JPS6025094A - 磁気バブルメモリ - 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メモリに係シ、バブル（泡）と称す
る隔離された磁区の形で二進情報を記憶するのに使用さ
れる。これらの磁区はこれら磁区が形成される層を構成
する磁性拐料の残シの部分と逆に磁化される。

周知の如く各バブルは力を加えると移動し得、且つこの
移動は前記磁性層の平面上で任意の方向へ自由に行われ
得る。この磁性層は磁性ガーネットからなり、バブルは
該層にその平面と直交する方向の連続的磁界をかけると
と乃至印加することによ多形成される。この磁界は実際
にはメモリ内の情報を確実に不揮発性にする永久磁石を
用いて発生させる。

バブルが形成される磁性ガーネット層は通常非磁性単結
晶ガーネットによシ支持される。

長手方向に配置された一連のマイナーシフトレジスタと
横方向に配置された少なくとも１つのメージャアクセス
レジスタとを含む構造に従い磁気バブルメモリを形成す
ることも知られている。これらマイナーレジスタ及びメ
ージャレジスタは複数の／９ターンからなり、これらパ
ターンの境界は磁性ガーネット層のイオン注入された領
域の輪郭によシ規定される。該アクセスレジスタｔｉ　
公知（Ｄ如く１つ以上のアクセスポイントを各マイナー
レジスタの一方のアクセスエンドに有する。また、回転
磁界の印加によ勺各マイナーレジスタ内でバブルを移動
させる手段を用いることも、穿孔加工された２つの導電
シートに電流を流すことによ勺メージャレジスタ内のバ
ブルを移動させる手段を用いることも既に知られている
。これらのシートは前記磁性ガーネット層上に重ねられ
、相互間でも該ガーネット層に対しても絶縁され、且つ
メージャレジスタの７９ターンに面して配置される。こ
の種の公知メモリは例えば本出願人名義で１９８０年４
月１８日に出願された仏国特許公開第２４８０９８３号
に開示されている。

この公知のバブルメモリでは、マイナーレジスタからメ
ージャレジスタへと転送すべき各ノプルは対応マイナー
レジスタの最終ノ耐ターンの境界から引離しない限シ磁
性ガーネット層上に積重された２つのシートに流れる電
流によってメージャレジスタ内を伝搬することはできな
い。これらノセゾルはイオン注入された領域又はイオン
注入されていない領域のいずれかを通るが、メージャレ
ジスタ内でこれらノ々プルをアクセスステーション方向
へ誘導するためＫは前記導電シートに強い電流を流さな
ければならない。何故ならメージャレジスタ内のこれら
バブルは常時並置／９ターンの境界に沿って誘導される
わけではないからである。

導電シート内の電流循ｍＫよるバブルの伝搬も例えば仏
国特許公開第２４２８８９０号に記載されている。前述
したメモリの場合のように、ノ々プルはここでもイオン
注入により規定された／ｅターンの境界には当接されな
いため、これらバブルを所望の地点へ誘導するためには
強い電流が必要とされる。

本発明の目的はこれらの欠点を解消することにアシ、よ
）特定的にはマイナーレジスタとメージャレジスタとで
構成され、これらレジスタがイオン注入によシ磁性ガー
ネット層上に規定された。ｅターンからなシ、バブルが
回転磁界によシマイナーレジスタ内を移動し、且つ前記
磁性ガーネット層上に積重された複数の窓をもつ導電シ
ート内での電流の循環によシメージャレジスタ内を伝搬
するような磁気バブルメモリを提供することにある。

メージャレジスタ内でのノ饗プルの循環はバブルと該レ
ジスタを規定する／ぐターンの境界とが最大限に接触し
合うよう実施される。このような構造の主な利点は導電
シートに強い電流を流さなくともバブルがアクセスステ
ーション方向へよシ確実に誘導されることにある。

別の重要な利点はバブルがイオン注入されていない領域
の境界によって形成される電位トラフ内に常時配置され
ているため、回転磁界による伝搬に続いて電流による伝
搬を生起させるか又はその逆を行いさえすれば転送が実
施されることにある。

本発明は特定的には長手方向に配置された一連のマイナ
ーシフトレジスタと、横方向に配置された少なくとも１
つのメージャアクセスレジスタと、バブルをマイナーレ
ジスタの一端からメージャレジスタへ転送する手段と、
回転磁界をかけることによシマイナーレジスタ内のバブ
ルを移動させる手段と、磁性ガーネット層上に重ねられ
た２つの導電シートに電流を流すことによシメージャレ
ジスタ内Ｑノゾルを移動させる手段とを備えておシ、前
記マイナー及びメージャレジスタが前記磁性ガーネット
層のイオン注入領域によシ規定された境界をもつ複数の
ノ９ターンを有しておシ、前記導電シートが相互間でも
前記ガーネット層に対しても絶縁されていて前記レジス
タのパターンと向かい合わせに窓を複数個備えておシ、
これらの窓はバブルが前記ガーネット層のイオン注入領
域内のメージャレジスタの／ｅターンの境界と接触した
まま循環するように配置されていることを特徴とする磁
気バブルメモリに係る。

別の特徴によれば、前記メージャレジスタは個々に各マ
イナーレジスタと対応スる／Ｑ　ｐ　−ン列を複数有し
、これらパターン列はイオン注入領域によって互に分離
されると共にマイナーレジスタに対して横方向に配置さ
れる。また、前記の２つの導電シートに夫々設けられた
窓は各パターン列毎にメージャレジスタのノｑターンと
共通の表面部分を有し、これらシートの少なくとも一方
は各７耐タ一ン列間に窓を１つ有する。

別の特徴によれば前記転送手段は夫々マイナーレジスタ
のアクセスエンｒと該メージャレジスタの／Ｑターン列
との間で長手方向に配置された複数のノ々ツ７アレジス
タからなシ、これらノ寄ラフ・アレジスタは磁性ガーネ
ット層のイオン注入によシ規定されたノ９ターンで構成
され、各バッファレジスタの少なくとも１つの先端パタ
ーンがメージャレジスタの対応パターン列のパターンと
隣接する。

更に別の特徴によれば、前記転送手段は転送電流／Ｑル
スを受容し得る電導体をも有する。該導体は横方向に配
置され、凹凸を繰シ返えしたスロット様形状を有する。

これら凹凸は夫々マイナーレジスタのアクセスエントド
対応バッファレジスタとを接続する。

別の特徴によればＡｊＳ記メージャレジスタはマイナー
レジスタへのアクセス用隣接パターンを有する。これら
隣接アクセス／２ターンは側方に配置され、各アクセス
手段はイオン注入された領域によ勺相互に分離されたこ
れら隣接アクセスパターンと一直線に配置されたマイナ
ーレジスタの先端パターンで構成される。また、２つの
導電シートの、８−タに設けられた窓はメージャレジス
タの、ｅターンと共通の表面部分を有し、少なくとも一
方のシートは先端パターン間に窓を有する。各先端ノ９
ターンの形状は同一のマイナーレジスタ内に存在する２
つのバブルをアクセスパターン方向へ別個に転送せしめ
るような形状である。

更に別の特徴によれば、これらノ９プルはマイナーレジ
スタとバッファレジスタとの先端で二重化され得る。

（以下余白） 以下添付図面に基づき非限定的具体例を挙げて水元明紫
よシ詳細に説明する。

第１図には本発明のバブルメモリの第１具体例が平面図
で簡略に示されている。このメモリは長手方向に配置さ
れた一連のマイナーレジスタ１．２・・・を有している
が図面簡明化のためここでは２つしか示さなかった。該
メモリはまた少なくとも１つのメージャレノスタ３をも
有しておシ、該レジスタは前記マイナーレジスタを横切
る方向に配置されている。これらマイナー及びメージャ
レジスタ（ｌ−１ｌ：４．５の如きパターンで構成され
ており、その境界６．７は非磁性基板１７に支持された
磁性ガーネット層１１のイオン注入領域８．９．１０・
・・によジ規定されている。この具体例でり：前記ＩＱ
ターンは円形であるが、他の任意の形状、例えば菱形な
どを用いることも勿論可能である。該具体例ではこれら
ＩＱターンの境界は円形であり、“マイナーレジスタ１
．２の場合これらの円ｔま互に接触し合う。メージャレ
ジスタ３は複数のパターン列からなり、これら）ｑター
ン列は磁性ガーネット層１１のイオン注入領域によ〕互
に分離されている。各パターン列のパターンの境界は互
に接触し合う円形である。マイナーレジスタもメージャ
レジスタもノＲターンの内側は磁性ガーネット層１１の
非イオン注入領域である。この第１図のバブルメモリな
更に各マイナーレジスタのバブルを回転磁界をかけるこ
とによって移動させる手段をも備えている。この手段は
公知であり図面には示さなかった。

バブルは２つの導電シー）１２．１３内の電流の循環に
よってノージャレジスタ３内を移動する。

これらシートは磁性ガーネッ）ｉｌｌ上に積層され−Ｃ
おＶ、相互間でも該ガーネット層に対しても絶縁されて
おり、且つメージャ１／Ｎ）スタ３の７９ターンに面し
２て窓１４．１５．２０を備えている。

本発明ではこれらの窓拭バブルかガーネッ）１１のイオ
ン注入領域内のメージャレジスタノ９ターン５の境界と
接触しながら矢印１６で示されている如く移動するよう
配置される。メージャレジスタの２つの隣接、ｅターン
列に夫々属する２つの７耐タ一ン相互間でのバブルの循
環は導電シート１２に流れる電流と中間窓１８の存在と
によシ実現される。このような構造のメモリは導電シー
）１２．１３に強い電流を流さなくてもメージャレジス
タ内でのバブルの訪導を確実に遂行せしめる。

回転磁界の印加を停止するとバブルは導電シート１２．
１３に流れる電流によってメージャレジスタ内を例えば
矢印１６方向に伝搬する。各バブルはレセプションステ
ーション（図示せｆ）方向に伝搬し得るか又はマイナー
レジスタからマイナーレジスタへと転送され得る。

該メモリはまたバブルをマイナーレジスタの先端からメ
ーンャレジスタ３へ転送する手段をも有している。該具
体例ではこの転送手段は長手方向のバッファレジスタ１
９で構成され、夫々マイナーレジスタ１のアクセスエン
ド（）ぐターン４）とメージャレジスタの／々ターン列
との間に配置される。これらバッファレジスタは磁性ガ
ーネット層１１のイオン注入により規定されたパターン
がらなり、対応マイナーレジスタ同様長手方向に配置さ
れる。該転送手段は転送電流パルス全受容し得る電導体
２６も備えている。この導体はノージャレジスタ３同様
横方向に配置され、凹凸２７を交互に繰返したスロット
様形状を有しており、これら凹凸が夫々マイナーレジス
タ１のアクセスエンドを対応バッファレジスタ１９に接
続する。各バッファレジスタ１９はメージャレジスタ３
の対応パターン列のノＱターン２９に隣接する先端ノＱ
ターン２８を少なくとも１つ備えている。該第１具体例
の如き構造のバブルメモリではバッファレジスタとマイ
ナーレジスタとの先端に存在するバブルを転送前に公知
の方法で二重化し得る。この二重化の方法は公知である
ためここでは詳述しない。

バッファレジスタに接続された前記導体２６は転送ゲー
トの役割を果たす。

第２図には本発明のメモリの第２具体例が示されている
。第１図の素子と同一の素子には同一の符号金附した。

この具体例でもマイナーレジスタ１．２及びメージャレ
ジスタがパターン４．５で１１８成されており、その境
界６．７は非磁性基板１７に文持された磁性ガーネット
層１１のイオン注入領域８．９．１０で規定されている
。また、磁性ガーネット層１１上には２つの導電シート
１２．１３が積重されており、これらシートは相互間で
も該ガーネット層に対しても絶縁されていて、窓３０．
３１，３２に有している。この具体例ではメージャレジ
スタ３はマイナーレジスタへのアクセス用の隣接パター
ン５ｆｅ有してお参、これらアクセスノｇターンは側方
に配置されている。この場合の゛ノ゛クセス手段は夫々
マイナーレジスタ１．２の先端に位置し且つメージャレ
ジスタ３の７クセスパターンと一直線に配置されたノ９
ターン３３．３４で構成される。これら先端パターン３
３，３４は基板１１の非イオン注入領域によって互に分
離されている。各導電シート１２．１３の窓３２はメー
ジャレジスタ３のノｑターン５と共通の表面部分を有し
ている。これらシートの一方、例えばシート１２はマイ
ナーレジスタの先端パターン３３及び３４間に窓３１を
有する。各先端パターンの形状は同一のマイナーレジス
タに存在する２つのバブルＡ、Ｂをメージャレジスタ３
のアクセス／々ターン５へ別個に転送せしめるような形
状である。

該具体例ではバブルＡ％Ｂがメージャレジスタ方向又は
別のマイナーレジスタ方向へ同時に移動し得、そのため
該メモリの情報伝送速度が２倍になる。先端パターン３
３．３４はハート形であるが、マイナーレジスタ内の２
つのバブルに対して同時にアクセスせしめるものであれ
ば他の如何なる形状であってもよい。

第３図ａは第１図のメモリの部分横断面Ｃを示している
。この図からノージャレジスタ３内のノ々プルの移動が
より良く理解される。導電シート１２．１３は相互間で
も磁性ガーネット層１１に対しても夫々絶縁層２２及び
２３で絶縁されている◎磁性ガーネット１１のイオン注
入領域は符号８で、非注入領域は符号２１で示されてお
り、該非注入領域の境界にはバブル２４が接触している
。磁性ガーネット１１の注入領域８と非注入領域２１（
斜線部分）との間の境界２５は重要な境界線でアフ、こ
こに第３図すのグラフに示されている如き磁界トラフが
存在する。導電シート内の電流の循環によフ発生する磁
界は第３図Ｃのグラフに示されている。この磁界トラフ
は非注入領域の境界に存在する磁界トラフ（第３図ｂ）
と協働してバブルを伝搬せしめる。第３図すに示されて
いる磁界トラフはノ々プル２４を境界２５に接触させて
おく役割を果たす。導電シートに電流が流れるとバブル
は前記境界と接触したまま移動する。バブルは回転磁界
の印加によってマイナーレジスタ内を移動する時も対応
／Ｑターンの境界と接触し続ける。

メージャレジスタ３の非注入領域からなるノｑターンの
境界上に発生する電位トラフはバブルが境界から引離す
るのを阻止する。メージャレジスタの７９ターンの境界
上の磁界トラフがバブルの誘導に使用されるのに対し導
電シートの窓はこれらシートに電流が流された時にバブ
ルを伝搬させるのに使用される。これらシート及び窓は
第２図の具体例でも勿論同様に使用され得る。

本発明は前述の目的を明らかに達成せしめ得る。

即ちバブルは導電シートに強い電流を流さなくてもメー
ジャレジスタ内を循環し、該レジスタの非注入領域から
なるパターンと接触し続ける。また、回転磁界を印加す
ればマイナーレジスタ内をこれらレジスタの非注入領域
パターンの境界と接触した１１循環する。従ってバブル
の誘導が完璧に実施される。

別の重要な利点はバブルが非注入領域の境界によシ発生
した電位トラフに常時存在するため、回転磁界による伝
搬後に電流による伝搬を誘起せしめるか又はその逆を行
うだけで転送が簡単に実施されることにある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のバブルメモリの第１具体例金示す簡略
平面図、第２図は本発明の第２具体例を示す簡略平面図
、第３図はアクセスレジスタと対向する第１図のメモリ
の説明図であり、ａは前記のメモリの簡略部分横断面図
、ｂは磁界トラフを示すグラフ、Ｃは導電シートに流れ
る電流によって発生する磁界を示すグラフである。 １．２　・・・マイナーレジスタ、 ３　・・・　メージャレジスタ、 ６．７・・・境界、 ４　、５．２８．２９．３３．３４・・・パターン、８
、９．１０・・・イオン注入領域、 １１　・・・磁性ガーネット層、 １２、１３　・・・導電シート、 １７・・・基板、 １４．１５，１８．２０．３０．３１．３２・・・窓、
２６・・・導体、 ２２、２３　・・・絶縁層、 ２１　・・・非イオン注入領域、 ２４・・・バブル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１；　長手方向に配置された一連のマイナーシフトレ
   ジスタと、横方向に配置された少なくとも１つのメージ
   ャアクセスレジスタと、バブルをマイナーレジスタの一
   先端からメージャレジスタへ転送する手段と、各マイナ
   ーレジスタ内のパズルを回転磁界をかけることによって
   移動させる手段と、メージャレジスタ内のバブルを磁性
   ガーネット層上に積重された２つの導電シート内での電
   流の循環によシ移動させる手段とを備えておシ、前記マ
   イナー及びメージャレジスタが複数のＩＱターンからな
   り、これら）９ターンの境界が前記磁性ガーネット層の
   イオン注入領域で規定されておシ、前記導電シートが相
   互間でも前記ガーネット層に対しても絶縁されていて前
   記トー≠キレジスタのノｑターンに面し複数の窓を有し
   ておシ、これらの窓がバブルを前記ガーネットの注入領
   域内のメージャレジスタパターンの境界と接触した状態
   で循環せしめるよう配列されていることを特徴とする磁
   気バブルメモリ。 （２）　前記メージャレジスタが各マイナーレジスタに
   夫々対応する複数のパターン列からなル、これら／Ｑタ
   ーン列がイオン注入領域によシ互に分離されていると共
   に前記マイナーレジスタに対し側方に配置されてお夛、
   前記の２つの導電シートの各々に設けられた窓が谷、ｑ
   ターン列毎にメージャレジスタのパターンと共通の表面
   部分を有し、少なくとも一方のシートが各７９ク一ン列
   相互間に窓を有していることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載のバブルメモリ。 （３）前記転送手段が夫々マイナーレジスタのアクセス
   エンドとメージャレジスタのパターン列との間に長手方
   向え配置された複数のバッファレジスタからな夛、これ
   らバッファレジスタが前記磁性ガーネット層のイオン注
   入によシ規定され＊Ａｐ−ンで構成されて訃ル、各バッ
   ファレジスタの少なくとも１つの先端パターンがメージ
   ャレジスタの対応パターン列のパターンに隣接している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載のバブル
   メモリ。 （４）　前記転送手段が転送電流パルスを受容し得る電
   導体をも備えておシ、該導体が横方向に配置されていて
   逆スロット状凹凸部を形成し、これら凹凸鯉が夫々マイ
   ナーレジスターのアクセスエンドと対応バッファレジス
   タとを接続することを特徴とする特許請求の範囲第３項
   に記載のバブルメモリ。 ｆ５１　前記メージャレジスターがマイナーレジスタへ
   のアクセス用の＠接ノぐターンを有しておシ、これらノ
   ｑターンが側方に配列されていてイオン注入領域によシ
   互に分離されており、アクセス手段がこれら１ｍアクセ
   ス／々ターンと一直線に配置されたマイナーレジスタの
   先端ノ９ターンで夫々構成されておシ、前記の２つの導
   電シートの各々に設けられた窓がメージャレジスタの／
   ｑターンと共通の表面部分を有しておシ、少なくとも一
   方のシートが先端パターン相互間に窓を有しておシ、各
   先端パターンの形状が同一マイｆ　−し：）　スタ内に
   存在する２つの／々タプルアクセスパターン方向へ別個
   に転送せしめるような形状であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載のバブルメモリ。 （６１バブルがマイナーレジスタとバッファレジスタと
   の先端で二重化され得ることを特徴とする特許請求の範
   囲第３項忙記載のバブルメモリ。