Устройство для продвижения цилиндрических магнитных доменов

 

Союз Советскик

Соцмалмстмческмк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

rii>883970 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22}Заявлено 03 ° 03.80 (21) 2884751/18-24 (51)М. Кл. с прнсоелинением заявки РЙ

G 11 С 11/14 гасударственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (2В } Приоритет

Опубликовано 23 ° 11 ° 81. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 23. 11.81 (53) УДК 681. 327..66(088.8) (72) Автор изобретения

Г.С.Кринчик

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени государственный университет им. M.Â.Ломоносова (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОДВИЖЕНИЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ

МАГНИТНЫХ ДОМЕНОВ!

15

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД).

Известно устройство для продвижения ЦМД, содержащее магнитную пленку с ЦМД, одинаковые прямоугольные магнитные аппликации и систему создания магнитного поля, выполненную в виде двух расположенных под прямым углом друг к дРуГу катушек, охватывающих всю магнитную пленку с ЦМД. Постепенный переход усиленного магнитного о полюса с одной прямоугольной аппликации на соседнюю при вращении магнитного поля приводит к продвижению

ЦМД по схеме (1), Недостатки устройства состоят в ограничении по быстродействию и в сравнительно большом энергопотреблении устройства и связаны с использованием способа продвижения ЦМД вращающимся магнитным полем общим для всех аппликаций, что приводит к существенному скин-эффекту в намагничивающей обмотке и к потерям на вихревые токи.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для продвижения

ЦМД, которое содержит магнитоодноосную пленку, на которой расположены ферромагнитные аппликации прямоугольной формы, магнитосвязанные с токо-. проводящими шинами(21 .

Это устройство снимает ограничение по быстродействию, но имеет недостаточно высокую плотность записи информации, сравнительно высокое энергопотребление, и по этой причине, в частности, плохо сопрягается с полупроводниковыми маломощными питающими устройствами в интегральном исполнении.

Цель изобретения — повышение плотности записи информации в устройстве для продвижения ЦМД.

Поставленная цель достигается тем, что ферромагнитные аппликации прямоугольной формы расположены параллельно друг другу и перпендикулярно токопроводящим шинам и смещены попарно относительно друг друга, причем расстояние от одного конца ферромагнитной аппликации до ближайшего конца смежной ферромагнитной аппликации меньше, чем расстояние до другого конца той же ферромагнитной аппликации, причем одна ферромагнитная аппликация в каждой паре расположена под, а другая — над токопроводящей шиной.

На фиг. 1 изображена принципиаль ная схема предлагаемого устройства, на фиг,2 и 3 приведены некоторые варианты его конструктивной реализации, Устройство для продвижения ЦИД (фиг.1)содержит магнитоодноосную пленку I с ЦМД II, на которой расположены ферромагнитные аппликации 11.I прямоугольной формы, магнитосвязанные с токопроводящими шинами 1У и отдельные от них изолирующим слоем 1 .

Ферромагнитные аппликации III образуют четные и нечетные горизонтальные строки и смещены попарно друг относительно друга. Токопроводящие шины 1У соединены в две подсистемы, состоящие из четных и нечетных шин, так что положительные и отрицательные импульсы тока ), и могут подаваться независимо в эти подсистемы.

Шины 1У подключены к импульсному источнику питания (не изображен

Цифрами 1-5 и 1 -5 изображены позиции, занимаемые ЦМД во время работы устройства.

Одна из ферромагнитных аппликаций

III в каждой паре расположена под, а другая - над токопроводящей шиной 1У.

В результате при работе устройства (фиг,1) ЦИД двигаются вверх вдоль каналов продвижения 1-5 и вниз вдоль каналов продвижения 1-5 .

1» (Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Пусть положительный импульс тока поданный в первую токовую подсистему, намагничивает правый конец нижней слева аппликации III ax, что магнитный полюс, образовавшийся при этом, обеспечивает создание устойчивого положения 1 для ЦИД. После подачи в ту же подсистему отрицатель ного импульса тока lt эта, аппликация

4 перемагнитится, положение E для ЦМ, станет неустойчивым, однако при этом благоприятным образом для притяжения

EO

Зо

5О

ЦМД намагнитится правый конец расположенной сверху соседней аппликации, и ЦМД перейдет в устойчивое положение 2. Подача затем отрицательного импульса тока i2 во вторую подсистему заставит ЦМД перейти в положение 3, подача положительного импульса тока i2 в эту же подсистему переведет ЦМД в положение 4, наконец, очередная подача импульса 1 переведет ЦМД в положение 5.

Таким образом, подача в токопроводящие шины 1У последовательности импульсов тока, —,,,,, приведет к продвижению ЦИД снизу вверх по каналу, расположенному между шинами и 1 через положения 1-5 из положения 1 в эквивалентное положение 5. Легко видеть, что та же последовательность импульсов тока i,-it-,ii,i,ii приведет к продвижению ЦИД сверху вниз вдоль канала, расположенного между шинами Iz и i через положения

1, 2, 3, 4, 5 ... что и требуется для нормального функционирования доменопродвигающей схемы. Замена указанной последовательности импульсов тока последовательностью,,,— а,-,, приведет к движению ЦИД в обратном направлении, т.е. сверху вниз вдоль каналов 1-5 и снизу вверх вдоль каналов 1-5 .

Указанное продвижение ЦМД осуществляется таким путем только в том случае, если при переключении управляющих импульсов тока в шинах притяжение магнитного полюса, образовавшегося на ближайшем конце соседней аппликации, окажется для данного ЦИД сильнее, чем притяжение полюса, образовавшегося на противоположном конце той же аппликации. Это условие обеспечивается тем, что расстояние от данного конца аппликации до ближайшего конца смежной аппликации делается меньшим, чем соответствующее расстояние до противоположного конца той же самой аппликации. Обеспечить выполнение указанного условия несложно, поскольку зазор между соседними аппликациями по вертикали не только можно уменьшить до нуля, но даже допустить перекрытие этих аппликаций, при этом рабочие характеристики устройства даже улучшатся.

883970

Формула изобретения

50

Плотность записи информации в предлагаемом устройстве можно увеличить на 253, если исключить из устройства одну из каждых четырех строк ферромагнитных аппликаций, приходящихся по вертикали на одну элементарную ячейку хранения информации (помечена на фиг.1 штрих-пунктиром). Результат указанного изменения представлен схематически на фиг.2. Токо- 10 проводящая шина 1У запитывает по-прежнему по две парных аппликации III и 111, приходящихся на одну элементарную ячейку хранения информации. Токопроводящая же шина 1У" теперь запитывает уже в расчете на одну ячейку информации только одну непарную ап1)1 пликацию 1f Г. В нижней части фиг.2 показан разрез изображенного участка канала продвижения ЦМД по линии

А - А.

Прямое продвижение ЦМД вдоль канала(фиг. 2) снизу вверх осуществляется следующей последовательностью

I токовых импульсов: 1,,-1„-1,,1„-1,,-, а обратное, сверху вниз - последовательностью-11)-1„11,-11,-11,11. Продвижение ЦМД в данном случае осуществляется не по четырехтактной, а по трехтактной схеме, поскольку продвижение ЦМД через одну ячейку хранения информации происходит при подаче в токопроводящие шины трех импульсов тока, а не четырех, (фиг.1) . Легко видеть, что если в схеме (фиг.1) в расчете на две элементар35 ные ячейки хранения информации приходится четыре аппликации, на те же две элементарные ячейки (фиг. 2) приходится уже только три аппликации, что ведет к увеличению плотности

40 записи информации и быстродействия устройства.

Однако это устройство (фиг.2) является одноканальным. Если просто убрать из многоканальной схемы (фиг.1) одну строку ферромагнитных аппликаций из четырех, то подача указанной выше трехтактной последовательности импульсов тока 11,-1„-i»,i,... обеспечивающий продвижение ЦМД снизу вверх вдоль каналов 1-5, не обеспечивает продвижение ЦМД вдоль каналов 1-5 сверху вниз. Следует заметить, что этого продвижения и, следовательно, многоканальности схемы можно добиться за счет некоторого усложнения технологии, а именно, если выполнить непарную ферромагнитную anпликацию III" èç двух частей (фиг.3), одна из которых, направленная в сторону каналов 1-5, расположена под токопроводящей шиной, а вторая, направленная в сторону канала 1-5, расположена над токопроводящей шиной

1У.

Отличительная особенность устройства (фиг.1) состоит в том, что продвижение ЦМД по паре соседних каналов осуществляется запиткой только трех токопроводящих шин микротоковой системы - двух шин с током 1, и одной с током i» . Если же ограничиться рассмотрением только одного канала продвижения ЦМД (фиг.1 или фиг.2), продвижение ЦМД по этому каналу осуществляется с помощью только двух индивидуальных токопроводящих шин с независимым питанием каждой шины токовыми импульсами 11 и

Предлагаемое устройство допускает индивидуальное питание только того участка всего устройства магнитной памяти на ЦМД, в который в данный момент времени вводится или с которого считывается информация. Питание остальных бездействующих участков, остальных петель памяти может быть отключено. Поэтому при организации, например, 5-мегабитного модуля памяти по схеме 2500 петель х 2 Кбит энергопотребление модуля можно снизить примерно в две с половиной тысячи раз.

Дальнейшее снижение энергопотребления можно получить, переходя к коротким импульсам тока.

Указанное снижение энергопотребления устройства приводит также к тому преимуществу, что устройство легко сопрягается с маломощными полупроводниковыми питающими устройствами в интегральном исполнении.

Устройство для продвижения цилиндрических магнитных доменов, содержащее магнитоодноосную пленку, на которой расположены ферромагнитные аппликации прямоугольной формы, магнитосвязанные с токопроводящими шинами, отличающееся темчто, с целью увеличения плотности записи информации, ферромагнитные аппликации прямоугольной формы расположены параллельно друг другу и перпендикулярно токопроводящим шинам и смещены попарно относительно друг друга, причем расстояние от одного

883970

Я-A

Фиг Z

«щ «>It

/// ///

ФисЗ

Составитель 10.Розенталь

Н.Пушненкова Техред О.Легеза Корректор Н.Швыдкая

Редактор

Заказ

10240/77 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная 4

> конца ферромагнитной аппликации для ближайшего конца смежной ферромагнитной аппликации меньше чем рас> стояние до другого конца той же ферромgãíèòíoé аппликации, причем одна ферромагнитная аппликация в каждой паре расположена под, а другая над токопроводящей шиной.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Н . 3534347,кл.340- 174, опублик 1970.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2868235/18-24, кл. G 11 С 11/14, 08.01.80, (прототип).