JPS60136083A - 複合型磁気バブル素子 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、イオン打込みによって形成された転送路と、
軟磁性体（たとえばＮｉとＦｅの合金であるパーマロイ
）によって形成された転送路を１チツプ内に共存させた
複合型磁気バブル素子に関する。

〔発明の背景〕

磁気バブル素子において、高密度、高集積化および完全
不揮発性を保証したメモリを作成するために、イオン打
込みにより形成した転送路を（以下、イオン打込み転送
路と略す）と、軟磁性体を用いた転送路（以下、パーマ
ロイ転送路と略す）を複合化した素子が提案されている
（特開昭５７＝４０７９１号公報）にれは高密度化に容
易なイオン打込み転送路を用いて情報の蓄積部分を形成
し、パーマロイ転送路を用いて情報の書き込み、読み出
し等の機能部を形成したメモリ素子である。

パーマロイ転送路の下に厚い面内磁化層があるとパーマ
ロイ転送路にできた磁極が弱められて磁気バブルの転送
マージンを小さくしてしまう。そのためイオン打込み転
送路とパーマロイ転送路を複合化した素子（以下、複合
素子と略す）では、パーマロイ転送路の下は、ハードバ
ブル抑制のための薄い面内磁化層の形成だけを行ってい
る。一方イオン打込み転送路形成のためには、厚し’１
面内磁化層が必要である。そのためイオン打込み転送路
とパーマロイ転送路との接続部とその近傍には、イオン
打込み深さが階段状に変化した境界ができてしまう。以
下、深いイオン打込みをした領域をイオン打込み領域、
浅いイオン打込みをした領域をその他の領域と呼ぶこと
にする。

第１図は、イオン打込み転送路からパーマロイ転送路へ
の接続部とその付近の従来例を示したものである。図の
斜線部がイオン打込み領域１であり、それ以外がその他
の領域２である。そしてその他の領域２の上にパーマロ
イ素片３を作成し、パーマロイ転送路を形成する。イオ
ン打込み転送路４は、図のように凸部と凹部の連続した
形状であり、磁気バブル５はイオン打込み領域１とその
他の領域２との境界にそってイオン打込み領域の下を転
送する。

第２図は、第１図のＡ−Ａ’断面であり接続部付近の断
面構造を示している。イオン打込み転送路にある磁気バ
ブル５は、イオン打込み領域１とその他の領域２との境
界６を乗り越えてパーマロイ転送路へ転送する。その際
に、磁気バブルの一部がパーマロイ転送路に移っても、
イオン打込み層の面内磁化が境界に磁気バブルを吸引す
る磁極を発生させるために、磁気バブルが境界にひき戻
されてとまあう場合があった。この原因は、吸引磁極が
階段状の境界に集中して磁気バブルに強い影響を及ぼし
ているためと考えられる。

そこで第３図に示すような構造を提案している。

これは、第２図に示したようにイオン打込み領域とその
他の領域との境界を階段状に変化させたものではなく、
イオン打込み深さを連続的に変化させて、イオン打込み
領域とその他の領域のイオン打込み深さをなめらかにつ
ないだものである。この方法を用いた接続部におけるバ
ブルの転送特性は、従来の接続部よりも非常に良好であ
った。しかし種々の実験の結果、イオン打込み深さが連
続的に変化し始める位置８とパーマロイ素片の端９との
距離によって、転送特性が著しく変化することが判明し
た。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、接続部において良好な転送マージンが
得られるように、イオン打込み深さが連続的に変化し始
める位置とパーマロイ素片の位置の関係を提供すること
にある。

（発明の概要〕 上記目的を達成するために、イオン打込み転送路からパ
ーマロイ転送路への接続部において、イオン打込み深さ
が連続的に変化し始める位置とパーマロイ素片の位置と
の距離を種々変化させて。

その接続部における磁気バブルの転送特性を調べた。

第４図に示したように、イオン打込み深さが連続的に変
化し始める位置８と、パーマロイ素片３の端９との距離
Ｑをパラメータとした。なおΩは、第４図のように平面
内の距離である。

第５図に実験結果を示す。縦軸は接続部における磁気バ
ブルの転送マージン（磁気バブルが転送可能なバイアス
磁界の上限値と下限値の差を、平均値で割って％表示し
たもの）であり、横軸は前記パラメータ悲を磁気バブル
の直径ｄで割った値である。実験には、１μｍ径の磁気
バブルを用いＱは＋５μｍから一５μｍまで変化させた
。ここでＱがマイナスとなっているのは、イオン打込み
深さが変化し始める位置がパーマロイ素片の下になって
いることを示す。図には、駆動磁界Ｈ１が７００ｅと４
００　ｅとの場合を示した。図よりＩ　Ｑ／ｄ　ｌが大
きくなると転送マージンは小さくなることがわかる。ま
たｌ　ａ／ｄ　ｌが５以上の場合には全く転送しないこ
とが判明した。

第６図は接続部の転送特性の駆動磁界依存性を示したも
のである。駆動磁界が３００ｅ未満では磁気バブルは全
く転送しない。駆動磁界が７００８以上のとき、Ｉ　Ｑ
７ｄ　ｌが３以下ならば、実用上必要とされるバブルの
転送マージン１０％以上が確保できることがわかる。し
かし駆動磁界が小さい程実用上は有利であり、駆動磁界
が４０Ｏｅでも転送マージン１０％を確保するために、
Ｉ　Ｑ／ｄ　Ｉを２以下にすることが有効である。

Ｑ／ｄが大きくなると磁気バブルとパーマロイ素片にで
きる吸引磁極が相対的に遠くなってしまい、駆動力が強
くなって転送マージンは低下する。

またＱ／ｄが小さくなると、すなわちイオン打込み深さ
が変化し始める位置がパーマロイＴ素片の下に入り込み
過ぎると、パーマロイ素片にできる吸引磁極の最も強い
位置から遠いところでイオン打込み深さが変化すること
になり、結局駆動力が弱くなって転送マージンは低下す
る。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第゛１図により説明する。イ
オン打込み深さが連続的に変化し始める位置８と、パー
マロイ素片３の端９との距離を２μｍとしたものである
。１μｍ径の磁気バブルを用いてこの接続部の転送マー
ジンを測定したところ駆動磁界が３００　ａ以下では転
送マージンはないが、駆動磁界が４０Ｏｅ以上では１０
％以上の転送マージンであり、実用上十分な転送マージ
ンをもつことがわかった。

第８図も実施例の一つであり、第５図のＱ／ｄが−３の
場合である。転送マージンを測定したところ、駆動磁界
が３５Ｏｅ未満だと転送しないが、駆動磁界が４００８
が！５％、７００ｅ以上であれば１０％以上の転送マー
ジンであることがわかった。

同様に種々の場合で実験した結果、Ｑ／ｄが−５から＋
５の間にあれば磁気バブルは接続部を転送でき、Ｑ／ｄ
が−２から＋２の間にあれば駆動磁界が４００６以」二
で転送マージン１０％以上が実現できることがわかった
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、イオン打込み転送路からパーマロイ転
送路への接続部における磁気バブルの転送マージンを大
輻に改良することができる。すなわち、実用上必要どさ
れる１０％以上の転送マージンを、駆動磁界４００ｅ以
上で実現することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図はイオン打込み転送路力１らノ（−マロイ転送路
への接続部の従来例の平面図、第２図１１第１図のＡ−
Ａ’断面図、第３図番±本発明に用すまた接続部の断面
図、第４図はイオン打込み深さ力罵連続的に変化し始め
る位置と）（−マロイ素片の距離を示す図、第５図は転
送マージンとＱ／ｄの関係、第６図は転送マージンと駆
動磁界の関係、第７図および第８図はそれぞれ本発明の
実施例を示す図である。 ｌ・・・イオン打込み領域、２・・・その他の領域、３
・・・パーマロイ素片、４・・・イオン打込み転送路、
５・・・磁気バブル、６・・・境界、７・・・面内磁イ
ヒ、８・・・イオン打込み深さが変化し始める位置、９
・・・）（−マロイ素片の端、１０・・・磁性ガーネッ
ト瞑、１１・・・ノド磁性ガーネット基板、１２・・・
スペーサ。 茅１日 茅Ｓ図 第１頁の続き ０発　明　者　杉　１）　恒　国分寺市東恋ケ窪央研究
所内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、イオン打込みによって形成された第１の転送路と軟
   磁性体によって形成された第２の転送路とを１チツプ内
   に共存させた複合型磁気バブルメモリ素子において、前
   記第１の転送路から第２の転送路への接続部で、バブル
   が転送する経路のうち第１の転送路に含まれる部分でイ
   オン打込み深さが連続的に変化していて、その変化をし
   始める位置が、第２の転送路に含まれる軟磁性体素片の
   端からバブル径の５倍未満にあることを特徴とする複合
   型磁気バブル素子。 ２、前記第１の転送路に含まれる部分でイオン打込み深
   さが連続的に変化していて、その変化し始める位置が、
   第２の転送路に含まれる軟磁性体素片の端からバブル径
   の２倍以上にあることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の複合型磁気バブル素子。