JPS6381677A - Transferring method for bloch line - Google Patents
Transferring method for bloch lineInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
く技術分野〉
本発明は磁気記憶素子として用いられるブロッホライン
メモリに関し、特にブロッホラインメモリに於いて磁性
膜の磁壁中に存する記憶単位であるブロッホラインを転
送する方法に関する。[Detailed Description of the Invention] [Technical Field] The present invention relates to a Bloch line memory used as a magnetic storage element, and particularly relates to a method for transferring Bloch lines, which are storage units existing in the domain walls of a magnetic film, in a Bloch line memory. .
〈従来技術〉
現在、コンピュータ用外部メモリ、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、フロッピーディスク、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（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。<Prior Art> Currently, various memory devices such as magnetic tapes, Winchester disks, floppy disks, magneto-optical disks, and magnetic bubble memories are used for external memory for computers, electronic file memories, still image file memories, etc. There is. With the exception of magnetic bubble memory among the above-mentioned memory devices, other memories always involve relative movement between a recording medium such as a tape or a disk and a recording/reproducing head.
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、更に光
ディスク及び光磁気ディスクにおいてはフォーカシング
の問題等が生じていた。Therefore, with the increase in density, problems such as tracking, running and wear between the medium and the head, problems with dust and vibration, and problems with focusing in optical disks and magneto-optical disks have arisen.
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、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Ｍ ｂ
ｉ ｔが記録密度の限界でもあり、将来競争相手とな
るであろう半導体メモリを比較してもそれ程容量に差が
な（、応用範囲が非常に狭くなるという問題があった。On the other hand, magnetic bubble memory does not require a mechanical drive;
It also has high reliability and was thought to be advantageous for increasing density. However, since magnetic bubble memory uses a circular magnetic domain (bubble) generated in a magnetic garnet film with an axis of easy magnetization perpendicular to the film surface as one bit, the minimum bubble (diameter) is limited by the material properties of current garnet films. Even if 0.3μm) is used, it is several tens of Mb per chip.
It is also the limit of recording density, and even when comparing semiconductor memories that will become competitors in the future, there is not much difference in capacity (there was a problem that the range of application would be very narrow).
最近、上記磁気バブルメモリにおける記録密度の限界を
越えるために、ブロッホラインメモリが注目を浴びてい
る。ブロッホラインメモリは、磁性ガーネット膜に生じ
るストライブ状磁区の周囲に存在する磁壁内に於いて、
磁壁内の磁化捩れの。Recently, Bloch line memories have been attracting attention in order to exceed the recording density limit of the above-mentioned magnetic bubble memories. Bloch line memory is characterized by
of magnetization torsion within the domain wall.
方向が逆向きになる遷移領域、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（ブロッホライン
）を２つ用いて記憶単位とし、この１対のブロッホライ
ンを１ビツトとして用いる。Two transition regions in opposite directions, that is, regions (Bloch lines) formed by Neel domain walls sandwiched between Bloch domain wall structures, are used as a memory unit, and this pair of Bloch lines is used as one bit.
ブロッホラインメモリは一般にブロッホラインの幅が磁
区幅の約１／１０であるため原理的には磁気バブルメモ
リと比較して、二指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１．６ＧＢｉｔの記憶容量が達成可能であ
る。In Bloch line memory, the width of the Bloch line is generally about 1/10 of the magnetic domain width, so in principle it is possible to increase the density by nearly two fingers compared to magnetic bubble memory. For example, when using a garnet film with a bubble diameter of 0.5 μm, 1
A storage capacity of 1.6 GBit per chip is achievable.
ブロッホラインメモリに於いては記憶単位であるブロッ
ホライン対の安定位置を形成し、情報の安定な蓄積を行
い、且つ又、安定に１ビツトずつ高速転送することが必
要である。In a Bloch line memory, it is necessary to form a stable position of a Bloch line pair, which is a storage unit, to stably store information, and to stably transfer one bit at a time at high speed.
第６図及び第７図は従来のブロッホライン対の安定化と
転送方法を示す図であり、第６図（Ａ）はブロッホライ
ン対安定化の為に形成したパターンを示し、第６図（Ｂ
）は安定化パターン形成に基づく磁性膜内のポテンシャ
ルの状態とブロッホライン対の安定化を示す図である。6 and 7 are diagrams showing the conventional stabilization and transfer method of Bloch line pairs, FIG. 6(A) shows a pattern formed for stabilizing Bloch line pairs, and FIG. B
) is a diagram showing the potential state within the magnetic film and the stabilization of Bloch line pairs based on stabilization pattern formation.
第７図（Ａ）はブロッホライン対の転送方法を示す模式
図で、第７図（Ｂ）は垂直パルス磁界のパルス形状を示
す図である。FIG. 7(A) is a schematic diagram showing a Bloch line pair transfer method, and FIG. 7(B) is a diagram showing a pulse shape of a vertical pulse magnetic field.
従来、ブロッホライン対の安定化の為には、第６図（Ａ
）に示す様にストライプ磁区１の長方向と直交する方向
に伸びた縞状パターン３を形成し、ストライプ磁区１の
磁壁２の縞状パターン３と交差する位置がブロッホライ
ン対の安定点となる。Conventionally, in order to stabilize the Bloch line pair, the method shown in Fig. 6 (A
), a striped pattern 3 extending in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the striped magnetic domain 1 is formed, and the position where the domain wall 2 of the striped magnetic domain 1 intersects with the striped pattern 3 becomes the stable point of the Bloch line pair. .
縞状パターン３は、ストライプ磁区１に膜面に垂直な磁
化容易軸、あるいは膜面内で縞の幅方向を磁化容易軸と
する強磁性体膜で形成したり、又は磁性膜中に−様な深
さにイオン打込みを行ったりしてパターンを形成する。The striped pattern 3 is formed by forming a ferromagnetic film with an axis of easy magnetization perpendicular to the film surface in the striped magnetic domain 1, or an easy axis of magnetization in the width direction of the stripes within the film surface, or by forming a magnetic film with a magnetic film of various types. A pattern is formed by implanting ions to a certain depth.
上述の強磁性体膜やイオン打込みによりストライプ磁区
１の磁壁２に沿って第６図（Ｂ）に示すようなストライ
プ磁区ｌの長手方向の磁界Ｈｘの分布４を与えることで
、Ｈｘと対を形成するブロッホラインどうし間の磁壁中
磁化７とのゼーマンエネルギーによりブロッホライン対
６に対する周期的ポテンシャルウェルを形成している。By applying the distribution 4 of the magnetic field Hx in the longitudinal direction of the striped magnetic domain l as shown in FIG. A periodic potential well is formed for the Bloch line pair 6 by the Zeeman energy of the magnetization 7 in the domain wall between the Bloch lines to be formed.
上記構成において、第７図（Ａ）に示す如く該磁性ガー
ネット膜に垂直にパルス磁界Ｈｐ上を矢印８の方向に印
加することでブロッホラインを構成する磁化をジャイロ
力で回転させる。第７図（Ａ）のような場合、磁化の回
転で矢印９の方向に移動し、ブロッホライン対６が１ビ
ツト分転送される。In the above configuration, as shown in FIG. 7(A), by applying a pulsed magnetic field Hp perpendicularly to the magnetic garnet film in the direction of arrow 8, the magnetization constituting the Bloch line is rotated by a gyroscopic force. In the case shown in FIG. 7(A), the magnetization rotates in the direction of arrow 9, and Bloch line pair 6 is transferred by one bit.
ここで、上記方式ではブロッホライン対に対するポテン
シャルウェルが左右対称となり、ブロッホライン転送用
パルス磁界に単純な方形波形状のものを印加したのでは
、パルスの立上りブロッホライン対が矢印９の方向に動
いても立下りで元の位置のもどってしまい、一方向への
安定な転送は望めない。そのため第７図（Ｂ）に示すグ
ラフ１０のような立上り時間ｔ、に対し、立下り時間ｔ
２を十分に長（することで一方向に転送させていた。Here, in the above method, the potential well for the Bloch line pair becomes symmetrical, and if a simple square wave-shaped pulsed magnetic field is applied to the Bloch line transfer pulse magnetic field, the Bloch line pair moves in the direction of arrow 9 at the rising edge of the pulse. Even if the signal falls, it will return to its original position, and stable transfer in one direction cannot be expected. Therefore, for the rise time t as shown in graph 10 shown in FIG. 7(B), the fall time t
2 to a sufficiently long length (by doing so, it was transferred in one direction.
しかし、上記方式では、２つのブロッホラインを同時に
移動させるため、ブロッホライン間の吸引力、反発力で
ブロッホラインが振動してしまい安定な転送が難しいと
いう問題があった。又、対を構成するブロッホライン間
が非常に狭いため、ゼーマンエネルギーによるポテンシ
ャルウェルの深さが浅くなってしまい、ブロッホライン
対６の安定化が困難という問題もあった。更に磁性ガー
ネット膜に通常のバブル材料を用いる場合、立下り時間
ｔ、２を１μｓｅｃ以上にすることが必要で、このこと
はブロッホライン転送速度を著しく遅くするという問題
点があった。又、図のようなパルス形状を発生させるた
めには方形波状のパルスを作るのに比べ電気回路的にも
複雑になり、更に消費電力も大きくなるという問題点が
あった。However, in the above method, since two Bloch lines are moved simultaneously, the Bloch lines vibrate due to the attraction and repulsion forces between the Bloch lines, making stable transfer difficult. In addition, since the distance between the Bloch lines forming the pair is very narrow, the depth of the potential well due to Zeeman energy becomes shallow, making it difficult to stabilize the Bloch line pair 6. Furthermore, when a normal bubble material is used for the magnetic garnet film, it is necessary to set the fall time t,2 to 1 μsec or more, which poses the problem of significantly slowing down the Bloch line transfer speed. Furthermore, in order to generate the pulse shape as shown in the figure, the electric circuit is more complicated than in the case of generating square wave pulses, and the power consumption is also increased.
〈発明の概要〉
本発明の目的は、上記従来の欠点に鑑み、安定且つ高い
信頼性を有するブロッホラインの転送方法を提供するこ
とにある。<Summary of the Invention> In view of the above-mentioned conventional drawbacks, an object of the present invention is to provide a stable and highly reliable Bloch line transfer method.
上記目的を達成する為に、本発明に係るブロッホライン
の転送方法は、膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有する
磁性膜に形成されたストライプ磁区の磁壁中に存するブ
ロッホラインを転送する方法であって、前記磁性膜の膜
面に対して垂直にパルス磁界を印加すると共に該パルス
磁界の印加に同期させて前記ストライプ磁区の長手方向
で前記膜面に略平行な面内磁界を印加することにより前
記ブロッホラインを転送することを特徴とする。In order to achieve the above object, a Bloch line transfer method according to the present invention is a method for transferring Bloch lines existing in the domain wall of a striped magnetic domain formed in a magnetic film having an axis of easy magnetization in a direction perpendicular to the film surface. A pulsed magnetic field is applied perpendicularly to the film surface of the magnetic film, and an in-plane magnetic field approximately parallel to the film surface is applied in the longitudinal direction of the striped magnetic domain in synchronization with the application of the pulsed magnetic field. It is characterized by transferring the Bloch line.
本発明の更なる特徴は以下に示す実施例に記載されてい
る。Further features of the invention are described in the examples given below.
〈実施例〉
第１図（Ａ）、 （Ｂ）及び第２図（Ａ）〜（Ｄ）は
、本発明に係るブロッホライン転送方法の説明図で、図
中、２はブロッホライン対を含む磁壁を表し、５はブロ
ッホライン対以外の部分の磁壁中の磁化を示す。６はブ
ロッホライン対、７はブロッホライン対間の磁壁中磁化
を表す。８，８′ はブロッホラインにジャイロ力を与
え転送させる磁性膜に垂直なパルス磁界、１３． １３
’ はブロッホラインを一方向に転送させるためにブ
ロッホラインに駆動力を与えるストライブ磁区長手方向
の面内磁界Ｈｔｔである。１４． １４’ は左側の
ブロッホライン１８が受ける面内磁界Ｈ〜による駆動力
ＦＨ〜を表す。１５．１５’は左側のブロッホライン１
８が受ける垂直パルス磁界Ｈｐ工からのジャイロカＦＨ
，上を表し、１６．１６’は右側のブロッホラインが面
内磁界Ｈ／／より受ける力、１７．１７’ は右側のブ
ロッホライン１９が垂直パルス磁界Ｈ１上より受ける力
を表している。第２図（Ａ）に於いて４はブロッホライ
ン対６に対するポテンシャルウェルとなる磁壁に沿った
面内磁界Ｈｘの分布である。第２図（Ｂ）に於いて１８
． １９はブロッホライン対６を構成する２つのブロッ
ホラインを示す。又、第２図（Ｃ）に於いて２０．２０
’は面内磁界Ｈ〃の波形を表し、２１．２１’ は垂
直パルス磁界Ｈｐ上の波形を表している。Δｔ、Δｔ′
は）（７／ 、 Ｈｐｉ両方が同時に印加されている
時間を表している。又、２３は面内磁界Ｈｘの周期的分
布のピッチΔＸｐを表している。以下に順を追って動作
を説明する。まず、第１図（Ａ）に於いて、垂直パルス
磁界Ｈｐ土により２つのブロッホライン１８．１９は同
じ方向に矢印１５．１７の力ＦＨｐ上が加えられ、左へ
移動しようとする。この時磁壁に沿った方向の面内磁界
Ｈ／／が印加されていると、矢印１４．１６で示される
ようにブロッホライン対間を広げようとする力ＦＨ，，
が加わり、結局左側のブロッホライン１８にはＩＦＨｐ
工ｌ ＋ ｌ ＦＨ・１の大きさの力が左方向に加わり
、右側のブロッホライン１９にはｌ ＦＨｐ上＋−ＩＦ
Ｈ〜１の大きさの力が加わる。ここでＦＨｐ上によりブ
ロッホラインが移動する速度ＶＢＬは、磁壁の動きを考
えないと
π
となる。<Example> FIGS. 1(A) and 2(B) and FIGS. 2(A) to (D) are explanatory diagrams of the Bloch line transfer method according to the present invention, and in the figures, 2 includes a Bloch line pair. 5 represents a domain wall, and 5 indicates magnetization in the domain wall in a portion other than the Bloch line pair. 6 represents the Bloch line pair, and 7 represents the magnetization in the domain wall between the Bloch line pair. 8, 8' are pulsed magnetic fields perpendicular to the magnetic film that applies gyroscopic force to the Bloch line and causes transfer; 13. 13
' is an in-plane magnetic field Htt in the longitudinal direction of the striped magnetic domain that provides a driving force to the Bloch line in order to transfer the Bloch line in one direction. 14. 14' represents the driving force FH~ due to the in-plane magnetic field H~ that the left Bloch line 18 receives. 15.15' is Bloch line 1 on the left
Gyroca FH from the vertical pulse magnetic field HP applied to 8
, above, 16.16' represents the force that the Bloch line on the right side receives from the in-plane magnetic field H//, and 17.17' represents the force that the Bloch line 19 on the right side receives from the vertical pulse magnetic field H1. In FIG. 2(A), 4 is the distribution of the in-plane magnetic field Hx along the domain wall which becomes a potential well for the Bloch line pair 6. 18 in Figure 2 (B)
．． Reference numeral 19 indicates two Bloch lines forming the Bloch line pair 6. Also, in Figure 2 (C), 20.20
' represents the waveform of the in-plane magnetic field H〃, and 21.21' represents the waveform on the vertical pulsed magnetic field Hp. Δt, Δt'
) (7/) represents the time during which both Hpi are applied simultaneously. Also, 23 represents the pitch ΔXp of the periodic distribution of the in-plane magnetic field Hx. The operation will be explained below in order. First, in Fig. 1 (A), the force FHp of arrow 15.17 is applied in the same direction to the two Bloch lines 18 and 19 by the vertical pulsed magnetic field Hp, and they try to move to the left. When an in-plane magnetic field H// in the direction along the domain wall is applied, a force FH, which tries to widen the Bloch line pair as shown by arrows 14.16, is generated.
was added, and eventually IFHp was added to Bloch line 18 on the left side.
A force with a magnitude of FHp + -IF is applied to the left on the Bloch line 19 on the right side.
A force of magnitude H~1 is applied. Here, the velocity VBL at which the Bloch line moves on FHp becomes π, if the movement of the domain wall is not considered.
ここで、ａは考慮する磁壁の長さで、この場合はブロッ
ホラインの幅だけ（πＡ）考えれば良い。又、γはジャ
イロ力磁気定数、Ａはブロッホライン幅パラメータで、
上記（１）式は
ＶＢＬ ＝ ＡγＨｐ↓ ・・・・
・・・・・・・・ （２）となる。Here, a is the length of the domain wall to be considered, and in this case, only the width of the Bloch line (πA) needs to be considered. Also, γ is the gyro force magnetic constant, A is the Bloch line width parameter,
The above formula (1) is VBL = AγHp↓...
・・・・・・・・・(2) becomes.
次に、面内磁界Ｈ〜により生じる力ＦＨ、、によりブロ
ッホラインが移動する速度Ｖ’ ＢＬは、次式で表され
る。Next, the velocity V' BL at which the Bloch line moves due to the force FH generated by the in-plane magnetic field H is expressed by the following equation.
従って、第１図（Ａ）の場合、ブロッホライン１８の速
度ＶＢＬ１Ｂは（２）、（３）式からとなり、同様にブ
ロッホライン１９の速度ＶＢＬ１９はとなる。ここで、
ＡとΔ。の大きさをほぼ同じと考えて良い為、垂直パル
ス磁界Ｈｐｉの効果に比べ面内磁界Ｈ／／の効果はπＱ
Ｉ４／（２α）倍となる。通常バブル材に用いられるよ
うな磁性膜を用いれば、Ｑ＞ １．α（ｌより面内磁界
Ｈ・・は垂直パルス磁界Ｈｌ）ＪＬに比較し同じ程度の
磁界の大きさで１桁以上ブロッホラインの速度に影響す
ることがわかる。Therefore, in the case of FIG. 1(A), the velocity VBL1B of the Bloch line 18 is obtained from equations (2) and (3), and similarly, the velocity VBL19 of the Bloch line 19 is expressed as follows. here,
A and Δ. can be considered to be almost the same magnitude, so the effect of the in-plane magnetic field H// is πQ compared to the effect of the vertical pulsed magnetic field Hpi.
It becomes I4/(2α) times. If a magnetic film such as that normally used for bubble material is used, Q>1. It can be seen that compared to α (in-plane magnetic field H . . . is a vertical pulse magnetic field Hl from 1) JL, the same magnetic field magnitude affects the Bloch line speed by more than one order of magnitude.
つまりＨ・・により非常に大きな駆動力が得られるので
ある。In other words, a very large driving force can be obtained by H.
以上、通常バブル材に用いられるような磁性膜を使うこ
とで垂直パルス磁界Ｈｐ上に比べ１桁小さい面内磁界Ｈ
・・でブロッホライン対６の片方のブロッホラインだけ
移動させることが可能となる。As mentioned above, by using a magnetic film that is normally used for bubble material, the in-plane magnetic field H, which is one order of magnitude smaller than the vertical pulsed magnetic field Hp, can be generated.
... makes it possible to move only one Bloch line of Bloch line pair 6.
同様に第１図（Ｂ）に示すようにＨｔｔの逆方向に印加
した場合は、ブロッホライン対６間の距離が狭くなる方
向に力Ｆｉｌ、、が働き、対の右側のブロッホライン１
９のみを左方向に移動させることになる。Similarly, when Htt is applied in the opposite direction as shown in FIG.
Only 9 will be moved to the left.
上記の効果を利用して第２図（ａ）のような磁界分布Ｈ
ｘが与えられた磁壁におけるブロッホライン対の転送に
ついて以下説明する。Using the above effect, the magnetic field distribution H as shown in Fig. 2(a) can be obtained.
The transfer of Bloch line pairs in a domain wall given x will be explained below.
第２図（Ｂ）に示すようにブロッホライン対６が安定化
している所に面内磁界Ｈ・・と垂直パルス磁界Ｈ，ｌを
２０． ２１のような波形で印加すると、上記の効果に
よりブロッホライン１８のみ左方向に移動し、次の安定
な所まで移動する。従って第２図（Ｃ）に示すようにブ
ロッホラインが移動し１８′ の位置に安定する。次に
、第２図（Ｄ）の２０’ 、 ２１’ のように面内磁
界Ｈｔｒ、垂直パルス磁界Ｈｐ土を印加することで今度
はブロッホライン１９のみを左方向に移動させ１９′
となる。As shown in FIG. 2(B), an in-plane magnetic field H... and a perpendicular pulsed magnetic field H, l are applied at a point where the Bloch line pair 6 is stabilized. When a waveform such as 21 is applied, only the Bloch line 18 moves to the left due to the above effect, and moves to the next stable point. Therefore, the Bloch line moves and stabilizes at position 18' as shown in FIG. 2(C). Next, by applying an in-plane magnetic field Htr and a perpendicular pulsed magnetic field Hp as shown at 20' and 21' in FIG.
becomes.
ここで面内磁界Ｈ／／の波形の立下りが垂直パルス磁界
Ｈｐ上の立下りよりもタイミングが早くなっているのは
、垂直パルス磁界Ｈｐ土の立下りにより生じるブロッホ
ライン対６への復元カーＦＨｐ上が働く時、面内磁界Ｈ
・・による駆動力ＦＨ，，が働いていないようにするた
めである。すなわちブロッホライン対を安定に一方向に
転送するためには、第２図（Ａ）の磁界分布Ｈｘのピー
クＨｘｐによるブロッホラインへの拘束力を利用し垂直
パルス磁界Ｈｐ上だけでは転送しないようにすれば良い
ことがわかる。従って、転送速度から考えると上記（２
） 、 （３）式よりか求まる。Here, the reason why the fall of the waveform of the in-plane magnetic field H// is earlier than the fall of the vertical pulse magnetic field Hp is due to the restoration to Bloch line pair 6 caused by the fall of the vertical pulse magnetic field Hp. When Kerr FHp works, in-plane magnetic field H
This is to prevent the driving force FH, , caused by... from working. In other words, in order to stably transfer the Bloch line pair in one direction, use the constraining force on the Bloch line due to the peak Hxp of the magnetic field distribution Hx in Fig. 2 (A) so that it does not transfer only on the vertical pulse magnetic field Hp. You'll know what to do. Therefore, considering the transfer speed, the above (2)
), can be found from equation (3).
又、Ｈｘのポテンシャルウェルを越えて転送するために
は
の条件が必要となる。更に、面内磁界Ｈ・・により第２
図（Ｃ）の時、ブロッホライン１９が右方向に移動しな
いようにする必要から
Ｈ２工〉Ｈ・・ ・・・・・・・
・・（８）となる。従って、（６）、（７）、（８）式
により１（ｎ ＜ Ｈｘｐ
を満たす面内磁界Ｈ・・、垂直パルス磁界ＨＩ１１を印
加することで安定にブロッホラインを一方向へ移動させ
ることが可能になる。更に、１ビット分だけ転送させる
ためにはＨ・・とＨｐ上の重なっている時間Δｔによる
移動距離がＨｘのピッチΔＸｐ以下にすれば良く、上記
（４）式から
という条件を満たすΔｔで安定なりｉｔ ｂｙ ｂ
ｉｔの転送が行える。上記の原理は、磁壁が動かない場
合であるが、磁壁が動く場合でもほぼ同様の考え方がで
きる。In addition, the following conditions are required for transfer beyond the Hx potential well. Furthermore, due to the in-plane magnetic field H...
In Figure (C), it is necessary to prevent the Bloch line 19 from moving to the right, so H2 construction>H......
...(8). Therefore, by applying equations (6), (7), and (8), it is possible to stably move the Bloch line in one direction by applying an in-plane magnetic field H that satisfies 1(n < Hxp) and a perpendicular pulsed magnetic field HI11. Furthermore, in order to transfer only one bit, the moving distance due to the overlapping time Δt on H... and Hp should be less than the pitch ΔXp of Hx, and the condition from equation (4) above is satisfied. It is stable at Δt that satisfies it by b
It can be transferred. The above principle applies when the domain wall does not move, but almost the same idea can be applied even when the domain wall moves.
次に第３図を用いて具体的な実施例を述べる。Next, a specific example will be described using FIG.
図中２４はブロッホラインを含む磁壁を有するストライ
プ磁区の存在する磁性膜のチップ、２５は該ストライプ
磁区長手方向に磁界を印加するためのコイル、２６は該
磁性膜に垂直に磁界を印加するためのコイルである。２
７は２５のコイルにパルス電流を流すパルスドライバー
、２８は２６のコイルにパルス電流を流すパルスドライ
バーである。２９はパルスドライバー２７．２８のタイ
ミングをコントロールするトリガージェネレータである
。以上のような簡単な磁界印加システムにより安定なブ
ロッホライン対転送が可能になる。この装置に於いて、
２９のトリガパルスジェネレータにより前記（１０）を
満たすようなタイミングでパルスドライバ２７゜２８を
駆動させる。パルスドライバー２７． ２８は第２図（
Ｃ）、 （Ｄ）のＨ，，２０，２０’ 、 Ｈ，上２
１゜２１′ のような波形のパルス電流をコイル２５
．２６に印加する。In the figure, 24 is a chip of a magnetic film in which a striped magnetic domain having a domain wall including Bloch lines exists, 25 is a coil for applying a magnetic field in the longitudinal direction of the striped magnetic domain, and 26 is a chip for applying a magnetic field perpendicularly to the magnetic film. This is a coil for. 2
7 is a pulse driver that causes a pulse current to flow through the 25 coils, and 28 is a pulse driver that causes a pulse current to flow through the 26 coils. 29 is a trigger generator that controls the timing of pulse drivers 27 and 28. The simple magnetic field application system described above enables stable Bloch line pair transfer. In this device,
The pulse drivers 27 and 28 are driven by the trigger pulse generator 29 at a timing that satisfies the above (10). Pulse driver 27. 28 is shown in Figure 2 (
C), (D)'s H,,20,20', H, upper 2
A pulse current with a waveform like 1°21' is applied to the coil 25.
．． 26.
ここで磁性膜として（ＹＳｍＬｕＧａ）３ （ＧｅＦｅ
）５０１２を使用し、磁気パラメータが４ ｙｒ Ｍ＝
１９５ （Ｇａｕｓｓ）、ステイフネスコンスタンスＡ
＝２．６３ ｘ １０−’ （ｅｒｇ／ ｃ ｍ ）、
異方性定数Ｋｕ＝８６９０ （ｅｒｇ／ｃｒｒ？） ａ
。Here, (YSmLuGa)3 (GeFe
) 5012, and the magnetic parameter is 4 yr M=
195 (Gauss), Stiffness Constance A
=2.63 x 10-' (erg/cm),
Anisotropy constant Ku=8690 (erg/crr?) a
.
＝０．１１．γ＝１．８３Ｘ１０’であるものを用いる
。=0.11. γ=1.83×10′ is used.
そして前述の説明でボテシャルウエルＨｘの振幅をｌｏ
ｅとし、ポテンシャルウェルの周期のピッチΔＸｐを１
μｍとすると前記の条件（ａ）式より面内パルス磁界振
幅Ｈ〜垂直パルス磁界振幅Ｈ，ｉの転送可能範囲は第５
図の斜線部３０のようになる。Then, in the above explanation, the amplitude of the botical well Hx is lo
e, and the pitch ΔXp of the period of the potential well is 1
μm, the transferable range of in-plane pulsed magnetic field amplitude H to vertical pulsed magnetic field amplitude H,i is 5th from equation (a) above.
It will look like the shaded area 30 in the figure.
第５図に於いて３１の領域は転送ができない領域で、そ
れ以外は転送はするがｂｉｙ ｂｙ ｂｉｔの転送
はできない領域である。ここで面内磁界Ｈ，，＝０．９
０ｅ、垂直パルス磁界Ｈｐ１．＝２０ ０ｅとすると、
前記条件（１０）式より面内磁界パルスと垂直磁界パル
スの重なりΔｔは、２０ｎｓｅｃ以下にすれば良く、ト
リガージェネレータ２９で容易に制御できる値である。In FIG. 5, the area 31 is an area where transfer is not possible, and the other areas are areas where data can be transferred but cannot be transferred bit by bit. Here, the in-plane magnetic field H,,=0.9
0e, vertical pulse magnetic field Hp1. =200e, then
According to the condition (10), the overlap Δt between the in-plane magnetic field pulse and the perpendicular magnetic field pulse should be 20 nsec or less, which is a value that can be easily controlled by the trigger generator 29.
第４図に更なる実施例を示す。図中、２４は前記実施例
と同様磁性膜を有するチップ、２７′ は面内磁界Ｉ
］・・印加用のパルスドライバー、３３は面内磁界Ｈ、
印加するためにチップ２４上に形成した導体層で、３４
は該導体層３３を流れる電流ｉの方向を示している。A further embodiment is shown in FIG. In the figure, 24 is a chip having a magnetic film as in the previous embodiment, and 27' is an in-plane magnetic field I.
]...Pulse driver for application, 33 is in-plane magnetic field H,
A conductor layer formed on the chip 24 for applying voltage, 34
indicates the direction of current i flowing through the conductor layer 33.
本実施例は上記実施例で、面内磁界Ｈ・・を流すコイル
２５の変わりにチップ上に形成した導体層３３に電流ｉ
３１を流してＨ・・を印加するものである。This embodiment is the same as the above embodiment, but instead of the coil 25 through which the in-plane magnetic field H.
31 and applies H.
ここでストライブ磁区長手方向は図中Ｘ方向となる。Here, the longitudinal direction of the stripe magnetic domain is the X direction in the figure.
本実施例では導体層３３と磁性膜２４とのスペーシング
が小さいため、前記条件（９）を満たすＨ・・を発生さ
せるのに必要な電流ｉが小さくでき、低消費電力でブロ
ッホライン転送が行える。In this embodiment, since the spacing between the conductor layer 33 and the magnetic film 24 is small, the current i required to generate H that satisfies the above condition (9) can be made small, and Bloch line transfer can be achieved with low power consumption. I can do it.
〈発明の効果〉
以上、本発明に係るブロッホラインの転送方法によれば
、ブロッホライン対を構成するブロッホラインを離して
個別に駆動するためポテンシャルウェルによる安定化が
容易に行え、ブロッホラインどうしの反発力による振動
など考慮する必要がなく安定な転送が行える。又、一方
向にブロッホラインを転送させるのに通常の方形波状パ
ルス磁界で行えるので周辺回路が簡略化できる。更にブ
ロッホライン対を隣のビット位置に移動させるのにパル
ス磁界の幅でなく２つのパルス磁界のタイミングの差を
利用するため、制御が容易に行える。<Effects of the Invention> As described above, according to the Bloch line transfer method according to the present invention, since the Bloch lines constituting a Bloch line pair are separated and driven individually, stabilization by the potential well can be easily performed, and the Bloch lines can be easily stabilized. Stable transfer is possible without the need to consider vibrations caused by repulsive force. Further, since the Bloch line can be transferred in one direction using an ordinary square wave pulsed magnetic field, the peripheral circuitry can be simplified. Furthermore, since the Bloch line pair is moved to the adjacent bit position by using the difference in timing between two pulsed magnetic fields instead of the width of the pulsed magnetic fields, control can be easily performed.
又、一方向転送のため立下り時間を長（する必要がな（
、また磁性膜に垂直な磁界（Ｈｌ）ＪＬ）に対し、膜に
平行な磁界Ｈ・・を大きくとれば、より小さい電流値で
転送が行え、消費電力が小さくなる。In addition, because of unidirectional transfer, there is no need to lengthen the fall time (
In addition, if the magnetic field (Hl) JL) parallel to the magnetic film is made larger than the magnetic field (Hl) JL) perpendicular to the magnetic film, transfer can be performed with a smaller current value, resulting in lower power consumption.
第１図（Ａ）、 （Ｂ）及び第２図（Ａ）〜（Ｄ）は
本発明に係るブロッホラインの転送方法の説明図。
第３図は本発明の具体的実施例を示す磁界印加装置の概
略図。
第４図は本発明の更なる具体的実施例を示す磁界印加方
法の一例を示す図。
第５図はブロッホライン転送可能な面内パルス磁界振幅
と垂直パルス磁界振幅との範囲を示すグラフ図。
第６図（Ａ）、 （Ｂ）及び第７図（Ａ）、 （Ｂ
）は従来のブロッホライン対の転送方法の一例を示す図
。FIGS. 1A and 1B and FIGS. 2A to 2D are explanatory diagrams of the Bloch line transfer method according to the present invention. FIG. 3 is a schematic diagram of a magnetic field application device showing a specific embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing an example of a magnetic field application method showing a further specific embodiment of the present invention. FIG. 5 is a graph showing the range of in-plane pulsed magnetic field amplitude and vertical pulsed magnetic field amplitude capable of Bloch line transfer. Figure 6 (A), (B) and Figure 7 (A), (B
) is a diagram showing an example of a conventional Bloch line pair transfer method.
Claims (1)
れたストライプ磁区の磁壁中に存するブロッホラインを
転送する方法であって、前記磁性膜の膜面に対して垂直
にパルス磁界を印加すると共に該パルス磁界の印加に同
期させて前記ストライプ磁区の長手方向で前記膜面に略
平行な面内磁界を印加することにより前記ブロッホライ
ンを転送するブロッホラインの転送方法。A method for transferring Bloch lines existing in the domain wall of a striped magnetic domain formed in a magnetic film having an axis of easy magnetization in a direction perpendicular to the film surface, the method comprising applying a pulsed magnetic field perpendicular to the film surface of the magnetic film. At the same time, the Bloch line is transferred by applying an in-plane magnetic field substantially parallel to the film surface in the longitudinal direction of the striped magnetic domain in synchronization with the application of the pulsed magnetic field.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61226825A JP2713889B2 (en) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | Bloch line transfer method |
| FR8713117A FR2604282B1 (en) | 1986-09-24 | 1987-09-23 | METHOD AND SYSTEM FOR TRANSFERRING BLOCH LINES IN A MAGNETIC WALL AND MAGNETIC MEMORY APPARATUS |
| DE19873732063 DE3732063A1 (en) | 1986-09-24 | 1987-09-23 | Process for displacing Bloch lines in a magnetic domain wall and magnetic storage device for the displacing, recording and reproducing of information on Bloch lines |
| US07/811,912 US5179532A (en) | 1986-09-24 | 1991-12-23 | Transfering bloch lines using perpendicular and in-plane pulse magnetic fields |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61226825A JP2713889B2 (en) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | Bloch line transfer method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6381677A true JPS6381677A (en) | 1988-04-12 |
| JP2713889B2 JP2713889B2 (en) | 1998-02-16 |
Family
ID=16851177
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61226825A Expired - Lifetime JP2713889B2 (en) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | Bloch line transfer method |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2713889B2 (en) |
| DE (1) | DE3732063A1 (en) |
| FR (1) | FR2604282B1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5996592A (en) * | 1982-11-24 | 1984-06-04 | Nec Corp | Magnetic storage element |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0106358B1 (en) * | 1982-10-18 | 1990-01-03 | Nec Corporation | Magnetic memory device capable of memorizing information in a stripe domain in the form of a vertical bloch line pair |
| DE3542279A1 (en) * | 1984-11-30 | 1986-06-05 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Recording and/or reproducing method for Bloch-line memories |
-
1986
- 1986-09-24 JP JP61226825A patent/JP2713889B2/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-09-23 DE DE19873732063 patent/DE3732063A1/en active Granted
- 1987-09-23 FR FR8713117A patent/FR2604282B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5996592A (en) * | 1982-11-24 | 1984-06-04 | Nec Corp | Magnetic storage element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2713889B2 (en) | 1998-02-16 |
| DE3732063A1 (en) | 1988-04-07 |
| FR2604282A1 (en) | 1988-03-25 |
| FR2604282B1 (en) | 1993-03-05 |
| DE3732063C2 (en) | 1991-03-28 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |