JPH035987A - ブロッホラインメモリデバイス - Google Patents
ブロッホラインメモリデバイスInfo
- Publication number
- JPH035987A JPH035987A JP1141321A JP14132189A JPH035987A JP H035987 A JPH035987 A JP H035987A JP 1141321 A JP1141321 A JP 1141321A JP 14132189 A JP14132189 A JP 14132189A JP H035987 A JPH035987 A JP H035987A
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- Japan
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- magnetic
- striped
- film
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は記憶単位として垂直ブロッホライン対を用いた
ブロッホラインメモリデバイスに関する。
ブロッホラインメモリデバイスに関する。
高密度記憶素子の開発に伴って、ブロッホラインメモリ
デバイスが記憶容量の膨大さ及び不揮発性であることか
ら近時注目されている。
デバイスが記憶容量の膨大さ及び不揮発性であることか
ら近時注目されている。
ブロッホラインメモリデバイスは、情報記憶部をバブル
磁区を細長く伸ばしたストライプ磁区周辺磁壁で構成し
、その中に、安定に存在する垂直ブロッホライン対(V
BL対)の有無の形で情報を記憶させるというものであ
る。このブロッホラインメモリデバイスは基本的には(
i)書込み部、(註)記録転送部、(iii)読出し部
の三要素から成立っている。
磁区を細長く伸ばしたストライプ磁区周辺磁壁で構成し
、その中に、安定に存在する垂直ブロッホライン対(V
BL対)の有無の形で情報を記憶させるというものであ
る。このブロッホラインメモリデバイスは基本的には(
i)書込み部、(註)記録転送部、(iii)読出し部
の三要素から成立っている。
これらの要素によってブロッホラインメモリデバイスを
構成する際、前提となる技術としてストライプ磁区を安
定に存在させる技術と共に、(i)及び(iii)の操
作において膜面に対し垂直方向のバイアス磁界H,を変
化(減少)させて所望の位置までストライプ磁区ヘッド
部を移動(引伸ばす)した時の位置制御技術が必要であ
る。
構成する際、前提となる技術としてストライプ磁区を安
定に存在させる技術と共に、(i)及び(iii)の操
作において膜面に対し垂直方向のバイアス磁界H,を変
化(減少)させて所望の位置までストライプ磁区ヘッド
部を移動(引伸ばす)した時の位置制御技術が必要であ
る。
このため従来は(a)磁性膜に棒状のグルーピングを行
なってグループの周囲にストライプ磁区を安定化させる
、(b)磁性膜上に高磁力面内磁化膜パタンを形成して
ストライプ磁区を静磁的に安定化させる。(C)磁性膜
表面にイオン注入を行なって注入領域内でストライプ磁
区を安定化させる等の方法が提案され、中でも(a)の
方法が現在広く採用されている。しかしこの方法はグル
ープを形成するために燐酸による化学エツチング、イオ
ンミリングによる物理的エツチング等を施す必要があり
、作製工程が複雑になり、またデバイスにダメージを与
え易いという欠点がある。
なってグループの周囲にストライプ磁区を安定化させる
、(b)磁性膜上に高磁力面内磁化膜パタンを形成して
ストライプ磁区を静磁的に安定化させる。(C)磁性膜
表面にイオン注入を行なって注入領域内でストライプ磁
区を安定化させる等の方法が提案され、中でも(a)の
方法が現在広く採用されている。しかしこの方法はグル
ープを形成するために燐酸による化学エツチング、イオ
ンミリングによる物理的エツチング等を施す必要があり
、作製工程が複雑になり、またデバイスにダメージを与
え易いという欠点がある。
一方、(b)の高磁力膜によるストライプ磁区の安定化
に関しては例えばJ、Appl、Phys、、 63(
8) 、3171(1988)にストライプ磁区の安定
化と共に、ストライプ磁区ヘッド部引伸ばしのための構
成及び原理が示されている。しかしこの方法は高磁力膜
として面内方向に磁化した膜を使用するため、ストライ
プ磁区の周囲を囲む磁壁の中に高磁力膜と重なる位置に
形成された部分と高磁力膜と重ならない位置に形成され
た部分とが生じて両部会の磁壁の挙動に差が生じること
になり、VBL対の円滑な輸送には不利となる。
に関しては例えばJ、Appl、Phys、、 63(
8) 、3171(1988)にストライプ磁区の安定
化と共に、ストライプ磁区ヘッド部引伸ばしのための構
成及び原理が示されている。しかしこの方法は高磁力膜
として面内方向に磁化した膜を使用するため、ストライ
プ磁区の周囲を囲む磁壁の中に高磁力膜と重なる位置に
形成された部分と高磁力膜と重ならない位置に形成され
た部分とが生じて両部会の磁壁の挙動に差が生じること
になり、VBL対の円滑な輸送には不利となる。
第1図はこの様子を示したもので、図中1は高磁力膜パ
タン、2はこの高磁力膜により安定化されたストライプ
磁区、3− aは高磁力膜と重なる位置に形成された磁
壁、3−bは同じく重ならない位置に形成された磁壁を
示す。また第2図には第1図の状態からバイアス磁界H
Bを減少させた時のストライプ磁区ヘッド部の引伸ばし
の様子を示す1図中1−1はストライプ磁区を安定に存
在させるために必要な領域(以下パタンAという)であ
り、また2−2はバイアス磁界H8の減少によりストラ
イプ磁区ヘッド部を引伸ばした時のヘッド部の位置制御
を行なうのに必要な領域(以下パタンBという)である
。
タン、2はこの高磁力膜により安定化されたストライプ
磁区、3− aは高磁力膜と重なる位置に形成された磁
壁、3−bは同じく重ならない位置に形成された磁壁を
示す。また第2図には第1図の状態からバイアス磁界H
Bを減少させた時のストライプ磁区ヘッド部の引伸ばし
の様子を示す1図中1−1はストライプ磁区を安定に存
在させるために必要な領域(以下パタンAという)であ
り、また2−2はバイアス磁界H8の減少によりストラ
イプ磁区ヘッド部を引伸ばした時のヘッド部の位置制御
を行なうのに必要な領域(以下パタンBという)である
。
以上のような(b)の高磁力垂直磁化膜によるストライ
プ磁区の安定化、或いは(c)のイオン注入によるスト
ライプ磁区の安定化に関しては特開昭59−96589
号、I E E E Tran、Magn。
プ磁区の安定化、或いは(c)のイオン注入によるスト
ライプ磁区の安定化に関しては特開昭59−96589
号、I E E E Tran、Magn。
M A G −22,5,799(1986)等に示さ
れているが、パタンAに関する記載だけであり、パタン
B、即ちストライプ磁区ヘッド部の位置制御に関する記
載はない。
れているが、パタンAに関する記載だけであり、パタン
B、即ちストライプ磁区ヘッド部の位置制御に関する記
載はない。
本発明の目的は従来技術における以上のような問題を解
消し、ストライプ磁区を安定に保持すると共に、バイア
ス磁界を変化させた時のストライプ磁区ヘッド部の位置
制御を正確に行なえるブロッホラインメモリデバイスを
提供することである。
消し、ストライプ磁区を安定に保持すると共に、バイア
ス磁界を変化させた時のストライプ磁区ヘッド部の位置
制御を正確に行なえるブロッホラインメモリデバイスを
提供することである。
本発明のブロッホラインメモリデバイスは磁壁によって
囲まれたストライプ磁区の磁壁に垂直ブロッホライン(
VBL)対を記憶するための磁性膜を有するブロッホラ
インメモリデバイスにおいて、ストライプ磁区内に、磁
性膜面に対し垂直方向のバイアス磁界を印加した状態で
ストライプ磁区を安定に保持するためのパタンAとバイ
アス磁界を変化させた時に移動するストライプ磁区ヘッ
ド部の位置制御を行なうためのパタンBとを隣接させて
設けてなり、前記パタンA及びBはイオン注入され、更
にパタンA上には高磁力垂直磁化膜が積層されているこ
とを特徴とするものである。
囲まれたストライプ磁区の磁壁に垂直ブロッホライン(
VBL)対を記憶するための磁性膜を有するブロッホラ
インメモリデバイスにおいて、ストライプ磁区内に、磁
性膜面に対し垂直方向のバイアス磁界を印加した状態で
ストライプ磁区を安定に保持するためのパタンAとバイ
アス磁界を変化させた時に移動するストライプ磁区ヘッ
ド部の位置制御を行なうためのパタンBとを隣接させて
設けてなり、前記パタンA及びBはイオン注入され、更
にパタンA上には高磁力垂直磁化膜が積層されているこ
とを特徴とするものである。
本発明デバイスの原理を図面によって説明すると、第3
図において5は基板15上に設けられた磁性膜で、この
中に矢印で示したVBL対4が記憶されるが、このVB
L対4は磁壁3によって周囲を囲まれたストライプ磁区
2の周囲に形成される。6は磁性膜5の膜面に対し垂直
方向のバイアス磁界HBを印加した状態でストライプ磁
区2を安定に保持すると共に、H3を変化させた時に移
動するストライプ磁区ヘッド部の位置制御を行なうため
のパタンである。このパタンをまず2つに分けて考える
。即ちこれらのパタンは(1)ストライプ磁区を安定に
保持するために設けられた領域(パタンA)、及び(2
)Haを変化させた時に移動するストライプ磁区ヘッド
部の位置制御を行なうために設けられた領域(パタンB
)である。こNである大きさのH,に対してパタンAの
形状に沿った形でストライプ磁区が安定に存在し、且つ
この垂直磁界をΔHBだけ減少させることによりストラ
イプ磁区ヘッド部がパタンB領域に沿った領域まで引伸
ばされた時、パタンA及びパタンB領域下部に形成され
たストライプ磁区が感じる有効磁界(Heと逆向きで、
反磁界、異方性磁界等の和)を夫々Heff^、 He
ffgとし、またパタンのない部分に形成されたストラ
イプ磁区が感じる有効磁界をHeffoとすれば、 Heffo I < l Heff+、 l < l
HeffA1という関係が成立する。
図において5は基板15上に設けられた磁性膜で、この
中に矢印で示したVBL対4が記憶されるが、このVB
L対4は磁壁3によって周囲を囲まれたストライプ磁区
2の周囲に形成される。6は磁性膜5の膜面に対し垂直
方向のバイアス磁界HBを印加した状態でストライプ磁
区2を安定に保持すると共に、H3を変化させた時に移
動するストライプ磁区ヘッド部の位置制御を行なうため
のパタンである。このパタンをまず2つに分けて考える
。即ちこれらのパタンは(1)ストライプ磁区を安定に
保持するために設けられた領域(パタンA)、及び(2
)Haを変化させた時に移動するストライプ磁区ヘッド
部の位置制御を行なうために設けられた領域(パタンB
)である。こNである大きさのH,に対してパタンAの
形状に沿った形でストライプ磁区が安定に存在し、且つ
この垂直磁界をΔHBだけ減少させることによりストラ
イプ磁区ヘッド部がパタンB領域に沿った領域まで引伸
ばされた時、パタンA及びパタンB領域下部に形成され
たストライプ磁区が感じる有効磁界(Heと逆向きで、
反磁界、異方性磁界等の和)を夫々Heff^、 He
ffgとし、またパタンのない部分に形成されたストラ
イプ磁区が感じる有効磁界をHeffoとすれば、 Heffo I < l Heff+、 l < l
HeffA1という関係が成立する。
本発明のデバイスを作るには第4図(a)及び(b)(
(a)は正面図、(b)は断面図、以下同様〕に示すよ
うに、まずHeff^を形成するために、基板15上に
磁性膜5を形成し、その表面のパタンA(1−1)及び
パタンB(1−2)領域内にイオン注入を行なう。注入
用イオンとしてはH+、He、Ne”等が適している。
(a)は正面図、(b)は断面図、以下同様〕に示すよ
うに、まずHeff^を形成するために、基板15上に
磁性膜5を形成し、その表面のパタンA(1−1)及び
パタンB(1−2)領域内にイオン注入を行なう。注入
用イオンとしてはH+、He、Ne”等が適している。
また注入量としてはHlを用いた場合はI Xl015
/C♂以上が望ましい。このイオン注入による効果は重
直界方性の減少であり、これによりストライプ磁区が安
定に存在し易くなる。次に第5図(a)及び(b)に示
すように、イオン注入されたパタンA及びBパタン領域
のうちパタンA (1−1)の上部に高磁力垂直磁化膜
8を積層する。この時、非磁性のスペーサーを介して積
層してもよい。高磁力垂直磁化膜の材料としてはアモル
ファスTbFeCo合金、CoCr合金等が好適である
。またスペーサーの材料としてはS i O2、SiN
等が適している。なお高磁力垂直磁化膜はHgとは逆向
きに磁化して使用されるが、これにより前記膜から浮遊
磁界が生じ、これが有効磁界としてストライプ磁区の安
定化に寄与する。
/C♂以上が望ましい。このイオン注入による効果は重
直界方性の減少であり、これによりストライプ磁区が安
定に存在し易くなる。次に第5図(a)及び(b)に示
すように、イオン注入されたパタンA及びBパタン領域
のうちパタンA (1−1)の上部に高磁力垂直磁化膜
8を積層する。この時、非磁性のスペーサーを介して積
層してもよい。高磁力垂直磁化膜の材料としてはアモル
ファスTbFeCo合金、CoCr合金等が好適である
。またスペーサーの材料としてはS i O2、SiN
等が適している。なお高磁力垂直磁化膜はHgとは逆向
きに磁化して使用されるが、これにより前記膜から浮遊
磁界が生じ、これが有効磁界としてストライプ磁区の安
定化に寄与する。
本発明のデバイスにおいてはパタンA及びBは第6図及
び第7図に示すような構成にすることも可能である。即
ち第6図は高磁力垂直磁化膜だけでパタンA及びBを形
成した場合のデバイスの構成図で、パタンA部(1−1
)の厚さを3528部(1−2)よりも厚くすることに
より、パタンA部での有効磁界を3528部での有効磁
界よりも大きくすることができる。また第7図は磁性膜
5内にイオン注入だけでパタンA (1−1)及びパタ
ンB(1−2)を形成した場合の注入部の断面図で、パ
タンA部での注入量を3528部よりも多くすることに
より、第6図の場合と同様、パタンA部での有効磁界を
3528部での有効磁界よりも大きくすることができる
。
び第7図に示すような構成にすることも可能である。即
ち第6図は高磁力垂直磁化膜だけでパタンA及びBを形
成した場合のデバイスの構成図で、パタンA部(1−1
)の厚さを3528部(1−2)よりも厚くすることに
より、パタンA部での有効磁界を3528部での有効磁
界よりも大きくすることができる。また第7図は磁性膜
5内にイオン注入だけでパタンA (1−1)及びパタ
ンB(1−2)を形成した場合の注入部の断面図で、パ
タンA部での注入量を3528部よりも多くすることに
より、第6図の場合と同様、パタンA部での有効磁界を
3528部での有効磁界よりも大きくすることができる
。
いずれにしても本発明のデバイスにおいては、通常(信
号の書込み及び読出し時以外)はストライプ磁区がパタ
ンA下に安定化されて存在し。
号の書込み及び読出し時以外)はストライプ磁区がパタ
ンA下に安定化されて存在し。
信号の書込み及び読出し時にはHgを変化させることに
より、ストライプ磁区ヘッド部がパタンBの下部まで移
動するという特徴を持っている。
より、ストライプ磁区ヘッド部がパタンBの下部まで移
動するという特徴を持っている。
以下に本発明を実施例によって説明する。
実施例
ガーネット基板上にLPE法により(YLuBi)。
(FeGa)sotaを4.0μm厚に成長させ、磁性
膜を形成した。次にこの磁性膜上の8μm巾の領域に1
00に6V(7) !ネルギー”?’H”イオンを3X
10is/C112注入した。このイオン注入部分を光
学顕微鏡でi+usしたところ、前記部分でイオン注入
領域が安定化しているのを確認した。
膜を形成した。次にこの磁性膜上の8μm巾の領域に1
00に6V(7) !ネルギー”?’H”イオンを3X
10is/C112注入した。このイオン注入部分を光
学顕微鏡でi+usしたところ、前記部分でイオン注入
領域が安定化しているのを確認した。
次に8μ重巾のストライプ磁区をカバーするように10
μm巾の領域にスペーサーとしてスパッタ法で0.2μ
m厚のSiN膜を形成し、更にその上に高磁力垂直磁化
膜として0.2μm厚のTb2゜(FsCo)、。アモ
ルファス合金膜を形成した。
μm巾の領域にスペーサーとしてスパッタ法で0.2μ
m厚のSiN膜を形成し、更にその上に高磁力垂直磁化
膜として0.2μm厚のTb2゜(FsCo)、。アモ
ルファス合金膜を形成した。
以上のようにして得られたブロッホラインメモリデバイ
スにおいてはアモルファス合金膜により磁性膜に寄与す
る有効磁界は磁性膜の中心付近で第8図に示すような値
をとることが計算により判明した。但し横軸の0.00
〜10.00μmの範囲内にアモルファス合金膜が存在
しているものと仮定する。この図からパタンAの有効磁
界はパタンBに比べて約90a大きく、従ってlHef
f5 l < I HeffAlの関係にあり、パタン
A領域ではパタンB領域に比べてストライプ磁区が安定
化され易いことを確認した。
スにおいてはアモルファス合金膜により磁性膜に寄与す
る有効磁界は磁性膜の中心付近で第8図に示すような値
をとることが計算により判明した。但し横軸の0.00
〜10.00μmの範囲内にアモルファス合金膜が存在
しているものと仮定する。この図からパタンAの有効磁
界はパタンBに比べて約90a大きく、従ってlHef
f5 l < I HeffAlの関係にあり、パタン
A領域ではパタンB領域に比べてストライプ磁区が安定
化され易いことを確認した。
以上のように本発明のブロッホラインメモリデバイスに
おい4てはパタンA@域をイオン注入及び高磁力垂直磁
化膜の積層により形成し、またパタンB領域をイオン注
入により形成することにより、ストライプ磁区を安定に
保持すると共に、HBを変化させた時に移動するストラ
イプ磁区ヘッド部の位置制御を正確に行なうことができ
る。
おい4てはパタンA@域をイオン注入及び高磁力垂直磁
化膜の積層により形成し、またパタンB領域をイオン注
入により形成することにより、ストライプ磁区を安定に
保持すると共に、HBを変化させた時に移動するストラ
イプ磁区ヘッド部の位置制御を正確に行なうことができ
る。
また第6図のようなパタン構成にすれば、パタンA及び
Bが高磁力垂直磁化膜だけで形成できるため、前記効果
の他にデバイスの作製工程が簡略化できるという効果も
生じる。
Bが高磁力垂直磁化膜だけで形成できるため、前記効果
の他にデバイスの作製工程が簡略化できるという効果も
生じる。
更に第7図のようなパタン構成の場合はパタンA及びB
を、イオン注入量を変化させるだけで形成できるため、
第6図の場合と同様の効果が得られる。
を、イオン注入量を変化させるだけで形成できるため、
第6図の場合と同様の効果が得られる。
第1図は従来法において高磁力膜によりストライプ磁区
を安定化させた時の状態を示す断面図、第2図は第1図
のストライプ磁区のヘッド部を引伸ばした時の状態を示
す断面図、第3図は本発明デバイスに用いられるパタン
の動作原理及び構成についての説明図、第4図及び第5
図は本発明のデバイスの一例の製造工程図、第6図及び
第7図は本発明デバイスの変形例、また第8図は磁性膜
中心付近での有効磁界を示す。 1.6・・・パタン又は高磁力膜パタン1−1・・・パ
タンA 1−2・・・パタンB2・・・スト
ライプ磁区 3・・・磁壁4・・・垂直ブロッホラ
イン対(VBL)5・・・磁性膜 HB・・・膜面に垂直方向のバイアス磁界8・・・高磁
力垂直磁化膜 15・・・基板第1図
を安定化させた時の状態を示す断面図、第2図は第1図
のストライプ磁区のヘッド部を引伸ばした時の状態を示
す断面図、第3図は本発明デバイスに用いられるパタン
の動作原理及び構成についての説明図、第4図及び第5
図は本発明のデバイスの一例の製造工程図、第6図及び
第7図は本発明デバイスの変形例、また第8図は磁性膜
中心付近での有効磁界を示す。 1.6・・・パタン又は高磁力膜パタン1−1・・・パ
タンA 1−2・・・パタンB2・・・スト
ライプ磁区 3・・・磁壁4・・・垂直ブロッホラ
イン対(VBL)5・・・磁性膜 HB・・・膜面に垂直方向のバイアス磁界8・・・高磁
力垂直磁化膜 15・・・基板第1図
Claims (1)
- 1)磁壁によって囲まれたストライプ磁区の磁壁に垂直
ブロッホライン対を記憶するための磁性膜を有するブロ
ッホラインメモリデバイスにおいて、ストライプ磁区内
に、磁性膜面に対し垂直方向のバイアス磁界を印加した
状態でストライプ磁区を安定に保持するためのパタンA
とバイアス磁界を変化させた時に移動するストライプ磁
区ヘッド部の位置制御を行なうためのパタンBとを隣接
させて設けてなり、前記パタンA及びBはイオン注入さ
れ、更にパタンA上には高磁力垂直磁化膜が積層されて
いることを特徴とするブロッホラインメモリデバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1141321A JP2763917B2 (ja) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | ブロッホラインメモリデバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1141321A JP2763917B2 (ja) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | ブロッホラインメモリデバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH035987A true JPH035987A (ja) | 1991-01-11 |
| JP2763917B2 JP2763917B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=15289200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1141321A Expired - Lifetime JP2763917B2 (ja) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | ブロッホラインメモリデバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2763917B2 (ja) |
-
1989
- 1989-06-02 JP JP1141321A patent/JP2763917B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2763917B2 (ja) | 1998-06-11 |
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