３ｇｍ）を使用しても数十Ｍピッ）　／　ｃ　ｒｎ’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 0.5
Even if 3gm) is used, the limit of recording density is several tens of Mpi)/crn', 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０．５７ｚｍのガーネ
ット膜を使用した場合、１．６Ｇビット／ｃｍ″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４１９８３年８月１５日、ｐ、１４１−１６７　　
＄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 0.57 zm, it is possible to achieve a recording density of 1.6 Gbit/cm'' [Nikkei Electronics 4, August 15, 1983, p. 141-167
$sho].

第６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. 6 shows a schematic perspective view of an example of a 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５ｕＬｍ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プ状磁区であり
、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, NdGG, etc., 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), and its thickness is, for example, about 5 μLm. 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.

該ストライプ状磁区６の輻はたとえば５ｇｍ程度であり
長さはたとえば１００ｇｍ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 convergence of the striped magnetic domains 6 is, for example, about 5 gm, and the length is, for example, about 100 gm. 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ｌＯを境界としてその両側では逆になる。第６
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、ブロー、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 IO, which is present in the vertical direction in the domain wall 6, as a boundary. 6th
In the figure, the direction of magnetization in the central portion of the domain wall 8 in the thickness direction is indicated by an arrow, and the direction of magnetization in the blow and hole lines 10 is similarly indicated.

尚、以１−の様な磁性体構造には外１侶からド向きのバ
イアス磁界Ｈｓが印加されている。Incidentally, a bias magnetic field Hs in the direction from the outside is applied to the magnetic structure as described in 1- below.

図示される様に、ブロッホラインｌＯ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“ｌ”、“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Ｑ（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中のブロー７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６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の表面にストライプ状磁
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 IO with different magnetization directions, and the presence or absence of a pair of these Bloch lines corresponds to information "l" 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, the writing of information to the Bloch line memory (writing of Bloch line pairs to the domain wall 8) and the reproduction of information recorded in the Bloch line memory (reading of the Bloch line pair in the domain wall 8) are performed using the Bloch line memory Q. This can be carried out at predetermined positions while transferring the line pairs 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、以上の様なブロッホラインメモリにおいて、
ブロッホライン対のためのポテンシャルウェルの形成は
、たとえば磁性薄膜の表面に該磁壁を横切る様に規則正
しいパターンを付与することにより行なわれる。[Problems to be solved by the invention] However, in the above Bloch line memory,
The potential wells for the Bloch line pairs are formed, for example, by providing a regular pattern on the surface of the magnetic thin film so as to cross the domain wall.

第７図はこの様なパターンの一例を示すブロッホライン
メモリの部分平面図である。FIG. 7 is a partial plan view of a Bloch line memory showing an example of such a pattern.

図において、磁性薄膜４の表面にはストライプ磁区６を
横切る方向に延びているライン状のパターン９が多数平
行に設けられている。該パターンはたとえばＣｒ、Ａ１
．Ａｕ、Ｔｉ等の導体層からなり、その輻はたとえば０
．５μｍ程度であり、配列ピッチはたとえばＩＪＬｍ程
度である。該パターン状導体層の形成に基づく歪により
磁壁８内のポテンシャルウェルの配列を規則正しく且つ
周期的なものとすることができる。また、上記パターン
９としては、上記導体層の他、たとえば磁性体層や、更
にＨイオン、Ｈｅイオン、Ｎｅイオン等のイオンを磁性
薄膜４の表面近傍に上記パターン状に打込んだものを用
いることもできる。これらパターンにより形成される各
ポテンシャルウェルはブロッホライン転送方向に関して
対称的である。In the figure, on the surface of the magnetic thin film 4, a large number of line-shaped patterns 9 extending in a direction across the striped magnetic domains 6 are provided in parallel. The pattern is, for example, Cr, A1
．． It consists of a conductive layer of Au, Ti, etc., and its radiation is, for example, 0.
．． It is about 5 μm, and the arrangement pitch is, for example, about IJLm. Due to the distortion caused by the formation of the patterned conductor layer, the potential wells within the domain wall 8 can be arranged regularly and periodically. Further, as the pattern 9, in addition to the conductor layer, for example, a magnetic layer, or a material in which ions such as H ions, He ions, Ne ions, etc. are implanted in the pattern shape near the surface of the magnetic thin film 4 is used. You can also do that. Each potential well formed by these patterns is symmetrical with respect to the Bloch line transfer direction.

ところで、上記の様に、ブロッホラインの転送は、磁性
薄膜４の膜面に対して垂直のパルス磁界を印加して、こ
れにより生ぜしめられる磁化の歳差運動を利用して隣接
ポテンシャルウェルへと移動させることにより行なわれ
る。ところが、上記の様な対称的ポテンシャルウェルの
場合にはパルス磁界として単純な方形パルス磁界を用い
たのでは特定の向きに安定に移動させることができない
、このため、第８図に示される様に、ブロッホライン転
送用のパルス磁界Ｈｐとして立上り時間に対し立下り時
間が十分に大きい形状のパルス磁界を用い、これにより
特定の向きへの非可逆的転送を確実に行なっていた。By the way, as mentioned above, Bloch line transfer is achieved by applying a pulsed magnetic field perpendicular to the film surface of the magnetic thin film 4, and using the precession of magnetization generated by this to transfer the magnetic field to the adjacent potential well. This is done by moving. However, in the case of a symmetrical potential well like the one described above, it is not possible to stably move it in a specific direction by using a simple rectangular pulsed magnetic field as the pulsed magnetic field. As the pulsed magnetic field Hp for Bloch line transfer, a pulsed magnetic field having a shape in which the fall time is sufficiently larger than the rise time is used, thereby ensuring irreversible transfer in a specific direction.

このため、方形パルス磁界発生の場合に比べてパルス磁
界発生のための電気回路が複雑になり、更に立下り時間
が長いので転送速度を向上させることが困難であり更に
消費電力が大きくなるという問題点があった。For this reason, the electrical circuit for generating a pulsed magnetic field is more complicated than in the case of generating a rectangular pulsed magnetic field, and since the fall time is long, it is difficult to improve the transfer speed, and the power consumption also increases. There was a point.

そこで、本発明は、以上の様な従来のプロツボラインメ
モリの問題点を解決し、簡単な構成で安定、高速且つ良
好なブロッホライン転送を実現し得るブロッホラインメ
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 provide a Bloch line memory that can solve the problems of the conventional protubo line memory as described above and realize stable, high-speed, and good Bloch line transfer with a simple configuration. do.

［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば１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＆ａ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、少なくともＦａ壁部分の磁性薄
膜の表面が該磁壁に沿って方向性をもつ周期的凹凸形状
をなしてい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, information is recorded using Bloch lines in &a walls formed around magnetic domains in a magnetic thin film. A Bloch line memory is provided in which the surface of the magnetic thin film at least in the Fa wall portion has a periodic uneven shape with directionality along the domain wall.

〔実施例］ 以下、図面を参黒しながら本発明の具体的実施例を説明
する。[Example] Hereinafter, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings.

第１図（ａ）は本発明によるブロッホラインメモリの部
分平面図であり、第１図（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図であ
る。FIG. 1(a) is a partial plan view of a Bloch line memory according to the present invention, and FIG. 1(b) is a sectional view thereof taken along line B--B.

第１図において、２は非磁性ガーネット基板であり、４
は磁性ガーネット薄膜である。該磁性ガーネット薄膜中
にはストライプ状の平面形状を有する磁区６が形成され
ている。８は該ストライプ磁区６の周囲の磁壁である。In FIG. 1, 2 is a non-magnetic garnet substrate, and 4 is a non-magnetic garnet substrate.
is a magnetic garnet thin film. Magnetic domains 6 having a striped planar shape are formed in the magnetic garnet thin film. 8 is a domain wall around the striped magnetic domain 6.

ストライプ磁区６内における磁化の向きは上向きであり
、該磁区外の磁性薄Ｈ４の部分における磁化の向きは下
向きである。また、外部からは下向きのバイアス磁界が
印加されている。The direction of magnetization within the striped magnetic domain 6 is upward, and the direction of magnetization in the portion of the magnetic thin layer H4 outside the magnetic domain is downward. Further, a downward bias magnetic field is applied from the outside.

磁性薄膜４の表面には上記磁壁８を横切る様なｉｌｌ　
１６が所定の間隔にて多数形成されている。第１図（ｂ
）に示される様に、上記溝１６のＢ−Ｂ方向の断面形状
は鋸歯形状をなしている。上記溝１６の深さはたとえば
２μｍ程度であり、該溝の配列ピッチはたとえば４Ｂｍ
程度である。この様な溝１６はたとえばイオンミリング
により形成することができる。On the surface of the magnetic thin film 4, there is an illumination layer that crosses the domain wall 8.
16 are formed in large numbers at predetermined intervals. Figure 1 (b
), the cross-sectional shape of the groove 16 in the B-B direction has a sawtooth shape. The depth of the groove 16 is, for example, about 2 μm, and the arrangement pitch of the groove is, for example, 4 Bm.
That's about it. Such grooves 16 can be formed, for example, by ion milling.

第１図（＆）に示される様に、磁壁８の対向する部分８
ａ、８ｂの平面形状はＢ−Ｂ方向に直線状とならずに、
上記溝１６の配列ピッチと同一のピッチにて蛇行する形
状となる。これは、磁性薄膜４の表面が凹凸形状である
ことに基づき反磁界の膜厚方向（２方向）の成分に分布
が生ずるからであり、磁性薄膜４の膜厚が薄くなるほど
磁区６の巾が広くなる様に磁壁８が変位して平衡状態を
維持している。As shown in FIG. 1 (&), the opposing portions 8 of the domain wall 8
The planar shapes of a and 8b are not linear in the B-B direction,
It has a meandering shape at the same pitch as the arrangement pitch of the grooves 16. This is because the unevenness of the surface of the magnetic thin film 4 causes a distribution in the components of the demagnetizing field in the film thickness direction (two directions), and as the thickness of the magnetic thin film 4 becomes thinner, the width of the magnetic domain 6 increases. The domain wall 8 is displaced so as to become wider, thereby maintaining an equilibrium state.

第２図（ａ）、（ｂ）は磁壁内におけるブロッホライン
対を示す概略平面図である。FIGS. 2(a) and 2(b) are schematic plan views showing pairs of Bloch lines within a domain wall.

第２図（ａ）は上記第１図（ａ）に示される一方の磁壁
部分８ａにおけるブロッホライン対を示し、第２図（ｂ
）は他方の磁壁部分８ｂにおけるブロー、ホライン対を
示す、第２図（＆）に示される様に、磁壁部分８ａ内の
磁壁磁化はブロッホライン対以外の部分では右方を向い
ており且つブロッホライン対の部分では２つのブロッホ
ライン１０の間の部分が逆に左方を向いている。第２図
（ｂ）に示される様に、磁壁部分８ｂ内の磁壁磁化はブ
ロッホライン対以外の部分では左方を向いており且つブ
ロッホライン対の部分では２つのブロッホラインｌＯの
間の部分が逆に右方な向いている。FIG. 2(a) shows a Bloch line pair in one domain wall portion 8a shown in FIG. 1(a), and FIG.
) shows the Bloch and Holline pairs in the other domain wall portion 8b. As shown in FIG. In the line pair portion, the portion between the two Bloch lines 10 faces to the left. As shown in FIG. 2(b), the domain wall magnetization in the domain wall portion 8b is directed to the left in the portion other than the Bloch line pair, and in the Bloch line pair portion, the portion between the two Bloch lines IO is oriented to the left. On the contrary, it is facing right.

第３図及び第４図は本実施例における磁壁内の磁気的性
質を説明するための図である。FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining the magnetic properties within the domain wall in this example.

第３図の（ａ）は上記第１図（ａ）における磁壁部分８
ａに沿った磁壁の断面形状を示しており、第３図の（ｂ
）は該第３図（ａ）に対応する磁壁内位置での該磁壁方
向に沿って右向きを正として示した面内磁界成分を示す
グラフであり、第３図の（Ｃ）はブロッホライン対移動
のために要する力の分布を示すグラフである。FIG. 3(a) shows the domain wall portion 8 in FIG. 1(a) above.
It shows the cross-sectional shape of the domain wall along line a, and (b
) is a graph showing the in-plane magnetic field component along the direction of the domain wall at the position within the domain wall corresponding to FIG. 3(a), with the rightward direction being positive; It is a graph showing the distribution of force required for movement.

第３図（ｂ）に示される様に、表面が凹凸形状であるこ
とに基づき生ずるＸ方向の面内磁界成分Ｈ２は該磁性薄
膜４の表面の凹凸形状に対応する周期性をもつ鋸歯状の
分布を有する。上記第２図（ａ）に示される様に、磁壁
部分８ａにおいてはブロッホライン対の２つのブロッホ
ライン１０の間の磁壁磁化の向きは左向きであるので、
Ｈｘの負の部分（第３図（ｂ）において１８で示されて
いる）において該ブロー、ホライン対が安定に位置し、
ここがポテンシャルウェルとなる。As shown in FIG. 3(b), the in-plane magnetic field component H2 in the X direction generated due to the uneven surface of the magnetic thin film 4 has a sawtooth shape with a periodicity corresponding to the uneven shape of the surface of the magnetic thin film 4. It has a distribution. As shown in FIG. 2(a) above, in the domain wall portion 8a, the direction of domain wall magnetization between the two Bloch lines 10 of the Bloch line pair is to the left.
The blow-hole pair is stably located in the negative part of Hx (indicated by 18 in FIG. 3(b)),
This is the potential well.

本実施例において、磁性内［４の膜厚方向に下向きにパ
ルス磁界を印加するとジャイロ効果により磁壁部分８ａ
での磁壁内磁化が第２図（ａ）で時計回りに回転し、こ
れによりブロッホライン対は磁壁部分８ａに沿って右向
きに移動せしめられる（尚、この際に磁壁部分８ａも全
体的にｙ方向に下向きに移動せしめられる）、このジャ
イロ効果によるブロッホライン対移動の駆動力の大きさ
は （４π／γ）Ｍｖｗａｌ工 である、ここで、γはジャイロ定数であり、Ｍは磁壁８
の飽和磁化の大きさであり、ｖｗａ　ｌ□は磁壁移動速
度である。ブロッホラインが存在している部分では磁壁
移動速度は ｖｗａ　１１＝（ＫγＪＩＨｅ であり、従って上記駆動力の大きさは ４πＡＭα争Ｈｅ となる、ここで、旦は磁壁中パラメータであり、αはギ
ルバートのダンピング定数であり、Ｈｅは磁壁に１ｍ＜
ｚ方向の有効磁界（パルス磁界Ｈｐ及び磁壁移動による
反磁界の変化分を含む）である。In this embodiment, when a pulsed magnetic field is applied downward in the film thickness direction of the magnetic layer [4], the domain wall portion 8a is caused by the gyroscopic effect.
The magnetization within the domain wall rotates clockwise in FIG. The magnitude of the driving force for the Bloch line pair movement due to this gyro effect is (4π/γ)Mvwal, where γ is the gyro constant and M is the domain wall 8.
is the magnitude of the saturation magnetization, and vwa l□ is the domain wall movement speed. In the part where the Bloch line exists, the domain wall movement speed is vwa 11 = (KγJIHe , and therefore the magnitude of the above driving force is 4πAMα conflict He , where dan is a parameter in the domain wall, and α is Gilbert's It is a damping constant, and He is 1m<
This is the effective magnetic field in the z direction (including the pulsed magnetic field Hp and the change in the demagnetizing field due to domain wall movement).

一方、上記面内磁界成分Ｈ９が存在することに基づき、
上記ジャイロ効果による磁壁内磁化の回転が抑制される
。この抑制力の大きさは２πルＭ−）（立 である。On the other hand, based on the existence of the in-plane magnetic field component H9,
Rotation of magnetization within the domain wall due to the above-mentioned gyro effect is suppressed. The magnitude of this suppressing force is 2π M−).

従って、磁壁部分８ａにおいてブロッホラインを右向き
に移動させる駆動力Ｆｄは Ｆ　　　　＝４ｔｃｎＭａ　　ｅ　Ｈｅ−２π　ｎＭ　
　拳　Ｈ。Therefore, the driving force Fd that moves the Bloch line to the right in the domain wall portion 8a is F = 4tcnMa e He-2π nM
Fist H.

＝２ｗｎＭａ　（２Ｈｅ−１（１／ａ）となる、αはｌ
よりも小さいためＨｘはブロッホライン移動の制御に極
めて有効である。即ち、Ｈｘが正の位ｔでは該面内磁界
成分がない場合に比べてブロッホライン対移動のために
余分な力を要する。この力をＦ′とすると、該Ｆ′は第
３図（Ｃ）に示される様な分布となる。この図において
は右向きの力を正としており、ブロッホライン対を右向
きに移動させるためには実線で示される様な駆動力が必
要であり、ブロッホライン対を左向きに移動させるため
には右向きの場合と逆極性の点線で示される様な駆動力
が必要である。=2wnMa (2He-1(1/a), α is l
Since Hx is smaller than , Hx is extremely effective in controlling Bloch line movement. That is, when Hx is positive at t, extra force is required to move the Bloch line pair compared to the case where there is no in-plane magnetic field component. Assuming that this force is F', F' has a distribution as shown in FIG. 3(C). In this figure, a force directed to the right is considered positive, and in order to move the Bloch line pair to the right, a driving force as shown by the solid line is required. A driving force as shown by the dotted line with opposite polarity is required.

第４図の（ａ）は上記第１図（ａ）における磁壁部分８
ｂに沿った磁壁の断面形状を示しており、第４図の（ｂ
）は該第４図（ａ）に対応する磁壁内位置での該磁壁方
向に沿って右向きを正として示した面内磁界成分を示す
グラフであり、第４図の（Ｃ）はブロッホライン対移動
のために要する力の分布を示すグラフである。これらは
上記第３図（ａ）〜（ｃ）と同様の図である。FIG. 4(a) is the domain wall portion 8 in FIG. 1(a) above.
It shows the cross-sectional shape of the domain wall along b.
) is a graph showing the in-plane magnetic field component along the direction of the domain wall at the position within the domain wall corresponding to FIG. 4(a), with the rightward direction being positive; FIG. It is a graph showing the distribution of force required for movement. These are the same figures as FIGS. 3(a) to 3(c) above.

上記第２図（ｂ）に示される様に、磁壁部分８ｂにおい
てはブロー２ホライン対の２つのブロッホライン１０の
間の磁壁磁化の向きは右向きであるので、Ｈ２の正の部
分（第４図（ｂ）において２０で示されている）におい
て該ブロッホライン対が安定に位置し、ここがポテンシ
ャルウェルとなる。As shown in FIG. 2(b) above, in the domain wall portion 8b, the direction of domain wall magnetization between the two Bloch lines 10 of the Bloch 2-Holline pair is rightward, so the positive portion of H2 (see FIG. The Bloch line pair is stably located at a point (indicated by 20 in (b)), which becomes a potential well.

磁性薄膜４の膜厚方向に下向きにパルス磁界を印加する
と、上記第３図に関し説明したと同様にして、磁壁部分
８ｂでの磁壁内磁化が第２図（ｂ）で時計回りに回転し
、これによりブロッホライン対は磁壁部分８ｂに沿って
左向きに移動せしめられる（尚、この際に磁壁部分８ｂ
も全体的にｙ方向に上向きに移動せしめられる）。When a pulsed magnetic field is applied downward in the thickness direction of the magnetic thin film 4, the magnetization within the domain wall in the domain wall portion 8b rotates clockwise in FIG. 2(b) in the same manner as explained with reference to FIG. As a result, the Bloch line pair is moved to the left along the domain wall portion 8b (in addition, at this time, the Bloch line pair is moved leftward along the domain wall portion 8b).
is also generally moved upward in the y direction).

磁壁部分８ｂにおいては、Ｈ，が負の位置では該面内磁
界成分がない場合に比べてブロッホライン対移動のため
に余分な力を要する。この力をＦ′とすると、該Ｆ′は
第４図（ｅ）に示される様な分布となる。この図におい
ては左向きの力を正としており、ブロッホライン対を左
向きに移動させるためには実線で示される様な駆動力が
必要であり、ブロッホライン対を右向きに移動させるた
めには左向きの場合と逆極性の点線で示される様な駆動
力が必要である。In the domain wall portion 8b, when H is negative, extra force is required to move the Bloch line pair compared to when there is no in-plane magnetic field component. Letting this force be F', F' has a distribution as shown in FIG. 4(e). In this figure, a force directed to the left is considered positive, and in order to move the Bloch line pair to the left, a driving force as shown by the solid line is required, and in order to move the Bloch line pair to the right, the driving force shown in the left direction is required. A driving force as shown by the dotted line with opposite polarity is required.

第５図は上記パルス磁界とその印加に伴い発生するブロ
ッホライン対移動の駆動力とを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the above-mentioned pulsed magnetic field and the driving force for moving the Bloch line pair generated with the application of the pulsed magnetic field.

第５図（ａ）はパルス磁界Ｈｐの波形図を示すものであ
り、該磁界は立上り時間と立下り時間とが等しいほぼ方
形のパルス磁界（たとえば、立上り時間ｔ　　＝５０ｎ
ｓｅｃ、ピーク時間ｔｐ＝１００ｎｓｅｃ、立下り時間
ｔｆ＝５０ｎｓｅｃ）である、このパルス磁界の印加に
より時間とともにＨｅが変化することに基づき、立上り
時において正の力（第５図（ｂ）において２２で示され
ている）が発生し、立下り詩において負の力（第５図（
ｂ）において２４で示されている）が発生する。駆動力
２２は、磁壁部分８ａではブロッホライン対を右向きに
駆動し、磁壁部分８ｂではブロッホライン対を左向きに
駆動する。一方、駆動力２４は、磁壁部分８ａではブロ
ッホライン対を左向きに駆動し、磁壁部分８ｂではブロ
ッホライン対を右向きに駆動する。FIG. 5(a) shows a waveform diagram of the pulsed magnetic field Hp, which is a substantially rectangular pulsed magnetic field with equal rise time and fall time (for example, rise time t = 50n).
sec, peak time tp = 100 ns, fall time tf = 50 ns). Based on the fact that He changes with time due to the application of this pulsed magnetic field, a positive force (at 22 in Fig. 5(b)) is generated at the rise time. ) occurs, and in the falling verse a negative force (Figure 5 (
b), indicated at 24) occurs. The driving force 22 drives the Bloch line pair rightward in the domain wall portion 8a, and drives the Bloch line pair leftward in the domain wall portion 8b. On the other hand, the driving force 24 drives the Bloch line pair leftward in the domain wall portion 8a, and drives the Bloch line pair rightward in the domain wall portion 8b.

そこで、該駆動力２２として第３図（ｃ）及び第４図（
Ｃ）に実線で示される力よりも大きなピーク値を有する
駆動力が発生する様に上記パルス磁界の波形を定めるこ
とにより、該パルス磁界の立上りとともに磁壁部分８ａ
ではプロ７ホライン対が右向きにポテンシャルの壁をの
りこえて隣接ポテンシャルウェルへと移動し且つ磁壁部
分８ｂではブロッホライン対が左向きにポテンシャルの
壁をのりこえて隣接ポテンシャルウェルへと移動する。Therefore, the driving force 22 is shown in FIG. 3(c) and FIG. 4(
By determining the waveform of the pulsed magnetic field so that a driving force having a larger peak value than the force shown by the solid line in C) is generated, the magnetic domain wall portion 8a increases as the pulsed magnetic field rises.
In the case of Pro 7, the Bloch line pair crosses the potential wall to the right and moves to the adjacent potential well, and in the domain wall portion 8b, the Bloch line pair crosses the potential wall to the left and moves to the adjacent potential well.

そして、該パルス磁界の立下りとともに駆動力２４によ
り磁壁部分８ａではブロッホライン対は左向きの力を受
は且つ磁壁部分８ｂではブロッホライン対は右向きの力
を受けるが、この場合は移動しようとする向きのポテン
シャルの壁は長い距離にわたって存在するために、ブロ
ッホライン対が該ポテンシャルの壁をのりこえないうち
に駆動力２４が消滅してしまい、結局ブロッホライン対
は隣接するもとのポテンシャルウェルへは移動できない
、かくして、結果としてブロッホライン対がポテンシャ
ルウェル１つ分だけ右回りに移動したことになる。As the pulse magnetic field falls, the Bloch line pair receives a leftward force in the domain wall portion 8a due to the driving force 24, and the Bloch line pair receives a rightward force in the domain wall portion 8b, but in this case, it tries to move. Since the potential wall in the direction exists over a long distance, the driving force 24 disappears before the Bloch line pair crosses the potential wall, and eventually the Bloch line pair does not return to the adjacent original potential well. cannot be moved, thus resulting in the Bloch line pair being moved clockwise by one potential well.

上記実施例においては、磁性薄膜の表面の周期的凹凸形
状が鋸歯形状である場合が示されているが、本発明にお
いては該凹凸形状は方向性をもつものであれば、その他
の適宜の形状でもよい。In the above embodiment, the periodic uneven shape on the surface of the magnetic thin film is a sawtooth shape, but in the present invention, the uneven shape can be any other suitable shape as long as it has directionality. But that's fine.

［発明の効果］ 以上の様な本発明によれば、単純な方形パルス磁界の印
加により特定の向きに確実にブロッホラインを転送する
ことができるので、電気回路が簡単でよく、更に立下り
時間が短いので転送速度を向上させてアクセスタイムを
短癲することができ、更に消費電力が小さくなり、かく
して簡単な構成で安定、高速且つ良好に動作するブロッ
、ホラインメモリを実現することができる。[Effects of the Invention] According to the present invention as described above, the Bloch line can be reliably transferred in a specific direction by applying a simple rectangular pulse magnetic field, so the electric circuit can be simple, and the fall time can be reduced. Since this is short, it is possible to improve the transfer speed and shorten the access time, and furthermore, the power consumption is reduced, and thus it is possible to realize a stable, high-speed, and well-operated block/horizon memory with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図（ａ）は本発明ブロッホラインメモリの部分平面
図であり、第１図（ｂ）はそのＢ−Ｂ断面図である。 第２図（ａ）、（ｂ）は磁壁内におけるブロッホライン
対を示す概略平面図である。 第３図及び第４図は磁壁内の磁気的性質を説明するため
の図である。 第５図はパルス磁界とその印加に伴い発生するブロッホ
ライン対移動の駆動力とを示す図である。 第６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。 第７図はブロッホラインメモリの部分平面図である。 第８図はパルス磁界の波形を示す図である。 ２二基板、　　　４：磁性薄膜、 ６：Ｆａ区、　　　　８：磁壁、 ｌＯ：ブロッホライン、 １６：溝。 代理人　　弁理士　　山　下　穣　平 第１図（ｂ） 旧 第２図（０）　　　第２図（ｂ） 第３図 第６図FIG. 1(a) is a partial plan view of the Bloch line memory of the present invention, and FIG. 1(b) is a sectional view thereof taken along line B--B. FIGS. 2(a) and 2(b) are schematic plan views showing pairs of Bloch lines within a domain wall. FIGS. 3 and 4 are diagrams for explaining magnetic properties within a domain wall. FIG. 5 is a diagram showing a pulsed magnetic field and a driving force for moving a pair of Bloch lines generated due to the application of the pulsed magnetic field. FIG. 6 is a schematic perspective view of the magnetic structure constituting the Bloch line memory. FIG. 7 is a partial plan view of the Bloch line memory. FIG. 8 is a diagram showing the waveform of the pulsed magnetic field. 22 substrates, 4: magnetic thin film, 6: Fa zone, 8: domain wall, lO: Bloch line, 16: groove. Agent Patent Attorney Minoru Yamashita Figure 1 (b) Former Figure 2 (0) Figure 2 (b) Figure 3 Figure 6

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）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、少なくとも磁壁部分の磁性薄
膜の表面が該磁壁に沿って方向性をもつ周期的凹凸形状
をなしてい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 within a domain wall formed around a magnetic domain in a magnetic thin film, the surface of the magnetic thin film at least in the domain wall portion has directionality along the domain wall. Bloch line memory is characterized by a periodic uneven shape. （２）磁性薄膜が磁性ガーネット薄膜である、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 magnetic thin film is a magnetic garnet thin film.