JPH0283890A - 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、本発明は不揮発性の超高密度磁気記憶素子に
関する。

（従来の技術と発明が解決しようとする問題点）高密度
固体磁気記憶素子を目脂して、磁気バブル素子の開発が
各所で盛んに行われている。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、ここがバ
ブル高密度化の限界であるとさえ考えられている。この
ようなバブル保持層の特性に基ずく高密度化限界を大幅
に改善し、かつ情報読み出し時間は従来の素子と同程度
に保つことができる超高密度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軟磁性強磁性体（フェリ磁
性体を含む）膜に形成されるストライプドメインの境界
を形成するブロッホ磁壁の中に静的に安定に存在する垂
直ブロッホライン（以下単にブロッホラインと称する）
２個からなるブロソポライン対を記憶単位として用いる
素子が発Ｆ３Ａされた（特願昭５７−１８２３４６）。

本素子においてもっとも重要な部分の一つは情報の担い
手であるＶＢＬ対の転送である。

１ビツトずつの選択転送に関しては原理的にはＶＢＬ対
に対して磁壁に沿って駆動する力を与える手段が必要で
ある。現実的にはＶＢＬ対存在領域に磁壁面に沿う進行
波状の局所面内磁界を与える方法、およびストライプド
メイン磁壁にパルスバイアス磁界を加えて、磁壁を動的
に移動し、それに伴ってＶＢＬ対の位置に生じる反作用
の一つであるジャイロ力を利用することが考えられてい
るが、前者は導体パターンを用いることによってのみ達
成され、１ビツトを形成するためには４本の導体が必要
でありることがら素子の高密度化、大容量化を狙った場
合実用的ではない。他方、後者の場合、１ビツトを形成
するためには１本の金属、磁性体、あるいはイオン注入
等よるパタンを形成すれば良いが、それでも、素子容量
を増加させると共に、電流による駆動の場合と同様に素
子製造工程に於けるリングラフィ技術上の限界に近づき
、実際上高密度化は難しくなる。

本発明の目的はこのような従来の問題点を除去したもの
で、素子ビット位置形成のための細線群形成上のリング
ラフィ技術上の制限を回避し、超高密度磁気記憶素子を
提供するにある。

（問題点を解決するための手段） すなわち、本発明は情報読み出し手段、情報書込み手段
および情報蓄積手段を有し、かつ、膜面に垂直な方向を
磁化容易方向とする強磁性体（フェノ磁性体を含む）膜
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
直プロノボライン対をブロッホ磁壁内で駆動する手段を
有し、複数のブロッホライン対を単位として、素子の駆
動を行うことを特徴とする磁気記憶素子の駆動方法であ
る。

（実施例） 本発明の目的は上述の構成をとることにより、素子製造
工程におけるリソグラフィ技術上の制約を受けない、ブ
ロッホラインを情報の担い手とする高密度磁気記憶素子
を提供するにある。以下、本発明の構成例の詳細な説明
をする。

第１図は本発明におけるブロッホライン対転送の様子を
示したものである。本実施例では間隔１ｐｍで配列した
イオン注入による転送単位設定パタン５を用い、最大２
対までのブロッホライン対を転送させる構成になってい
る。即ち、この転送単位にブロッホライン対が０本から
２本までの３つの状態２．３．４がとり得る。本発明の
記憶素子では１対のブロッホラインが直接１ビツトに対
応していす、転送単位に存在するブロッホラインの数に
よりコード化されたデータとして記憶される。従って、
転送路１方向のビット密度は１．５ビット／ｐｍと計算
される。一方、第２図の従来例では本発明と同一転送単
位の１１１ｍ間隔のイオン注入によるパタンに一対のブ
ロッホラインが存在でき、それが１ヒツトに対応し、転
送路方向のビット密度は１ビット／ｐｍである。このよ
うに本実施例では従来例に比べ、１．５倍の記憶密度を
有する。図中６は面内磁界である。

また、転送単位間に３本のブロッホライン列まで存在で
きる構成の場合は記憶密度は２ビツト１１１ｍに、４本
のブロッホライン対までが存在できる構成の場合は２．
２５ビット／ｐｍと増加する。このようなイオン注入パ
タン列で構成した転送単位に存在できるブロッホライン
対の数を増加してゆく程記憶密度も増加するが、増加の
程度は小さくなる。

本方式の磁気記憶素子のブロッホライン対の書き込み動
作は従来例と同様な方法で行う。転送路端部のドメイン
を伸長させ、面内磁界を印加させ、水平ブロッホライン
を発生させ、さらにバイアス磁界方向のパルス磁界を印
加することにより、水平ブロッホラインをパンチスルー
させ、伸長したドメインを切断することにより１対のブ
ロッホラインを書き込むことができる。複数本のブロッ
ホラインを書き込むには本過程を繰り返せばよい。転送
は従来例と同様にバイアスパルス磁界により転送させる
。情報読み出し動作は転送路端を伸長させ、面内磁界に
よりブロッホライン対を伸長したドメイン端に移動させ
る。その後、ドメイン端をヘアピン導体により切断する
。切断されたドメインは第３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）
のようにブロッホラインの数に相当するワインディング
ナンバー（Ｓナンバー）を有している。従って、切断し
たドメインを第４図のような平行電流印加導体７による
電流パルスによるバイアス磁界勾配により駆動し、バイ
アス磁界勾配の方向に対するバブル移動方向（図中の矢
印）の偏り角からワインティングナンバーを検出でき、
情報を読み出すことができる。

以上のごとく、本発明の磁気記憶素子では、従来問題で
あった記憶密度を向上させる場合問題となる素子作成の
リングラフィ上の問題を生じることなく、高記憶密度が
実現でき、大容量磁気記憶素子の実用化に資すること大
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による磁気記憶素子の主要部の構成を示
す図であり、第２図は従来例の磁気記憶素子の構成を示
す図であり、第３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々読み
出し動作時、ドメイン切断動作による、切断されたドメ
インの磁壁状態を示す図であり、第４図は切断したドメ
インのワインディングナンバーを検出する方法を示す図
である。 １ニスドライブドメインによる転送路、２：ブロッホラ
イン対が２対の状態、３：ブロッホライン対Ｏの状態、
４：ブロッホライン対が１対の状態、５：　１４ａｍ間
隔のイオン注入による転送単位を形成するパタンの列、
６：面内磁界、７：平行パルス電流印加用導体。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）情報読み出し手段、情報書込み手段及び情報蓄積
   手段を有し、かつ、膜面に垂直な方向を磁化容易方向と
   する軟磁性の強磁性体（フェリ磁性体を含む）膜に存在
   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
   ッホライン対をブロッホ磁壁内で駆動する手段を有する
   磁気記憶素子において、複数の垂直ブロッホライン対を
   単位として、素子の駆動を行うことを特徴とする磁気記
   憶素子の駆動方法。
2. （２）情報読み出し方式として切断したドメインの磁壁
   状態を検出することを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の磁気記憶素子の駆動方法。