JPS5819788A - 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】 本発明は磁気バブ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）は膜面１こ垂直な方向
に磁化容易軸を有する磁性膜（バブル磁性膜と称す）中
に生じる円筒状の反転磁区である。バブルの有無を数字
のＩＯに対応させれば情報のｉｉシ憶が可能となり、メ
モリ素子を構成しうる。

６１％気バブル素子を駆動する方法にはパーマロウパタ
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４部重々の方法が用
案されている。各′Ｊｔ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イを４、、ｒＩ成するた
めには同一末子中ｌこ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１４ｊ純に組込むと各部
分でバブルを安シｊ嗣化するために必要なバイアスミｌ
場恥囲が異なり、同一素子を一つの均一に磁化したバイ
アス磁石でバブルを安定化することが回外となる欠点が
あった。

本発明のＬ］的は上記問題点を」■除き、実質的に同一
のバイアス磁場のもとで異った駆動力法、異った機能動
作手段を用いることをｂ１能とする磁気バブル素子を提
供１−ることにある。

本発明によればバブル磁性膜の磁化が部分的に膜面方向
に向け、この部分でのバブル消失磁場がバブル磁性膜本
来のもつバブル消失磁場とほぼ等しくすることにより、
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
働ベル拳システムやテクニカルジャーナル（Ｔ）＋ｅ　
Ｉ（ｅｌｌ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｊｏ
ｕｒｎａｌ　）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。

この理論を拡張すると、バブル磁性膜の一部の磁化が膜
面方向に向き、複合膜構造となった場合のバブル消失磁
場、ストライブ磁場を計算することが出来る。第１図に
おいて厚さｈのバブル磁性膜１１があり、その第一の領
域中の磁化１３は膜面に垂直な方向を向いている。バブ
ル磁性膜の一部１２である第二の領域にイオン注入をし
たり、あるいは部分的に特定の界囲気ガス中で焼鈍する
と、その部分の異方性磁場が変化し、磁化】４を腔さ△
ｔにわたって膜面方向に白けることが出来る。第二の領
域では膜面に垂直な磁化の部分と膜面に平行な部分の磁
化の相互作用、特に齢・磁的な相互作用によりバブル消
失磁場、ストライブ磁場が第一の領域での値から変化す
る。

第二の領域での膜直に平行になった部分の厚さ△ｔが種
々に変った場合のバブル消失ｌｉａ場Ｉ■ｃｏ１、スト
ライブ磁’Ｍ　Ｉ（３１をｋ［算すると第２図のように
なる。この「１算ではバブル磁性膜の特性長ｌと膜厚り
の磁気を実用的な値である０１としている。

Δｔが大きくなるとともにＨｃｏｌ　％　　Ｈｓｔ　　
ともに静磁相互作用のためいったん増加し、やがて磁化
垂直部分の厚さが減少する効果が顕著になってＨｅａｌ
、　１１ｓｔ　　は減少する。△ｔが０の時のすなわち
第一の領域でのバブルコラプス５場Ａと等しいバブルコ
ラプス磁場をもつ第二の領域が特定の６ｔ／ｂ　の所Ｂ
で必ず存在することが第２図かられかる。

第３図は本発明の実施例を示す図である。

第一の領域３１は磁化が垂直のままの部分であり、第二
の領域３２はイオン注入により表面の磁化が膜面に向け
られている。第二の領域にはバブル検出器するとともに
保持する。マイナーループと称するバブル転送路３３が
設けられている。第一の領域には導体電流によりバブル
を転送するメジャーループと称するバブル転送路３４が
設けられている。

導体電流にバブルを発生したり、又バブルからもれ出る
磁束によりバブルの存在を検出する検出器３５等の機能
動作を行なわせるためには膜面方向の磁化をもつ部分が
ない方が望ましい。又電流駆動によりバブルを転送する
場合には膜面方向の磁化をもつ部分は必要でない。第３
図のようなバブルデバイス構成をとることにより低電力
駆動、高速書込み、読出し動作が可能となる。さらに領
域３１と３２でバブル消失磁場の値をほぼ等しくしであ
るので簡単なほぼ均一に磁化されたバイアス磁石により
チップ全面にわたってバブルの安定化を容易　５− に実現することができる。

第３図では第一領域と第二領域で異なるバブル転送方式
をとる場合を示したが必ずしもその必要はなく、第４図
に示すごとく第二領域にバブル転送路４１があり、部分
的に第一領域４２が設けてあって、膜面に平行な磁化が
あると好ましくない機能、例えばバブル検出器等の機能
を配置してもよい。

こうすることによりあらゆる機能部でのバブル消失磁場
をほぼ一致させることが出来、バイアス許の表面に他の
軟磁性膜５２等をつけてもよいことはもちろんである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の詳細な説明する図であり、１１はバブ
ル磁性膜、１２は磁化が膜面に平行になった部分、１３
．１４は磁化方向を示す。 　６− 第２図は本発明の詳細な説明するグラフである。 第３図は本発明の実施例を示す図であり、３１は第一の
領域、３２は第二の領域、３３はマイナーループ、３４
はメジャーループ、３５は検出器を示す。 第４図は本発明の他の実施例を示す図であり、４１はバ
ブル転送路、４２は検出器を示す。 第５図は本発明の他の実施例を示す図であり、５１は磁
化が膜面を向いた部分であり、５１は軟磁性膜を示す。 遁　１図 第３図 ３憶 ン　　　） ３′ｌ　　　ヨＺ 亭４−図 ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 膜面に垂直な方向に磁化を有し磁気バブルを保有しうる
   バブル磁性膜と、その磁気バブルを安定に存在させるた
   めの磁気的手段および磁気バブルを移動させるための磁
   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１個所もしくは複数個所の磁化の１部を膜面方向に
   向けた第二の領域がありかつ、この部分のバブル消失磁
   場をバブル磁性膜本来の第一の領域のもつバブル消失磁
   場とほぼ等しくしたことを特徴とする磁気バブル素子。