JPH01112587A - 磁気記憶素子の駆動方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は、ブロッホラインメモリに用いられるパルス状
バイアス磁界による垂直ブロッホライン対の駆動方法に
関するものである。

（従来の技術とその問題点） 高密度固体磁気記憶素子を目指して磁気バブルメモリ素
子の開発が各所で盛んに行なわれている。しかし、現在
使用されているガーネット材料では、到達可能な最小バ
ブル径は０．３ｐｍといわれている。したがって、０．
３ｐｍ径以下のバブルを保持するバブル材料はガーネッ
ト材料以外に求めなければならない。これは容易ではな
く、このことがバブルメモリ高密度化の限界であると考
えられている。

このようなバブル保持層の特性に基づく高密度化限界を
大幅に改善する超高密度個体磁気記憶素子として、膜面
垂直方向を磁化容易方向とする強磁性体（フェリ磁性体
を含む）膜に形成されるストライプ磁区の境界を形成す
るブロッホ磁壁の中に、安定に存在する垂直ブロッホラ
イン２個からなるブロッホライン対（以下、ＶＢＬ対と
称する）を記憶単位として用いるブロッホラインメモリ
素子が発明された（特願昭５７−１８２３４６）。

ブロッホラインメモリ素子においては、マイナーループ
を構成する安定化されたストライプ磁区周辺のブロッホ
磁壁に沿って情報をＶＢＬ対の形で書き込み、またＶＢ
Ｌ対という微小領域で表わされる情報単位を読み出す手
段、およびマイナーループ上でＶＢＬ対をビット毎に転
送保持する手段が不可欠である。

ストライプ磁区の安定化には溝掘りによるストライプ固
定法が、また安定化されたストライプ上でのＶＢＬ対の
ビット固定には、バタン化された面内磁化膜や電流導体
から発生する局所面内磁界のポテンシャルを利用するの
が一般的である。第３図にその具体例を示す。

第３図において、１１はガーネット層に掘り込んだ溝、
１２はマイナーループを構成するストライプ磁区、１３
はストライプ磁区周辺のブロッホ磁壁、５はＶＢＬ対の
安定位置、１はＶＢＬ対、２１はビット固定用のジグザ
グ導体バタン、２５はビット固定用電流である。ストラ
イプ磁区１２は溝１１の周りに安定化され、１２の外側
の磁壁１３がＶＢＬ対の転送路となる。

ジグザグ導体バタン２１に電流２５を流すと局所的な面
内磁界が発生し、導体−本おきにＶＢＬ対の安定位置５
が形成される。ＶＢＬ対の安定位置５の間隔はジグザグ
導体バタン２１の加工精度で決り、第３図の場合はｌｐ
ｍバタン、ｌｐｍギャップにしても４ｐｍである。

ＶＢＬ対の転送は、ストライプ磁区にパルス状のバイア
ス磁界を加えて磁壁をストライプ磁区の法線方向に移動
させ、それに伴なうジャイロ力によりＶＢＬ対が磁壁内
を横すべりすることを利用して行う。しかし、矩形波状
のバイアス磁界パルスであると、パルスの立下り時にス
トライプ磁区が元に戻るときＶＢＬ対は反対方向へ移動
し、合計の移動量はほとんど零となる。そこで、第４図
のようにバイアス磁界パルスの立下り時間を長くし、Ｖ
ＢＬ対の戻りを抑えてＶＢＬ対の移動の一方向性を確保
している。ＶＢＬ対の移動距離は、パルス状バイアス磁
界の大きさ、立上り時間に依存する。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、１個のバイアス磁界パルスで一つのビッ
ト位置から次のビット位置へＶＢＬ対を転送するために
は、非常に大きなバイアス磁界パルスを加えなければな
らず、磁壁が動的に不安定となり転送エラーを発生させ
る要因となっている。

本発明の目的はこの問題点を解決した磁気記憶素子の駆
動方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは、膜面に垂直な方向を磁化
容易方向とする強磁性体（フェリ磁性体を含む）膜に、
膜面に垂直な方向にパルス状のバイアス磁界を印加し、
前記強磁性体に存在するストライプドメインの境界のブ
ロッホ磁壁中につくった相隣る２つの垂直ブロッホライ
ンからなるＶＢＬ対を転送保持し記憶担体とする磁気記
憶素子の駆動方法において、２個以上の同一のパルス状
バイアス磁界を加えてＶＢＬ対を駆動することである。

（作用） 大きなパルス状バイアス磁界でＶＢＬ対の転送エラーが
発生するのは、ストライプ磁区が移動する際、磁壁が磁
壁移動のピーク速度を越え水平ブロッホラインが発生し
パンチスルーするような大きな駆動磁界が短時間に加え
られるからである。

バイアス磁界パルスを複数個に分割することにより、磁
壁の速度をピーク速度以下に押さえることができ、磁壁
状態の動的な変化を抑制することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は本発明の一実施例を示すパルス波形図である。

図中３１はパルス、３２はクロックを示す。本発明を第
１図および第３図を用いて説明すれば、ガーネットに掘
り込んだ溝１１の周りに安定化されたストライプ磁区１
２の外側の磁壁１３をＶＢＬ対の転送路となし、ジグザ
グ導体２１に電流を流して局所的な面内磁界を発生させ
て磁壁１３上にＶＢＬ対の安定位置５を形成しておき、
外部から第１図の複数のパルス状バイアス磁界３１を印
加して、磁壁１３を動的に不安定にすることなく　ＶＢ
Ｌ対を次の安定位置５に転送するものである。

第２図は前記実施例の効果を示す図であり、５ｐｍバブ
ル材料を用いたデバイスのパルス状バイアス駆動磁界マ
ージン特性である。図において、縦軸は静的なバイアス
磁界、横軸はパルス状バイアス駆動磁界である。２ｐｍ
幅、ｌｐｍギャップのジグザグ導体バタンに１ｍＡの電
流を流して６ｐｍ周期のＶＢＬ対の安定位置を形成した
。立上り時間１００ｎｓ、パルス幅２００ｎｓ、立下り
時間９００ｎｓのパルス状バイアス駆動磁界を１クロツ
ク内に６個連続して印加し、第１図のマージンを得た。

これと同一条件でパルス状バイアス駆動磁界を３個以下
にするとＶＢＬ対の転送マージンは得られなかった。逆
に、パルス状バイアス駆動磁界を９個以上にすると２ビ
ット分転送されてエラーとなった。

（発明の効果） このように本発明は、大きなパルス状バイアス磁界によ
すＶＢＬ対が駆動される際、磁壁状態が動的に変化する
のを防ぐものであり、磁壁移動のピーク速度以下で小間
切れにＶＢＬ対を駆動させることにより、大きな動作マ
ージンが得られる。

なお、本実施例ではジグザグ導体に流す電流によるＶＢ
Ｌ対の安定化法を用いたが、バタン化された面内磁化膜
等を用いた場合でも同様の効果が得られるのは明らかで
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すパルス波形図、第２図
はＶＢＬ対転送のパルス状バイアス磁界マージン特性の
測定結果を示す図、第３図はストライプ磁区およびＶＢ
Ｌ対の安定化法の一例を示すバタン図、第４図は磁気記
憶素子の従来の駆動方法を示すパルス波形図である。 図において、１は垂直ブロッホライン対、５は垂直ブロ
ッホライン対の安定位置、１１はガーネットに掘り込ん
だ溝、１２はストライプ磁区、１３は磁壁、２１はジグ
ザグ導体バタン、２５はビット固定用の電流、３１はバ
イアス磁界パルス、３２はクロックである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 膜面に垂直な方向を磁化容易方向とする強磁性体（フェ
   リ磁性体を含む）膜に、膜面に垂直な方向にパルス状の
   バイアス磁界を印加し、前記強磁性体に存在するストラ
   イプドメインの境界のブロッホ磁壁中につくった相隣る
   ２つの垂直ブロッホラインからなる垂直ブロッホライン
   対を転送保持し記憶担体とする磁気記憶素子の駆動方法
   において、前記パルス状バイアス磁界が２個以上の同一
   のパルス状バイアス磁界であることを特徴とする磁気記
   憶素子の駆動方法。