JPS6029997A - 磁気バブル転送路 - Google Patents
磁気バブル転送路Info
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- JPS6029997A JPS6029997A JP58139024A JP13902483A JPS6029997A JP S6029997 A JPS6029997 A JP S6029997A JP 58139024 A JP58139024 A JP 58139024A JP 13902483 A JP13902483 A JP 13902483A JP S6029997 A JPS6029997 A JP S6029997A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
- G11C11/14—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using thin-film elements
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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。
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、イオン注入磁気バブル転送路に関するもので
ある。
ある。
従来、磁気バブル素子において、磁気バブルｃ以下単に
バブルと称する）を転送させるために、Ｔバーバタン、
ＹＹバタンあるいハ非対称シェブロンパタンなどの形状
のパーマロイ素片を磁性ガーネット上に形成していた（
以下パーマロイデバイスと称する）。しかし、このよう
なパーマロイ転送バタンを用いた磁気バブル素子におい
ては、バブル径を１μｍ程度以下に小さくすることは、
バタンを形成するリングラフィ技術や駆動技術の点で大
変困難となってきた。そこで、これ以上の高密度磁気バ
ブル素子を得る方法としてコンティギュアス・ディスク
・バブル素子Ｃ以下ＣＤデバイスと称する）が提案され
た。
バブルと称する）を転送させるために、Ｔバーバタン、
ＹＹバタンあるいハ非対称シェブロンパタンなどの形状
のパーマロイ素片を磁性ガーネット上に形成していた（
以下パーマロイデバイスと称する）。しかし、このよう
なパーマロイ転送バタンを用いた磁気バブル素子におい
ては、バブル径を１μｍ程度以下に小さくすることは、
バタンを形成するリングラフィ技術や駆動技術の点で大
変困難となってきた。そこで、これ以上の高密度磁気バ
ブル素子を得る方法としてコンティギュアス・ディスク
・バブル素子Ｃ以下ＣＤデバイスと称する）が提案され
た。
コンティギュアス・ディスク・バタンを用いたバブルの
転送に関する基本概念は、ニー・アイ・ピー・コンファ
レンス・プロシーデインダス（Ａ＋１、Ｐ、Ｃｏｎｆｅ
ｒｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ）第１０号第３３
９ページ（１９７３年）にウェルフェらの論文として述
べられている。また、コンティギュアス・ディスク・バ
ブル素子の構成に関しては、ＩＢＭのリンらによるアイ
・イー・イー・イー・トランザクションズ・オン・マグ
ネティクス（ＩＢＥＥ Ｔｒａｎｓ−ｏｎＭａｇｎｅｔ
ｉｃｍ）第１５巻第１６４２ページ（１９７９年）やベ
ル研究所のネルリンらによるザ・ベル・システム・テク
ニカル・ジャーナル（Ｔｈｅ Ｂｅ１ｌ Ｓｙｓｔｅｍ
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ）第５９巻第２２
９ページ（１９８０年）などの論文に詳しく述べられて
いる通りである。
転送に関する基本概念は、ニー・アイ・ピー・コンファ
レンス・プロシーデインダス（Ａ＋１、Ｐ、Ｃｏｎｆｅ
ｒｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ）第１０号第３３
９ページ（１９７３年）にウェルフェらの論文として述
べられている。また、コンティギュアス・ディスク・バ
ブル素子の構成に関しては、ＩＢＭのリンらによるアイ
・イー・イー・イー・トランザクションズ・オン・マグ
ネティクス（ＩＢＥＥ Ｔｒａｎｓ−ｏｎＭａｇｎｅｔ
ｉｃｍ）第１５巻第１６４２ページ（１９７９年）やベ
ル研究所のネルリンらによるザ・ベル・システム・テク
ニカル・ジャーナル（Ｔｈｅ Ｂｅ１ｌ Ｓｙｓｔｅｍ
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｊｏｕｒｎａｌ）第５９巻第２２
９ページ（１９８０年）などの論文に詳しく述べられて
いる通りである。
第１図（ａ）は一般的に用いられるＣＤバブルデバイス
に於ける磁気バブル転送路（以下ＣＤバブル転送路と記
す）である。ビット周期１はバブルの平均直径ｄの４〜
５倍に、ループ周期２はｄの８〜１０倍に選ばれる。第
１図（ｂ）はピット周期４μｍループ周期９μｍ１円形
パタンの接合部の幅３が１．７μｍのＣＤバブル転送路
で平均直径１μｍのバブルを駆動したときの転送マージ
ン曲線である。
に於ける磁気バブル転送路（以下ＣＤバブル転送路と記
す）である。ビット周期１はバブルの平均直径ｄの４〜
５倍に、ループ周期２はｄの８〜１０倍に選ばれる。第
１図（ｂ）はピット周期４μｍループ周期９μｍ１円形
パタンの接合部の幅３が１．７μｍのＣＤバブル転送路
で平均直径１μｍのバブルを駆動したときの転送マージ
ン曲線である。
図において横軸は駆動磁界、縦軸はバイアス磁界である
。転送バイアスマージンを決定する転送エラーは、マー
ジンの上限ではバブルのフラプスによるエラー、バイア
スマージンの下限ではバブルが隣りのループへ飛び移る
エラー、そして低駆動磁界領域でバブルが転送路のカス
プすなわち円形バタンの接合部の谷間から抜は出せない
エラーである。一方、マイナーループ周期が小さいほど
記憶密度が高くなり、一定サイズのチップのメモリ容量
を大きくすることができる。しかし、マイナーループ周
期を小さくすると、バブルが隣りのループへ移りやすく
なり、バイアスマージンおよび最小駆動磁界ともに悪く
なる。このように従来のＣＤバブル転送路は微小バブル
誦密度ＣＤデバイスを小さい駆動磁界で働かせることは
困難であるという欠点を有している。これらのエラーの
原因はこの素子で、バブル転送を担っている磁荷磁壁の
振舞いにある。磁荷磁壁の振舞いに転送パターン周囲に
おけるイオン注入格子歪の解放が重要な役割をしている
ことは、アプライドフィシイスＬ／ ター （Ａｐｐｌ
ｉ６ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ）第３９巻第１
１６頁（１９８１年）に檜高、松寺の論文として述べら
れている。この成因を解析し、イオン注入層（バブル駆
動層）の磁歪定数λｔｏｏとλ１□、との差が磁荷磁壁
の振舞いに大きく影響することが、ジャーナルオブマグ
ネテイズムアンドマグネティックマテリアルズ（Ｊｏｕ
ｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ ａｎｄＭａｇｎ
ｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）第３５巻第２４９頁の
７−ハートの論文に述べである。
。転送バイアスマージンを決定する転送エラーは、マー
ジンの上限ではバブルのフラプスによるエラー、バイア
スマージンの下限ではバブルが隣りのループへ飛び移る
エラー、そして低駆動磁界領域でバブルが転送路のカス
プすなわち円形バタンの接合部の谷間から抜は出せない
エラーである。一方、マイナーループ周期が小さいほど
記憶密度が高くなり、一定サイズのチップのメモリ容量
を大きくすることができる。しかし、マイナーループ周
期を小さくすると、バブルが隣りのループへ移りやすく
なり、バイアスマージンおよび最小駆動磁界ともに悪く
なる。このように従来のＣＤバブル転送路は微小バブル
誦密度ＣＤデバイスを小さい駆動磁界で働かせることは
困難であるという欠点を有している。これらのエラーの
原因はこの素子で、バブル転送を担っている磁荷磁壁の
振舞いにある。磁荷磁壁の振舞いに転送パターン周囲に
おけるイオン注入格子歪の解放が重要な役割をしている
ことは、アプライドフィシイスＬ／ ター （Ａｐｐｌ
ｉ６ｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ）第３９巻第１
１６頁（１９８１年）に檜高、松寺の論文として述べら
れている。この成因を解析し、イオン注入層（バブル駆
動層）の磁歪定数λｔｏｏとλ１□、との差が磁荷磁壁
の振舞いに大きく影響することが、ジャーナルオブマグ
ネテイズムアンドマグネティックマテリアルズ（Ｊｏｕ
ｒｎａｌ ｏｆ Ｍａｇｎｅｔｉｓｍ ａｎｄＭａｇｎ
ｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）第３５巻第２４９頁の
７−ハートの論文に述べである。
一方、バブル支持層の特性としては、バブルの安定性を
保つため、正の一軸磁気異方性エネルギーＫｕを大きく
しておく必要がある。単層膜構造Ｃバブル支持層とバブ
ル駆動層とを単層ガーネット膜上に共存させる構造）で
は、磁荷磁壁の特性とバブルの安定性を同時に充すこと
が必要になる。
保つため、正の一軸磁気異方性エネルギーＫｕを大きく
しておく必要がある。単層膜構造Ｃバブル支持層とバブ
ル駆動層とを単層ガーネット膜上に共存させる構造）で
は、磁荷磁壁の特性とバブルの安定性を同時に充すこと
が必要になる。
現実には、バブル駆動層に適する条件とバブル支持層に
適する条件を同時に充すことは帷しい。例えばバブルの
安定性を重視してＫｕを大きくした（８ｍＴｍＣａＢｉ
）ｓ （ＦｅＧｅ）、 Ｏ，ガーネットでは、λ１０
０は正であり、λ、は負で絶対値も大きいので、バブル
駆動層としては間頌がある。磁荷磁壁のパターンに沿っ
ての移動に関しては、一定のＨｒの回転角速度に対して
、その移動速度およびバブル吸引カドもにパターンエツ
ジに沿って、その変化が大きくなる。袖の結果バブルの
転送は不安定になる。
適する条件を同時に充すことは帷しい。例えばバブルの
安定性を重視してＫｕを大きくした（８ｍＴｍＣａＢｉ
）ｓ （ＦｅＧｅ）、 Ｏ，ガーネットでは、λ１０
０は正であり、λ、は負で絶対値も大きいので、バブル
駆動層としては間頌がある。磁荷磁壁のパターンに沿っ
ての移動に関しては、一定のＨｒの回転角速度に対して
、その移動速度およびバブル吸引カドもにパターンエツ
ジに沿って、その変化が大きくなる。袖の結果バブルの
転送は不安定になる。
これを防ぐ方法として材料のλ１ｏｔ）−λ１□、を小
さくすることが考えられる。これに関しては特願５７−
１９７３８０にディスプロシウム置換ガーネットの例が
述べである。ディスプロシウム置換ガーネットの問題点
は、バブルの安定性に必要なＫｕが、あまり大きくなら
ないことである。
さくすることが考えられる。これに関しては特願５７−
１９７３８０にディスプロシウム置換ガーネットの例が
述べである。ディスプロシウム置換ガーネットの問題点
は、バブルの安定性に必要なＫｕが、あまり大きくなら
ないことである。
本発明では、材料のλＩＩ、ｏ−λ８８．に起因するバ
ブル転送の不安定性の低減する新らたな転送パターンを
提供することを目的とする。その原理は非注入パターン
部のパターン幅を小さくすることによってパターンエツ
ジにおけるイオン注入部の格子歪解放度を小さくするこ
とによって磁荷磁壁の振舞いに対する（λｔｏｏ−λ４
．１）の影響を小さくしようとするものである。（λ１
ａｏ−λ８８．）の影響を小さくする他の方法としてイ
オン注入量を少なくして注入層の格子歪の絶対値を小さ
くすることも考えられる。
ブル転送の不安定性の低減する新らたな転送パターンを
提供することを目的とする。その原理は非注入パターン
部のパターン幅を小さくすることによってパターンエツ
ジにおけるイオン注入部の格子歪解放度を小さくするこ
とによって磁荷磁壁の振舞いに対する（λｔｏｏ−λ４
．１）の影響を小さくしようとするものである。（λ１
ａｏ−λ８８．）の影響を小さくする他の方法としてイ
オン注入量を少なくして注入層の格子歪の絶対値を小さ
くすることも考えられる。
しかし、この方法ではバブルを保持するために膜面に壬
直に加えられたバイアス磁界の影響でバブル駆動層の磁
化が膜面から立上る角度が大きくなり、結果的には（λ
ｔｏｏ−λ１１１）の影響をあまり小さくできないこと
になる。本発明ではイオン注入レベルは下げないで、か
つ、（λμｓ−λ１１１）の影響を小さくするため、パ
ターンエツジにおける格子歪の解放度を磁廁磁壁のバブ
ル駆動力に支障を与えない範囲で低減する方法を提示し
ている。
直に加えられたバイアス磁界の影響でバブル駆動層の磁
化が膜面から立上る角度が大きくなり、結果的には（λ
ｔｏｏ−λ１１１）の影響をあまり小さくできないこと
になる。本発明ではイオン注入レベルは下げないで、か
つ、（λμｓ−λ１１１）の影響を小さくするため、パ
ターンエツジにおける格子歪の解放度を磁廁磁壁のバブ
ル駆動力に支障を与えない範囲で低減する方法を提示し
ている。
本発明によれば、磁気バブルを保持し得る磁性膜に選択
的にイオン注入して形成する磁気ノ（プル転送路におい
て、前記磁気ｓ９ル転送路は周期的パターン構造を有す
る非イオン注入領域からな砂該非イオン注入領域をリン
グ状パターンを接続して形成していることを特徴とする
磁気）くプル転送路が得られる。
的にイオン注入して形成する磁気ノ（プル転送路におい
て、前記磁気ｓ９ル転送路は周期的パターン構造を有す
る非イオン注入領域からな砂該非イオン注入領域をリン
グ状パターンを接続して形成していることを特徴とする
磁気）くプル転送路が得られる。
以下、本発明について、実施例１を示す図面を参照して
説明する。本実施例では磁気ノくプル材料としてそのバ
ブル転送特性を、通常ノくプル素子モジュールのバイア
ス磁界用磁石に用いているノくリウム７エライトの温度
特性に合わせた（ Ｓｍ ＴｍＣａＢ ｉ ）ｓ （Ｆ
ｅＧｅ ）ｇ Ｏ，ガーネット材料を用いており、平均
バブル直径１μｍを有する。ヘリウムイオンＺボ注入し
、パターンを形成した。
説明する。本実施例では磁気ノくプル材料としてそのバ
ブル転送特性を、通常ノくプル素子モジュールのバイア
ス磁界用磁石に用いているノくリウム７エライトの温度
特性に合わせた（ Ｓｍ ＴｍＣａＢ ｉ ）ｓ （Ｆ
ｅＧｅ ）ｇ Ｏ，ガーネット材料を用いており、平均
バブル直径１μｍを有する。ヘリウムイオンＺボ注入し
、パターンを形成した。
第２図（ａ）は一実施例を示すパターン図であり、バブ
ルの平均直径をｄとすると、周期１は４ｄでドーナツパ
ターンが繰返し配置されている。円形パターン接合部３
は幅を１．３ｄにしている。
ルの平均直径をｄとすると、周期１は４ｄでドーナツパ
ターンが繰返し配置されている。円形パターン接合部３
は幅を１．３ｄにしている。
また、図中の２のループ周期は８ｄとした。さらに４は
非注入部、５はイオン注入部、６は非注入部の幅である
。第２図（ｂ）は（ａ）の転送路を実際に形成するため
に用いるフォトマスクを製作するときの入力図形の一例
である。フォトマスクの製作方法は公知の方法を用いた
。パターン幅を２ｔ（ｔ：イオン注入層厚さ）以下にす
ると、磁拘磁壁のバブル駆動力が材料の４′Ｉ！１．１
ｌｉ７！力の影響を受け、バブル転送がぎこちなくなる
。本実施例におけるｔば、４０００Ａである。他方、パ
ターン幅を５１より大きくすると、パターン内部をくり
抜いた効果は、はとんどなくなる。つまり、通常の円形
パターンを用いた場合と比べてバブル転送特性の改善効
果は顕著にでてこなくなった。
非注入部、５はイオン注入部、６は非注入部の幅である
。第２図（ｂ）は（ａ）の転送路を実際に形成するため
に用いるフォトマスクを製作するときの入力図形の一例
である。フォトマスクの製作方法は公知の方法を用いた
。パターン幅を２ｔ（ｔ：イオン注入層厚さ）以下にす
ると、磁拘磁壁のバブル駆動力が材料の４′Ｉ！１．１
ｌｉ７！力の影響を受け、バブル転送がぎこちなくなる
。本実施例におけるｔば、４０００Ａである。他方、パ
ターン幅を５１より大きくすると、パターン内部をくり
抜いた効果は、はとんどなくなる。つまり、通常の円形
パターンを用いた場合と比べてバブル転送特性の改善効
果は顕著にでてこなくなった。
第３図は隣り合ったループ間の最短距離すに対してパタ
ーン幅Ｗをパラメータとして最小駆動磁界ＨＲＯを示し
たものである。図中の７は通常の円形パターン、８．９
．１．０はそれぞれ非注入部パターン幅が１．６μｍ＋
１．２μｍ、ｌ、Ｑμｍの場合を示す。
ーン幅Ｗをパラメータとして最小駆動磁界ＨＲＯを示し
たものである。図中の７は通常の円形パターン、８．９
．１．０はそれぞれ非注入部パターン幅が１．６μｍ＋
１．２μｍ、ｌ、Ｑμｍの場合を示す。
図のように非注入パターン幅が、２．５ｔ（第３図１０
）のとき、ＨＲＯはもつとも小さくなり、また転送路間
バブルとび移りエラーも低減する。
）のとき、ＨＲＯはもつとも小さくなり、また転送路間
バブルとび移りエラーも低減する。
しかし、２ｔにすると、転送路の任意の場所でバブルが
、ひっかかるエラーがみられ、転送が不安定になった。
、ひっかかるエラーがみられ、転送が不安定になった。
第４図は実施例２のパターン形状である。（１１１）結
晶面を膜面とするバブル膜にバイアス磁界を加えた状態
では、膜面内の磁化容易方向は１２０毎に３回対称性を
示す。転送路を形成する個々のパターンに関し、その中
心から面内磁化容易方向へ向けた矢印とパターンエツジ
が交わる部分の非注入パターン部の幅６を狭くし、その
方向と６０面内に回転した向きの非注入パターン幅を広
くすることにより、実施例１のパターン内部くり抜きと
同様に最小駆動磁界を低減し、ループ間隔をせまくする
ことができた。なお、第２図（ａ）と同様に４は非注入
部、５はイオン注入部である。
晶面を膜面とするバブル膜にバイアス磁界を加えた状態
では、膜面内の磁化容易方向は１２０毎に３回対称性を
示す。転送路を形成する個々のパターンに関し、その中
心から面内磁化容易方向へ向けた矢印とパターンエツジ
が交わる部分の非注入パターン部の幅６を狭くし、その
方向と６０面内に回転した向きの非注入パターン幅を広
くすることにより、実施例１のパターン内部くり抜きと
同様に最小駆動磁界を低減し、ループ間隔をせまくする
ことができた。なお、第２図（ａ）と同様に４は非注入
部、５はイオン注入部である。
以上説明してきたように、本発明を適用するならば、転
送パターンの非注入部の幅を制御することにより、バブ
ル転送特性を大幅に改善できる。
送パターンの非注入部の幅を制御することにより、バブ
ル転送特性を大幅に改善できる。
さらに、本発明は実施例に示した円形パターンに対して
のみならず、外形が楕円形、四辺形等任意の形状のパタ
ーンを基本とする転送路に対しても有効である。
のみならず、外形が楕円形、四辺形等任意の形状のパタ
ーンを基本とする転送路に対しても有効である。
施例１のパターン図である。４け非注入部、５ｆｄイオ
ン注入部、６は非注入部の幅Ｗである。第３図は実施例
１の形状の転送路について測定した最小駆動磁界の転送
路間最短距離すとの関係を示す図である。第４図は実袖
例２のパターン図である。
ン注入部、６は非注入部の幅Ｗである。第３図は実施例
１の形状の転送路について測定した最小駆動磁界の転送
路間最短距離すとの関係を示す図である。第４図は実袖
例２のパターン図である。
第１図
（０）
駆動磁界（Ｏｅ）
１図
（Ｑ）
第３図
ループ間最短距離ｂ（Ｐｍ）
第４図
Claims (1)
- 磁気バブルを保持し得る磁性膜に選択的にイオン注入し
て形成する磁気バブル転送路において前職をリング状に
した個別パターンを接続して形成していることを特徴と
する磁気バブル転送路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58139024A JPS6029997A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 磁気バブル転送路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58139024A JPS6029997A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 磁気バブル転送路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6029997A true JPS6029997A (ja) | 1985-02-15 |
Family
ID=15235685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58139024A Pending JPS6029997A (ja) | 1983-07-29 | 1983-07-29 | 磁気バブル転送路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6029997A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6606087B1 (en) | 1999-09-13 | 2003-08-12 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Coordinate reader |
-
1983
- 1983-07-29 JP JP58139024A patent/JPS6029997A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6606087B1 (en) | 1999-09-13 | 2003-08-12 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Coordinate reader |
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