JPH0383284A - ブロッホラインメモリ素子 - Google Patents
ブロッホラインメモリ素子Info
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- JPH0383284A JPH0383284A JP1217587A JP21758789A JPH0383284A JP H0383284 A JPH0383284 A JP H0383284A JP 1217587 A JP1217587 A JP 1217587A JP 21758789 A JP21758789 A JP 21758789A JP H0383284 A JPH0383284 A JP H0383284A
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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
［産業上の利用分野１
本発明は固体磁性メモリに係り、特に大容量ファイルメ
モリを実現させる上で好適なブロッホラインメモリ素子
に関する。
モリを実現させる上で好適なブロッホラインメモリ素子
に関する。
【従来の技術１
ブロッホラインメモリ素子は、記憶媒体として膜面に垂
直な方向を磁化容易軸とする磁性ガーネット膜を用い、
この磁性ガーネット膜中に存在させたブロッホライン対
を情報の担体とするものである。 従来のブロッホラインメモリ素子におけるブロッホライ
ン対の転送については、アイ・イー・イー・イー トラ
ンザクション オン マグネチツクス、エム ニー ジ
ー２０、ナンバー５（１９８４年〉第１１２９頁から第
１１３４頁（ＩＥＥＥＴｒａｎｓ、Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ
、ＨＡＧ−２０，Ｎｏ、５． （１９８４）ｐｐＨ２９
〜１１３４）、又はアイ・イー・イー・イー、トランザ
クション オン マグネチツクス、エム エージ−２１
，ナンバー５（１９８５年）第１７７０頁から第１７７
２頁（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ、Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、Ｈ
ＡＧ−２１，Ｎｏ、５． （１９８５）ｐｐ１７７０〜
１７７２）において論じられている。この方法を第４図
、第５図により説明する。 第４図はブロッホラインメモリ素子の記憶部を構成する
ストライプ磁区の一部を示したものである。磁性ガーネ
ット膜１中に存在するストライプ磁区２は、磁性ガーネ
ット膜１に形成された溝パターン６の周りに固定される
。ストライプ磁区２の周りの磁壁３中に存在する情報の
担体であるブロッホライン対４は、高保磁力膜などから
形成した転送路パターン５が作る磁界とブロッホライン
対４間の磁壁磁化８との相互作用により転送路パターン
５の下に固定される。溝パターン６が作る磁界によって
ブロッホライン対の転送時の？ｄｌｉ壁３の移動距離が
制限され、磁壁全体にわたってその移動距離が一様にな
る。ブロッホラインの移動距離は磁壁の移動距離に比例
するため、上記の如く磁壁の移動距離が一様になると、
ブロッホライン対の移動距離が場所によらず一定になる
。それ故、複数のブロッホライン対が存在する場合、そ
れら全ての移動距離を同じにでき、安定な転送が行える
。 第５図により、ブロッホライン対の転送を説明する。ブ
ロッホライン対の転送には、第５図（ａ）に示すように
立上り時間が短く、立下り時間の長いパルス磁界が用い
られる。この転送用駆動磁界は、バイアス磁界方向（磁
性ガーネット膜に垂直方向）に印加する。第５図（ｂ）
に初期状態を示すように、ストライプ磁区２は、溝パタ
ーン６によってその周りに固定されており、ストライプ
磁区２の周りの磁壁３中のブロッホライン対４は転送路
パターン５の作る正弦波状の面内磁界（ポテンシャルウ
ェル）との相互作用で、転送路パターン５の下に固定さ
れている。まず、転送用駆動磁界が加わると磁壁３が移
動し、ブロッホライン対４はジャイロ力を受けてポテン
シャルウェルを乗り越えて次のビットへ移動する。この
時、転送用駆動磁界の立上り時間が長いと、ブロッホラ
イン対に働くジャイロ力は小さくなり、ポテンシャルウ
ェルを乗り越えられず１次のビットへ移動することがで
きない（第５図（ｃ））、転送用駆動磁界が立下り始め
ると、磁壁３が立上り時と逆方向に移動し、ブロッホラ
イン対は転送用駆動磁界の立上り時とは逆方向にジャイ
ロ力を受け、逆戻りし、ようとするが、立下り時間を長
くすることでジャイロ力が小さくなり、ポテンシャルウ
ェルを乗り越えて逆戻りせず、転送された位置に留まる
（第５図（ｃｌ））、以上述べたように、転送用駆動磁
界の立上り時間を短くし、立下り時間を長くすることで
ブロッホライン対の安定な転送が行える。 【発明が解決しようとする課題】 上記従来技術は、ブロッホライン対を転送するための駆
動磁界の波形を立上り時間と立下り時間の比が１：１０
〜工：２０の台形波にしなければならず、駆動磁界発生
回路が複雑になるという問題があった。 本発明の目的は、簡単な駆動磁界発生回路によりブロッ
ホライン対を転送し得るブロッホラインメモリ素子を提
０（することにある。
直な方向を磁化容易軸とする磁性ガーネット膜を用い、
この磁性ガーネット膜中に存在させたブロッホライン対
を情報の担体とするものである。 従来のブロッホラインメモリ素子におけるブロッホライ
ン対の転送については、アイ・イー・イー・イー トラ
ンザクション オン マグネチツクス、エム ニー ジ
ー２０、ナンバー５（１９８４年〉第１１２９頁から第
１１３４頁（ＩＥＥＥＴｒａｎｓ、Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ
、ＨＡＧ−２０，Ｎｏ、５． （１９８４）ｐｐＨ２９
〜１１３４）、又はアイ・イー・イー・イー、トランザ
クション オン マグネチツクス、エム エージ−２１
，ナンバー５（１９８５年）第１７７０頁から第１７７
２頁（ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ、Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、Ｈ
ＡＧ−２１，Ｎｏ、５． （１９８５）ｐｐ１７７０〜
１７７２）において論じられている。この方法を第４図
、第５図により説明する。 第４図はブロッホラインメモリ素子の記憶部を構成する
ストライプ磁区の一部を示したものである。磁性ガーネ
ット膜１中に存在するストライプ磁区２は、磁性ガーネ
ット膜１に形成された溝パターン６の周りに固定される
。ストライプ磁区２の周りの磁壁３中に存在する情報の
担体であるブロッホライン対４は、高保磁力膜などから
形成した転送路パターン５が作る磁界とブロッホライン
対４間の磁壁磁化８との相互作用により転送路パターン
５の下に固定される。溝パターン６が作る磁界によって
ブロッホライン対の転送時の？ｄｌｉ壁３の移動距離が
制限され、磁壁全体にわたってその移動距離が一様にな
る。ブロッホラインの移動距離は磁壁の移動距離に比例
するため、上記の如く磁壁の移動距離が一様になると、
ブロッホライン対の移動距離が場所によらず一定になる
。それ故、複数のブロッホライン対が存在する場合、そ
れら全ての移動距離を同じにでき、安定な転送が行える
。 第５図により、ブロッホライン対の転送を説明する。ブ
ロッホライン対の転送には、第５図（ａ）に示すように
立上り時間が短く、立下り時間の長いパルス磁界が用い
られる。この転送用駆動磁界は、バイアス磁界方向（磁
性ガーネット膜に垂直方向）に印加する。第５図（ｂ）
に初期状態を示すように、ストライプ磁区２は、溝パタ
ーン６によってその周りに固定されており、ストライプ
磁区２の周りの磁壁３中のブロッホライン対４は転送路
パターン５の作る正弦波状の面内磁界（ポテンシャルウ
ェル）との相互作用で、転送路パターン５の下に固定さ
れている。まず、転送用駆動磁界が加わると磁壁３が移
動し、ブロッホライン対４はジャイロ力を受けてポテン
シャルウェルを乗り越えて次のビットへ移動する。この
時、転送用駆動磁界の立上り時間が長いと、ブロッホラ
イン対に働くジャイロ力は小さくなり、ポテンシャルウ
ェルを乗り越えられず１次のビットへ移動することがで
きない（第５図（ｃ））、転送用駆動磁界が立下り始め
ると、磁壁３が立上り時と逆方向に移動し、ブロッホラ
イン対は転送用駆動磁界の立上り時とは逆方向にジャイ
ロ力を受け、逆戻りし、ようとするが、立下り時間を長
くすることでジャイロ力が小さくなり、ポテンシャルウ
ェルを乗り越えて逆戻りせず、転送された位置に留まる
（第５図（ｃｌ））、以上述べたように、転送用駆動磁
界の立上り時間を短くし、立下り時間を長くすることで
ブロッホライン対の安定な転送が行える。 【発明が解決しようとする課題】 上記従来技術は、ブロッホライン対を転送するための駆
動磁界の波形を立上り時間と立下り時間の比が１：１０
〜工：２０の台形波にしなければならず、駆動磁界発生
回路が複雑になるという問題があった。 本発明の目的は、簡単な駆動磁界発生回路によりブロッ
ホライン対を転送し得るブロッホラインメモリ素子を提
０（することにある。
【課題を解決するための手段１
上記目的は、（１）膜面に垂直な方向を磁化容易軸とす
る強磁性体膜と、該強磁性体膜中に並列に配列させたス
トライプ磁区と、該ストライプ磁区の磁壁中に、情報の
担体とするために存在させたブロッホライン対とを有す
る機能部及び該ブロッホライン対を転送する駆動磁界を
印加するための手段を有するブロッホラインメモリ素子
において、上記駆動磁界を印加するための手段は、所望
のバイアス磁界に対し対称な振動をする駆動磁界を、上
記強磁性体膜面に垂直方向に印加するための手段であり
、上記磁壁を、該磁壁の周りのストライプ磁区列から受
ける反磁界とストライプ磁区固定用パターンから受ける
磁界との和が該磁壁の移動に対して非線形的に変化する
領域に位置したことを特徴とするブロッホラインメモリ
素子。 （２）膜面に垂直な方向を磁化容易軸とする強磁性体膜
と、該強磁性体膜中に並列に配列させたストライプ磁区
と、該ストライプ磁区を固定するためのストライプ磁区
固定用パターンと、該ストライプ磁区の磁壁中に、情報
の担体とするために存在させたブロッホライン対とを有
する機能部及び該ブロッホライン対を転送する駆動磁界
を印加するための手段を有するブロッホラインメモリ素
子において、上記駆動磁界を印加するための手段は。 所望のバイアス磁界に対し対称な振動をする駆動磁界を
、上記強磁性体膜面に垂直方向に印加するための手段で
あり、上記ストライプ磁区固定用パターンの周期と幅と
の差の２分の工の長さの０％以上４０％以下又は６０％
以上１００％以下の範囲の距離だけ該ストライプ磁区固
定用パターンのエツジから離れた位置に磁壁を配置した
ことを特徴とするブロッホラインメモリ素子、（３）膜
面に垂直な方向を磁化容易軸とする強磁性体膜と、該強
磁性体膜中に並列に配列させたストライプ磁区と、該ス
トライプ磁区の磁壁中に、情報の担体とするために存在
させたブロッホライン対とを有する機能部及び該ブロッ
ホライン対を転送する駆動磁界を印加するための手段を
有するブロッホラインメモリ素子において、上記駆動磁
界を印加するための手段は、正と負の両極性をもつ駆動
磁界を、上記強磁性体膜面に垂直方向に印加し、上記ブ
ロッホライン対を転送するための手段であることを特徴
とするブロッホラインメモリ素子によって達成される。 【作用】 ストライプ磁区を形成する磁壁は、その磁壁が周りのス
トライプ磁区列から受ける反磁界とストライプ磁区固定
用パターンから受ける磁界との和と、外部から印加して
いるバイアス磁界方向の磁界とがバランスするように動
く。従って、磁壁が周りのストライプ磁区列から受ける
反磁界とストライプ磁区固定用パターンから受ける磁界
との和が、該磁壁の移動に対して非線型的に変化する領
域においては、バイアス磁界方向の対称な振動磁界に対
して、磁壁は非対称な振動をする。 例えば第２図に示すように、バイアス磁界方向の対称な
正弦波状の磁界を印加した場合、磁壁は図に示すような
ａ点を中心とした非対称な振動をする。そうすると、磁
壁の振動振幅の大きい最初の半周期にはブロッホライン
対に一方向に大きなジャイロ力が働き、あとの半周期で
は最初の半周期とは逆方向に小さなジャイロ力が働く。 従って、振動磁界−周期についてみると、ブロッホライ
ン対には一方向にジャイロ力が働くことになり、対称な
振動磁界によってブロッホライン対の一方向転送を実現
できる。
る強磁性体膜と、該強磁性体膜中に並列に配列させたス
トライプ磁区と、該ストライプ磁区の磁壁中に、情報の
担体とするために存在させたブロッホライン対とを有す
る機能部及び該ブロッホライン対を転送する駆動磁界を
印加するための手段を有するブロッホラインメモリ素子
において、上記駆動磁界を印加するための手段は、所望
のバイアス磁界に対し対称な振動をする駆動磁界を、上
記強磁性体膜面に垂直方向に印加するための手段であり
、上記磁壁を、該磁壁の周りのストライプ磁区列から受
ける反磁界とストライプ磁区固定用パターンから受ける
磁界との和が該磁壁の移動に対して非線形的に変化する
領域に位置したことを特徴とするブロッホラインメモリ
素子。 （２）膜面に垂直な方向を磁化容易軸とする強磁性体膜
と、該強磁性体膜中に並列に配列させたストライプ磁区
と、該ストライプ磁区を固定するためのストライプ磁区
固定用パターンと、該ストライプ磁区の磁壁中に、情報
の担体とするために存在させたブロッホライン対とを有
する機能部及び該ブロッホライン対を転送する駆動磁界
を印加するための手段を有するブロッホラインメモリ素
子において、上記駆動磁界を印加するための手段は。 所望のバイアス磁界に対し対称な振動をする駆動磁界を
、上記強磁性体膜面に垂直方向に印加するための手段で
あり、上記ストライプ磁区固定用パターンの周期と幅と
の差の２分の工の長さの０％以上４０％以下又は６０％
以上１００％以下の範囲の距離だけ該ストライプ磁区固
定用パターンのエツジから離れた位置に磁壁を配置した
ことを特徴とするブロッホラインメモリ素子、（３）膜
面に垂直な方向を磁化容易軸とする強磁性体膜と、該強
磁性体膜中に並列に配列させたストライプ磁区と、該ス
トライプ磁区の磁壁中に、情報の担体とするために存在
させたブロッホライン対とを有する機能部及び該ブロッ
ホライン対を転送する駆動磁界を印加するための手段を
有するブロッホラインメモリ素子において、上記駆動磁
界を印加するための手段は、正と負の両極性をもつ駆動
磁界を、上記強磁性体膜面に垂直方向に印加し、上記ブ
ロッホライン対を転送するための手段であることを特徴
とするブロッホラインメモリ素子によって達成される。 【作用】 ストライプ磁区を形成する磁壁は、その磁壁が周りのス
トライプ磁区列から受ける反磁界とストライプ磁区固定
用パターンから受ける磁界との和と、外部から印加して
いるバイアス磁界方向の磁界とがバランスするように動
く。従って、磁壁が周りのストライプ磁区列から受ける
反磁界とストライプ磁区固定用パターンから受ける磁界
との和が、該磁壁の移動に対して非線型的に変化する領
域においては、バイアス磁界方向の対称な振動磁界に対
して、磁壁は非対称な振動をする。 例えば第２図に示すように、バイアス磁界方向の対称な
正弦波状の磁界を印加した場合、磁壁は図に示すような
ａ点を中心とした非対称な振動をする。そうすると、磁
壁の振動振幅の大きい最初の半周期にはブロッホライン
対に一方向に大きなジャイロ力が働き、あとの半周期で
は最初の半周期とは逆方向に小さなジャイロ力が働く。 従って、振動磁界−周期についてみると、ブロッホライ
ン対には一方向にジャイロ力が働くことになり、対称な
振動磁界によってブロッホライン対の一方向転送を実現
できる。
以下、本発明の実施例を第１図、第２図により説明する
。 第１図（ａ）はブロッホラインメモリ素子の機能部を示
す図、第１図（ｂ）は、同図（、）にＡで示した部分の
拡大図である。ストライプ磁区２は、厚さ０．４ｍｍの
ガドリニウム・ガリウム・ガーネット基板上に液相成長
させた厚さ５μｍのＣａ Ｇ ｅ系磁性ガーネット薄膜
中に存在し、ストライプ磁区固定用パターン１００の周
りに固定される。ガイド用パターン９は情報の書き込み
及び読み出しの時のストライプ磁区を引き伸ばすときに
ガイドの役目を果たす。ガード用パターン１０は外部か
ら機能部内に不要な磁区が侵入するのを防ぐ。ストライ
プ磁区固定用パターン１００、ガード用パターン１０、
ガイド用パターン９は、ストライプ磁区２の存在する磁
性ガーネット膜自身に溝を設けて形成する。この他、磁
性ガーネット膜上に、例えばＧｏ−Ｃｒの如き高保磁力
磁性体膜パターンを設ける方法を用いてもよい。 磁壁３中に存在する情報の担体であるブロッホライン対
４は、転送路パターン５が作るポテンシャルウェルによ
って固定される。転送路パターン５は、磁性ガーネット
膜に掘った溝をポリイミド樹脂で平坦化した後、その上
にスパッタ法によりＧ ｏ −Ｐ を膜を３００人被着
し、ホトリソグラフィ法により所望のパターンの形状に
した。Ｇｏ−ｐｔ膜の残留磁束密度は５０００Ｇである
。ブロッホライン対４の転送においては、外部からバイ
アス磁界方向（磁性ガーネット膜に垂直な方向）に振幅
が５〜１００ｅ程度の−様な振動磁界を印加する。この
磁界は、素子の上下においたコイルに電流を印加するこ
とにより発生させた。その時、磁壁３は周りのストライ
プ磁区２から受ける反磁界とストライプ磁区固定用パタ
ーン１００から受ける磁界との和が作るポテンシャルに
沿って移動し、磁壁３が動くことによってジャイロ力が
ブロッホライン対４に働き、それによってブロッホライ
ン対４は転送される。 第２図は、ストライプ磁区列から受ける反磁界とストラ
イプ磁区固定用パターン１００から受ける磁界との和が
作るポテンシャル曲線を模式的に示したものである。縦
軸は磁壁が周りのストライプ磁区２から受ける反磁界と
ストライプ磁区固定用パターン１００から受ける磁界の
和、横軸はストライプ磁区固定用パターンエツジと磁壁
間の距離を示している。磁壁３がストライプ磁区２から
受ける反磁界とストライプ磁区固定用パターン１００か
ら受ける磁界は、磁壁３とストライプ磁区２．＠壁３と
ストライプ磁区固定用パターン１００との距離にそれぞ
れ反比例する。第１図のストライプ磁区２の工つの磁壁
に着目すると磁壁はストライプ磁区固定用パターン１０
０と隣のストライプ磁区固定用パターン１００の周りの
ストライプ磁区２（以下隣のストライプ磁区という）の
間に存在することが分かる。従って、ａ壁３がストライ
プ磁区固定用パターン１００又は隣のストライプ磁区２
のどちらかに近づくと、近づいた方の対象から受ける磁
界が大きくなる。磁壁３がストライプ磁区２から受ける
反磁界とストライプ磁区固定用パターン１００から受け
る磁界は方向が逆なので、隣接する二つのストライプ磁
区固定用パターン間の中央と、さらにその一方のストラ
イプ磁区固定用パターンのエツジとの中間付近ではこれ
らの磁界の和は線型的に変化する。 第２図に示すように、ポテンシャル四線が非線型的に変
化している領域、例えばａ点に磁壁を存在させると、第
２図に示すような対称な振動磁界。 例えば正弦波状の振動磁界を印加しても磁壁は図に示す
ように振動の中心に対して正方向と負方向の振動振幅が
異なる非対称な振動をする。このポテンシャル曲線が非
線型的に変化している領域は、ストライプ磁区固定用パ
ターン１００の周期と幅との差の１／２の０％以上４０
％以下、又は６０％以上１００％以下の距離だけ、スト
ライプ磁区固定用パターンのエツジから離れた位置にあ
る。 これは第２図においてＡ点より左側とＢ点より右側の位
置に相当する。 磁壁３の位置は外部から印加している−様なバイアス磁
界の大きさを変えることによって動くため、ポテンシャ
ル曲線が非線型的に変化する領域に磁壁を存在させるた
めには、外部から印加するバイアス磁界の大きさをその
ように選べば良い。 例えば、磁区幅が５μｍ程度の磁性ガーネット膜を用い
た場合、バイアス磁界を約４００ｅ以上、又は約−４０
０ｅ以下に選べば、磁壁はポテンシャルウェル曲線の非
線型的に変化する領域に位置する。そこで、対称な振動
磁界を印加すると、磁壁３は非対称な振動をし、磁壁３
の振動振幅の大きい最初の半周期にはブロッホライン対
４に一方向に大きなジャイロ力が働き、あとの半周期で
は磁壁の振動振幅が小さいため、最初の半周期とは逆方
向に小さなジャイロ力が働く。従って、最初の半周期で
ブロッホライン対４が次のビットへ動き、あとの半周期
でもとのビットに戻らないような大きさにブロッホライ
ン対固定用のポテンシャルウェルの振幅を選べば、対称
な振動磁界を印加することによりブロッホライン対を一
方向に安定に転送できる。 例えば磁区幅が５μｍ程度の磁性ガーネット膜を用いた
場合、ポテンシャルウェルの振幅は１〜２００程度であ
る。このポテンシャルウェルの振幅はＧｏ−Ｐｔ膜の残
留磁束密度を５０００Ｇ、膜厚を３００〜４００λ、磁
性ガーネット膜とＣｏ−Ｐｔ膜とのスペースを約１μｍ
に選ぶことで得られる。 この対称な振動磁界は正弦波のほかに、第３図に示すよ
うに三角波、矩形波等が考えられる。また、図の対称な
振動磁界に直流成分を重ね合わせることによってもでき
る。 本実施例によれば、対称な振動磁界でブロッホライン対
を転送することができるので、簡単な転送用駆動磁界発
生回路で駆動するブロッホラインメモリ素子が得られる
。 【発明の効果］ 本発明によれば、立上り時間と立下り時間が大きく異な
る駆動磁界を使わずに、対称な振動磁界によりブロッホ
ライン対を転送できるので、転送用駆動磁界発生回路を
簡単にすることができる。
。 第１図（ａ）はブロッホラインメモリ素子の機能部を示
す図、第１図（ｂ）は、同図（、）にＡで示した部分の
拡大図である。ストライプ磁区２は、厚さ０．４ｍｍの
ガドリニウム・ガリウム・ガーネット基板上に液相成長
させた厚さ５μｍのＣａ Ｇ ｅ系磁性ガーネット薄膜
中に存在し、ストライプ磁区固定用パターン１００の周
りに固定される。ガイド用パターン９は情報の書き込み
及び読み出しの時のストライプ磁区を引き伸ばすときに
ガイドの役目を果たす。ガード用パターン１０は外部か
ら機能部内に不要な磁区が侵入するのを防ぐ。ストライ
プ磁区固定用パターン１００、ガード用パターン１０、
ガイド用パターン９は、ストライプ磁区２の存在する磁
性ガーネット膜自身に溝を設けて形成する。この他、磁
性ガーネット膜上に、例えばＧｏ−Ｃｒの如き高保磁力
磁性体膜パターンを設ける方法を用いてもよい。 磁壁３中に存在する情報の担体であるブロッホライン対
４は、転送路パターン５が作るポテンシャルウェルによ
って固定される。転送路パターン５は、磁性ガーネット
膜に掘った溝をポリイミド樹脂で平坦化した後、その上
にスパッタ法によりＧ ｏ −Ｐ を膜を３００人被着
し、ホトリソグラフィ法により所望のパターンの形状に
した。Ｇｏ−ｐｔ膜の残留磁束密度は５０００Ｇである
。ブロッホライン対４の転送においては、外部からバイ
アス磁界方向（磁性ガーネット膜に垂直な方向）に振幅
が５〜１００ｅ程度の−様な振動磁界を印加する。この
磁界は、素子の上下においたコイルに電流を印加するこ
とにより発生させた。その時、磁壁３は周りのストライ
プ磁区２から受ける反磁界とストライプ磁区固定用パタ
ーン１００から受ける磁界との和が作るポテンシャルに
沿って移動し、磁壁３が動くことによってジャイロ力が
ブロッホライン対４に働き、それによってブロッホライ
ン対４は転送される。 第２図は、ストライプ磁区列から受ける反磁界とストラ
イプ磁区固定用パターン１００から受ける磁界との和が
作るポテンシャル曲線を模式的に示したものである。縦
軸は磁壁が周りのストライプ磁区２から受ける反磁界と
ストライプ磁区固定用パターン１００から受ける磁界の
和、横軸はストライプ磁区固定用パターンエツジと磁壁
間の距離を示している。磁壁３がストライプ磁区２から
受ける反磁界とストライプ磁区固定用パターン１００か
ら受ける磁界は、磁壁３とストライプ磁区２．＠壁３と
ストライプ磁区固定用パターン１００との距離にそれぞ
れ反比例する。第１図のストライプ磁区２の工つの磁壁
に着目すると磁壁はストライプ磁区固定用パターン１０
０と隣のストライプ磁区固定用パターン１００の周りの
ストライプ磁区２（以下隣のストライプ磁区という）の
間に存在することが分かる。従って、ａ壁３がストライ
プ磁区固定用パターン１００又は隣のストライプ磁区２
のどちらかに近づくと、近づいた方の対象から受ける磁
界が大きくなる。磁壁３がストライプ磁区２から受ける
反磁界とストライプ磁区固定用パターン１００から受け
る磁界は方向が逆なので、隣接する二つのストライプ磁
区固定用パターン間の中央と、さらにその一方のストラ
イプ磁区固定用パターンのエツジとの中間付近ではこれ
らの磁界の和は線型的に変化する。 第２図に示すように、ポテンシャル四線が非線型的に変
化している領域、例えばａ点に磁壁を存在させると、第
２図に示すような対称な振動磁界。 例えば正弦波状の振動磁界を印加しても磁壁は図に示す
ように振動の中心に対して正方向と負方向の振動振幅が
異なる非対称な振動をする。このポテンシャル曲線が非
線型的に変化している領域は、ストライプ磁区固定用パ
ターン１００の周期と幅との差の１／２の０％以上４０
％以下、又は６０％以上１００％以下の距離だけ、スト
ライプ磁区固定用パターンのエツジから離れた位置にあ
る。 これは第２図においてＡ点より左側とＢ点より右側の位
置に相当する。 磁壁３の位置は外部から印加している−様なバイアス磁
界の大きさを変えることによって動くため、ポテンシャ
ル曲線が非線型的に変化する領域に磁壁を存在させるた
めには、外部から印加するバイアス磁界の大きさをその
ように選べば良い。 例えば、磁区幅が５μｍ程度の磁性ガーネット膜を用い
た場合、バイアス磁界を約４００ｅ以上、又は約−４０
０ｅ以下に選べば、磁壁はポテンシャルウェル曲線の非
線型的に変化する領域に位置する。そこで、対称な振動
磁界を印加すると、磁壁３は非対称な振動をし、磁壁３
の振動振幅の大きい最初の半周期にはブロッホライン対
４に一方向に大きなジャイロ力が働き、あとの半周期で
は磁壁の振動振幅が小さいため、最初の半周期とは逆方
向に小さなジャイロ力が働く。従って、最初の半周期で
ブロッホライン対４が次のビットへ動き、あとの半周期
でもとのビットに戻らないような大きさにブロッホライ
ン対固定用のポテンシャルウェルの振幅を選べば、対称
な振動磁界を印加することによりブロッホライン対を一
方向に安定に転送できる。 例えば磁区幅が５μｍ程度の磁性ガーネット膜を用いた
場合、ポテンシャルウェルの振幅は１〜２００程度であ
る。このポテンシャルウェルの振幅はＧｏ−Ｐｔ膜の残
留磁束密度を５０００Ｇ、膜厚を３００〜４００λ、磁
性ガーネット膜とＣｏ−Ｐｔ膜とのスペースを約１μｍ
に選ぶことで得られる。 この対称な振動磁界は正弦波のほかに、第３図に示すよ
うに三角波、矩形波等が考えられる。また、図の対称な
振動磁界に直流成分を重ね合わせることによってもでき
る。 本実施例によれば、対称な振動磁界でブロッホライン対
を転送することができるので、簡単な転送用駆動磁界発
生回路で駆動するブロッホラインメモリ素子が得られる
。 【発明の効果］ 本発明によれば、立上り時間と立下り時間が大きく異な
る駆動磁界を使わずに、対称な振動磁界によりブロッホ
ライン対を転送できるので、転送用駆動磁界発生回路を
簡単にすることができる。
第１図は本発明の詳細な説明するためのブロッホライン
メモリ素子の機能部の構成図、第２図は本発明の詳細な
説明するための図、第３図はブロッホライン対転送用駆
動磁界の波形を示す図、第４図はブロッホラインメモリ
素子の機能部の部分斜視図、第５図はブロッホライン対
の転送を説明するための図である。 工・・・磁性ガーネット膜 ２・・ストライプ磁区 ３・・・磁壁 ４・・・ブロッホライン対 ５・・・転送路パターン ６・・・溝パターン ７・・・磁化 ８・・・磁壁磁化 ９・・・ガイド用パターン １０・・・ガード用パターン １００・・・ストライプ磁区固定用パターンＨｐ・・・
駆！ｌ！ＩＩ磁界 ｔ・・・時間 Ｘ・・・磁壁位置
メモリ素子の機能部の構成図、第２図は本発明の詳細な
説明するための図、第３図はブロッホライン対転送用駆
動磁界の波形を示す図、第４図はブロッホラインメモリ
素子の機能部の部分斜視図、第５図はブロッホライン対
の転送を説明するための図である。 工・・・磁性ガーネット膜 ２・・ストライプ磁区 ３・・・磁壁 ４・・・ブロッホライン対 ５・・・転送路パターン ６・・・溝パターン ７・・・磁化 ８・・・磁壁磁化 ９・・・ガイド用パターン １０・・・ガード用パターン １００・・・ストライプ磁区固定用パターンＨｐ・・・
駆！ｌ！ＩＩ磁界 ｔ・・・時間 Ｘ・・・磁壁位置
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、膜面に垂直な方向を磁化容易軸とする強磁性体膜と
、該強磁性体膜中に並列に配列させたストライプ磁区と
、該ストライプ磁区の磁壁中に、情報の担体とするため
に存在させたブロッホライン対とを有する機能部及び該
ブロッホライン対を転送する駆動磁界を印加するための
手段を有するブロッホラインメモリ素子において、上記
駆動磁界を印加するための手段は、所望のバイアス磁界
に対し対称な振動をする駆動磁界を、上記強磁性体膜面
に垂直方向に印加するための手段であり、上記磁壁を、
該磁壁の周りのストライプ磁区列から受ける反磁界とス
トライプ磁区固定用パターンから受ける磁界との和が該
磁壁の移動に対して非線形的に変化する領域に位置した
ことを特徴とするブロッホラインメモリ素子。 ２、膜面に垂直な方向を磁化容易軸とする強磁性体膜と
、該強磁性体膜中に並列に配列させたストライプ磁区と
、該ストライプ磁区を固定するためのストライプ磁区固
定用パターンと、該ストライプ磁区の磁壁中に、情報の
担体とするために存在させたブロッホライン対とを有す
る機能部及び該ブロッホライン対を転送する駆動磁界を
印加するための手段を有するブロッホラインメモリ素子
において、上記駆動磁界を印加するための手段は、所望
のバイアス磁界に対し対称な振動をする駆動磁界を、上
記強磁性体膜面に垂直方向に印加するための手段であり
、上記ストライプ磁区固定用パターンの周期と幅との差
の２分の１の長さの０％以上４０％以下又は６０％以上
１００％以下の範囲の距離だけ該ストライプ磁区固定用
パターンのエッジから離れた位置に磁壁を配置したこと
を特徴とするブロッホラインメモリ素子。 ３、膜面に垂直な方向を磁化容易軸とする強磁性体膜と
、該強磁性体膜中に並列に配列させたストライプ磁区と
、該ストライプ磁区の磁壁中に、情報の担体とするため
に存在させたブロッホライン対とを有する機能部及び該
ブロッホライン対を転送する駆動磁界を印加するための
手段を有するブロッホラインメモリ素子において、上記
駆動磁界を印加するための手段は、正と負の両極性をも
つ駆動磁界を、上記強磁性体膜面に垂直方向に印加し、
上記ブロッホライン対を転送するための手段であること
を特徴とするブロッホラインメモリ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1217587A JPH0383284A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | ブロッホラインメモリ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1217587A JPH0383284A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | ブロッホラインメモリ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0383284A true JPH0383284A (ja) | 1991-04-09 |
Family
ID=16706626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1217587A Pending JPH0383284A (ja) | 1989-08-25 | 1989-08-25 | ブロッホラインメモリ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0383284A (ja) |
-
1989
- 1989-08-25 JP JP1217587A patent/JPH0383284A/ja active Pending
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