JPS5927997B2 - 磁気バブル用トランスフアゲ−ト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、バブルメモリのメイジヤループとマイナルー
プ間で磁気バブルの受け渡しを行なう等に用いられる磁
気バブル用トランスファゲートに関する。

バブルメモリ装置にはメィジャループと呼ばれる読み出
し／書き込み用シフトレジスタとマイナループと呼ばれ
る情報蓄積用レジスタ複数個とを有し、両ループをトラ
ンスファゲートで接続したものがある。

このトランスファゲートは、読み出し時にトランスファ
信号により作動してマイナル〒プ上の磁気バブルをメイ
ジヤループヘ転送し、また書込み時にはメイジヤループ
から磁気バブルを所望のマイナループヘ移して該ループ
に格納する役割を持つ。従来のこの種のトランスファゲ
ートには、第１図ａに示すようなシエブロンパターンを
用いた基本的なものと、これを改良した第２図ａに示す
ようなハーフディスクを用いたものとがあり、最近では
後者がよく用いられている。第１図ａに示すトランスフ
ァゲートは複数個積重ねたシエブロン状パーマロイ片１
から構成されるメイジヤループ２とマイナループ３、そ
れに絶縁層を介してこれらと基板の間に位置するヘアピ
ン状コンダクタ４から成る。このトランスファゲートに
第１図ｂに示す１、２、３、４と反時計方向に回転する
駆動磁界ＨＤが加わると磁気バブル５は該磁界の変化と
共に第１図ａに示す如く１→２→３、４→１・・・・・
・・・・とメイジヤループでは右方向にまたマイナルー
プでは左方向に移動する。バブルトランスファに際して
は例えばメイジヤループ２を右方向に伝播してきたバブ
ルがヘアピン状コンダクタ４の中央線の位置に来たとき
、コンダクタ４の中側が吸引、外側が反撥となる向きに
該コンダクタに電流を流す。このとき駆動磁界ＨＤは４
の方向を向いており、メイジヤループ２ではシエブロン
パターン２ａの頂部が吸引、マイナループ３ではシエブ
ロンパメーン３ａの頂部が反撥となつている。この時点
から１８００駆動磁界が回転する迄コンダクタ４に電流
を流す。１８００回転しで駆動磁界が２の方向を向き、
シエブロンパターンの頂部がメイジヤループでは反撥、
マイナループでは吸引となつたとき該電流を遮断する。

すると、該電流が作る吸引磁極のためヘアピン状コンダ
クタ４の内部のメイジヤマイナ両ループのシエブロンパ
ターン２ａ３３ａに亘つて伸びていたバブルはマイナル
ープ側のシエブロンパメーン３ａにのみ沿つて伸びるよ
うに収縮する。つまりメイジヤループから離れてマイナ
ループへ移り、以後は駆動磁界の回転につれてマイナル
ープを左方向へ転送されて行く。マイナループからメイ
ジヤループのバブルトランスフアも同様で、バブルがマ
イナループを転送されてきてコンダクタ４と重なるシエ
プロンパターン３ａの頂部に来たときコンダクタ４に、
コンダクタ内が吸引となるように電流を流し、駆動磁界
が１８０吸回転して２の方向から４の方向を向いてメイ
ジヤループ２のコンダクタ４と重なるシニプロンパター
ン２ａの頂部が吸引、マイナループのシエプロンパター
ン３ａの頂部が反撥となつたとき該電流を遮断する。

この結果コンダクタ４の電流が作る磁界により両パター
ン３ａ，２ａに跨つて伸張されていたバブルは収縮して
パターン２ａに沿つてのみ伸びるようになる。つまりメ
イジヤループ側ヘトランスフアされる。このようなシエ
プロンパターンを用いたトランスフアゲートはバブルト
ランスフアに際し上述の如くバブルをヘアピン状コンダ
クタの中央線上で両パターン２ａ，３ａに跨つて伸張さ
せる必要があり、一方、バブルはバイアス磁界が強くな
ると収縮する傾向があるから、バイアス磁界が強くなる
とトランスフアが円滑に行なわれない欠点を有する。

事実、駆動磁界ＨＤを横軸に、バイアス磁界ＨＢを縦軸
にしたマージン曲線を描いてみると、第１図ｃに示すよ
うに、高いバイアス側で点線で示す如くマージンが狭く
なることが観測される。またトランスフアゲートの占有
面積が大であるという欠点がある。第２図ａのハーフデ
イスクを用いたトランスフアゲートでは駆動磁界が１，
２，３，４，１・・・・・・・・・と反時計方向に回転
するとバブルはメイジヤループ２を図示右方向へ、また
マイナループ３を矢印方向にＵターンして行く。

バブルをメイジヤループ２からマイナループ３へ移すに
は、バプルがコンダクタ４と重なるメイジヤループのハ
ーフデイスクパターン６ａの左端に来た、駆動磁界ＨＤ
で言えば１と２の中間のＡ方向を向いたとき、コンダク
タ４にその内側が反撥、外側が吸引となるように電流を
流す。この磁界によりバプルは点線で示す如く、該パタ
ーン６ａ、バーパターン７ｂ、コンダクタ４と重なるマ
イナループのハーフデイスクパターン６ｂに亘つて伸び
るように伸張される。駆動磁界ＨＤが３の方向を向いて
バーパターン７ｂの右端に吸引磁極ができるときコンダ
クタ４に流す電流を遮断すると、バブルは収縮し、該バ
ーパターン７ｂの右端近傍に吸着される。次いで駆動磁
界が４方向を向くとバブルはパターン８ｂの上端近傍に
移り、更に駆動磁界が１，２，３，４と回転して行くに
つれてバブルはパターン８ｂの右縁、同下端、パターン
７ｄの右端、ハーフデイスクパターン６ｃと移動し、こ
うしてメイジャループ２からマイナループ３ヘトランス
フアされる。マイナループ３からメイジヤループ２へバ
ブルをトランスフアする場合もほ〜同様で、バブルがパ
ターン６ｄ，７ｃ，６ｂと移動してきたとき、コンダク
タ４に電流を流す。

この電流の方向もコンダクタ４の内側が反撥、外側が吸
引であり、電流を流す期間は３と４の中間のＢ点あたり
から１までである。１駆動磁界ＨＤが方向１を向くとき
電流を遮断するとバブルはバーパターン７ａの左端に吸
着し、以後駆動磁界が２，３，４，１・・・・・・・・
・と回転するとき、バブルはパターン８ａの下端、同右
縁、同上端、パターン６ｅの左縁・・・・・・・・・と
移動して行く。

このハーフデイスクを用いたトランスフアゲートはメモ
リ素子上の占有面積が小さいという利点があるが、ヘア
ヒソ状コンダクタ４に流す電流が大になるとバイアス磁
界の弱い側でのマージンが狭くなるという欠点を有する
。

即ち第２図ｃに示すようにコンダクタに流す電流が１０
ｍＡ程度のときはマージン特性は実線曲線であつたもの
が、該電流を２０ｍＡにすると点線で示すように低バイ
アス磁界側のカーブが高くなつてマージンが狭くなつて
しまう。この正確な原因は明らかでないが、おそらくハ
ーフテイスク６ａ，６ｂがコンダクタ４を流れる電流に
よつて磁化され、このため棒状パターン７Ａ，７ｂの端
部へ吸着されようとする磁気バブルを引きもどすためと
考えられる。本発明は、従来のトランスフアゲートのか
Ｘる欠点を解決する新規な構造のトランスフアゲートを
提供することを目的としてなされたもので、へアピン状
コンダクタの中央線に中心を合わせてかつ相対向して磁
気バブル受け渡し用の２つのハーフデイスクを設けると
共に、これらのハーフデイスクの対向する頂点に互いに
接近する方向に突起を設けて磁気バブルを両突却間で円
滑に受け渡し、マージンの減少を阻止しようとするもの
である。以下第３図の実施例を参照しながら本発明のバ
ブルメモリ用トランスフアゲートを詳細に説明する。第
３図ａで２はメイジヤループ、３はマイナループの一部
を示し、いずれもハーフディスク状パーマロイパターン
６からなる。４はヘアピン状コンダクタであり、７は棒
状パーマロイパターンである。

本発明ではコンダクタ４と重なるメイジャループ２のハ
ーフデイスクパターン６ａおよびマイナループ３のハー
フデイスクパターン６ｂの各頂点に突出部Ｋ．Ｇを設け
、これらパターン６ａ，６ｂが対向するようにつまり頂
点突出部Ｋ．Ｇが対面するように、かつ該頂点従つてハ
ーフデイスクの中央線がヘアピン状コンダクタ４の中心
線と一致するように、これらのハーフデイスク転送パク
ーン６ａ，６ｂを配置する。動作を説明すると、バブル
は前述のようにメイジャループ２およびマイナループ３
を移動するが、メイジャループからマイナループへのバ
ブルトランスフアに当つては、１駆動磁界が２の方向を
向いてバブルがハーフデイスクパターン６ａの頂点突出
部Ｋに来たときトランスフア用のヘアピン状コンダクタ
４にコンダクタ内側が吸引、外側が反撥となる向きに電
流を流す。

この電流は回転磁界が第３図ｂに斜線を付して示すよう
に２の方向から４の方向まで１８０し回転し、ハーフデ
イスクパターン６ａの頂点突出部Ｋが吸引から反撥に変
り、ハーフデイスクパターン６ｂの頂点突出部Ｇが反撥
から吸引に変るとき、該電流を遮断する。この結果、コ
ンダクタ４を流れる電流により突出部Ｋ、Ｇ間近傍に伸
張されていたバブルは、吸引磁極となつた突出部Ｇに移
り、こうしてメイジャループからマイナループへのバブ
ルトランスフアつまりトランスフアアウトが行なわれる
。マイナループ３からメイジヤループ２へのバブルトラ
ンスフアつまりトランスフアインも同様であり、バブル
がパターン６ｂの突出部Ｇにあるときコンダクタ４に電
流を流す。

この電流の向きもコンダクタ内側が吸引となる向きであ
り、そして駆動磁界ＨＤが４方向から２方向を向くまで
の１８００の回転の間流し続ける。駆動磁界ＨＤが２方
向を向くとき、突出部Ｇは反撥、突出部Ｋは吸引となる
からバブルは該突出部Ｋへ移り、こうしてマイナループ
からメイジヤループへのバブルトランスフアが行なわれ
る。ハーフディスク６ａ，６ｂの頂点突出部Ｋ．Ｇは、
上述の如くバブルの受け渡しの役割を果すものであり、
その突出長はハーフデイスクパターンの高さの１／４程
度がよい。

突出部が余り大であるとメイジヤまたはマイナ各ループ
をバブルが転送する際に障害となる。突出部Ｋ．Ｇの間
隔は、これらは互いに逆極性の磁極を作るから、バブル
のメィジャループのみ又はマイナループのみの循環に支
障はなく、従つて相当に接近させてもよい。なおバーパ
ターン７は、メイジヤ又はマイナ各ループでのバブル転
送を円滑に行なわせるためハーフデイスクパターン６に
介在させた転送用磁性パターンであり、これらは既知の
ものである。以上詳細に説明したように本発明のトラン
スフアゲートは、磁気バブルの受け渡しを相対向して配
置された突起を有するハーフデイスクの間で行なわせる
ようにし、しかもバブルトランスフアはヘアピン状コン
ダクタの外側ではなく内側、詳しくはその中央線に沿つ
て行なわせるようにしたので磁気バブルの受け渡しが確
実となり、かつヘアピン状コンダクタに流す電流の許容
幅も大きい。すなわち、従来のハーフデイスクを用いた
トランスフアゲートで問題となつたハーフデイスクの局
部磁化による磁気バブルのトランスフア障害については
、仮にパターン６ａ，６ｂの両側縁が磁化されても磁気
バブルは両突起部分Ｋ．Ｇ間でトランスフアされるので
問題とはならず、一方両突起部分はヘアピン状コンダク
タの電流路のほぼ中央に位置するので磁化が打ち消す方
向に働き、転送障害となるほど磁化されることはないか
らである。また、本発明のトランスフアゲートでは、磁
気バブルの受け渡しを対向突出部間で行ない、ヘアピン
状コンダクタ内部で磁気バブルを長く伸張させる必？は
なくこのためバイアス磁界が強いと磁気バブルが収縮し
てしまうという従来の欠点をも除くことができる。しか
も従来のハーフデイスクを使用したトランスフアゲート
と同様メモリ素子に占める面積は小さいという優れた効
果を保持する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来のトランスフアゲートを説明す
る図で、ａは該ゲートの概略平面図、Ｂ，ｃは駆動磁界
およびマージン特性の説明図である。 第３図は本発明のトランスフアゲートを説明する図でａ
は概略平面図、ｂ及びｃはヘアピン状コンダクタに流す
電流のタイミングを示す説明図であ〕０図において、２
はメイジヤループ、３はマイナレープ、４はヘアピン状
コンダクタ、６はハーフ２゛イスクパターンである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ バブルトランスファ制御用のヘアピン状コンダクタ
   と、該コンダクタの中央線に中心を合せて相対向する磁
   気バブル受け渡し用の２つのハーフディスク状パーマロ
   イパターンを有し、該パーマロイパターンはその対向す
   る頂点に互いに接近する方向にそれぞれ突起部分を有す
   ることを特徴とする磁気バブル用トランスファゲート。 ２ 突起部分の突出長は、ハーフディスク状パーマロイ
   パターンの高さのほゞ１／４であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の磁気バブル用トランスファゲ
   ート。