JPH073746B2 - ブロッホラインの検出方法 - Google Patents

ブロッホラインの検出方法

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JPH073746B2
JPH073746B2 JP61226824A JP22682486A JPH073746B2 JP H073746 B2 JPH073746 B2 JP H073746B2 JP 61226824 A JP61226824 A JP 61226824A JP 22682486 A JP22682486 A JP 22682486A JP H073746 B2 JPH073746 B2 JP H073746B2
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武夫 小野
仁 織田
弘 米田
晄 新見
哲也 金子
信男 渡辺
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    • G11C19/02Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements
    • G11C19/08Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure
    • G11C19/0866Detecting magnetic domains

Description

【発明の詳細な説明】 <技術分野> 本発明は、固体メモリー、特にブロッホラインメモリー
に於けるブロッホラインの検出方法に関する。
<従来技術> 現在、コンピューター用外部メモリ、電子ファイルメモ
リ、静止面ファイルメモリ等には、磁気テープ、ウイン
チェスターディスク、フロッピーディスク、光ディス
ク、光磁気ディスク、磁気バブルメモリ等の各種メモリ
デバイスが使用されている。前記メモリデバイスの中
で、磁気バブルメモリを除く他のメモリは、テープ及び
ディスク等の記録媒体と記録、再生用のヘッドとの相対
運動を必ず伴なっていた。従って、高密度化に対して、
トラッキング、媒体とヘッドとの走行及び摩耗の問題や
埃及び振動の問題、また光ディスク及び光磁気ディスク
においてはフォーカッシングの問題等が生じていた。
一方、磁気バブルメモリは機械的駆動部を必要とせず、
且つ高信頼性を有しており高密度化には有利であると考
えられていた。しかし、磁気バブルメモリは、膜面に垂
直な磁化容易軸を持つ磁性ガーネット膜に生じる円形の
磁区(バブル)を1ビツトとして用いる為に、現在のガ
ーネット膜の材料特性から制限される最小バブル(直径
0.3μm)を使用しても、1チップ当り数十Mbitがが記
録密度の限界であり、ガーネットに替えるヘキサフエラ
イト、アモルファス合金等の材料が使用可能にならない
限りは、磁気バブルメモリに於ける高密度化は困難であ
る。
最近、上記磁気バブルメモリに於ける記録密度の限界を
越える為に、ブロッホラインメモリが注目を浴びてい
る。ブロッホラインメモリは、磁性ガーネット膜に生じ
る磁区の周囲に存在する磁壁内に於いて、磁壁内の磁化
の捩れの方向が逆向きになる遷移領域即ちブロッホ磁壁
造にはさまれたネール磁壁で形成される領域(ブロッホ
ライン)を1ビットとして用いるもので、円形の磁区
(バブル)を1ビットとして用いる磁気バブルメモリと
比較して、二桁近い高密度化が可能である。例えば、バ
ブル径0.5μmのガーネット膜を使用した場合、1チッ
プ当たり1.6GBitの記憶容量が達成可能である。
第1図は従来のブロッホラインメモリの概略図を示し、
1はGGG,NBGGG等の希土類ガーネットから成る基板、2
は基板1上にLPE法(液相エピタキシャル成長法)等に
より成膜された磁性ガーネット膜、3はストライプ磁
区、4は磁性ガーネット膜3上にパターン化された導体
ラインであり、メモリ全体には図中矢印の方向にバイア
ス磁界Hが印加されている。ストライプ磁区3の磁壁
には、情報が一対のブロッホラインの有無によって記憶
され、ブロッホライン対が有る場合は“1"、無に場合は
“0"に対応している。該ブロッホライン対はストライプ
磁区3に設けられた安定点、即ちポテンシャルウェルに
規則正しく存在しており、基板面に垂直なパルス磁界を
印加する事により、各々隣りのポテンシャルウェルへと
順次転送される。上記ブロッホラインメモリから情報を
読み出す方法、つまりブロッホライン対の有無の検出法
を以下に述べる。
第2図は従来のブロッホライン検出方法の説明図であ
り、第1図と同様のものには同番号を附し、5は磁壁、
6は分離したバルブ、7はブロッホラインを示す。尚、
磁壁5中の矢印は磁壁中心部での磁化の向きを、導体ラ
イン4中の矢印は電流の向きを表わしている。
第2図(A)において、磁性ガーネット膜2上にストラ
イプ磁区3が形成されており、磁壁5にブロッホライン
7が存在している。但し、ここではポテンシャルウェル
は図示されていない、ストライプ磁区3を横切って二本
の導体ライン4が設けられており、図中矢印のように互
いに逆向きのパルス電流を流すと、導体ライン4を流れ
る電流が作る磁界はストライプ磁区3の磁化方向と逆方
向となるために、二本の導体ライン4にはさままれた磁
区は縮小し図中破線で示す如く磁壁5が移動する。さら
に電流量を増加させた場合、第2図(B)に示す様に両
方の磁壁が合体してストライプ磁区3の先端はバブル6
となり分離する。電流を止めた後は、残ったストライプ
磁区3の先端には分離前と同様のブロッホラインが生
じ、磁区の大きさも回復する。第2図、(C)はブロッ
ホラインが存在しない場合を示しており、このとき、導
体ライン4に電流を印加すると、ブロッホラインが存在
する第2図(A),(B)の場合同様二本の導体ライン
4にはさまれた位置の磁壁を移動させることが可能であ
り、また、更に電流量を増加させることにより両側の磁
壁を合体できる。しかし、ブロッホラインが存在する第
2図(A)と同図(C)において、二本の導体ラインに
はさまれた両方の磁壁内の磁化方向が、(A)の場合は
同じ方向で(C)の場合は逆方向となっており、このた
め、両磁壁を合体する際に該磁壁の磁化の間に働く相互
作用(交換相互作用)が異なり、ブロッホライン7が存
在する場合の方が存在しない場合より磁壁を合体させる
ための電流値が小さくなる。従って、導体ライン4に印
加する電流を、ブロッホラインが存在する場合に磁壁を
合体するのに必要な電流値と、存在しない場合に必要な
電流値の間に選ぶ事により、ブロッホライン7の有無を
分離したバブル6の有無に対応させる事が可能であり、
バブル6を従来の磁気バブルメモリと同様の方法で検出
することによってブロッホライン7の有無を判別でき
る。
以下説明した従来のブロッホラインの検出方法では、ブ
ロッホラインの検出の度にストライプ磁区を分離する必
要が有り、その上、分離したバブルを外部回転磁界、電
流駆動方式等の方法で転送、検出しなければならない為
に、構成が複雑で且つ検出速度の高速化が望めなかっ
た。又、消費電力が大きいという欠点を有していた。
<発明の概要> 本発明の目的は、上記従来の問題点に鑑み、高速且つ低
消費電力のブロッホラインの検出方法を提供することに
ある。
上記目的を達成するために、膜面に垂直な方向磁化容易
軸を有する磁性薄膜中に形成されたストライプ磁区の先
端の磁壁に於けるブロッホラインの有無を検出する方法
でであって、前記膜面に平行な面内磁界を前記ストライ
プ磁区に垂直に印加することにより前記ストライプ磁区
を変動せしめ、前記変動するストライプ磁区に偏光光束
を入射させ、前記ストライプ磁区の変動に伴う前記偏光
光束の偏光状態の変化を検出することにより前記ブロッ
ホラインの有無を検出するようにしている。
尚、本発明の更なる特徴は以下に示す実施例に記載され
ている。
<実施例> 本発明の方法を使用するブロッホラインメモリは、例え
ばストライプ磁区に垂直な面内磁界を発生させる導体パ
ターンを有している。該導体パターンに電流を流すと該
ストライプ磁区の磁壁の磁気モーメントにジヤイロ力が
加わり該磁壁が移動する。この時、該ストライプ磁区の
先端におけるブロッホラインの有無に依存して該ストラ
イプ磁区の相対する磁壁の磁気モーメントの向きが違う
為、磁壁移動する該ストライプ磁区の形状の変動のモー
ドが異なる。
本発明は前記モードの違いを偏光光束を使って検出する
ことを特徴としている。
以下、本発明の方法の具体的な説明を行なう。
第3図,第4図,第5図は本発明に係るブロッホライン
の検出方法の一例を示す説明図で、第3図はブロッホラ
イン検出時のストライプ磁区の状態を、第4図はブロッ
ホライン検出用の光学系の構成例を、第5図は導体パタ
ーンに流す電流と光検出器の出力を示した図である。
第3図〜第5図の符番の内1〜7は第1図及び第2図と
同様のものを指し、8は光スポット、9は導体ライン、
10は導体ライン9に流れる電流の向き、11は半導体レー
ザなどの発光部、12は発光部11から出射した発散光束を
平行光束にするコリメーターレンズ、13は偏光板、14は
ストライプ磁区3の所定の位置に光スポット8を形成す
るための集光レンズ、15は検光子、16は光検出器、14′
は光検出器16に検光子15を通過した光を集める集光レン
ズである。
第3図において(YSmLuCa)(FeGe)5O12や(YSmLuG
d)(FeGa)5O12等の磁性ガーネット膜2に紙面に対
して上から下向きに垂直バイアス磁界Hが印加してあ
り、磁性ガーネット膜2にストライプ磁区3が形成され
ている。第3図(A)はストライプ磁区3の先端にブロ
ッホライン7が存在する場合であり、相対する磁壁5の
磁気モーメントは同じ向きを向いている。ここで、導体
ライン9に第5図(A)に示すような電流を10の方向に
流すと磁壁5の磁気モーメントはジャイロ力を受け、磁
壁5は第3図(A)に示す如く破線と実線の間を往復運
動する。すると光スポット8を通過する偏光光束はフア
ラデー効果によって偏光面の回転角が変化し、光検出器
16の出力は第5図(B)のようになる。
これに対し第3図(B)はブロッホライン7が存在せず
相対する磁壁5の磁気モーメントの向きは反平行になっ
ている場合である。ここで導体ライン9に第3図(B)
のような電流を10の方向に流すと磁壁5の磁気モーメン
トはやはりジャイロ力を受け破線と実線の間を往復運動
をするが、磁壁5の運動の仕方はブロッホラインを有す
る第3図(A)とは違っていて、光検出器16の出力は第
5図(C)のようになる。
第5図(C)の周波数は第5図(B)の2倍になってい
る。このようにしてブロッホラインの有無を光検出器16
の出力の違いとして検出できる。即ち、本実施例では、
光検出器16で得られる信号の周波数の違いがブロッホラ
インの有無に対応している。
第6図、第7図、第8図、第9図、第10図、第11図は本
発明で用いる導体ライン9の具体的な例である。図中の
符号は前記実施例と同様の部材を指し示している。
第6図ではストライプ磁区3全体に同じ向きに磁場がか
かる。第7図ではストライプ磁区3の一部に同じ向きに
磁場がかかる。第8図ではストライプ磁区3全体に1つ
おきに反平行の磁場がかかり、電流10が一定ならば磁場
の強さは第6図より大きい。第9図ではストライプ磁区
3の一部に1つおきに反平行に磁場がかかり、電流10が
一定ならば磁場の強さは第7図より大きい。第10図では
ストライプ磁区3全体に同じ向きの磁場がかかり、電流
10が一定ならば磁場の強さは第6図より大きい。第11図
では、ストライプ磁区3の一部に同じ向きの磁場がかか
り、電流10が一定ならば磁場の強さは第7図より大き
い。
さらに第6図〜第10図の組み合わせても容易に考えられ
る。
<発明の効果> 以上説明したように本発明に係るブロッホラインの検出
方法は、バブルへの変換が不要であり大容量を有するブ
ロッホラインメモリの高速検出を可能にし、低消費電力
を達成しうる検出方法である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のブロッホラインメモリの構成図。第2図
は従来のブロッホライン検出方法を示す図。第3図、第
4図、第5図は本発明に係るブロッホラインの検出方法
の説明図である。第6図〜第11図は導体ラインの具体例
を示す図。 1……基板 2……磁性ガーネツト膜 3……ストライプ磁区 4……導体ライン 5……磁壁 6……磁気バブル 7……ブロッホライン 8……光スポット 9……導体ライン 10……導体ラインの電流の向き 11……発光部 12……コリメーターレンズ 13……偏光板 14,14′……集光レンズ 15……検光子
フロントページの続き (72)発明者 米田 弘 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 新見 晄 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 金子 哲也 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 渡辺 信男 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−131290(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】膜面に垂直な方向に磁化容易軸を有する磁
    性薄膜中に形成されたストライブ磁区の先端の磁壁に於
    けるブロッホラインの有無を検出する方法であって、前
    記膜面に平行な面内磁界を前記ストライプ磁区に垂直に
    印加することにより前記ストライプ磁区を変動せしめ、
    前記変動するストライプ磁区に偏光光束を入射させ、前
    記ストライプ磁区の変動に伴う前記偏光光束の偏光状態
    の変化を検出することにより前記ブロッホラインの有無
    を検出するブロッホラインの検出方法。
JP61226824A 1986-09-24 1986-09-24 ブロッホラインの検出方法 Expired - Fee Related JPH073746B2 (ja)

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JPS6381675A (ja) 1988-04-12
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