JPS6048069B2 - 磁気バブル素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気バブル（以下「バブル」と呼ぶ）の発
生器、転送路、検出器等を備えた磁気バブル素子に関し
、磁気バブル素子の総合動作マージンを改善することを
目的とする。

磁気バブル装置は、例えばＧＧＧ（ガドリニウム・ガ
リウム・ガーネット）単結晶基板上にＬＰＥ（液相エピ
タキシャル成長法）で育成された磁性ガーネット薄膜の
ようなバブル材料上に、磁気バブル（円筒磁区）の発生
器、転送路、検出器等がオーバレイ構造で形成されてい
る。

そして、情報「１」「ｏ」にバブルの「有」「無」が対
応するように発生器でバブルを発生させ、これを垂直バ
イアス磁界中で回転磁界によつて記憶ループに転送し、
記憶させる。読出しは、格納されたバブルを検出器へ転
送して、磁気抵抗効果で電気的な検出 信号に変換する
。検出終了したバブルは消滅させ、検出信号によつて再
書き込みするものと、分割器を設けて検出バブルと複製
バブルに分割し、複製バブルを元の記憶ループヘ転送し
格納するものとがある。メイジヤ・マイナループ方式の
素子では、情報バブルをメイジヤループからマイナルー
プヘトランスフアインしたり、逆にマイナループからメ
イジヤループヘトランスフアアウトするゲート等が必要
である。そして、バブルを転送する転送路は、大部分が
、パーマロイ等の磁性体でできたＴバーやシエブロン、
Ｙ−Ｙ）ハーフディスク等のパターンがバブル材料上に
配列されただけであるが、バブル発生器や分割器、各種
ゲート等は、コンダクタパターン上に絶縁層を介してパ
ーマロイパターンが積層されたオーバレイ構造になつて
いる。 これらの各機能部も転送路も同一チップ上に作
成されるわけであるが、素子の特性としては素子の総合
動作マージンが大きいことが要求される。

１ところが第１図に示すように、転送路のバイアスマー
ジンと分割器や検出器のようにバブルを伸長させる伸長
部のバイアスマージンがずれているために、素子全体の
バイアスマージンを低下させている。

図において、横軸はバブル素子面内に印加される回転磁
界、縦軸は素子面に垂直に印加されるバイアス磁界であ
り、ＨｓＯはフリーバブルのストリップアウト磁界、Ｈ
ｃＯはフリーバブルのコラプス磁界である。転送路にお
ける磁気バブルの安定動作領域に対し、バブル伸長部に
おけるバブルの安定動作領域は低バイアス側にずれてい
るので、バブル素子全体としてのバブルの安定動作領域
は斜線部で示されるように狭くなる。そこで本発明は、
第２図のように転送路のバイアスマージンとバブル伸長
部のバイアスマージンのずれを無くし、素子の総合動作
マージンを拡大することを目的とする。

この目的を実現するために本発明は、均一なバイアス磁
界が印加される磁気バブル素子において、該バブル素子
の磁気バブルが引ばされる機能部における磁気バブル材
料の膜厚を、バブル磁区が円筒状で移動する転送路の磁
気バブル材料の膜厚に比べて厚く形成し、該転送部と該
機能部の動作領域が重なるようにした構成を採つている
。第３図は、本発明の実施例を示す磁気バブル素子断面
図であり、ＧＧＧ単結晶基板１上にＬＰＥ法で磁性ガー
ネット膜２を育成し、その上にＳｉＯ２等のスペーサ層
３を被着形成してある。

そして、分割器等のようにバブル制御用の導体パターン
を要すする部分は、スペーサ層３上に導体パターン５４
を形成し、その上にＳｊＯ２等の絶縁層５を被着してか
ら、パーマロイパターン６を形成してある。７は転送用
パーマロイパターンであり、多数の転送パターン７・・
・の配列により、転送路が形成される。

本発明の場合、この転送路形成部のバブル材料膜厚ｔに
対し、バブル分割器等のようにバブルの伸長を要する部
分の膜厚Ｔを厚く形成してある。バブルの径が決まれば
、それによつて、バブルが安定動作できる膜厚が決やつ
て来る。バブル径が例えば３μｍであれば、膜厚ｔも３
μｍ程３度が好ましいが、このとき伸長部膜厚Ｔを例え
ば３．５〜４．０μｍ程度にする。このように、バブル
円筒状のまま移動する部分に対し、バブルが伸長される
部分の膜厚Ｔを大きくしたのは、次の理由による。即ち
、バブル伸長部の動作バイアス磁界値４が、第１図のよ
うに転送路側のそれよりも低バイアス側にずれているの
で、バブル材料の膜厚を厚くしてバイアス磁界を吸収さ
せ磁場が通りにくくすることにより、バイアス磁界の影
響を軽減している。したがつて、バブル素子全体にはバ
イアスマグネットにより均一にバイアス磁界が作用して
いるにもかかわらず、バブル材料膜厚の厚いバブル伸長
部だけは、バイアス磁界の作用が低くなつて実効的に第
１図の転送部の動作マージン内に入り、伸長バブルが安
定動作しやすくなる。これは）取りも直さず、バブルチ
ップを外側から見た場合、バブル伸長部のバイアス磁界
特性が、全体的に第２図のように高バイアス側に引上げ
られたことになる。これによつて、転送路の動作領域と
バブル伸長部の動作領域がほぼ重なるので、第１図、の
ようにずれていた場合に比べ、素子全体の総合動作マー
ジンは広くなる。バブル材料膜厚を変える方法は、バブ
ルチップ全面をＴの膜厚まて育成した後、転送路部のバ
ブル材料をイオンエッチングや化学エッチングで薄くす
る。

あるいは、転送路側膜厚ｔまで育成した後、転送路側を
マスクして、バブル伸長部だけをさらに育成して厚くす
ることも可能である。以上のように本発明によれば、バ
ブルが円柱状で動作する転送路側に対して、検出器や分
割器のようにバブルが伸長される伸長側のバブル材料膜
厚を厚くすることにより、同じバイアス磁界の下にあり
ながら各部分の動作領域が揃えられるので、チップ全体
の動作マージンが拡張され、取扱い易い磁気バブル素子
が得られる。特に、コラプス磁界とストリップアウト磁
界の差の大きい、微小バブルの素子において、効果が顕
著である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気バブル素子におけるバイアスマージ
ン特性を示す図、第２図は本発明による磁気バブル素子
のバイアスマージン特性を示す図、第３図は本発明の構
成を例示するバブル素子の断面図である。 図において、２は磁気バブル材料、３はスペーサ層、４
は導体パターン、６，７はパーマロイパターンである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 均一なバイアス磁界が印加される磁気バブル素子に
   おいて、該バブル素子の磁気バブルが引伸ばされる機能
   部における磁気バブル材料の膜厚を、バブル磁区が円筒
   状で移動する移送路の磁気バブル材料の膜厚に比べて厚
   く形成し、該転送部と該機能部の動作領域が重なるよう
   にしたことを特徴とする磁気バブル素子。