JPH04305888A - 書き込みゲートおよび読み出しゲートの駆動方法 - 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】

【０００１】

【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、書き込みゲートおよび読み出しゲートの駆
動方法に関するものである。

【０００２】

【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５７−１８２３４６）。

【０００３】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
ンの周囲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ＶＢＬ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。

【０００４】ストライプドメインの安定化には溝掘によ
るストライプ固定法を用いるのが一般的である。このス
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。情報の書き込み、読み出し用ゲートには図
３のような構造のものが用いられている。図３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
するストライプドメイン、１３はストライプドメイン周
辺のブロッホ磁壁、１４はストライプドメイン固定用の
溝、１はストライプドメイン先端のブロッホライン、２
２は面内磁界導体パタン、２３はチョップ導体パタンで
ある。図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図３の導体パター
ンに印加される従来の電流パルス波形である。図５（ａ
）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は書き込み動作の説明図で
ある。図３と図４および図５を用いて、従来の書き込み
ゲートの駆動方法を説明する。

【０００５】図３に示すように、ストライプドメインは
初期状態としてその端部に１本のＶＢＬをもっており、
これを安定化するため均一な面内磁界Ｈｉｎを左向きに
印加している。この先端のＶＢＬ１をＶＢＬ対書き込み
時に側壁に移動させるため、図５（ａ）に示すように面
内磁界導体パタン２２に図４（ａ）の電流パルス３２を
加え、ストライプドメイン先端部に右向きの局所面内磁
界Ｈｉｐを与えた状態で、バイアス磁界を下げストライ
プドメイン先端部を書き込み部に導く。先端部にあった
ＶＢＬ１はジャイロ力とＨｉｐにより、上側の側壁上導
体パタン２２の左端に保持される。Ｈｉｐ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Ｈｉ
ｐと逆向きの側壁では、磁壁構造は図５（ｂ）のように
水平ブロッホライン６（以下、ＨＢＬと略す）が発生し
ている。この状態に対し、チョップ導体２３にパルス３
３を加えると、図５（ｃ）のようにまずＨＢＬが膜上面
からパンチスルーし、次に、図５（ｄ）に示すようにド
メイン先端部が切断され、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。

【０００６】図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は読み出し動
作の説明図である。図３と図４および図６を用いて、従
来の読み出しゲートの駆動方法を説明する。図６（ａ）
に示すように、読み出されるべき情報がある場合（情報
１）は、ストライプドメインのコーナーには３個のＶＢ
Ｌ１、２、３がある。まず、図６（ｂ）に示すように面
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
Ｈｉｐを与えた状態で、バイアス磁界を下げてストライ
プドメイン先端部を読み出し部に導く。この時、図６（
ｂ）に示すように先端部にあった３個のＶＢＬのうちＨ
ｉｐと同方向の２のみ移動し、他のＶＢＬ１、３は側壁
上導体パタン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壁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３
３を加えると、図６（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。

【０００７】図６（ａ）の状態で、読み出されるべきＶ
ＢＬ２、３がない場合（情報０）は、図５のようになる
。図５（ａ）に示すように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び長手
方向に右向きの局所面内磁界Ｈｉｐを与えた状態で、バ
イアス磁界を下げてストライプドメイン先端部を読み出
し部に導く。先端部にあったＶＢＬ１はジャイロ力とＨ
ｉｐにより、上側の側壁上導体パタン２２の左側に保持
される。伸ばされたストライプドメイン側壁の磁化は互
いに逆向きであり、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。このようにして情報１と
０の弁別読み出しが可能である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、書き込
み動作においては、局所面内磁界発生用パルス３２は、
面内成分のみならず垂直成分も発生し、導体パタン２２
の左側ではバイアス磁界を上げる方向に作用する。した
がって、バイアス磁界を下げストライプドメインを書き
込み部に導く際はあまり大きな面内磁界Ｈｉｐを加える
ことができず、それに引き続くＨＢＬの発生、パンチス
ルーがうまく行われず誤動作の原因となることがある。

【０００９】また読み出し動作においては、局所面内磁
界Ｈｉｐの大きさが大きいと、Ｈｉｐ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、磁壁構造は図５（ｂ）のようにＨＢＬ
６が発生している。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、図５（ｃ）のように
まずＨＢＬが膜上面からパンチスルーし、両側の磁壁の
磁化の向きが同じになり、次に図５（ｄ）に示すように
先端部が切断され、誤動作の原因となる。

【００１０】本発明の目的はこれらの問題点を解決した
書き込みゲートおよび読み出しゲートの駆動方法を提供
することにある。

【００１１】

【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、第一の導体に加える第一の電流パルスでストライ
プドメイン内に存在する垂直ブロッホラインを捕捉し、
第二の導体に加える第二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き込みを
行う書き込みゲートの駆動方法において、前記第一の電
流パルスをランプ関数または指数関数的に増加するパル
スにすることである。

【００１２】また、本発明の要旨とするところは、第一
の導体に加える第一の電流パルスでストライプドメイン
内に存在する垂直ブロッホラインを捕捉し、第二の導体
に加える第二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読み出しを行う読み出
しゲートの駆動方法において、前記第一の電流パルスを
ランプ関数または指数関数的に減少するパルスにするこ
とである。

【００１３】

【作用】書き込み動作でＨＢＬの発生、パンチスルーが
うまく行われないのは、ＶＢＬを分離するための局所面
内磁界では小さすぎるためであり、局所面内磁界用パル
スを徐々に増加させることによってチョップパルスを加
えるときに局所面内磁界を大きくすることができる。

【００１４】また、読み出し動作で読み出されるべき情
報がなく、伸ばされたストライプドメインの側壁の磁化
が逆向きになるにもかかわらずドメインが切断されるの
は、ＶＢＬを分離するための局所面内磁界では大きすぎ
るためであり、局所面内磁界用パルスを徐々に減少させ
ることによってチョップパルスを加えるときに局所面内
磁界を小さくすることができる。

【００１５】

【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。

【００１６】図１は本発明の一実施例を示すパルス波形
図である。本発明を図１および図５を用いて説明すれば
、面内磁界導体パタン２２にランプ関数的に増加する電
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Ｈｉｐを与えた状態で、バ
イアス磁界を下げ、ストライプドメイン先端部を書き込
み部に導く。この時、図５（ａ）に示すように先端部に
あったＶＢＬはジャイロ力とＨｉｐにより、上側の側壁
上導体パタン２２の左端に保持される。伸ばされたスト
ライプドメイン側壁の磁化は互いに逆向きである。ここ
で、電流パルス３２は振幅は次第に大きくなり局所面内
磁界の大きさも大きくなって、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
は容易にＨＢＬ６が発生する。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、図５（ｃ
）のようにＨＢＬが膜上面からパンチスルーし、次に図
５（ｄ）に示すようにドメイン先端部が切断され、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が確実に書き込まれる。

【００１７】図２は本発明の一実施例を示すパルス波形
図である。本発明を図２および図５を用いて説明すれば
、面内磁界導体パタン２２にランプ関数的に減少する電
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Ｈｉｐを与えた状態で、バ
イアス磁界を下げストライプドメイン先端部を読み出し
部に導く。この時、図５（ａ）に示すように先端部にあ
ったＶＢＬはジャイロ力とＨｉｐにより、上側の側壁上
導体パタン２２の左端に保持される。伸ばされたストラ
イプドメイン側壁の磁化は互いに逆向きである。ここで
、電流パルス３２の振幅は小さくなり局所面内磁界の大
きさも小さくなって、全体に印加されている均一面内磁
界を打ち消す程度になる。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、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。

【００１８】図６（ａ）のように、読み出されるべきＶ
ＢＬ２、３がある場合は、図６（ｂ）で伸ばされたスト
ライプドメイン側壁の磁化は同じ向きであり、チョップ
パルス３３によって切断されバブルとして読み出される
。

【００１９】

【発明の効果】このように本発明は、ストライプドメイ
ン伸張時のブロッホライン分離用と、チョップパルスに
よりストライプドメインを切断する際のそれぞれに適し
た局所面内磁界を選択できる効果があり、これにより大
きな動作マージンが得られる。

【００２０】さらに、本実施例では単純なストライプド
メインを用いたが、リング状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は明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すパルス波形図である。

【図２】本発明の一実施例を示すパルス波形図である。

【図３】書き込みゲートおよび読み出しゲートの一例を
示すパタン図である。

【図４】書き込みゲートおよび読み出しゲートの従来の
駆動方法を示すパルス波形図である。

【図５】書き込み動作を説明するパタン図である。

【図６】読み出し動作を説明するパタン図である。

【符号の説明】

１、２、３　　垂直ブロッホライン ６　　水平ブロッホライン １１　　メジャーライン １２　　ストライプドメイン １３　　磁壁 １４　　ドメイン固定用の溝 ２２　　面内磁界導体パタン ２３　　チョップ導体パタン ３２　　面内磁界パルス ３３　　チョップパルス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　第一の導体に加える第一の電流パルス
   でストライプドメイン内に存在する垂直ブロッホライン
   を捕捉し、第二の導体に加える第二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
   書き込みを行う書き込みゲートの駆動方法において、前
   記第一の電流パルスがランプ関数または指数関数的に増
   加するパルスであることを特徴とする書き込みゲートの
   駆動方法。
2. 【請求項２】　　第一の導体に加える第一の電流パルス
   でストライプドメイン内に存在する垂直ブロッホライン
   を捕捉し、第二の導体に加える第二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
   読み出しを行う読み出しゲートの駆動方法において、前
   記第一の電流パルスがランプ関数または指数関数的に減
   少するパルスであることを特徴とする読み出しゲートの
   駆動方法。