JPH01196787A - 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。

（従来技術） 高密度固体磁気記憶素子を１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はビット固定用の並行導
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。

並行導体バタン２１に電流２５を流すと局所的な面内磁
界が発生し、各導体の下にＶＢＬ対の安定位置５が形成
される。

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
（ａ）、（ｂ）のようにバイアス磁界パルスの立下り時
間を長くし、ＶＢＬ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、ビット固定位置は広がりをもっており、
あるビット固定位置に対して個々のＶＢＬ対は厳密にい
つも同じ位置に停止するとは限らない。さらに、ガーネ
ット結晶のＶＢＬ対移動に対する保持力やパルス状バイ
アス磁界の均−性等の不確定な要因によりＶＢＬ対の転
送エラーを発生する場合がある。

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、前記パルス状バイアス磁界
の後に同極性のバイアスパルスを１個以上印加すること
である。

（作用） ＶＢＬ対の転送エラーが発生するのは、ガーネット結晶
のＶＢＬ対移動に対する保持力やパルス状バイアス磁界
の均−性等の不確定な要因により、バイアス磁界パルス
により駆動されたＶＢＬ対の停止位置がばらつき、この
ばらつきが累積されることに起因している。バイアス磁
界パルスの後に同極性のバイアスパルスを１個以上印加
することによって、駆動されたＶＢＬ対の停止位置のば
らつきを除去することができる。しかも、バイアス磁界
パルスと同極性のパルスであるため印加回路が簡単にな
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（ａ）、（ｂ）は本発明の一実施例を示すパルス
波形図である。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１２の外側の磁壁１３をＶＢＬ
対の転送路となし、並行導体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３１のパルス状バ
イアス磁界を印加して、ＶＢＬ対１を次の安定位置５に
転送する。その後、パルス状バイアス磁界３１と同極性
の複数個のバイアスパルス３２を加えてＶＢＬ対１を細
かく振動させ、前記並行導体による局所的な面内磁界の
谷底にＶＢＬ対１を安定化させるものである。３３はク
ロックである。

第２図は前記実施例の効果を示す図であり、５μｍ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。２１１
ｍ幅、１１１ｍギャップの並行導体バタンに１ｍＡの電
流を流して３ｐｍ周期のＶＢＬ対の安定位置を形成した
。大きさ６０ｅ、立上り時間１００ｎｓ、パルス幅２０
０ｎｓ、立下り時間９００ｎｓのパルス状バイアス駆動
磁界を印加した後、大きさ３０ｅ、パルス幅２００ｎｓ
のパルスを３個印加して第２図のマージンを得た。第２
図に破線で示すマージンは、前記パルス状バイアス駆動
磁界と同極性のパルスを印加しなかった場合のマージン
である。前記パルス状バイアス駆動磁界と同極性のパル
スを１個以上印加することによってマージンの上限およ
び下限近傍が改善された。

（発明の効果） このように本発明は、パルス状バイアス磁界により駆動
されたＶＢＬ対の停止位置のばらつきを除去するもので
あり、次の駆動に対するＶＢＬ対のスタートラインをそ
ろえることにより転送エラーをなくし、大きな動作マー
ジンが得られる。

なお、本実施例では並行導体に流す電流によるＶＢＬ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ことは明らかであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）、　（ｂ）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ＶＢＬ対の安定化法の一例を示すバタン図
、第４図（ａ）、（ｂ）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は並行
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は同極性のパルス、３３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作った相隣る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、前記パルス状磁界の後に同極性のバイアスパル
   スを１個以上印加することを特徴とする磁気記憶素子の
   駆動方法。