Канал для продвижения цилиндрических магнитных доменов

 

КАНАЛ ДЛЯ ПРОДВИЖЕНИЯ ЦШШНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНОВ, содержа1ЦИЙ магнитоодноосную пленку, на; которой расположены две группы токопро-; водящих пмн, причем токопроводящие шины первой группы размещены в промежутках между токопроводяп91ми шина в второй группы,, и ферромагнитные аппликации, расположенные над токопроводящими пинами обеих групп и магнитосвязаиные с источником магнитнпго поля управления, о тли ч а ющ и и с я тем, что, целью упрощения канала при одновременном снижении потребляемой, мощности, оси симметрии ферромагнитных аппликаций рас-. положены вдоль токопроводящих шин, причем смежные ферромагнитные аппликации повернуты относительно ДРУГ друга на 180и ranbBaHH4eciKH связаны между собой.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СИИ ЛИР

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ М306РЕТ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУД С1 ВЕННЫЙ HOMHTET СССР

Ш Ю (21) 3534618/24-24 (22) 07.01.83 (46) 30.11.84. Бюп. В 44 (72) Ю.А. Службин, Г.Ф. Темерти и В.А. Хохлов (711 Специальное конструкторско-технологическое бюро Донецкого физикотехнического института АН УССР (53) 681.327.66(088.8) (56) 1. Патент СЩА 0 3866190, кл. 340-1.74, опублик..1979;

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 883970 ° кл. С 11 С 11/14, 1980 (прототип). (54) (57) КАНАЛ ДЛЯ ПРОДВижЕНИЯ ЦИПИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ Д01 ЯНОВ, содержащий магнитоодноосную пленку, на ко..SU„„27003 А торой расположены две группы токопро-.. водящих шин, причем токонроводящне шины первой группы размещены в промекутках между токопроводящиии шинами второй группы„ и ферромагнитные аппликации, расположенные над токопроводящими шинами обеих. групп и магнитосвязанные с источником магнитного поля управления, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения канала при одновременном снижении потребляемой мощности, оси симметрии ферромагнитньм аппликаций рас-; положены вдоль токолроводящих шин, причем смежные ферромагнитные аппликации повернуты относительно друг . а о друга на 180 и гальванически свяФ завы между собой.

1 1127

Изобпетение относится к вычислительной технике и может быть использовано прш .проектировании запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах (ЦИД), например, со ступенчатйм движением информации или с циркуляцией информации.

Известен канал для продвижения

ЩЩ, содержащий магнитоодиоосную йленку и ферромагнитные аппликации, 1б состоящие иэ Т-1 элементов, отделенных друг: от друга зазором; канал управления двумя магнитосвяэанньмт с аппжюкациями катушками, скрещенными относительно друг друга под 15 углом 90 )1 3.

Недостатком известного устройства является повышенное потребление мощности, которое обусловлено наличием потенциального барьера в каждом 2О из зазоров между элементами апппикаций. Величина потенциального барьера в зазоре определяет минимальное значение напряженности плоского вращающего магнитного поля, при котором 25 домен будет продвигаться, и устройства с такой структурой отличаются повышенным потреблением мощности.

Кроме того, такие устройства имеют уменьшенную область устойчивой работы (ОУР} вследствие модуляции диаметра домена при его прохсждении через зазор.

Помимо этого, структура аппликаций с зазором сложна в изготовлении из-за необходимости выдерживать заданные размеры зазоров, меньшие диаметра домена, а наличие двух катушек .8 устройстве усложняет технологию ,сборки и усложняет конструкцию кристаллодержателя для схем, использующих такие каналы.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является канал для продвижения ЦИД, содержащий магнитоодноосную пленку, на которой рас-4 положены ферромагнитные аппликации . рря1чшугольной формы, магнитосвязанные с токопроводящиьж шинами, причем ферромагнитные аппликадии расположены параллельно друг другу, перпеидыку" ™ лярно токонроводящим шинам и таким образом, что одна ферромагнитная .

:аппликация в каждой паре расположена нод,,а другая иад токопроводящей шиной. При пропускании знакоперемен- >> ных импульсов тока то в первую токопроводящую шину, то в, ближайшую другую токопроводящую шину ферромагнит003. 2 ные аппликации, лежащие над и под токопроводящими шинами, последовательно намагничиваются планарной составляющей магнитного поля от тока токопроводящих шин, за счет чего создается магнитостатическая ловушка (2 3.

Недостаток данного канала при использовании era в качестве регистра хранения данных в накопителе ЗУ заключается в технической сложности сопряжения его с каналом ввода-вывода иэ-за необходимости преодоления 1ЩЦ .мест соединения токопроводящих шин.

° Другим недостатком описанного устройства является повышенное потребление мощности. Наибольший градиент продвигающегося поля достигается, когда ЦИД продвигается под суммарным воздействием отталкивающего и притягивающего полюсов ферромагнитных аппликаций. В описанном канале движение ЦИД осуществляется только под действием притягивающего полюса ферромагнитной аппликации, что требует увеличения тока в шинах для обеспечения необходимой величины градиента продвигающего поля.

Кроме того, на краях микросхем, содержащих параллельно расположенные описанные каналы для продвижения ЦИД, возникает Z-компонента магнитного поля, образованного токопроводящими шинами, что приводит к значительному уменьшению области устойчивой работы в крайних двухтрех каналах.

Цель изобретения — упрощение канала при одновременном снижении потребляемой мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в канале для продвижения

ЦИД, содержащем магнитоодноосную пленку, на которой расположены две группы токопроводящих шин, причем токопроводящие шины первой группы размещены s промежутках между токопроводящими шинами второй группы, и ферромагнитные аппликации, расположенные над токопроводящими шинами обеих групп и магнитосвязанные с источником магнитного поля управления, оси симметрии ферромагнитных аппликаций расположены вдоль токопроводящнх шин, причем смежные ферромагнитные аппликации повернуты относительно друг друга на 180 и гальванически связаны между собой.

3 1127

В предложенном канале для продвижения ЦМД выполнение и размещение токопроводящих шин и ферромагнитных аппликаций совместно с указанными связями, в том числе с .источником . внешнего магнитного поля, обеспечивают формирование магнитостатической ловушки, .имеющей в отличие от прототина значительно больший градиент продвигающего поля, и в предложенном устройстве нет элементов, меньиих диаметра ЦИД.

В таком канале формирование магиитостатических ловушек (ИСЛ).обуславливается суммарным воздействием иере-15 менного тока, подаваемого в пыны, и внешнего переменного магнитного поля с заданным сдвигом фазы относительно упомянутого переменного тока. При этом МСЛ, формируемые в соответствующих позициях под ферромагнитными аппликациями, не существуют там постоянно, а образуются в соответствии с изменением намагниченности указанных аппликаций, т.е. в соответствии с изменениями токаи поля. Причем для обеспечения требуемой глубины

МСЛ при суммарном воздействии названных факторов делается возможным уменьшение величины тока управления

МСЛ, формируемых в токовых позициях, расположенных в предложенном канале в месте соединения смежных ферромаг нитных аппликаций, обусловленных . взаимодействием встречных токов в смежных шинах. Предложенный канал делает возможным располсаение смежных шин на любом требуемом расстоянии, меньшем диаметра ЦМД, которое . выбирается из условий достижения

40 максимальной глубины ИСЛ. Так как глубина ИСЛ в предложенном канале. пропорциональна суммарному воздействию встречных токов, для формирования МСЛ заданной глубины можно уменьшить величину тока. управления соот- 4 ветственно в t,5-2 раза (в зависимости от ширины зазора между шиками).

С помощью предложенного канала возможно осуществить встречно-параллельное движение ЦМД, что достигается 50 соответствующим размещением аппликаций. в двух смежных каналах.

На фиг. 1 изображена конструкция предложенного канала; на фиг. 2диаграмма изменения во времени тока 51 управления и поля. управления.

Канал для продвижения ЦМД .(фиг. 1) содержит магнитоодноосную пленку 1, 003 1 на которой расположены две группы токопроводящих шин 2 и 3 и ферромагнитные аппликации 4, разделенные изолирукщими слоями 5. Группа .шин 2 . соединена встречно-последовательно с группой шин 3, которые в каждой из групп соединены между собой параллельно. Группа встречно-последователь-. но соединенных шин 2 и 3 своими зажимами а и bподсоддинена к источнику (не показан) переменного тока

Т-образные ферромагнитные аппликации

4 магнитосвязаны с источником внешнего переменного поля Н, который показан в виде катушки 6, своими зажимами с 3 соединенной с источником питания (не показан). Своими осями симметрий ферромагнитные аппликации 4 совмещены с продольными осями нижележащих шин 2 и 3, повернуты относительно друг друга на 180 и гальванически связаны между собой.

Вдоль оси продвижения доменов изображены позиции А-Г; занимаемые доменом во: время работы предложенного ка" нала для продвижения ЦМД, и анало(! гичные позиции А -Г для такого же канала продвижения ЦМД, смежного с первым, (соответственно позиции

А — Г" для канала на шевронных 7 элементах).

Предложенный канал для продвижения ЦМД работает следующим образом.

Пусть ток положительной полярности поступает на входы а и Ъ шин

2 и 3. При этом в смежных шинах 2 и

3 (например, шины первая и вторая снизу на фиг. 1) токи будут направлены встречно, образуя суммарное магнитное поле, планарная компонента которого намагничивает участки аппликаций 4 в. позиции А, лежащие под соответствующими шинами. Под суммарным воздействием намагннченных.аппликаций 4 и поля встречных токов в нижележащих шинах 2 и 3 в позиции

А образуется МСЛ требуемой глубины; фиксирующая домен, введенньй в канал известным способом. При этом заданная глубина МСЛ в канале будет обеспечена током в шинах, имеющим величину в. 2-2,5 раза меньшую по сравнению с устройством-прототипом.

Через четверть периода (фиг. 2) . сформированное в катушке магнитное поле Н положительной полярности на- магнитит ферромагнитные аппликации

4 в позиции Б и обеспечит в ней

3 ° 1 127003 6 формирование МСЛ той же глубины, что Таким образом, подача в шины переи в позиции А в предыдущем периоде. менного тока и воздействие на канал

В то же время в позиции А суммарное внешнего переменного магнитного поля

/ магнитное ноле будет равно нулю, и с заданным сдвигом фаэй относительно домен легко:переместиться в пози- g переменного тока приводит к продвицию Б. женив ЦМЦ по первому каналу сниву вверх (позиция А-Г). В то же время

В следующем такте продвижения под в смежном канале, по позициям А-Г ЦИД, воздействием встречно-направленных будет продвигаться во встречном натоков в другой паре смежных шин 2 н 10 правлении, что позволит образовать

3 в позиции В сформируется МСЛ ана- петлевой регистр хранения данных. логично ее формированию в позиции А, . При этом взаимное размещение шин при этом намагниченность ферромагнит- 2,. 3 и ферромагнитных аппликаций 4 ных аппликаций в позиции Б стремится позволяет сформировать ИСЛ заданной к нулю, и домен переместиться.в по- $$ глубины,при величине управляющего зицию Г, где ИСЛ формируется анало- тока в проводниках в 2-2,5 раза гично описанной в позиции Б. меньшей по сравнению с прототипом.

1127003

Составитель Ю. Розенталь

Редактор М. Келемеа Техред Т.Дубинчак Корректор И.Эрдейн

Заказ 8747/40 Тиран 574.. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., д. 4/5

» » » филиал IIIIII "Патент", г; Уагород, ул. Проектная, 4