JPH0664905B2 - 固体磁気メモリ−素子及びその記録再生方法 - Google Patents
固体磁気メモリ−素子及びその記録再生方法Info
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- JPH0664905B2 JPH0664905B2 JP59277300A JP27730084A JPH0664905B2 JP H0664905 B2 JPH0664905 B2 JP H0664905B2 JP 59277300 A JP59277300 A JP 59277300A JP 27730084 A JP27730084 A JP 27730084A JP H0664905 B2 JPH0664905 B2 JP H0664905B2
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- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
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- G11B5/4984—Structure of specially adapted switching heads
Landscapes
- Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
- Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はコンピュータの外部記憶装置としてのメモリー
素子に関する。
素子に関する。
（従来技術とその問題点） 従来、コンピュータ用外部記憶装置は磁気ディスク装置
がその主流をしめている。磁気ディスク装置は回転機構
を有し、そのためにアクセスタイムが大きい欠点があ
り、又ディスク及びヘッドに対して機械的耐久性の点で
問題があった。
がその主流をしめている。磁気ディスク装置は回転機構
を有し、そのためにアクセスタイムが大きい欠点があ
り、又ディスク及びヘッドに対して機械的耐久性の点で
問題があった。
（本発明の目的） 本発明の目的は上述の欠点を除去した固体磁気メモリー
素子及びその記録・再生方法を提供することにある。
素子及びその記録・再生方法を提供することにある。
（発明の構成） 本発明は磁気記録媒体層の一方の主面上に絶縁層を介し
て複数の第２のストライプ状超伝導体が所定の間隔をお
いて形成されており、該第２のストライプ状超伝導体上
及び前記磁気記録媒体層の主面上に絶縁層を介して、当
該第２のストライプ状超伝導体と所定の角度で交差する
ように複数の第１のストライプ状超伝導体が所定の間隔
をおいて形成されており、また前記磁気記録媒体層の他
方の主面上には絶縁層を介して複数のストライプ状磁気
抵抗効果素子が所定の間隔で形成されており、当該磁気
記録媒体層の主面上及び該ストライプ状磁気抵抗効果素
子上に絶縁層を介して複数の第３のストライプ状超伝導
体が所定の間隔で形成された構造を備え、第１と第２の
ストライプ状超伝導体の交差部分と第３のストライプ状
超伝導体とストライプ状磁気抵抗効果素子の交差部分が
前記磁気記録媒体層を介して対向する位置にあることを
特徴とする固体磁気メモリー素子と、絶縁層を介して所
定の角度で交差するように形成される第１と第２のスト
ライプ状超伝導体に記録電流を流し、該第２の超伝導体
の交点近傍に形成した磁気記憶媒体を磁化して情報を記
録し、該磁気記憶媒体を介して前記交点に対向する位置
を交点とし絶縁層を介して所定の角度で交差するように
形成される第３のストライプ状超伝導体とストライプ状
磁気抵抗効果素子のうち該第３のストライプ状超伝導体
にセンス電流を流し、ストライプ状磁気抵抗効果素子に
磁場を与え、前記情報を該ストライプ状磁気抵抗効果素
子の抵抗変化として再生することを特徴とする固体磁気
メモリー素子の記録再生方法である。
て複数の第２のストライプ状超伝導体が所定の間隔をお
いて形成されており、該第２のストライプ状超伝導体上
及び前記磁気記録媒体層の主面上に絶縁層を介して、当
該第２のストライプ状超伝導体と所定の角度で交差する
ように複数の第１のストライプ状超伝導体が所定の間隔
をおいて形成されており、また前記磁気記録媒体層の他
方の主面上には絶縁層を介して複数のストライプ状磁気
抵抗効果素子が所定の間隔で形成されており、当該磁気
記録媒体層の主面上及び該ストライプ状磁気抵抗効果素
子上に絶縁層を介して複数の第３のストライプ状超伝導
体が所定の間隔で形成された構造を備え、第１と第２の
ストライプ状超伝導体の交差部分と第３のストライプ状
超伝導体とストライプ状磁気抵抗効果素子の交差部分が
前記磁気記録媒体層を介して対向する位置にあることを
特徴とする固体磁気メモリー素子と、絶縁層を介して所
定の角度で交差するように形成される第１と第２のスト
ライプ状超伝導体に記録電流を流し、該第２の超伝導体
の交点近傍に形成した磁気記憶媒体を磁化して情報を記
録し、該磁気記憶媒体を介して前記交点に対向する位置
を交点とし絶縁層を介して所定の角度で交差するように
形成される第３のストライプ状超伝導体とストライプ状
磁気抵抗効果素子のうち該第３のストライプ状超伝導体
にセンス電流を流し、ストライプ状磁気抵抗効果素子に
磁場を与え、前記情報を該ストライプ状磁気抵抗効果素
子の抵抗変化として再生することを特徴とする固体磁気
メモリー素子の記録再生方法である。
（構成の詳細な説明） 本発明の素子の基本的構成例を第１図に示した。この基
本構成を用いて固体磁気メモリーを構成した場合の記録
及び再生系の回路の一例を第２図、第３図に示し、これ
を用いてメモリーの構成を説明する。
本構成を用いて固体磁気メモリーを構成した場合の記録
及び再生系の回路の一例を第２図、第３図に示し、これ
を用いてメモリーの構成を説明する。
本発明の固体磁気メモリー素子は第１図のように磁気記
憶媒体層５の一方の主面に絶縁層３を介して交差する第
１のストライプ状超伝導体２と第２のストライプ状超伝
導体１が形成されている。記録時にはこの２つのストラ
イプ状超伝導体に電流を流し、これらの交点近傍の磁気
記憶媒体を磁化する。一方磁気記憶媒体層５の他方の主
面には絶縁層12を介して交差するストライプ状磁気抵抗
効果素子７と第３のストライプ状超伝導体８とが形成さ
れている。再生時には第３のストライプ状超伝導体にセ
ンス電流を流し、前記磁化情報をストライプ状磁気抵抗
効果素子７の抵抗変化として取り出す。
憶媒体層５の一方の主面に絶縁層３を介して交差する第
１のストライプ状超伝導体２と第２のストライプ状超伝
導体１が形成されている。記録時にはこの２つのストラ
イプ状超伝導体に電流を流し、これらの交点近傍の磁気
記憶媒体を磁化する。一方磁気記憶媒体層５の他方の主
面には絶縁層12を介して交差するストライプ状磁気抵抗
効果素子７と第３のストライプ状超伝導体８とが形成さ
れている。再生時には第３のストライプ状超伝導体にセ
ンス電流を流し、前記磁化情報をストライプ状磁気抵抗
効果素子７の抵抗変化として取り出す。
次に記録時のメモリー回路構成の例を第２図を用いて説
明する。
明する。
第１のストライプ状超伝導体２と第２のストライプ状超
伝導体はそれぞれ第１のスイッチ群20,21,22,23,24,25
及び26,27,28,29と接続している。スイッチ26,27,28,29
はそれぞれ電流源30,31と接続し、かつ第１のＹ軸アド
レスデコーダ19と接続している。スイッチ20,21,22,23,
24,25は一方で電流源に接続し、他方でデーダ「１」，
「０」を選択するアンドゲート47,48,49,50,51,52を介
して第１のＸ軸アドレスデコーダと接続している。また
アンドゲート47,48,49,50,51,52はデータ用フリップフ
ロップ45を介してCPU及びインターフエース14に接続し
ている。また第１のＸ軸アドレスデコーダ44は第１のＸ
軸アドレスレジスタ46を介して、又第１のＹ軸アドレス
デコーダ19は第１のＹ軸アドレスレジスタを介してCPU
及びインターフェースに接続している。
伝導体はそれぞれ第１のスイッチ群20,21,22,23,24,25
及び26,27,28,29と接続している。スイッチ26,27,28,29
はそれぞれ電流源30,31と接続し、かつ第１のＹ軸アド
レスデコーダ19と接続している。スイッチ20,21,22,23,
24,25は一方で電流源に接続し、他方でデーダ「１」，
「０」を選択するアンドゲート47,48,49,50,51,52を介
して第１のＸ軸アドレスデコーダと接続している。また
アンドゲート47,48,49,50,51,52はデータ用フリップフ
ロップ45を介してCPU及びインターフエース14に接続し
ている。また第１のＸ軸アドレスデコーダ44は第１のＸ
軸アドレスレジスタ46を介して、又第１のＹ軸アドレス
デコーダ19は第１のＹ軸アドレスレジスタを介してCPU
及びインターフェースに接続している。
次に再生時のメモリー回路構成の例を第３図を用いて説
明する。再生時には前記磁気記憶媒体層５上に形成され
たストライプ状磁気抵抗効果素子７と第３のストライプ
状超伝導体８を用いる。第３図に示すとおり第３のスト
ライプ状超伝導体８はスイッチ32,34を介して電流源33
に接続している。スイッチ32,34は第２のＹ軸アドレス
デコーダ35、第２のＹ軸アドレスレジスタ36を介してCP
U及びインターフェース14に接続している。一方ストラ
イプ状磁気抵抗効果素子７はスイッチ38,39,40に接続さ
れ、該スイッチ38,39,40は再生回路系43を介してCPU及
びインターフェース14に接続し、同時に第２のＸ軸アド
レスデコーダ41と第２のＸ軸アドレスレジスタ42を介し
てCPU及びインターフェース14に接続している。
明する。再生時には前記磁気記憶媒体層５上に形成され
たストライプ状磁気抵抗効果素子７と第３のストライプ
状超伝導体８を用いる。第３図に示すとおり第３のスト
ライプ状超伝導体８はスイッチ32,34を介して電流源33
に接続している。スイッチ32,34は第２のＹ軸アドレス
デコーダ35、第２のＹ軸アドレスレジスタ36を介してCP
U及びインターフェース14に接続している。一方ストラ
イプ状磁気抵抗効果素子７はスイッチ38,39,40に接続さ
れ、該スイッチ38,39,40は再生回路系43を介してCPU及
びインターフェース14に接続し、同時に第２のＸ軸アド
レスデコーダ41と第２のＸ軸アドレスレジスタ42を介し
てCPU及びインターフェース14に接続している。
前記構成図を用いて、第４図及び第５図によりデータ記
録時の動作を説明する。今第４−（ａ）図に示す様な磁
気記録媒体の上の直交する超伝導体の１つを例にその動
作を示す。磁気記録媒体の磁気特性（Ｂ−Ｈカーブ）を
第４図−（ｂ）図に示す。第４−（ａ）図において、第
１図のCPU及びインターフェース14からの命令により第
１のＸ軸アドレスレジスタ46、第１のＸ軸アドレスデコ
ーダ44、データ用フリップフロップ45を設定し、第１の
スイッチ群20,21,22,23,24,25と第１のＸ軸電流源16,17
とアンドゲート47,48,49,50,51,52から１つを選択しON
状態にして、第１（Ｘ軸）のストライプ状超伝導体２に
電流Ix（パルス又は直流）を流し、第４〜（ｂ）図のＢ
−Ｈカーブ上で電流Ixによる磁場（磁気記憶媒体のHcよ
り小さい磁場Hx）が磁気記憶媒体５へ印加される。しか
しこの状態では磁気記憶媒体へデータは記録されない。
次に直交する第２のストライプ状超伝導体１に電流Iyを
流すと、第４−（ｃ）−（ｉ）に示す様に電流Iyが印加
され、結果としてHxとHyの合成磁場HtがHcより大きい磁
場となり、それぞれの印加磁場Hx及びHyに対して45゜の
角度を有している。
録時の動作を説明する。今第４−（ａ）図に示す様な磁
気記録媒体の上の直交する超伝導体の１つを例にその動
作を示す。磁気記録媒体の磁気特性（Ｂ−Ｈカーブ）を
第４図−（ｂ）図に示す。第４−（ａ）図において、第
１図のCPU及びインターフェース14からの命令により第
１のＸ軸アドレスレジスタ46、第１のＸ軸アドレスデコ
ーダ44、データ用フリップフロップ45を設定し、第１の
スイッチ群20,21,22,23,24,25と第１のＸ軸電流源16,17
とアンドゲート47,48,49,50,51,52から１つを選択しON
状態にして、第１（Ｘ軸）のストライプ状超伝導体２に
電流Ix（パルス又は直流）を流し、第４〜（ｂ）図のＢ
−Ｈカーブ上で電流Ixによる磁場（磁気記憶媒体のHcよ
り小さい磁場Hx）が磁気記憶媒体５へ印加される。しか
しこの状態では磁気記憶媒体へデータは記録されない。
次に直交する第２のストライプ状超伝導体１に電流Iyを
流すと、第４−（ｃ）−（ｉ）に示す様に電流Iyが印加
され、結果としてHxとHyの合成磁場HtがHcより大きい磁
場となり、それぞれの印加磁場Hx及びHyに対して45゜の
角度を有している。
ここで第１のストライプ状超伝導体の電流による磁場Hy
は第２のストライプ状超伝導体の部分でマイスナー効果
により曲がるので、第２のストライプ状超伝導体の下側
の部分で元に位置へもどり記憶媒体上での磁場は第２の
ストライプ状超伝導体がない場合と同じ様に働らく。前
記合成磁場Htにより磁気記憶媒体５がHtのベクトルの方
法に磁化される。試みに第１のストライプ状超伝導体に
より発生する磁場を計算する。
は第２のストライプ状超伝導体の部分でマイスナー効果
により曲がるので、第２のストライプ状超伝導体の下側
の部分で元に位置へもどり記憶媒体上での磁場は第２の
ストライプ状超伝導体がない場合と同じ様に働らく。前
記合成磁場Htにより磁気記憶媒体５がHtのベクトルの方
法に磁化される。試みに第１のストライプ状超伝導体に
より発生する磁場を計算する。
アンペアの周回積分の法則 の式より、ストライプ状超伝導体の断面形状を0.5μｍ
の正方形とし、絶縁層３の厚さを0.1μｍ、ストライプ
状超伝導体に流す電流を200mA及び300mAとして磁気記憶
媒体上での磁場を計算すると、ｉ＝200mAのときHx＝800
Oe、ｉ＝300mAのときHx＝1200Oeが得られる。この時の
電流密度はＪ＝８×10７Ａ／cm３（ｉ＝200mA）及びＪ
＝1.2×10８Ａ／cm３（ｉ＝300mA）となり、合成磁場Ht
は1120Oe及び1680Oeとなる。例えば文献によればNbCN超
伝導体を用いれば、臨界電流密度Jc＝10１ ０Ａ／cm３が
得られるので、高Hc媒体（Hc＝600〜800）に対して、十
分記録が可能である。次に電流Ix及びIyの電流方向を逆
転することにより第４図−（ｃ）−（ii）に示す様に前
記の合成磁場Ht逆方向の磁場を得ることが出来る。
の正方形とし、絶縁層３の厚さを0.1μｍ、ストライプ
状超伝導体に流す電流を200mA及び300mAとして磁気記憶
媒体上での磁場を計算すると、ｉ＝200mAのときHx＝800
Oe、ｉ＝300mAのときHx＝1200Oeが得られる。この時の
電流密度はＪ＝８×10７Ａ／cm３（ｉ＝200mA）及びＪ
＝1.2×10８Ａ／cm３（ｉ＝300mA）となり、合成磁場Ht
は1120Oe及び1680Oeとなる。例えば文献によればNbCN超
伝導体を用いれば、臨界電流密度Jc＝10１ ０Ａ／cm３が
得られるので、高Hc媒体（Hc＝600〜800）に対して、十
分記録が可能である。次に電流Ix及びIyの電流方向を逆
転することにより第４図−（ｃ）−（ii）に示す様に前
記の合成磁場Ht逆方向の磁場を得ることが出来る。
この合成磁場Htにより直交する第１及び第２のストライ
プ状超伝導体の直交点下の磁気記憶媒体５を逆方向に磁
化する。磁化状態の１方向（135゜）をデータ“1"に対
応させ、逆方向（−45゜）を“0"に対応させれば、直交
する第１と第２のストライプ状超伝導体（1,2）の直交
点の下の磁気記憶媒体５に情報“1"及び“0"を記録する
ことが出来る。この様にして記録された磁化の状態を第
５図に示す。
プ状超伝導体の直交点下の磁気記憶媒体５を逆方向に磁
化する。磁化状態の１方向（135゜）をデータ“1"に対
応させ、逆方向（−45゜）を“0"に対応させれば、直交
する第１と第２のストライプ状超伝導体（1,2）の直交
点の下の磁気記憶媒体５に情報“1"及び“0"を記録する
ことが出来る。この様にして記録された磁化の状態を第
５図に示す。
次に磁気記録媒体５に記録された磁化Ｍを再生する方法
を説明する。磁気記憶媒体５の下側の絶縁層６を介し
て、ストライプ状磁気抵抗効果素子７が存在し、さらに
該ストライプ状磁気抵抗効果素子７の下側に絶縁層12を
介して、該ストライプ状磁気抵抗効果素子７に直交する
第３のストライプ状超伝導体８が存在している。そこで
今該磁気記憶媒体５の磁化Ｍが第６−（ａ）図に示され
る様にストライプ状磁気抵抗効果素子７に流れる電流ベ
クトルIMRに対して＋135゜になっている。この状態にお
いて直交点の磁化Ｍから発生する磁場がストライプ状磁
気抵抗効果素子７に与える磁場HMは第６図−（ｂ）に示
す様に電流ベクトルIMRに対して−45゜角度を有してい
る。ここで、第３のストライプ状超伝導体８にセンス電
流Ise（パルス）を流すと、磁気抵抗効果素子７の直交
点に電流ベクトルIMRと同じ方向にIseによりセンス磁場
Hseを生じさせると、MRストライプ状の巾方向の反磁場
に打ち勝つ程度のHMとHseの合成磁場はHM方向（−45
゜）より電流ベクトルIMRの方向へ近づく。
を説明する。磁気記憶媒体５の下側の絶縁層６を介し
て、ストライプ状磁気抵抗効果素子７が存在し、さらに
該ストライプ状磁気抵抗効果素子７の下側に絶縁層12を
介して、該ストライプ状磁気抵抗効果素子７に直交する
第３のストライプ状超伝導体８が存在している。そこで
今該磁気記憶媒体５の磁化Ｍが第６−（ａ）図に示され
る様にストライプ状磁気抵抗効果素子７に流れる電流ベ
クトルIMRに対して＋135゜になっている。この状態にお
いて直交点の磁化Ｍから発生する磁場がストライプ状磁
気抵抗効果素子７に与える磁場HMは第６図−（ｂ）に示
す様に電流ベクトルIMRに対して−45゜角度を有してい
る。ここで、第３のストライプ状超伝導体８にセンス電
流Ise（パルス）を流すと、磁気抵抗効果素子７の直交
点に電流ベクトルIMRと同じ方向にIseによりセンス磁場
Hseを生じさせると、MRストライプ状の巾方向の反磁場
に打ち勝つ程度のHMとHseの合成磁場はHM方向（−45
゜）より電流ベクトルIMRの方向へ近づく。
次に磁気記憶媒体５上の直交点の磁化が第４図−Ｃ−
（ii）の様に前記磁気記録媒体の磁化状態と逆に（デー
タ“0"に対応）になっている場合も同様に第３のストラ
イ状超伝導体８にセンス電流Ise（パルス）を流すと直
交点において、Hseの磁場を発生し、HMとHseの合成磁場
Htの角度は電流スペクトルIMRに対してHMの＋135゜より
も小さくなり（第６図−（Ｃ）＋90゜近くになる様にHs
eを制御しておく。ここでストライプ状磁気抵抗効果素
子７の印加磁場Ｈによる抵抗Ｒの変化を第７図−（Ａ）
に示す。
（ii）の様に前記磁気記録媒体の磁化状態と逆に（デー
タ“0"に対応）になっている場合も同様に第３のストラ
イ状超伝導体８にセンス電流Ise（パルス）を流すと直
交点において、Hseの磁場を発生し、HMとHseの合成磁場
Htの角度は電流スペクトルIMRに対してHMの＋135゜より
も小さくなり（第６図−（Ｃ）＋90゜近くになる様にHs
eを制御しておく。ここでストライプ状磁気抵抗効果素
子７の印加磁場Ｈによる抵抗Ｒの変化を第７図−（Ａ）
に示す。
第７図−（Ａ）において、磁気抵抗効果素子７の電流IM
の方向に対して磁気記録媒体５の磁化方向は−45゜又は
＋135゜のどちらかであるが、第７図−（Ａ）のＲ−Ｈ
カーブ上で、Θ＝−45゜の（ａ）点がデータ“1"に対応
し、Θ＝＋135゜の（ｂ）点がデータ“0"に対応する。
抵抗の値自身はΘ＝＋135゜と−45゜で変化がない状態
となっている。
の方向に対して磁気記録媒体５の磁化方向は−45゜又は
＋135゜のどちらかであるが、第７図−（Ａ）のＲ−Ｈ
カーブ上で、Θ＝−45゜の（ａ）点がデータ“1"に対応
し、Θ＝＋135゜の（ｂ）点がデータ“0"に対応する。
抵抗の値自身はΘ＝＋135゜と−45゜で変化がない状態
となっている。
この様な状態において、第３のストライプ状超伝導体８
にセンス電流Ise（パルス）を流すと、このセンス電流I
seによる誘導磁場Hseが印加されると第７図−（Ａ）の
（ａ）点は矢印の方向へ変化し、抵抗値はIseの電流パ
ルスが加わったときだけ増大する。さらに第７図−
（Ａ）の（ｂ）点（“0"に対応）に対しては抵抗値Ｒは
Iseの電流パルスが加わったときだけ減少する。従って
このそれぞれの抵抗変化を電圧に変換するために第７図
−（ｂ）の様な回路構成により、第７図−（Ｃ）に示す
様に、データ“1"に対応したパルス及びデータ“0"に対
応したパルスが逆極性で得られる。
にセンス電流Ise（パルス）を流すと、このセンス電流I
seによる誘導磁場Hseが印加されると第７図−（Ａ）の
（ａ）点は矢印の方向へ変化し、抵抗値はIseの電流パ
ルスが加わったときだけ増大する。さらに第７図−
（Ａ）の（ｂ）点（“0"に対応）に対しては抵抗値Ｒは
Iseの電流パルスが加わったときだけ減少する。従って
このそれぞれの抵抗変化を電圧に変換するために第７図
−（ｂ）の様な回路構成により、第７図−（Ｃ）に示す
様に、データ“1"に対応したパルス及びデータ“0"に対
応したパルスが逆極性で得られる。
この様にしてデータの再生が可能である。
例えばNi８ ３Fe１ ９の場合、Ｔ＝4.2゜Ｋにおいて のMR素子（固有抵抗fo＝4.75Ω）が得られている。そこ
でストライプ巾を0.5μｍ、厚さを0.05μｍとすると１
ビット当りの抵抗Ｒ１は となり、この値Ｒ１に対して抵抗変化量△Ｒ１＝0.95×
0.164＝0.1558Ωとなる。
でストライプ巾を0.5μｍ、厚さを0.05μｍとすると１
ビット当りの抵抗Ｒ１は となり、この値Ｒ１に対して抵抗変化量△Ｒ１＝0.95×
0.164＝0.1558Ωとなる。
従って該ストライプ状磁気抵抗効果素子７に流す電流ｉ
をｉ＝1mAとしたとき、再生出力ｅは0.1558mVとなり、
ｉ＝2mAとすると再生出力ｅは0.3116mVとなるので、十
分実用的な値を得ることが出来る。ここでストライプ状
磁気抵抗効果素子７の両端の抵抗及び電圧は48.3KΩ及
び48.3V（ｉ＝1mA）、96V（ｉ＝2mA）となり実用的値と
なっている。
をｉ＝1mAとしたとき、再生出力ｅは0.1558mVとなり、
ｉ＝2mAとすると再生出力ｅは0.3116mVとなるので、十
分実用的な値を得ることが出来る。ここでストライプ状
磁気抵抗効果素子７の両端の抵抗及び電圧は48.3KΩ及
び48.3V（ｉ＝1mA）、96V（ｉ＝2mA）となり実用的値と
なっている。
この再生出力を再生増幅10により増幅すれば、Θ＝−45
゜及びΘ＝＋135゜に対して第７図−（Ｃ）に示す様な
パルスが得られる。
゜及びΘ＝＋135゜に対して第７図−（Ｃ）に示す様な
パルスが得られる。
ここでストライプ状超伝導体はNbCNを、ストライプ状磁
気抵抗効果素子はNi−Fe、NiCo等を、絶縁層はAl
２Ｏ３,SiO２，チッ化シリコン等を、基板は研摩された
Siが適する。又前記固体磁気メモリーデバイス部はスパ
ッタ法、イオンミリング、Ｘ線露光（又は光学露光）、
研摩等の薄膜形成技術を用いることができる。
気抵抗効果素子はNi−Fe、NiCo等を、絶縁層はAl
２Ｏ３,SiO２，チッ化シリコン等を、基板は研摩された
Siが適する。又前記固体磁気メモリーデバイス部はスパ
ッタ法、イオンミリング、Ｘ線露光（又は光学露光）、
研摩等の薄膜形成技術を用いることができる。
なお、磁気記憶媒体層の両主面に形成されるストライプ
状パターンは直交するものでなくともよい。またパター
ンの幅はすべて同じでなくともよい。
状パターンは直交するものでなくともよい。またパター
ンの幅はすべて同じでなくともよい。
また当然、超伝導体及び磁気抵抗効果素子が形成された
磁気記憶媒体部分と必要な周辺回路部分は超低温の環境
に設置される。
磁気記憶媒体部分と必要な周辺回路部分は超低温の環境
に設置される。
以上のような構成で、ストライプ状超伝導体のかわり
に、常伝導体を用いた場合には、断面が0.5ミクロンの
正方形では抵抗が非常に大きくなり、電流200mA〜300mA
を流すと、発熱が大きく、溶断してしまうという問題が
ある。従って抵抗が０のストライプ状超伝導体を用いる
必要がある。
に、常伝導体を用いた場合には、断面が0.5ミクロンの
正方形では抵抗が非常に大きくなり、電流200mA〜300mA
を流すと、発熱が大きく、溶断してしまうという問題が
ある。従って抵抗が０のストライプ状超伝導体を用いる
必要がある。
（実施例） 本発明の実施例の固体磁気メモリーデバイス部を第１図
のように形成した。基板11の上にストライプ巾0.5μｍ
の第３のストライプ状超伝導体（NbCN）８をスンパッタ
法による成膜とイオンミリング法によるパターンエッチ
ングにより形成し、該第３のストライプ状超伝導体８の
上に絶縁層（SiO２）をスパッタ法により形成し、該絶
縁層（SiO２）の表面の段差解消をイオンミリング法を
用いたエッチバック法により行ない、表面を平坦にした
後、該絶縁層12（SiO２）の上に、前記ストライプ状超
伝導体８に直交するストライプ巾0.5μｍのストライプ
状磁気抵抗効果素子７（NiFe）をスパッタ法による成膜
とイオンミリング法によるエッチングにより形成し、該
ストライプ状磁気抵抗効果素子の上を含む全面に絶縁層
６（SiO２）をスパッタ法により形成し、さらに段差解
消を行なった後、該絶縁層６の上に全面に一様に磁気記
憶媒体５（CoPt）をスパッタ法により形成し、該磁気記
憶媒体５の上に絶縁層（SiO２）をスパッタ法により形
成し該絶縁層４の上にストライプ巾0.5μｍの第２のス
トライプ状超伝導体１（NbCN）をスパッタ法による成膜
とイオンミリング法によるエッチングにより形成し、該
第２のストライプ状超伝導体１を含む全面に絶縁層３を
スパッタ法により形成し、該絶縁層３の上に、第２のス
トライプ状超伝導体と直交す様にストライプ巾0.5μｍ
の第１のストライプ状超伝導体２（NbCN）をスパッタ法
による成膜とイオンミリング法によるエッチングにより
形成した。この様に形成した超伝導体部分を4.2゜Ｋ程
度（液体ヘリウム）の極低温状態において動作させた。
のように形成した。基板11の上にストライプ巾0.5μｍ
の第３のストライプ状超伝導体（NbCN）８をスンパッタ
法による成膜とイオンミリング法によるパターンエッチ
ングにより形成し、該第３のストライプ状超伝導体８の
上に絶縁層（SiO２）をスパッタ法により形成し、該絶
縁層（SiO２）の表面の段差解消をイオンミリング法を
用いたエッチバック法により行ない、表面を平坦にした
後、該絶縁層12（SiO２）の上に、前記ストライプ状超
伝導体８に直交するストライプ巾0.5μｍのストライプ
状磁気抵抗効果素子７（NiFe）をスパッタ法による成膜
とイオンミリング法によるエッチングにより形成し、該
ストライプ状磁気抵抗効果素子の上を含む全面に絶縁層
６（SiO２）をスパッタ法により形成し、さらに段差解
消を行なった後、該絶縁層６の上に全面に一様に磁気記
憶媒体５（CoPt）をスパッタ法により形成し、該磁気記
憶媒体５の上に絶縁層（SiO２）をスパッタ法により形
成し該絶縁層４の上にストライプ巾0.5μｍの第２のス
トライプ状超伝導体１（NbCN）をスパッタ法による成膜
とイオンミリング法によるエッチングにより形成し、該
第２のストライプ状超伝導体１を含む全面に絶縁層３を
スパッタ法により形成し、該絶縁層３の上に、第２のス
トライプ状超伝導体と直交す様にストライプ巾0.5μｍ
の第１のストライプ状超伝導体２（NbCN）をスパッタ法
による成膜とイオンミリング法によるエッチングにより
形成した。この様に形成した超伝導体部分を4.2゜Ｋ程
度（液体ヘリウム）の極低温状態において動作させた。
なお、それぞれのストライプ状超伝導体及びストライプ
状磁気抵抗効果素子７のストライプ間距離は0.5μｍと
し、厚さ（ｔ）を0.5μｍ（ストライプ状超伝導体）及
び0.05μｍ（ストライプ状磁気抵抗効果素子）とし、ス
トライプの長さ（ｌ）を１インチとして形成した。
状磁気抵抗効果素子７のストライプ間距離は0.5μｍと
し、厚さ（ｔ）を0.5μｍ（ストライプ状超伝導体）及
び0.05μｍ（ストライプ状磁気抵抗効果素子）とし、ス
トライプの長さ（ｌ）を１インチとして形成した。
本実施例において１ビットは１μｍ×１μｍの大きさと
なり、面密度としては6.45×10８ビット平方インチが実
現された。さらにストライプ幅を小さくすれば、平方イ
ンチ当りの容量は増大する。又前記のビットの大きさ１
μｍ×１μｍの場合、2.5インチ角の基板を用いれば、
１枚の基板で約１ギカバイト（GB）の容量のメモリーの
可能である。
なり、面密度としては6.45×10８ビット平方インチが実
現された。さらにストライプ幅を小さくすれば、平方イ
ンチ当りの容量は増大する。又前記のビットの大きさ１
μｍ×１μｍの場合、2.5インチ角の基板を用いれば、
１枚の基板で約１ギカバイト（GB）の容量のメモリーの
可能である。
（発明の効果） 以上により従来の磁気ディスク装置の回転機構及びディ
スク・ヘッド系に要求される機械的耐久性等は除去さ
れ、かつ大容量（５×10８ビット／平方インチ、以上）
の不揮発性固体磁気ファイルメモリーが得られた。
スク・ヘッド系に要求される機械的耐久性等は除去さ
れ、かつ大容量（５×10８ビット／平方インチ、以上）
の不揮発性固体磁気ファイルメモリーが得られた。
第１図は本発明の固体磁気メモリー素子の一実施例を示
す構成図第２図及び第３図はそれぞれデータ記録時及び
再生時の回路構成の一例を示す図、第４図（ａ），
（ｂ），（ｃ）は記録時の原理を示す図、第５図は磁気
記憶媒体が記録された磁化状態を示す図、第６図
（ａ），（ｂ），（ｃ）は再生時の原理を示す図、第７
図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の動作を説明する
図。 １は第２のストライプ状超伝導体、２は第１のストライ
プ状超伝導体、８は第３のストライプ状超伝導体、3,4,
6,12,13は絶縁層、５は磁気記憶媒体、７はストライプ
状磁気抵抗効果素子、９は抵抗Ｒ、43は再生増幅器、11
は基板、14はCPU及びインターフェース、46は第１のｘ
軸アドレスレジスタ、18は第１のｙ軸アドレスレジス
タ、44は第１のｘ軸アドレスデコーダ、19は第１のｙ軸
アドレスデコーダ、45はデータ用フリップフロップ、4
7,48,49,50,51,52はアンドゲート、16,17,30,31は電流
源、20,21,22,23,24,25,26,27,28,29は第１のスイッチ
群、36は第２のｙ軸アドレスレジスタ（再生用）、42は
第２のｘ軸アドレスレジスタ、35は第２のｙ軸アドレス
デコーダ、41は第２のｘ軸アドレスデコーダ、43は再生
回路系、９は抵抗Ｒ、38,39,40,32,34は第２のスイッチ
群33は電流源をそれぞれ示す。 又第２図及び第３図において破線の内側部分は固体磁気
メモリー素子部を示す。
す構成図第２図及び第３図はそれぞれデータ記録時及び
再生時の回路構成の一例を示す図、第４図（ａ），
（ｂ），（ｃ）は記録時の原理を示す図、第５図は磁気
記憶媒体が記録された磁化状態を示す図、第６図
（ａ），（ｂ），（ｃ）は再生時の原理を示す図、第７
図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の動作を説明する
図。 １は第２のストライプ状超伝導体、２は第１のストライ
プ状超伝導体、８は第３のストライプ状超伝導体、3,4,
6,12,13は絶縁層、５は磁気記憶媒体、７はストライプ
状磁気抵抗効果素子、９は抵抗Ｒ、43は再生増幅器、11
は基板、14はCPU及びインターフェース、46は第１のｘ
軸アドレスレジスタ、18は第１のｙ軸アドレスレジス
タ、44は第１のｘ軸アドレスデコーダ、19は第１のｙ軸
アドレスデコーダ、45はデータ用フリップフロップ、4
7,48,49,50,51,52はアンドゲート、16,17,30,31は電流
源、20,21,22,23,24,25,26,27,28,29は第１のスイッチ
群、36は第２のｙ軸アドレスレジスタ（再生用）、42は
第２のｘ軸アドレスレジスタ、35は第２のｙ軸アドレス
デコーダ、41は第２のｘ軸アドレスデコーダ、43は再生
回路系、９は抵抗Ｒ、38,39,40,32,34は第２のスイッチ
群33は電流源をそれぞれ示す。 又第２図及び第３図において破線の内側部分は固体磁気
メモリー素子部を示す。
Claims (2)
- 【請求項１】磁気記憶媒体層の一方の主面上に絶縁層を
介して複数の第２のストライプ状超伝導体が所定の間隔
をおいて形成されており、該第２のストライプ状超伝導
体上及び前記磁気記憶媒体層の主面上に絶縁層を介し
て、当該第２のストライプ状超伝導体と所定の角度で交
差するように複数の第１のストライプ状超伝導体が所定
の間隔をおいて形成されており、また前記磁気記憶媒体
層の他方の主面上には絶縁層を介して複数のストライプ
状磁気抵抗効果素子が所定の間隔で形成されており、当
該磁気記憶媒体層の主面上及び該ストライプ状磁気抵抗
効果素子上に絶縁層を介して複数の第３のストライプ状
超伝導体が所定の間隔で形成された構造を備え、第１と
第２のストライプ状超伝導体の交差部分と第３のストラ
イプ状超伝導体とストライプ状磁気抵抗効果素子の交差
部分が前記磁気記憶媒体層を介して対向する位置に配置
されていることを特徴とする固体磁気メモリー素子。 - 【請求項２】絶縁層を介して所定の角度で交差するよう
に形成された第１と第２のストライプ状超伝導体に記録
電流を流し、該２つの超伝導体の交点近傍に形成された
磁気記憶媒体を磁化して情報を記録し該磁気記憶媒体を
介して前記交点に対向する位置を交点とし、絶縁層を介
して所定の角度で交差するように形成された第３のスト
ライプ状超伝導体とストライプ状磁気抵抗効果素子のう
ち該第３のストライプ状超伝導体にセンス電流を流し、
ストライプ状磁気抵抗効果素子に磁場を与え、前記情報
を該ストライプ状磁気抵抗効果素子の抵抗変化として再
生することを特徴とする固体磁気メモリー素子の記録再
生方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59277300A JPH0664905B2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 固体磁気メモリ−素子及びその記録再生方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59277300A JPH0664905B2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 固体磁気メモリ−素子及びその記録再生方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61153897A JPS61153897A (ja) | 1986-07-12 |
| JPH0664905B2 true JPH0664905B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=17581613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59277300A Expired - Lifetime JPH0664905B2 (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 固体磁気メモリ−素子及びその記録再生方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664905B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01178191A (ja) * | 1988-01-08 | 1989-07-14 | Nec Corp | 固体磁気メモリー素子 |
| JPH01178190A (ja) * | 1988-01-08 | 1989-07-14 | Nec Corp | 多層固体磁気メモリー素子 |
| JPH01192088A (ja) * | 1988-01-27 | 1989-08-02 | Nec Home Electron Ltd | 記憶装置 |
| US5039655A (en) * | 1989-07-28 | 1991-08-13 | Ampex Corporation | Thin film memory device having superconductor keeper for eliminating magnetic domain creep |
| FR2656454B1 (fr) * | 1989-12-22 | 1995-07-21 | Thomson Csf | Tete de lecture multipiste. |
| FR2665010B1 (fr) * | 1990-07-20 | 1992-09-18 | Thomson Csf | Dispositif magnetique de lecture a reseau matriciel de tetes de lecture. |
| FR2665011B1 (fr) * | 1990-07-20 | 1992-09-18 | Thomson Csf | Tete magnetique de lecture a effet magneto-resistif. |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP59277300A patent/JPH0664905B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61153897A (ja) | 1986-07-12 |
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