Репликатор цилиндрических магнитных доменов

 

РЕПЛИКАТОР ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНОВ, содержа- ; щий магнитоодноосную пленку, на которой расположены входной и выходной каналы продвижения цилиндрических магнитных доменов из С-образных пермаллоевых аппликаций и токопроводящая шина, выполненная в одном слое с С-образными пермаллоевыми аппликациями каналов продвижения цилиндрических магнитных доменов, отличающийся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, он содержит в выходном канале продвижения цилиндрических магнитных доменов две дополнительные Т-образную и J-образную пермаллоевые аппликации , а во входном канале продвижения цилиндрических магнитных доменов - дополнительную С-образную пермаллоевую аппликацию , центр которой соединен токопроводящей шиной с дополнительной Т-образной пермаллоевой аппликацией выходного канала продвижения цилиндрических магнитных доменов, причем дополнительная j-образная пермаллоевая аппликация расположена между дополнительной С-образной пермаллоевой аппликацией и вершиной дополнительной Т-образной пермаллоевой аппликации и магнитосвязана с токопроводящей шиной. (Л 00 САЭ 1чЭ СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК э(59 G 11 С!114

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3530462/18-24 (22) 29.12.82 (46) 30.03;84. Бюл. № 12 (72) В. И. Сергеев и А. И. Холопкин (53) 681.327.66 (088.8) (56) l. IEEE Traris. Magn., V. MAG — 14, 1978, № 2, р. 46.

2. IEEE Trans. Magn., V. NAG — 14;

1978, № 2:, р. 312 (прототип). (54) (57) РЕПЛИКАТОР ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНОВ, содержащий магнитоодноосную пленку, на которой расположены входной и выходной каналы продвижения цилиндрических магнитных доменов из С-образных пермаллоевых аппликаций и токопроводящая шина, выполненная в одном слое с С-образными пермаллоевыми аппликациями каналов продвижения цилиндрических магнитных доменов, отличаю4

„„SU„„1083231 А и(ийся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, он содержит в выходном канале продвижения цилиндрических магнитных доменов две дополнительные Т-образную и J -образную пермаллоевые аппликации, а во входном канале продвижения цилиндрических магнитных доменов — дополнительную С-образную пермаллоевую аппликацию, центр которой соединен токопроводящей шиной с дополнительной Т-образной пермаллоевой аппликацией выходного канала продвижения цилиндрических магнитных доменов, причем дополнительная 1-образная пермаллоевая аппликация расположена между дополнительной С-образной пермаллоевой аппликацией и вершиной дополнительной Т-образной пермаллоевой аппликации и магнитосвязана с токопроводящей Я шиной.

1083231

Из >бретгнне относится к вычислительэ и гсхнике H автоматике и может быть ь пользонано н запоминающих устройствах, н которых носителями двоичной информации являются цилиндрические магнитные домены (ЦМЛ).

Известен переключатель ЦМД, содержащий магнитоодноосную 4пленку, на которой расположены входной и выходной каналы продвижения доменов, образованные из Т-, и J-образных апплйкаций, и токопроводящая шина управления устройством, выполненная в одном слое с аппликациями каналов продвижения. Токопроводящая . шина осуществляет переключение ЦМД из входного канала в выходной (1).

Известное устройство обладает следующими недостатками: низкая область устой.чивой работы как каналов продвижения

ЦМД, так и функционального узла — переключателя доменов; повышенное энергопотребление, связанное с высоким электрическим сопротивлением управляющей шины; ограниченность функциональных возможностей (переключатель может только переключать ЦМД без реплицирования последних; ограничение размеров сечения управляющей шины (в сторону уменьшения), связанное с электромиграционной стойкостью материала шины, не позволяющее использовать данное устройство в накопителях с доменами диаметром меньше 2 мкм.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является репликатор ЦМД, содержащий магнитоодноосную пленку, на которой расположены. входной и выходной каналы продвижения доменов, содержащие С- и Т-образные пермаллоевые аппликации, и токопроводящая шина, выполненная в одном слое с аппликациями каналов продвижения. Токопроводящая шина выполняет функции растяжения, реплицирования и переключения ЦМД (2).

Однако известное устройство обладает недостатком, связанным с малой областью устойчивой работы репликатора ЦМД в режиме переключения ЦМД. Переключение

ЦМД только при низких полях смещения

Н. При больших полях смещения для переключения ЦМД требуется подавать в управляющую шину импульсы тока высокой амплитуды, так как наводимый внешним полем управления Н„магнитный полюс на

С-образной аппликации входного канала недостаточен, чтобы захватить ЦМД и растянуть его с Т-образной аппликации входного канала. В результате этого даже при выборе оптимального расстояния между С- и Т-образными аппликациями при повышенном поле Н,„и, соответственно, повышенной амплитуде тока домен не переключается, а коллапсирует в зоне переключения. Этот недостаток является существенным при работе репликатора ЦМД совместно с генератором и датчиком считывания ЦМД, поскольку общая область устойчивой работы доменного накопителя резко снижается (почти на 50 /р по сравнению с другими узлами и элементами). Проходящие по управляющей шине импульсы тока высокой амплитуды, создавая требуемое магнитное поле для растяжения, реплицирования и переключения ЦМД, ограничивают (в сторону уменьшения) реальные размеры сечения управляющей шины.

Этот недостаток черезвычайно существенный

10 в устройствах с малыми размерами ЦМД, в которых сечение управляющей шины не обеспечивает прохождение импульса тока требуемой плотности. Кроме того, управляющие импульсы тока высокой амплитуды увеличивают потребляемую мощность устрой ства.

Цель изобретения — снижение потребляемой репликатором ЦМД мощности.

Поставленная цель достигается тем, что репликатор ЦМД, содержащий магнитоод20 ноосную пленку, на которой расположены входной и выходной каналы продвижения

ЦМД из С-образных пермаллоевых аппликаций и токопроводящая шина, выполненная в одном слое с С-образными пермаллоевыми аппликациями каналов продвижения

ЦМД, содержит в выходном канале продвижения ЦМД две дополнительные Т- и 3-образную пермаллоевые аппликации, а во входном канале продвижения ЦМД вЂ” дополнительную С-образную пермаллоевую аппликацию, центр которой соединен токопроводящей шиной с дополнительной Т-образной пермаллоевой аппликацией выходного канала продвижения ЦМД, причем дополнительная

Э-образная пермаллоевая аппликация расположена между дополнительной С-образной пермаллоевой аппликацией и вершиной дополнительной Т-образной пермаллоевой аппликации и магнитосвязана с токопроводящей шиной.

На фиг. 1 представлена конструкция реп4О ликатора ЦМД; на фиг. 2 — этапы продвижения ЦМД и фазовая диаграмма импульсов тока, пропускаемых по управляющей шине в режиме реплицирования ЦМД.

Устройство содержит магнитоодноосную пленку. 1, на которой расположены входной

4> канал 2 продвижения ЦМД с дополнительной С-образной пермаллоевой аппликацией 3, выходнои канал 4 продвижения ЦМД с дополнительными Т- и J-образной пермаллоевыми аппликациями 5 и 6, токопроводящая шина 7. Т-образная аппликация 5 магнитосвязана с С-образной аппликацией 8, а дополнительная С-образная аппликация 3 магнитосвязана с С-образными аппликациями 9 входного канала 2 продвижения ЦМД.

Вектор 10 управляющего поля Н вращается в плоскости пленки 1 против часовой стрелки.

Репликатор работает следующим образом.

1083231

На фиг. 2 а-д показано расположение информационных доменов во входном и выход.ном каналах продвижения ЦМД. При вращении поля Н у, (фиг. 2 а и 6) домен Д продвигается по дополнительной С-образной аппликации 3 входного канала продвижения ЦМД. В тот момент, когда домен Д» занимает позицию, показанную на фиг. 26, в шину 7 подается короткий (0,1 — 0,2 мкс) импульс тока i1 (фиг. 2в) с амплитудой 20 мА и такой полярности, при которой домен Д растягивается по верхней границе шины и захватывается притягивающим полюсом дополнительной Т-образной аппликации 5 выходного канала. При дальнейшем повороте вектора поля H„> на 90 (фиг. 2г) растянутый домен одним концом продвигается по

Т-образной аппликации 5, а другим — по дополнительной С-образной аппликации 3 входного канала, еще больше растягиваясь и образуя узкую гантель между шиной 7 и концом Х-образной аппликации 6 выходного канала 4. При пониженных полях Н,„ (почти до 70О/О всей области устойчивой работы по полю смещения) растянутый домен реплицируется под воздействием сильного отталкивающего домен полюса J-образной аппликации 6.

В области повышенных полей смещения

Нем,в шину 7 подается короткий (50—

100 нс) импульс тока iz обратной полярности и небольшой амплитуды (10 — 15 мА), которь.й только разрезает узкую гантель растянутого домена и не действует на домен, 4 расположенный на вершине Т-образной аппликации 5 выходного канала. Растянутый домен Д делится «а два: Д, и Д, (фиг. 2д);

Д следует в выходной канал 4, а Д про-. должает продвигаться по входному кайалу 2 продв и жени я ЦМД.

На фиг. 2е показана фазовая диаграмма импульсов тока, пропускаемых по шине 7 в режиме растяжения ЦМД и реплицирования растянутого домена. Величины ампли10 туды управляющих импульсов тока, приведенные на фиг. 2е, соответствуют устройствам, выполненным на кальций-германиевой пленке феррит-граната с доменами диаметром 1 мкм, полем коллапса Н = 300—

320 Э и намагниченностью насыщения материала 4fM, = 640 — 680 Гс.

В предлагаемом репликаторе повышение надежности достигается за счет существенного снижения амплитуды управляющих импульсов тока, пропускаемых по токопроводящей шине, исключающего электромиграцию .материала шины, а также за счет увеличения области устойчивой работы устройства в повышенных полях смещения.

Снижение амплитуды управляющих импульсов тока значительно уменьшает потреб25 ляемую мощность репликатора. ,Предлагаемый репликатор ЦМД выполнен в одном слое пермаллоя, не требующем, сложной технологической операции совмеще- ния слоев, и может быть успешно применен в однослойных накопителях большой емкости с ЦМД диаметром 1 мкм.

1083231

Уюу

Составитель Ю. Розенталь

Редактор Е. Кривина Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 1761/45 Тираж 575 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам .изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4