JPH0227588A - 電流ストレッチ型ゲートの駆動方法 - 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電流ストレ
ッチ型ゲートの駆動方法に関するものである。

（従来の技術） 磁気バブルメモリ素子に代わる超高密度固体磁気記憶素
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）膜に存在す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５７−１８２３４
６）。

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ドメイン周辺ブロッ
ホ磁壁に沿って情報をＶＢＬ対の形で書き込み、またＶ
ＢＬ対という微小領域で表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。

ストライプドメインには、ＶＢＬ対のパルスバイアス磁
界駆動の容易さからリング状のストライプドメインが用
いられる。このリング状ストライプドメインの外周磁壁
に情報担体であるＶＢＬ対を書き込む。情報の書込み、
読み出し用ゲートには第４図のような構造のものが用い
られている。第４図において、１１はメジャーライン、
１２はマイナーループを構成するリング状ストライプド
メイン、１３はリング状ストライプドメイン周辺のブロ
ッホ磁壁、１はストライプドメイン先端のブロッホライ
ン、２１はストレッチ導体バタン、２２は面内磁界導体
バタン、２３はチョップ導体バタンである。第５図（ａ
ル（ｂ）、（Ｃ）は第４図の電流ストレッチ型書込み、
読み出しゲートに印加される従来の電流パルス波形であ
る。第６図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）、　（ｄ）は書
込み動作の説明図である。第４図と第５図および第６図
を用いて、従来の電流ストレッチ型ゲートの駆動方法を
説明する。

第４図に示すように、リング状ストライプドメインは初
期状態として２本のＶＢＬを両側のコーナーにもってお
り、これらを安定化するため均一な面内磁界を左向きに
印加している。この先端部ＶＢＬＬをＶＢＬ対書込み時
の側壁に移動させるため、第６図（ａ）のように面内磁
界導体バタン２２に第５図の電流パルス３２を加え、ス
トライプドメイン先端部のみに長手方向に右向きの局所
面内磁界Ｈ１ｐを与えた状態で、ストレッチ導体２１に
ストレッチパルス３１を加え、その磁界によりストライ
プドメイン先端部を書込み部に導く。先端部にあったＶ
ＢＬＬはジャイロ力とＨｌｐにより、上側の側壁上導体
バタン２２の左端に保持される。Ｈｌｐのため、伸ばさ
れたストライプドメインの磁壁の内、磁壁磁化がＨｉｐ
と逆向きの側壁では、磁壁構造は第６図（ｂ）のように
水平ブロッホライン（ＨＢＬ）６が発生している。この
状態に対し、チョップ導体２３にＨＢＬバンチスルーお
よびドメイン切断用チョップパルス３３を加えると、第
６図（Ｃ）のようにまずＨＢＬが膜上面からバンチスル
ーし、次に第６図（ｄ）に示すように先端部が切断され
、新しくできたストライプドメイン先端部に負のＶＢＬ
対２．３が書き込まれる。

第７図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）は読み出し動作の説
明図である。第７図（ａ）に示すように、読み出される
べき情報がある場合は、リング状ストライプドメインの
コーナーには３個のＶＢＬＩ、２．３がある。まず、面
内磁界導体パタン２２に電流パルス３２を加え、ストラ
イプドメイン先端部に長手方向に右向きの局所面内磁界
Ｈ１ｐを与えた状態で、ストレッチ導体２１にストレッ
チパルス３１を加え、その磁界によりストライプドメイ
ン先端部を読み出し部に導く。この時第７図（ｂ）に示
すように先端部にあった３個のＶＢＬのうちＨｌｐと同
方向の２のみ移動し、他のＶＢＬＩ、３は側壁上導体バ
タン２２の左端に保持される。伸ばされたストライプド
メインの磁化の向きは同一方向である。この状態に対し
、チョップ導体２３にチョップパルス３３を加えると、
第７図（Ｃ）に示すように先端部が切断され、新しくで
きたストライプドメイン先端部とバブルに負のＶＢＬ４
．５が発生する。すなわち、ＶＢＬ対がバブルの形で読
み出され、しかも読み出し動作は非破壊である。第７図
（ａ）の状態で、読み出されるべきＶＢＬ２．３がない
場合は、第７図（ｂ）で伸ばされたストライプドメイン
側壁の磁化は逆向きであり、チョップパルス３３では切
断できず、バブルとして読み出せない。

第８図は消去動作の説明図である。第８図（ａ）に示す
ように消去されるべき情報がある場合は、リング状スト
ライプドメインのコーナーには３個のＶＢＬＬ、２．３
がある。消去動作の場合は、面内磁界導体バタン２２に
は電流を加えず、ストレッチ導体２１にストレッチパル
ス３１を加え、その磁界によりストライプドメイン先端
部を消去部に導く。この時、第８図（ｂ）に示すように
先端部にあった３個のＶＢＬはすべて移動する。伸ばさ
れたストライプドメインの磁化の向きは同一方向で、左
向きである。この状態に対しチョップ導体２３にチョッ
プパルス３３を加えると、第８図（ｅ）に示すように先
端部が切断され、新しくできたストライプドメイン先端
部とバブルに負のＶＢＬ４．５が発生する。すなわち、
３本のＶＢＬ対が１本に減少したことになり、消去動作
が行なわれたことになる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、ストライプドメイン先端部が伸びる際、
ＶＢＬが取り残されるようなジャイロ力が作用し、正常
なゲート動作を妨げ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電流ストレッチ型
ゲートの駆動方法を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは、第１の導体に加える第１
の電流パルスでストライプドメインを伸張し、第２の導
体に加える第２の電流パルスで前記ストライプドメイン
を切断して垂直ブロッホライン対の書込み、読み出しお
よび消去を行う電流ストレッチ型ゲートの駆動方法にお
いて、前記第１の電流パルスと第２の電流パルスの印加
開始時刻の間隔を１０ｐｓ以上に長くすることである。

ストレッチパルスによりストライプドメイン先端部が伸
びる際、ＶＢＬが取り残されるようなジャイロ力が作用
するが、第１の電流パルスと第２の電流パルスの間隔を
長くすることにより、ＶＢＬは均一面内磁界から力を受
けてストライプドメイン先端部へ移動する。

（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７図を用いて
説明すれば、ストレッチ導体２１にストレッチパルス３
１を印加し、その磁界によりストライプドメイン先端部
を消去部に導き、ストレッチパルス３１立上りの１０ｐ
ｓ後にチョップ導体２３にドメイン切断用チョップパル
ス３３を加えて、ストライプドメインを切断して不用な
ＶＢＬ対をバブルとして切とり消去するものである。

第２図は前記実施例の効果を示す図であり、５μｍバブ
ル材料を用いたデバイスの消去動作マージン特性である
。図において、縦軸はバイアス磁界、横軸はストレッチ
パルス立上りとチョップパルス立上りの時間間隔である
。パルス幅５ｐｓのストレッチパルスと、チョップパル
スそれぞれの立上りの間隔を１０１１ｓ以上にすること
により大きな消去動作マージンが得られた。読み出し動
作についても同様である。

第３図（ａ）、　（ｂ）は本発明の他の実施例を示すパ
ルス波形図である。第７図と合せて説明すると、ストレ
ッチ導体２１にストレッチパルス３１を印加し、その磁
界によりストライプドメイン先端部を消去部に導き、ス
トレッチパルス３１を指数間、数的に長い時間かけて減
少させた後、チョップ導体２３にドメイン切断用チョッ
プパルス３３を加えて、ストライプドメインを切断して
不用なＶＢＬを消去するものである。したがって、消去
されるべきＶＢＬがストライプドメイン先端部に移動し
やすく、大きなマージンが得られる。読み出し動作につ
いても同様である。

（発明の効果） このように本発明は、ストレッチ導体によりストライプ
ドメインが伸ばされる際、取り残されたＶＢＬが再びス
トライプドメイン先端部へ移動するのを助ける働きをす
るものであり、これにより大きな動作マージンが得られ
る。

なお、本実施例ではパルス幅が１０ｐｓより短いストレ
ッチパルスおよび指数関数的に立ち下がるストレッチパ
ルスを用いたが、パルス幅が１０ｐｓより長いストレッ
チパルスやパルス幅が短い大きなパルスとパルス幅が長
い小さなパルスを組合せて用いても同様の効果が得られ
るのは明らかである。

さらに、本実施例ではリング状ストライプドメインを用
いたが、単純なストライプドメインを用いた場合でも同
様の効果が得られることも明らかである。

【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図はゲートの消去動作マージン特性の測定
結果を示す図、第３図（ａ）、（ｂ）は他の実施例を示
すパルス波形図、第４図は電流ストレッチ型ゲートの一
例を示すバタン図、第５図（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）
は電流ストレッチ型ゲートの従来の駆動方法を示すパル
ス波形図、第６図（ａ）〜（ｄ）は書込み動作を説明す
るバタン図、第７図（ａ）〜（ｅ）は読み出し動作を説
明するバタン図、そして第８図（ａ）〜（１）は消去動
作を説明するバタン図である。 図において、１．２．３．４．５は垂直ブロッホライン
、６は水平ブロッホライン、１１はメジャーライン、１
２はストライプドメイン、１３は磁壁、２１はストレッ
チ導体バタン、２２は面内磁界導体バタン、２３はチョ
ップ導体バタン、３１はストレッチパルス、３２は面内
磁界パルス、３３はチョップパルスである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 第１の導体に加える第１の電流パルスでストライプドメ
   インを伸張し、第２の導体に加える第２の電流パルスで
   前記ストライプドメインを切断して垂直ブロッホライン
   対の書込み、読み出しおよび消去を行う電流ストレッチ
   型ゲートの駆動方法において、前記第１の電流パルスと
   第２の電流パルスの印加開始時刻の間隔が１０μｓ以上
   であることを特徴とする電流ストレッチ型ゲートの駆動
   方法。