JPS6038793B2 - コンティギュアスディスク型磁気バブル素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンディギュアスディスク型磁気バブル素子に
関する。

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、従来、バフルの転送は、パ
ーマロィの如き欧磁性膜でできたパタン（以下パーマロ
ィパターンという）を外部から印加する面内回転磁界に
よって磁化することによって生じる磁極にバブルを引き
つけることによって行なわれている（このようなパーマ
ロイパタンによりバブルの転送を行なう従来の磁気バブ
ル素子を以下コンベンショナル型磁気バブル素子という
）。

しかしながら前記のパーマロィパタンは互いに、非常に
狭い間隙を介して形成されなければならず、この間隙の
形成が微細加工上の限界となり記憶密度の向上を防げて
いる。また、パーマロィパタン間の間隙は転送中のバブ
ルに対して磁気的な楠促力を与えるため、バブルの高速
転送を行なううえでも不都合である。このようなコンベ
ンショナル型磁気バブル素子の有する欠点を克服するた
めに、既に米国特許３８２８３２計号明細書において、
磁性薄膜上に選択的にイオン注入を施すことにより形成
される非注入領域からなる転送パタンに沿ってバブルの
転送を行なうコンディギュアスディスク型磁気バブル素
子と呼ばれる新しいタイプの磁気バブル素子が提案され
ている。

コンディギュアスディスク型磁気バブル素子において、
効率的なバブルのアクセスを行うためには、前記コンベ
ンショナル型磁気バブル素子で既に採用されているよう
なメジャー・マナー構成を実現することがぜひとも必要
である。メジャー・マイナー構成の磁気バブル素子にお
いて必須の機能要素の一つはメジャー転送路のバブルを
制御性よくマイナーループに移す機能（トランスファー
・ィン）である。通常このような機能を果たす要素はト
ランスファー・ィン・ゲートと呼ばれている。本発明の
説明に先立ち従来のトランスファー・ィン・ゲートの特
徴及び欠点を図面を用いて説明する。

第１図はアール・ウオール（Ｒ．Ｗｏｌｆｅ）氏らによ
り１９．８１年３月に、ジャーナル・オブ・アブライト
・フイジクス（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｐｈｙｓｉｃｓ）誌第５２登第３号第２３７７頁〜第２
３７９頁に発表された論文に示されているトランフアー
・ィン・ゲートの一例である。

参照数字１および２は各々バブルを保持し得る立方晶系
の磁性材料の（１１１）面を膜面とした磁性薄膜上に形
成された非注入領域からなる第１の転送パタン及び第２
の転送パターンである。同数字６は導体パターン、同数
字１８，１９は各々導体パタン６の第１のエッジ及び第
２のエッジである。矢印１５はバイアス磁界の方向を表
わしている。矢印１４は第１の転送パタンと第２の転送
パタンとの最近接点３（第１漣伝送パタン側から）から
４（第２の転送パタン側）へ向かう方向を、矢印１３は
第１の転送パタンの実質的な配列方向〔０１１〕方向）
を表わしている。同数字５は矢印１３の方向と矢印１４
の方向とのなす角度を表わしている。第１の転送パタン
及び第２の転送パタンは角度５が、１２００前後となる
ように形成されている。〔０１１〕方向に直線状に形成
された第１の転送パタンの、〔２１１〕側のエッジ部か
らなる転送路は一般にスーパー転送路と呼ばれており、
最も良好な転送特性が得られることはすでに公知である
。矢印１６で示される〔２１１）方向に形成された第２
の転送パタンの長手方向の両側のエッジ部では共に平均
的な転送特性が得られることはすでに公知であり、この
ような転送路は一般にグッド転送路と呼ばれている。〔
１１１〕面を膜面とした磁性薄膜は磁気的な膜面内３回
対称性を有しているため、（１１０〕方向に形成された
転送パタンの〔１１２〕側エッジ部、及び〔１０１〕方
向に形成された転送パタン〔１２１〕側エッジ部は全て
スーパー転送路と呼ばれている。また、同様の理由によ
り、〔１１２〕方向及び〔１２１〕方向に形成された転
送パタンの長手方向の両側のエッジ部はすべてグッド転
送路と呼ばれている。以下ではこれらの等価的な３方向
のうちの１方向で代表して説明する第１の転送パタンの
スーパー転送路側のエッジ部に沿って転送中のバブルが
位置９に釆たときに導体パタン６に矢印１７の向きの電
流パルスをＥＯ加すると第２のエッジ１９近傍が磁気的
ポテンシャルの谷となるような磁界分布が誘起これバブ
ルは位置１０１１‘こ転送される。

以後、面内回転磁界により、位置１ １および１２に順
次転送されトランスファー・ィン動作が実現される。し
かしながら、従来のトランスファー・ィン・ゲートを用
い、上記のような原理に基づいてトランスファー・ィン
動作を行う場合には、電流パルス１７により生じる磁気
的ポテンシャルの谷は導体パタンの第２のエッジに沿っ
て一様な深さを有している。

このため本来位置９から位置１０に向ってトランスファ
ー・インされるべきバルブが位置１００または１０１に
生じるチャージドゥオールに引きつけられ隣接する第１
の転送パタンに転送されてしまうといった誤動作が非常
に起こりやすいという欠点を有している。本発明の目的
はバブルのトランスファー・ィソ動作を非常に安定かつ
確実に行ない得るトランスファー・ィン・ゲートを有す
るコンディギユアスディスク型磁気バブル素子を提供す
ることにある。

次に、実施例にもとづいて、本発明の原理を説明する。

第２図は本発明の第１の実施例を示す図である。第２図
において、参照数字２５は導体パタン６の第２のエッジ
に周期的に設けられた切り込み、同数字９，１０，１１
および１２はトランスファー・ィン動作中のバブルの転
送位置である。バブルが位置９にきたときに導体パタン
６に矢印１７の向きに電流バブルを印加すると、該電流
パルスにより譲超された磁界勾配によりバブルは矢印２
７の向きの駆動力を受ける。一方、第２のエッジに設け
られた切り込み近傍には電流密度の乱れが生じているた
め、位置２６を磁気的にポテンシャルの谷とするような
局所的な磁界分布が生じる。このため、位置２７から矢
印９の方向に向って駆動されたバブル位置２６に近づく
につれて位層２６に向かう駆動力を強く受けるようにな
る。したがって、バブルは、上記の電流パルスにより譲
起された磁界勾配及び第１の転送パタンのチャージドウ
オールにより位置９から位置１０に向かって安定に転送
された。第３図は導体パタンに印加する電流パルスの位
相及びパルス幅の一例を示したものである。第３図では
、第１の転送パタンの配列方向０１１方向）を回転磁界
の１８００方向にとっている。矢印３０及び３１は各々
電流パルスの開始及び停止位相を、矢印３２は電流パル
スの印加位相範囲を示している。以上のような本発明の
原理によれば、バブルのトランスファー・ィン動作を非
常に安定かつ確実に実現することができる。

本発明のコンディギュアスディスク型磁気バブル素子は
、磁気バブルを保持し得る立方晶系の磁性材料の（１１
１）面を膜面とした磁性薄膜に選択的にイオン注入を施
すことにより、〔０１１〕，〔１０１〕，〔１１０〕の
いずれかの方向に間隙を隔てて周期的かつ直線状に配列
された複数個の凸部を有する非注入領域からなる第１の
転送パタンのスパー転送路側エッジ部をメジャー転送路
として用い、該メジャー転送路の反対側に位置する前記
第１の転送パタンの凸部と予め定めた間隔を有する間隔
部を介してグッド転送路方向に形成された珠数玉状の非
注入領域からなる第２の転送パタンのエッジ部をマイナ
ーループ転送路として用いるメジャー・マイナー方式の
磁気バブル素子において、前記第１の転送パタンに沿っ
て設けられた実質的に帯状の導体パタンであって、該導
体パタンの両側の２つのエッジのうち第１のエッジは前
記メジャー転送路の近傍に位置し、第２のエッジはメジ
ャー転送路以外の場所で前記第１の転送路と交叉し、か
つ、該第２のエッジには前記第１の転送パタンの配列周
期と等しい周期で切り込みが形成されている。

第４図は導体パタン３０の第１のエッジ１８にも切り込
み３５を設けた本発明の第２の実施例を示す。

切り込み３５近傍の電流分布の乱れにより位置３６をボ
デシャルの山とするような磁界分布が生じる。このため
、位置９から位置１０１こ向かう磁界勾配は第１の実施
例の場合よりも一層強められより安定なトランスファー
・ィン動作が実現できる。第５図は導体パタン４０の切
り込み２５を第１の転送パタンの凸部に設けた本発明の
第３の実施例を示す。

第６図及び第７図はそれぞれ第１の転送パタンの形状を
変えた本発明の第４及び第５の実施例を示す。

参照数字５０および６０は導体パタン同数字８０および
９川ま第１の転送パタンである。以上に述べたように本
発明を用いればバルブのトランスファー・ィン動作を非
常に安定かつ確実に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はトランスファー・ゲートを示す図である。 １は第１の転送パタン、２は第２の転送パタン、３，４
は第１の転送パタンと第２の転送パタンとの最近接点、
１４は最近接点３から最近接点４へ向かって引かれた直
線の方向を示す矢印、１３は第１の転送パタンの実質的
な配列方向を示す矢印、５は１３及び１４の矢印で示さ
れる２つの方向のなす角度、１６は磁性薄膜の〔２１１
〕方向を示す矢印、６は導体パタン、１８，１９は各々
導体パタン６の第１及び第２のエッジ、１７は導体パタ
ンに印加する電流パタン６の第１及び第２のエッジ、１
７は導体パタンに印加する電流パルスの方向を示す矢印
、９，１０，１１，１２はバブルの転送位置、１００，
１０１は転送エラーを起こしたバブルの位置、１５のは
バイアス磁界の方向を示す矢印である。 第２図及び第３図は本発明の第１の実施例を示す図であ
る。２川ま導体パタン、２５は第２のエッジ１９に設け
られた切り込み、２６は磁気的なポテンシャルの谷の位
置、２７はバブルが受ける駆動力の方向を示す矢印、３
０，３１は各々電流パルスの開始及び停止位相示す矢印
、３２は電流パルスの印加位相範囲である。 第４図〜第７図はそれぞれ本発明の第２〜第５の実施例
を示す図である。８０，９０は第１の転送パタン、３０
，４０，５０，６０を示す図である。 ８０，９川ま第１の転送パタン、３０，４０，５０，６
川ま導体パタン、３５は第１のエッジ１８に設けられた
切り込み、３６は磁気的ポテンシャルの山の位置である
。 矛′図 矛２図 矛Ｊ図 力４図 オＳ図 矛６図 オ７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁気、バブルを保持し得る立方晶系の磁性材料の（
   １１１）面を膜面とした磁性薄膜上に選択的にイオン注
   入を施すことにより、〔０１１〕，〔１０１〕，〔〔１
   １０〕のいずれかの方向に間隙を隔てて周期的かつ直線
   状に配列された複数個の凸部を有する非注入領域からな
   る第１の転送パターンのスーパー転送路側エツジ部をメ
   ジヤー転送路として用い、該メジヤー転送路の反対側に
   位置する前記第１の転送パターンの凸部と予め定めた間
   隔を有する間隙部を介してグツド転送路方向に形成され
   た珪数玉状の非注入領域からなる第２の転送パターンの
   エツジ部をマイナーループ転送路として用いるメジヤー
   ・マイナー方式の磁気バルブ素子において、前記第１の
   転送パターンに沿つて設けられた実質的に帯状の導体パ
   タンであつて、該導体パタンの両側の２つのエツジのう
   ち、第１のエツジは前記メジヤー転送路の近傍に位置し
   、第２のエツジはメジヤー転送路以外の場所で前記第１
   の転送路と交叉し、かつ、該第２のエツジには前記第１
   の転送パターンの配列周期と等しい周期で切り込みが形
   式されたことを特徴とするコンデイギユアスデイスク型
   磁気バブル素子。