JPS5857690A - 一層導体型電流駆動磁気バブル素子 - Google Patents

一層導体型電流駆動磁気バブル素子

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JPS5857690A
JPS5857690A JP56157321A JP15732181A JPS5857690A JP S5857690 A JPS5857690 A JP S5857690A JP 56157321 A JP56157321 A JP 56157321A JP 15732181 A JP15732181 A JP 15732181A JP S5857690 A JPS5857690 A JP S5857690A
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Kimihide Matsuyama
公秀 松山
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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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】 本発明は電流駆動型磁気バブル素子に関する(]) ものである。磁気バブル(以下単にバブルという)を情
報の担体として用いる記憶素子においてバブルの転送方
式は、パーマロイ、fの如き軟磁性膜でできたシェブロ
ン型やY型を呈したパターンを外部より印加する面内回
転磁界によって順次磁化することによって生じる磁極に
バブルを引きつけて転送させる。いわゆる磁界駆動方式
が一般的であった。しかしながらこの磁界駆動方式は記
憶密度を犬きくするためにバブル径を小さくするに従っ
てバブル転送に必要な面内回転磁界が急激に太きくなる
ため面内回転磁界発生用コイルに印加する電圧が増大し
、高速転送に適さなくhるという犬きh欠点を有してい
ることはよく知らhでいる。このような磁界駆動方式の
欠点を克服するためKは面内回転磁界発生用コイルを用
いないバブルの転送方式を実現しなけわばならない。
面内回転磁界発生用コイルを用いないバブルの転送方式
としては、すでに、磁性薄膜上に形成された蛇行状導体
線路に交流電流を流してバ(2) プルを駆動する電流駆動方式(以下、本発明が係わる極
く新しい電流駆動方式と区別するため初期電流駆動方式
という。)が公知となワている。この初期電流駆動方式
に対してはいくらかの改良がなさねたが、導体線路の形
状が複雑すぎることや、バブルの運動に方向性を持たせ
るために不可欠なパーマロイなどの磁性薄片とノくプル
との磁気的相互作用に起因する捕捉力に抗してバブル全
転送しなけハばならないことなどの原因により、記憶密
度を上りようとすると素子の消費電力が著しく犬きくな
り実用的でし、1なかった〇 このような磁界駆動方式や初期電流駆動方式では避は得
なかったこれらの欠点を克服するために近年二層導体型
電流駆動方式と吋d゛わる新しい電流駆動力式が提案さ
ハた。この二層導体型ML電流駆動方式は初期電流駆動
力式に比べ非常に単純な開孔パターンを使用すハはよい
ため、飛開的に記憶密度を向」−させることができる。
しかしながら、二ノー導体型電流駆動方式におい(3) ては二層の導体層を各々独立に駆動しなけわばならない
ため消費電力が非常に犬きくなるうえに周辺回路が著し
く複雑になるという重大な欠点を有している。
本発明の目的は非常に簡単な周辺回路を用いて、できる
限り微小な電流でバブルを転送し得る一層導体型電流駆
動磁気バプル素子を提供することにある。
本発明の詳細な説明する前に1ず磁性材料の一般性質を
述べておく。たとえば、エル・シ。
ルソ(T、、 5chltz )等によって1979年
IO月にジャーナル・オブ・アゲライド・フィジクス(
Jounal of Applied Physics
 )誌第50巻第11号第7862〜第7864頁に発
表された論文に記載されているように、磁歪を有するバ
ブル拐料上に設けられた張力性の薄膜パターンのエツジ
部では磁壁エネルギーは第1図の様に変化する。
第1図中、横軸IVi磁壁の位置を縦軸2け磁壁エネル
ギーを、3は磁壁エネルギー分布を、4は張力性の薄膜
パターンを示している。
(4) 本発明d上記の磁性材料の性fXを利用した以下の原理
VC′41とすいて、初期電流駆動方式や二層導体型電
流駆動方式などの従来の電流駆動方式に残されていた重
大な欠点を取り除くものである。
第2図は本発明の基本原刊1を示した図である。
第2図において5Cしくプル、6及び7の矢印をゴバブ
ル磁壁が受ける駆動力の方向、8目張力性の薄膜パター
ン4の境界、14の矢印はバイアス磁界の方向である。
バブルが第2図(a)の位置にある場合に一1薄膜パタ
ーン境界の右側では第1図3に示される磁壁エネルギー
が薄膜パターン境界に近づくにつれて小さくなるため薄
11Aバクーン境界の右側のバブル磁壁tま矢印7で示
される向きに駆動力を受ける。#膜パターン境界の左側
では磁壁エネルギーが薄膜パターン境界から遠ざかるに
つわてl」・さくなるため薄膜パターン境界の左側のバ
ブル磁壁は矢印(Jで示さ)]る向きに駆動力を受ける
。しlrが−・てバブルね全体として薄膜パターンの内
側へ向かうような(5) 駆動力を受ける。このためバブルに外力が作用していな
い場合には、バブルは第2図(a)で示される位置に停
留することはできず、磁壁エネルギーが最小となる位置
すなわち第2図(b)で示される安定位置まで移動する
次に、上記のような基本原理圧もとづく本発明の動作原
理を第3図に示す実施の1例を用いて具体的に示す。第
3図(&)は導体層に流す電流波形の1例、第3図(b
)は本発明の転送パターンの1例を示している。第3図
(a)において縦軸11は電流値、横軸10け時刻、1
2は電流波形、50゜51.52,53,54.55,
56,57,58.は横軸10上の各時刻を表わす。第
3図(b)において13の矢印は電流の正の方向、14
の矢印はバイアス磁界の方向、15は張力性の導体層中
に設けた転送用あなあきパターン、16は導体層と対面
して形成した張力性の非磁性薄膜層中に設けたあなあき
パターン、 30.31.32.33,34 、35,
36 、37. it。
バブルの位置を表わす。
導体層に第3図(a)に示されるような両極性の(6) 電流パルスを印加すると第3図(a)の50−51間の
時間では、転送用あなあきパターンによる電流の乱ハに
起因したバイアス磁界分布(以下、単に磁界分布という
)が生じ30で示さノ]る位置は静磁気的なバブル安定
点とがる(今、30の位置をバブル転送の出発点と考え
る)。次の51−52間の時間でね導体層にはitt流
が流f1ていず、前記の磁界分布は消失しているため、
第2図を用いて説明した基本1rrt理にもとづいてバ
ブルtま31の位置1で移動する。次の52−53間の
時間でrj再び磁界分布が生じるためバブルは磁界勾配
からの駆動力を受り32で示され−る位fa捷で移動す
る。次の53−54間の時間でit 磁界分布は消失し
、前記の基本原理にもとづいてバブルは33の位置1で
移動する。次の54 55間の時間でeよ磁界分布によ
り30及び34の位置はともに靜、電気的な安定点とガ
るが、33−34間の距離が33−30間の距離よりも
小さいため33の位置のバブルは34の位置へ向かう磁
界勾配を受けて34の位置1で移動する。次の55−5
6間の時間では11’分布6消失(7) の位置捷で移動する。以下、同様の動作原理にもとづい
てバブルは56−57間、57−58間の時間で36.
37の位置へと移動する。したがってバブルは、50−
58間の時間で30の位置から37の位置まで転送さね
−る。
すなわち、本発明の1層導体型電流駆動磁気バブル素子
は、磁気バブルを保持し得る0でない磁歪定数を有する
磁性薄膜上に転送用あなあきパターン金偏えた1層の導
体層を形成し、前記導体層と互いに隔離し、電気的にも
絶縁するように非磁性薄膜層を対mJさせて形成し、こ
の非磁性薄膜層中に前記転送用あなあきパターンに対し
、導体層に流す交流電流の向きに若干の位置ずれを有す
るようにあなあきパターンもしくは島状パターンを設け
、前記の交流電流によって生じる時間f調された磁界勾
配によりて磁気バブルを転送することを特徴とする。
次に本発明の別の実施例をいくつか示す。
第4図は、第3図の実施例にみられるようなバ(8) プルのジグザグ状転送を避け、できるがき°り直線的な
転送が行なえるようにパターンの形状を釘型にした実施
例である。第4図において5Viバブル、13は導体層
に流す電流の方向、14はバイアス磁界の方向、15は
張力性の導体層中の転送用あなあきパターン、16は張
力性の非磁性薄膜層中に設0たあなあきパターン、2o
の矢印−バブルの転送方向である。
第5図tユ、圧縮性の非磁性薄膜層を用いた実施捌の1
例である。圧縮性の非磁性薄膜層におけるパターン境界
付近の磁壁エネルギー分布は第1図3の磁壁エネルギー
分布fM軸2に関して折り返したような分布rcなる。
したがって圧縮性の非磁性薄膜層を用いる場合[)j、
あなあきパターンと反転対称な島状パターンを設kjる
ことにより第3図を用いて説明した動作原理と同様の動
作原理にもとづいてバブルの転送を行なうことができる
。第5図において511、バブル、13は導体層に流す
電流の方向、141コバイアス磁界の方1「」」、15
は張力性の導体J−中の転送用あな(9) あきパターン、17#′i圧縮性の非磁性薄膜層中の島
状パターン、2oはバブルの転送方向である。
導体層及び非磁性薄膜層中のパターン形状としては第3
図、第4図、第5図に示した実施例以久にも種々の形状
のものが考えられるが、第3図を用いて説明した如き動
作原理によりバブルを転送しうる形状であわは、すべて
本発明に含−まわる。導体層中の転送用あなあきパター
ンおよび非′gi性薄膜層中のあなあきパターン形成法
としては湿式の化学エツチング、プラズマエツチング、
陽極酸化など柚々のものが挙けらゎるが、バクーンエッ
ジ部に適当なストレスを生せしめるような形成法であれ
ば、すべて本発明に含まれることはいう1でもない。
【図面の簡単な説明】
第1図はエル・シールッらの論文に示されている説明図
の1部である。第2図は本発明の基本原理を示す図であ
る。第3図は実施の1 fl’lJを用いて本発明の動
作原理全具体的に示した図で(10) ある。第4図、第5図は本発明の実施例を示す図である
。 図において、1は磁壁の位置を示す横軸、2は磁壁エネ
ルギーを示す縦軸、3は磁壁エネルギー分布、4は張力
性の薄膜パターン、5はバブル、6,7itバブル磁壁
が受りる駆動力の方向、8はlJj膜パターンの境界、
10す時間をηくす横軸、11は電流値を表わす縦軸、
12け電流波形、13の矢印は導体層に流す電流の方向
、14はバイアス磁界の方向、50.51 、52 、
53 、54 、55.56゜57.58は横軸10上
の告時′kJJ、ao、 31.32 、33 。 34.35,36,37はバブkc)位置、15iJ張
力性の導体層中に設けた転送用あなあきパターン、16
は張力性の非磁性簿膜層中に設りたあなあきパターン、
17は圧縮性の非磁性′#I膜層中に設けた島状パター
ンである。 (11) 第  1  霞 躬 2 ロ 第 3 記

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 磁気バブルを保持し得るOでない磁歪定数を有する磁性
    薄膜上に、転送用あなあきパターンを備えた一層の導体
    層を形成し、該導体層に交流電流を印加する手段を有し
    、更に前記導体層と互いに隔離し電気的にも絶縁するよ
    うに非磁性薄膜層を対面させて形成し、この非磁性薄膜
    層中に、前記転送用あなあきパターンに対し前記導体層
    の変流電流の印加方向と平行に若干の位置ずれを有する
    ようにあなあきパターンもしくは島状パターンを設けた
    こと全特徴とした一層導体型電流躯AIJJ磁気バブル
    素子。
JP56157321A 1981-10-02 1981-10-02 一層導体型電流駆動磁気バブル素子 Granted JPS5857690A (ja)

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JPH0313674B2 JPH0313674B2 (ja) 1991-02-25

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Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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