JPS5819787A - 磁気バブル素子 - 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】 本発明は磁ケバプルを利用する磁気記憶素子に関するも
のである。磁気バブル（以下バブルと称す）は、面内に
垂直な方向に磁化容易軸を有する磁性膜（バブル磁性膜
と称す）中に生じる円筒状の磁区である。バブルの有無
を数字の１，０に対応させれば、情報の記憶が可能とな
り、メモリ素子を構成しうる。

磁気バブル素子を駆動する方法にはパーマロイパターン
を用いた方法、イオン注入を用いた方法そして、導体パ
ターンを用いた方法等、従来から種々の方法が提案され
ている。各駆動方法には、それぞれ利点と欠点があり、
高性能の磁気バブル素子を構成するためには同一素子中
に、いくつかの駆動方法を組合わせて利点を相乗的に利
用することが望ましい。しかるに、いくつかの駆動方法
を同一素子中に単純に組込むと各部分で、バブルを安定
化するために必要なバイアス磁場値が異なり同一素子を
一つの均一に磁化したバイアス磁石で安定化することが
困難となる欠点があった。

本発明の目的は上記問題点を取除き、実質的に同一のバ
イアス磁場のもとで異った駆動方法、異った機能動作手
段を用いることを可能とする磁気バブル素子を提供する
ことにある。

本発明によれば、バブル磁性膜の膜厚が部分的に薄くし
てあシ、かつ、この部分に軟磁性膜をつけることにより
、この部分でのバブル消失磁場が前記バブル磁性膜のバ
ブル消失磁場と、はぼ等しく出来、したがって、バイア
ス磁場変動許容範囲の広い磁気バブル素子を得ることが
できる。

次に実施例を用いて、本発明の内容を詳細に説明する。

単一のバブル磁性膜１におけるバブルの安定性について
は詳細な理論がＴｈ１ｅｌｅによって開発されており、
ザ・ベル・システム・テクニカル・ジャーナル（Ｔｈｅ
　１３ｅｌｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｔｅｃｌｌｎｉｃａｌ　
Ｊｏｕｒｎａｌ）の第４８巻（１９６９年）　３２８７
頁〜３３３５頁および同誌第５０巻（１９７１年）７２
５頁〜７７３頁に示されている。

この理論によると厚さをり、特性長をｌとするとＩＡ−
０，１の場合のバブルの消失磁場Ｈｃｏｌは飽和−磁化
４πＭ　との比で表わすとＨｃｏｌ／　４πＭ８−０．
５４となる。第１図（ａ）のようにバブル磁性膜１１を
△ｈだけ削るとバブル消失磁場は減少するが、△ｈの量
による変化は、第２図（１）の曲線のようになる。

次に＠１図（ｂ）に示すように削られたバブル磁性膜の
部分に軟磁性膜１２をつけると、バブル磁性膜と軟磁性
膜の静磁的な相互作用によυ、削られた部分のバブルコ
ラプス磁場が増大する。

上記Ｔｈ１ｅｌｅの理論のみでは、この現象を説明出来
ず、静磁相互作用を考慮する必要がある。第１図（ｂ）
の二層膜部分に適用可能な理論を開発した結果によると
、削られだ膜厚△ｈが変わった場合のバブルコラプス磁
場の変化は、第２図（２）の曲線のようになる。曲線（
２）は曲線（１）よシ必ず上にあシ、したがって、もと
のバブル磁性膜のバプルフラブス（丑場値Ａと等しいバ
ブルコラプス磁場値が二層膜の曲線（２）上に、必ず存
在する。第２図ではこの点をＢで示している。

したがって、Ｂ点に対応する△ｈだけバブル磁性膜を薄
くシ、その」二に軟磁性膜をつければ、もとの膜厚りの
部分とバブルコラプス磁場値を一致させることが出来、
同一素子内に別種の駆動方法あるいは、別種の機能要素
を組込んでも、同一バイアス磁場値で動作させることが
可能となる。

第３図は本発明による、よシ具体的な実施例を示したも
のである。バブル磁性膜１１において、３１の部分は、
もとのままのバブル磁性膜であり、３２の部分はバブル
磁性膜を薄くして、その上に軟磁性膜をつけである。３
１の部分にはバブル素子購成としてよく知られたメジャ
ー／マイナーループ構成におけるメジャ一部３３があり
、高速駆動が可能人導体電力１巴による駆動方法が用い
られている。この駆動方法は例えば第４図のようにガっ
て、を了り、バブル磁性膜１１−Ｌに導体パターン１１
と転送方向を確定するための軟磁性片４２がつ＆〕られ
ている。導体４１に極性が交互はわる電流を流せば、バ
ブル４３は導体パターンに石て動く。メジャ一部でバブ
ルの有無を検出する際には、バブル磁性膜と検出等の間
に軟磁性膜がない方が検出出力を大きくなるので有利で
ある。

第３図３２の二重膜部分にはマイナ一部３４がちり軟磁
性膜を有効に利用した低電力駆動が＋ｑ能な駆動パター
ンが自己Ｒ７されている。このＪ二うな駆動パターンは
、例えば、第５図のように形成されている。

薄くされたバブル磁性膜５１の上に軟磁性膜１２がつけ
られており、転速パターン５２が形成されている。

軟磁性膜としてはＹＩＧバーマロ・ｒ等を用いつる。

面内回転磁場を加えれば、バブル４３は転送パターンに
そって移動することができる。

したがって、第３図のよう左構成を用いることにより従
来より高速で低′（χ力の磁気バブル素子を簡単なバイ
アス磁石を配置することで、十分広いバイアス磁場範囲
で動作させることが可能となる。

本発明の主旨に従えば、部分的にバブル磁性、嘆の膜厚
を薄くして、その上に軟磁性膜をつけ、もとの部分とバ
ブル消失磁場を、はぼ等１〜くすることが本質であり、
このような条件を満たすｔｌぎシ軟磁性膜の厚さ種類は
、変えつるものである。

又、第６図（ａ）のように、もとのバブル磁性膜１１上
に軟磁性膜１２の一部６１がついて−てもよい。

さらに、第６図（ｂ）のように別種の軟磁性膜６２が全
面又は部分的についていてもよい。むしろ、薄く軟磁性
膜がついている方が、ハードバブルという異常なバブル
を防止する上で好ましい。

尚、バブル磁性膜と軟磁性膜との間の相互作用は静磁結
合が本質的であるので、バブル磁性膜と軟磁性膜が密着
している必要はなく、第６図（Ｃ）のよう乙で非磁性膜
６３を介して軟磁性膜１２が、つけらｔＩ、ていでもよ
い。

バブル磁性膜の各６１１分における厚さの差（ｄ相対的
カーもので々ンリ、軟磁性膜のついていない部分をつい
ている部分よシ厚くする方法で、実現することも呵り１
（で庚、る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理を示すだめの図で、１１はバブル
磁性ｊ莫、１２は軟定柑ミ嘆である。 第２図は本発明の原理を示すだめのグラフである。 舶′３図は本発明の実施例を示す図で３１は元のバブル
磁性膜の部分、３２はバブル磁性膜を薄くしてその上に
躯・磁性膜をつけた部分、３３はメジャ一部３４はマイ
ナ一部を示す。 第４図は本発明の詳細な説明するだめの図で４１は導体
パターン、４２は軟磁性片、ｌ１３はバブルを示す。 第５図は本発明の詳細な説明するだめの図で、５１は薄
くされたバブル磁性膜、５２は軟磁性膜による駆動パタ
ーンを示す。 第６商は本発明の他の実施例を示す図で、６１゜６２は
軟磁性膜、６３は非磁性膜を示す。 第１図 擲Ｚ図 ０　　　０、’ｌ　　　　Ｏ，ｌｈ　　　Ｏ，！、、　
　　０８１．０△ん 発３０ 発４−図 歴５　図 ｊ 夷６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 磁気バブルを保有しつるバブル磁性膜と、その磁気バブ
   ルを安定に存在させるだめの磁気的手段および磁気バブ
   ルを移動させるだめの磁気的手段を含む磁気記憶装置に
   おいて、前記バブル磁性膜の膜厚が部分的に薄くしてあ
   り、かつ、この部分に軟磁性膜をつけることにより、こ
   の部分でのバブル消失磁場が、前記バブル磁性膜のバブ
   ル消失磁場とほぼ等しくしたことを特徴とする磁気バブ
   ル素子。