Способ направлеой синхронной передаси информации в тонких магнитных пленках

 

4 ® иайМИИ М i .: : ","АЯ

СПИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Соввтскии

Социалистические

Республик

585757 (6!) Дополнительное к авт, свил-ву— (22} Заявлено 07. 05.76 (21) 2358728/18-24 с присоединением заявки Л (23) Приоритет— (43) ОпубликоЬано 15. 11.78.Бюллетень №42 (4о) Дата опубликования описания 25.11.78

Ы (51) М. Кл 11 С 11/14

Гесуда ствениьа кОмитет

Совета Миииетрав CCCD

M делам изобретений и открытий (53) УДК 628.827., 6 (088.8) Ф. А. Гал, Ю, С. Куликов и В. И. Малютин (72) Авторы изобретении

Ордена Ленина институт проблем управления (71) Заявитель (54) СПОСОБ НАПРАВЛЕННОЙ СИНХРОННОЙ ПЕРЕДАЧИ

ИНФОРМАЦИИ В ТОНКИХ МАГНИТНЫХ ПЛЕНКАХ

Предлагаемый способ относится к области, вычислительной техники и может быть использован при построении произвольных последовательностных логических схем на основе тонких магнитных пленок (ТМП) с управляемым движением плоских магнитных доменов (ПМД) по низкокоарцитивным каналам (НК), окруженным высококоэрцитивным массивом.

Известен способ, основанный на перемещении ПМД в зигзагообразных HK, . то имеющих различный наклон по отношению к направленпю намагниченности высоко- -. коэрцитивного массива вне каналов (1).

Управляемое движение ПМД обеспечивается изменением направления и величи- 15 ны приложенного процвигакицего поля. Ñîхранение доменов обратной намагниченности в- областях НК создается с помощью уцерживающих шин, образукипих локальные поля, противоположные стирающим. При данном способе обеспечивается возможность реверсивного продвижения ийформации в любых, определенных конфигурацией НК, направлениях, создание сдвкгающих регистров, не ограниченных по длине, со сравнительно высокой плотностью и быстродействием, Однако область устойчивой работы зигзагообразных сцвигающих регистров в значительной мере зависит от ширины НК, их ориентации к оси легкого намагничивания (ОЛН), поля 8ННзотропии пленок, что обуславливает малый цивлазон допустимых изменений продвигающих полей.

Способ, наиболее близкий к прецлагаемому, основан на подаче импульсов стирающего и удерживающего магнитных полей, обеспечивающих сохранение цоменов обратной намагниченности, и использование стоп -импульсов поля, ограничивающих рост информационных цоменов регулярными зонами в тактах продвижения (2

При этом информация перемещается по НК, параллельным OJIH, a шины удержания, создающие локальные поля, противоположные стирающим, проходят через регулярные зоны, в которых ПМД ограничен стоп -шинами, 585757 сов поля удержания.

При использовании такого метода цля построения различных синхронных последовательностньи схем обеспечивается воз. можность реверсивного продвижения информации, создание сдвигаюшнх регистров g с высокой областью. устойчивой работы.

Однако при этом возникают технологичес» кие затруднения, связанные с изготовлением шаблона стоп -шин, так как сам рисунок получается довольно сложным и 1у площадь шаблбиа сравнительно большая.

Кроме того, .двухслойная структура шин вызывает определенные трудности при . совмещении слоев„ обуславливает невысокую плотность записи информации из-за и наличия нелокализованньи полей от "стоп-" шин и шин удержания и, слецовательно, ограничивает быстродействие, достигаемое с помощью данного метоца.

Цель изобретения» повышение быстрЫ-3Е цействия и информационной плотности уст ройств на TMrl c HK. то достигается тем, что в ТМП формируют в тонкой магнитной пленке задан ную структуру HK и подают импульсы про- И двигающего магнитного поля по легкой и трудной осям намагничивания тонкой магнитной пленки.

При этом структура HK вместе с продвигающим однородным полем обеспечива» 39 ет либо условия управляемого закрепления и .натяжения боковой стенки ПМД в фиксированной зоне, либо условия продвижения домена путем роста его верхушки в зависимости от полярности импульсов 34 процвигающего поля по трудной оси нами ничивания.

На фиг. 1 (a, б, в, г, д и е) изображен процесс движения домена по НК пленug на фиг. 2 - циаграмма импульсов по- 46 лей, необходимых для продвижения ПМД на фиг. 3 (а, б, в) — примеры использования предлагаемого способа и логических схемах .

Первоначально . вся. пленка 1 с тре 4У буемой структурой НК (см. фиг, 1) намагничена в одном направлении по ОЛН, например, снизу вверх. Далее с помощью шины 2 записи в выбранный канал записывается домен 3 обратной намагниченности (см. фиг. 1, а). Затем к пленке под некоторым углом прикладывается однороц» но продвигающее поле Н„; (см, фиг. 1, б), которое вызывает рост записанного домена в требуемом направлении. Выбор кана. ла структуры (правый или левый Относи тельно канала, в котором записан ПМД)

Определяется .компонентой приложенного поля, направленной вдоль трудной оси H и 1

В результате, во время такта процвижения информационный домен заполняет выбранный участок структуры НК (см. фиг, 1, в), причем дальнейший рост ПМД под действием продвигающего поля ограничивается в точках aa<, и ббпр, так как в этих точках происходит закрепление и натяжение стенок ПМД, а их разрыв и, слецова» тельно, дальнейшее движение домена происходит при поле, значительно превышающем значение поля продвижения Н, По окончании такта продвижения ко всей пленке прикладывается однородное поле стирания Н и одновременно с ним с помощью шин f - поля Н, противоположные Н „. Поле Н „перемагничивает каналы в исходное состояние (за ис ключением участков под шинами, локальные ноля которых Н> препятствуют этому) э т, е» Осуществляет подготавку их к следующему такту продвижения. Таким

Образом, информационный домен соХраняэтся для дальнейшего сдвига (см.фиг. 1г).

B слецукиций такт продвижения компонента Н„, ьаправленная по трудной оси,имеет другое направление, и домен переместится вправо вверх (см. фиг. Х -д), а закрепление боковых стенок домена произой— цет в точках "вв,, и гг .

Затем„ восстанавливается первоначальное состояние HK а ПМД остается под шиной .((см. фиг. 1, e).

Таким образом, осуществляется передача информации вправо, Данный способ передачи информации создает возможность цля продвижения информации в любых, определенных конфигурацией структуры НК, направлениях, а выбранное направление зависит от чередования составляющих по ля продвижения по трудной оси и импульПослецовательность импульсов полей, иеобходимых для обеспечения продвижения информационного домена, приведена на фиг. 2.

Из изложенного принципа работы виц но, что роль компоненты продвигающего поля по трудной оси сводится к тому, чтобы обеспечить преимущественное движение ПМД в требуемом направлении и, поэтому данная компонента является некритичной малой величиной (не оказывает большого влияния на область устойчивой работы устройства), зависящей от дисперсии анизотропии ТМП и геометрических погрешностей изготовления шаблона. Также видно, что используемый рисунок НК

5857 и ТМП, при котором под каналы занимаются только зоны необходимые для хранения ПМД и их распространения во время тактов продвижения (причем зона распространения ПМД довольно мала), обеспе- 9 чивает повышение плотности записи информации и быстродействия.

На фиг. 3 (а, б, в) показаны примеры логических схем, построенных на основе предлагаемого способа. Во всех схемах 11 используется последовательность импульсов, представленная на фиг. 2; причем работа замыкающих участков схем аналогична работе любого участка схемы, приведенной на фиг. 1. Н

На фиг. За показана схема шестираз,рядного регистра, в котором продвижение информации осуществляется слева направо;- на фиг, 3 б изображена схема двух,входового запоминающего триггера, реа лизующего функцию:

= (с4 Z ) а

Работа замкнутого контура этого триг- гера аналогична работе одноразрядного ® замкнутого регистра. Сигнал, поступающий на вход с, циркулирует в триггере до поступления сигнала на вход с3 схемы

ЗАПРЕТ" 4. Этот сигнал препятствует

:движению информационного домена по кон-Зв

;туру, т, е. переводит триггер в нулевое Состояние, На фиг. 3, в показана схема, реализующая последовательностные логические

Z„= (О+Э)са!

33

2 =Me

Схема состоит из простейших элементов ИЛИ 5, И 6, 7, и ЗАПРЕТ 8. Сигналы на выходе схемы появляются с за-:. 46

57

6, держкой на три такта по отношению к ! входным переменным, причем последние могут поступать через один такт продвижения.

Использование предлагаемого способа направленной синхронной передачи информации обеспечивает по сравнению с известными способами повышение плотности записи информации; повышение быстродействия передачи информации; большую область устойчивой работы, определяемую в основном, только допустимым диапазоном продвигающих полей по ОЛН; упрощение технологического процесса, обусловленное однослойной структурой проводников.

Ф ормула изобретения

Способ направленной синхронной передачи информации в тонких магнитных пленках с ниэкокоэрцитивными каналами, основанный на подаче импульсов стирающего и удерживающего магнитных полей, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью. повышения быстродействия и информационной плотности, формируют в тонкой магнитной пленке заданную структуру низкокоэрцитивных каналов и подают импульсы продвигающего магнитного поля по легкой и трудной осям намагничивания тонкой магнитной пленки1

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Ярюсь R.3 Эо паю Флрргорода11on

ИцИ I egiste .

Патент США N 3.438.016, кл, 340174, 1970.

2; Авторское свидетельство СССР

Хю 347795, кл. Cj 11 С ll/14, 1972.

585757

Составителв Ю. Розенталв

Редактор Т, Колодцева, Техред H. Андрейчук Корректор С. Гарасиняк

Заказ 6598/52 Тираж 675 Поднисное

UHNHnH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-335, Раушская наб., д., 4/5

Филиал ДПД Патен, г. Ужгород, ул, Проектная, 4