JPS638554B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 平面形状の磁性薄膜を含み、かつ前記磁性薄
膜が前記平面内で回転する磁場に応答して移動す
る複数個の磁気バブルを内包する形式の磁気バブ
ルメモリであつて、前記メモリは前記バブルを検
出するための改良された検出器―ダミー検出器機
構を含み、前記検出器―ダミー検出器機構は、 絶縁層を介して前記磁性薄膜上にわたつて同一
の均一な高さで互いに並列に配置される細長く延
ばされた磁気抵抗検出器部材および細長く延ばさ
れた磁気抵抗ダミー検出器部材を備え、 前記検出器部材および前記ダミー検出器部材は
共に、細長く延びる方向に沿つて互いに相手部材
方向へ延在する指を有し、 前記検出器部材の前記指は前記ダミー検出器の
指に、互いに噛みあわさるが接触しないように挿
間され、 前記検出器部材および前記ダミー検出器部材の
指は180゜より小さい角度で挿間され、かつ前記磁
場の各回転の間のある点において前記バブルを引
きつける磁極が前記検出器部材の指のみにおいて
誘起され、それにより前記２つの部材間の抵抗差
によりバブルの存在が示され、かつ 前記検出器部材および前記ダミー検出器部材は
さらに、前記磁場の各回転の間一方の部材から他
方の部材方向へのみ前記バブルを移動させるよう
な形状にされている、磁気バブルメモリ。 ２ 前記各部材は、各指がジグザグ形状に沿つた
一連の屈曲部から構成されて細長く延びる方向に
沿つてジグザグにされ、かつ各部材の連続して続
く指と指の間の長さは各指の長さよりも短くされ
ている、請求の範囲第１項記載の磁気バブルメモ
リ。 ３ 前記挿間された指は前記両部材の間を走る軸
に関し反対方向に曲線を描き、その結果他方部材
の非曲線部分において大きな吸引性の磁極が誘起
されたとき一方部材の曲線部分において小さな吸
引性の磁極が誘起される、請求の範囲第２項記載
の磁気バブルメモリ。 ４ 前記バブルを引きつける前記磁極が前記部材
の一方の指のみにおいて誘起されたとき前記部材
の間の抵抗の差を感知する手段をさらに含む、請
求の範囲第３項記載の磁気バブルメモリ。 ５ 各々の部材には少なくとも100個の前記指が
含まれており、かつ各々の部材の長さは少なくと
もその幅の100倍である、請求の範囲第４項記載
の磁気バブルメモリ。 ６ 回転磁場に応答して移動する磁気バブルを検
出する機構であつて、互いに並列に絶縁層上に配
置される細長い磁気抵抗検出器部材および細長い
磁気抵抗ダミー検出器部材を備え、前記部材は互
いに噛合うが接触しないように細長く延びる方向
に沿つて互いに相手方向へ延びる指を有し、 前記指は前記磁場の各回転の間のある点におい
て、前記バブルを引きつける磁極が前記検出器部
材の指においてのみ誘起され、かつ前記ダミー検
出器部材においては誘起されず、それにより前記
検出器部材においてのみ前記磁極が存在するとき
の前記両部材間の比較的大きな抵抗差がバブルの
存在を示し、かつ比較的小さな抵抗差がバブルの
不在を示し、かつさらに前記検出器部材および前
記ダミー検出器部材は、前記磁場の各回転の間一
方の部材から他方の部材へと一方方向にのみバブ
ルを移動させるような形状にされている、検出器
―ダミー検出器機構。 ７ 前記指は180゜より小さい角度で互いに噛合
う、請求の範囲第６項記載の検出器―ダミー検出
器機構。 ８ 前記両部材は共にジグザグ形状にされ、各指
はジグザグ形状に沿つた一連の屈曲部から構成さ
れ、さらに、連続して続く指と指の間において各
部材は十分短くされ、それにより前記バブルが分
解されるのを防止しかつ他方部材へ戻されるのを
防止する、請求の範囲第６項記載の検出器―ダミ
ー検出器機構。 ９ 前記指は前記部材間を走る軸に関して反対方
向に曲線を描き、他方部材の非曲線部分に大きな
吸引性の磁極が誘起されたとき一方部材の曲線部
分において小さな吸引性の磁極が誘起される、請
求の範囲第６項記載の検出器―ダミー検出器機
構。 １０ 前記バブルを引き付ける前記磁極が前記部
材の一方の指のみにおいてのみ誘起されるとき、
前記部材間の抵抗差を感知する手段をさらに含
む、請求の範囲第６項記載の磁気バブル検出機
構。 １１ 各々の部材に少なくとも100個の前記指が
含まれ、かつ各々の部材の長さはその幅の少なく
とも100倍である、請求の範囲第６項記載の検出
器―ダミー検出器機構。 発明の背景 この発明は磁気バブルメモリに関し、特に、こ
のようなメモリにおける磁気バブルの存在を検出
する機構に関する。 バブルメモリの標準的な構成成分のいくつか
は、バブルが存在する平面状の磁性薄膜と、薄膜
上にわたる絶縁層と、絶縁層上にありバブルが移
動する伝搬通路を規定する非対称的なシエブロン
の直列ストリングと、薄膜の平面内で回転してバ
ブルを伝搬通路に沿つて移動させる磁場とであ
る。また、バブルがバブル伝搬通路の部分に沿つ
て移動するときにバブルを検出するために絶縁層
上に１つの機構が配置される。 第１図の参照番号２０はバブルを検出する先行
技術の機構を示す。機構２０は検出器２１と呼ば
れる１つの部分を有し、またそれはダミー検出器
２２と呼ばれるもう１つの部分を有する。バブル
を内包する薄膜の上に存在する絶縁層２３上に検
出器２１およびダミー検出器２３が共に存在す
る。 検出器２１は、接続されない対称的なシエブロ
ン２１ａの約30個の行を含む。それらは第１図の
拡大部分に示される。それらはバブル伝搬通路２
４から受けるバブルを拡大するために動作する。
各々の行には200から300の間のシエブロンが含ま
れる。 ジエブロンの行２１ａに隣接して、互いに接続
される対称的なシエブロン２１ｂの１個の行が存
在する。それらは磁気抵抗材料から構成される。
行２１ｂの隣には、接続されない対称的なシエブ
ロン２１ｃの約４個の行が存在する。それらは拡
大されたバブルを行２１ｂから遠ざけるように移
動させ、かつ最後の行（すなわち、行２１ｂから
最も遠い行）に沿つてバブルを消滅させる動作を
する。 ダミー検出器２２はシエブロンの約３個の行が
占める距離だけ検出器２１から分離される。この
距離は検出器２１とダミー検出器２２とが電磁気
的に相互作用しないようにするために設けられ
る。 ダミー検出器２２は、接続されない対称的なシ
エブロン２２ａの約10個の行を含む。これらのシ
エブロン２２ａは通路２４のようなバブル伝搬通
路からどのようなバブルも受けない。 シエブロンの行２２ａに隣接して、互いに接続
される対称的なシエブロン２２ｂの１個の行が存
在する。この行は磁気抵抗材料から構成される。
また、シエブロン２２ａは決してバブルを受けな
いので、シエブロン２２ｂの抵抗はバブルの不在
を示す基準として作用する。導電性のリード２
２′が行２２ｂに接続されて、その抵抗がそのチ
ツプの外部で検出されることができる。 行２２ｂに隣接して、シエブロン２２ｃの約４
個の行が存在する。それらの機能は、シエブロン
２２ａとともに、１個のバブルも検出器２１によ
つて感知されない場合に、理想的には２１ｂおよ
び２２ｂの抵抗を同一とするために、ダミー検出
器２２ｂの物理的構造と検出器２１の構造とを同
一にすることである。 しかしながら、上述の先行技術の機構２０に関
する１つの問題は、それが非常に大きな空間を占
めることである。典型的には、ダミー検出器２２
によつて占められる面積は、少なくともチツプの
幅×10milsである。その面積は、もしダミー検出
器が必要でないならばバブルを記憶するために用
いることができ、それによつてメモリの記憶容量
を増大させることができるであろう。 機構２０に関するもう１つの問題は、互いに接
続されるシエブロンの行２１ｂおよび２２ｂの抵
抗が、検出されるバブルのパターンに敏感である
ということである。言替えれば、シエブロンの行
２１ｂにおける抵抗は、その行の下のバブルの存
在または不在によつて一意的に決定されないとい
うことである。しかしその代わりに、行２１ｂの
側面に沿つて存在する行におけるバブルの存在ま
たは不在によつて決定される。したがつて、バブ
ルが他の行２１ａおよび２１ｃのすべての下にあ
り、一方行２１ｂの下にバブルが１個も存在しな
い場合、行２１ｂの抵抗は行２２ｂの抵抗と実質
的に異なるであろう。 さらに機構２０に関する別の問題は、シエブロ
ンの行２１ｂおよび２２ｂの抵抗が、その薄膜の
平面内を回転する磁場によつて互いに異なつて影
響されるということである。これは、行２１ｂお
よび２２ｂが互いに離れて存在しているからであ
り、また回転磁場の強度がチツプの中央部におい
てその周辺部よりも強いからである。また、シエ
ブロンの行２１ｂおよび２２ｂは磁気抵抗材料か
ら構成されているので、これらの素子の抵抗はバ
ブルの存在または不在によつて決定されるだけで
なく、また回転磁場の強度によつても決定される
からである。 発明の概要 上述の観点から、この発明の１つの目的は、磁
気バブルメモリにおいてバブルを検出する改良さ
れた機構を提供することである。 この発明の他の目的は、縮小された空間を占
め、検出されるバブルのパターンに対する低減さ
れた敏感性を有し、かつバブルを伝搬する回転磁
場の強度変化に対し低減された敏感性を有する磁
気バブル検出機構を提供することである。 これらの目的および他の目的はこの発明に従つ
て、互いに側面に位置する１対の細長い磁気抵抗
部材から構成され、回転磁場に応答して移動する
磁気バブルを検出する機構を用いて完成される。
この部材は細長く延びる方向に沿つて互いの方向
へ延びて互いに噛合うが接触しない指を有する。
この指は磁場の各々の回転が吸引性の磁極をただ
１個の部材の指において、両方の部材の指におい
て、および他方の部材のみの指においてと順次誘
起させるような形状をしている。したがつて、そ
の磁極がただ１個の部材にのみ存在する場合、部
材間の比較的大きな差の抵抗はバブルの存在を示
し、また比較的小さな抵抗はバブルの不在を示
す。 １つの好ましい実施例において、指が細長く延
びる方向に関して角度45゜±30゜だけ傾斜する。部
材は細長く延びる方向に沿つてジグザグ形状を有
し、各々の指がそのジグザグ形に沿つた一連の回
転から形成される。さらに指は部材間の中心軸の
まわりに反対方向に曲線を描き、そしてその結果
大きな吸引性の磁極が他方の部材の非曲線部分に
誘起された場合、一方の部材の曲線部分において
小さな吸引性の磁極が誘起される。

【図面の簡単な説明】

この発明の様々な特徴および利点は、添付の図
面を用いて詳細な説明の欄において説明される。
第１図は先行技術に従つた磁気バブルを検出する
ための機構を示す。第２図はこの発明に従つた磁
気バブルを検出する機構を示す。第３図は第２図
の実施例における２つの構成部品３１および３２
の拡大図を示す。第４図は第３図の構成部品３１
および３２下を磁気バブルが移動する順序を示
す。第５Ａ図ないし第５Ｆ図は第４図の順序に従
つてバブルを移動させるために回転磁場によつて
構成部品３１および３２において磁極が誘起され
る順序を示す。

【発明の詳細な説明】

この発明の１つの好ましい実施例30が以下に第
２図をまず用いて詳細に説明される。実施例30は
接続されない対称なシエブロン３０ａのいくつか
の行と、細長い磁気抵抗部材３１および３２の１
対３０ｂと、接続されない対称なシエブロン３０
ｃのいくつかの他の行とを含む。構成部品３０
ａ，３０ｂおよび３０ｃは検出されるべきバブル
を内包する磁性薄膜の上に位置する絶縁層３３の
上に存在する。 部材３１および３２は実施例30における主要な
新規な構成部品である。第３図はそれらの物理的
構造をより詳細に示している。そこに示されてい
るように、部材３１および３２は細長く延びる方
向に沿つて互いの方向へ延びる指３１ａ，３２ａ
を各々有する。また、指３１ａは、互いに噛合う
が接触しないようにして指３２ａを挿間される。
さらに、指３１ａおよび３２ａは細長く延びる方
向に関して約45゜の角度３４だけ傾けられる。 また実施例30において、部材３１および３２は
細長く延びる方向に沿つてジグザグ形をしてお
り、指の各々３１ａおよび３２ａがジグザグ通路
に沿つて一連の回転をするようにされる。さら
に、挿間された指の先端は部材間を走る中心軸３
５に関して反対方向に曲線を描き、その結果、一
方の部材の曲線部分は他方の部材の非曲線部分と
ほとんど平行になる。また、第３図に詳細に示さ
れるように、隣接する２つの指（３１ａまたは３
２ａ）を接続する部分の長さが指（３１ａまたは
３２ａ）の長さよりも短くされている。このよう
な形状とすることにより、回転磁場の回転に応答
して磁気バブルは分裂を生じることなく一方方向
にのみ伝達される。 動作時において、検出されるべき磁気バブルは
薄膜の平面内で回転する磁場に応答して、非対称
的なシエブロン３６の直列ストリングに沿つて移
動する。その後、シエブロンの行３０ａは通路３
６から受けたバブルを引伸ばすように作用する。
したがつて、シエブロンの行３０ａの数はバブル
を適当な長さに引伸ばすのに十分であるべきであ
る（たとえば、30個）。 次に、引伸ばされたバブルは細長い部材３１お
よび３２下を移動する。特定的には、回転磁場の
各々の回転の間に、バブルは初めにちようど部材
３１の下を移動する。次に、それは部材３１およ
び３２の両方の指の下を移動する。そして次にそ
れは部材３２のちようど下を移動する。後者の位
置において、部材３１の抵抗はバブルの不在を示
す基準として機能し、一方、部材３２の抵抗は部
材３１の抵抗と比較されてバブルの存在または不
在を示す。 その後、拡大されたバブルは部材３１および３
２から遠ざかる方向へシエブロンの行３０ｃを介
して移動しそこでそれらは消滅する。シエブロン
の４つの行が適当にこの機能を達成する。 上述のことから素子３１はシエブロンの行３０
ａおよび３０ｃとともにダミー検出器として動作
することは明らかである。一方、部材３２はシエ
ブロンの行３０ａおよび３０ｃとともに検出器と
して動作する。したがつて、実施例30は、接続さ
れないシエブロンの分離された行が検出器および
ダミー検出器として必要とされないので、実質的
に低減された空間を占める。 実施例30はまた、両方の部材３１および部材３
２が共に全く同一のパターンに露出されるので、
検出されつつあるバブルのパターンに対し低減さ
れた敏感性を有する。もしたとえば、各々のバブ
ルがシエブロンの行３０ａおよび３０ｃのすべて
の下に存在し、一方、部材３１および３２の下に
全くバブルが存在しないならば、そのときシエブ
ロンの行３０ａおよび３０ｃの下のバブルが部材
３１および３２の抵抗へ影響を与える程度はほぼ
同一であろう。 実施例30は、さらに部材３１および３２が非常
に互いに近接しているので、回転磁場の強度にお
ける変化に対して低減された敏感性を有する。し
たがつて、その磁場の強度における任意の変化は
部材３１および３２の抵抗に対し本質的に同じ量
の影響を及ぼす。 回転磁場４０に応答して細長い素子３１および
３２下をバブルが移動する順序の詳細な図は第４
図に示される。そこでは、参照番号１ないし８は
磁場の様々な方向を示す。また参照番号１′ない
し８′はそれらの磁場の方向に対応する部材３１
および３２下のバブルの位置を示す。すなわち、
磁場が方向１を向いている場合バブルは位置１′
に存在する。また、磁場が方向２を向いている場
合バブルは位置２に存在する。 第４図を観察すれば、磁場が方向１を向いてい
る場合、バブルは部材３１のみの下に存在し、磁
場が方向２ないし６を向いている場合、バブルは
部材３１および３２の両方の下に存在し、さら
に、磁場が方向７を向いている場合、バブルが素
子３２のみの下に存在するということが見られ
る。 その結果、磁場が位置７にある場合、部材３２
の抵抗はバブルの存在または不在を示し、一方、
部材３１の抵抗は常にバブルの不在を示すであろ
う。したがつて、磁場が位置７にあるとき、部材
３１および３２の抵抗はバブルが部材３２下に存
在するかどうかを決定するために比較されること
ができる。 逆に、磁場が方向１を向いている場合、部材３
１の抵抗はバブルの存在または不在を示し、一
方、部材３２の抵抗は常にバブルの不在を示す。
したがつて１つの選択として、磁場が方向１を向
いているとき、部材３１および３２の各々の抵抗
はバブルが素子３１の下に存在するかどうかを決
定するために比較されることができる。 バブルが上述の位置１′ないし８′に沿つて逐次
移動する理由は、第５Ａ図ないし第５Ｆ図を観察
することによつて理解することができる。それら
の図面は、磁場４０の各々の回転に対し、バブル
を引付ける磁極が部材３１のみの指において、部
材３１および３２の両方の指において、他方の部
材３２のみの指においてと順次誘起される理由を
示す。 まず第５Ａ図を参照すれば、磁場４０が方向１
を向いているとき、その磁場は部材３１の指の非
曲線部分に平行であることが見られる。その結
果、磁極は参照番号１″によつて示されるような
それらの指において誘起される。 次に第５Ｂ図は、磁場４０が方向２を向いてい
るとき、その磁場が中心軸に関し曲線を描く部材
３２の指を先端に平行となることを示す。したが
つて、部材３２の指の先端は参照番号２″によつ
て示されるようなバブルを引付ける磁極によつて
磁化されることを示す。同時に、バブルを引付け
る小さな磁極がまた参照番号２″によつて示され
るような部材３１の指の先端部において誘起され
る。 次に第５Ｃ図を参照すれば、磁場４０が方向３
を向いているとき、磁場は部材３２の指の非直線
部分と平行になることが見られる。したがつて、
バブルを引付ける磁極は、参照番号３″で示され
るそれらの指において誘起される。同時に、部材
３１の指の先端もまた磁場に平行となる。さら
に、バブルを引寄せる小さな磁極３″はまたそれ
らの先端部において誘起される。これらの磁極
は、指３１ａの先端の物理的形状が小さいので小
さい。 磁場が方向４を向いているとき、その磁場は部
材３１および３２の両方の指の非曲線部分に関し
て鋭角をなす。その結果、相対的に小さな吸引性
の磁極がそれらの部材の両方の指において誘起さ
れる。そして、これらの磁極は中心軸３５に沿つ
て互いの上で重ね合わせられる。この状態は容易
に見ることができるので特定的には例示されな
い。 次に第５Ｄ図は磁場４０が方向５を向いている
とき、磁場が部材３１の指の非曲線部分と平行に
なることを示す。そのとき、参照番号５″で示さ
れるそれらの指において比較的大きな吸引性の磁
極が誘起される。同時に、その磁場は部材３２の
指の曲線部分と平行であり、したがつて、比較的
小さな吸引性の磁極がそれらの指の先端部に誘起
される。この状態は第５Ｃ図に示される状態とち
ようど反対の状態である。 次に、第５Ｅ図は、磁場４０が位置６にあると
き、その磁場は部材３２の指の曲線部分と平行に
なることを示す。したがつて、磁極６″が示され
るようにそれらの曲線の指の部分において誘起さ
れる。また、磁場が位置６にあるとき、それは部
材３１の曲線の指の先端部の小さな部分と平行で
ある。それゆえ、参照番号６″がまた示すように
そこに小さな磁極が誘起される。 最後に、磁場４０が方向７を向いているとき、
その磁場は部材３２の指の非曲線部分と平行とな
る。したがつて、参照番号７″で示されるそれら
の非曲線の指の部分に磁極が誘起される。 要約すれば、第５Ａ図―第５Ｆ図は磁場４０の
各々の回転に対し細長い部材３１および３２にお
いて誘起される磁極１″ないし７″を示す。また、
それらの磁極１″ないし８″の位置の比較は、第４
図を用いて上で説明されたバブルの位置１′ない
し８′にそれらが対応することを示す。 この発明の好ましい実施例が詳細に述べられて
きた。加えて、しかしながら、多くの変形および
変更がこの発明の性質および精神から逸脱するこ
となくこれらの詳細に対し行なうことができる。
したがつて、この発明は前記詳細に限定されず添
付の請求の範囲によつて規定される。