!^и5лиот;кл

О П И С А Н И Е 368644

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства ¹

М. Кл. 6 1lс 11/14

Заявлено 25,XII.1969 (№ 1388680/18-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 26.1.1973. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания З.IV.1973

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 539.216 2(088.8) Авторы изобретения

В. М. Галанский, В. В. Звягинцев и Ю. В. Остапенко

Институт кибернетики AH Украинской ССР

Заявитель

МАГНИТОПЛЕНОЧНАЯ ЗАПОМИНАЮЩАЯ МАТРИЦА

Изобретение относится к запоминающим устройствам электронных цифровых вычислительных машин. Матрица используется при изготовлении магнитоплено оных накопителей быстродействующих запоминающих устройств.

Известны магнитопленочные запоминающие матрицы ic плоскими однослойными магнитными пленочными элементами, преимущесгвснно прямоугольными, скомпонованными вместе с управляющими проводниками (B виде мас ива на диэлектрической или металлической подложке.

Управляющие, проводники можно выполнять в виде отдельных проводниковых IIIJIBT па тонкой диэлектрической,,например полиэтилентерефталатной пленке, а затем совмещать с пленочными элементами. Их можно также наносить вместе с магнитными пленками методом вакуумной конденсации в виде монолитного неразборного блока. Таким матрицам с од нослойными плоскими магнитопленочными элементами присущ ряд недостатков, обусловленных действием размагничивающих полей вследствие незамкнутости магнитной системы плооких элементов. Прежде всего эги поля c) щественно ограничивают возможности уменьшения размеров элементов, в результате чего плотность хранимой информации оказываегся небольшой. Особенно это характерно для матриц на стеклянных подложках, в которых ми;пгмально возможное расстояние между пленочных;и элемснтамп вследствие большой толщины подложек (100 — 200 мкм) ограничивается эффектами взаимодействия элементов через их собственные поля рассеяния, а также поля рассеяния управляющих проводников.

Во-вторых, размагничивающие поля и поля рассеяния существенно ухудшают рабочие (токовые) характеристики матриц, в резуль10 тате чего уменьшается область устойчивой работы матриц по токам управления.

Для устранения отмеченных недостатков матриц с плоскими однослойными магнитопленочными элементами были предложены матриlS цы с двуслойцымп пленочными элементами типа плоского тороида с частичным замыканием потока по оси легкого намагничивания либо с замыканием потока одновременно по осям легкого и трудного намагничивания.

2о Наиболее важной задачей является обеспечение замыкания потока вдоль оси легкого намагничивания .пленочного элемента, поскольку ухудшение рабочих характеристик матриц при длительном храпении информации вызывает25 ся прежде всего разхтагничивающивти полями, соответствующими остаточным состояниям намагниченности элементов вдоль оси легкого намагничивания. В одной из известных конструкций многослойные элементы с замыка30 нием потока вдоль оси легкого намагничивания образуются при последовательном осаждении на подложку диэлектрических, магнитных и металлических немагнитных слоев через маски, а также с применением фотолитографии.

Цель изобретения — улучшение электрических и технологических характеристик матрицы: Достигается она тем, что толщина подложки предлагаемой матрицы берется на один порядок меньше геометрических размеров магнитных слоев в плоскости подложки.

Предлагаемая матрица изображена на фиг. 1; на фиг. 2 — а — б представлены временные диаграммы управляющих токов.

Матрица содержит электропроводящую подложку — фольгу 1 (мед ную или алюминиевую), металлические или диэлектрические подслои 2 и 8, сглаживающие,неровности поверхностей фольги; магнитные слои 4 и 5, осаждаемые через маски или вытравливаемые из сплошных пленок.

Поверх фольги с осажденными на нее магнитными слоями уложены разрядные проводники б, изготовленные фотолитографиче-ким способом на основе диэлектрической, например полиэтилентерефталатной, пленки 7. Размеры проводников и расстояние между ними совпадают с размерами магнитных слоев и расстояниями между ними вдоль оси легкого намагничивания (о.л.н.). С одного конца разрядные провод ники подсоединены к фольге прижимом или пайкой (сваркой) и образуют вместе с фольгой в местах расположения магнитных слоев полосковые линии, используемые в качестве разрядных линий и линий для съема считанных сигналов. К противоположным разомкнутым концах этих линий подключают разрядные формирователи токов записи и усичители считывания. Мапнитные слои, расположенные на фольге, вместе с разрядными проводниками охвачены с обеих сторон адресными проводниками 8, образующими адресные полосковые линии выборки, основанием для которых служит диэлектрическая пленка 9, Ширина адресных, проводников и расстояние между ними совпадают с размером магнитных слоев и расстоянием между ними вдоль оси трудного намагничивания (о.т.н.) . К разомкнутым концам адресных линий, подключают формирователи адресных токов.

Одно из основных условий работоспособности матриц с замыканием потока — правильный выбор толщины прослойки между магнитными слоями. Так как края, перпендикулярные направлению оси легкого намагничивания этих слоев, разделены немагнитным промежутком, то для эффективного замыкания потока суммарная толщина электропроводящей фольги 1 и подслоев 2 и 8 должна быть существенно меньше геометрических размеров магнитных слоев в направлении замыкания потока.

В предлагаемой матрице расстояние между магнитными слоями 4 и 5 запоминающих элементов определяется толщи ной фольги, кото55

65 изготовление магнитных слоев с одинаковыми воспроизводимыми магнитными,и токовыми характеристиками. Возможность контроля этих характеристик после изготовления отдельных матнитных слоев позволяет исключить брак, возникший при изготовлении первого магнитного слоя.

Матрица работает следующим образом.

При записи двоичной информации под воздействием поля Н„создаваемого током, протекающим по выбранной адресной линии, намаграя может быть выбрана в пределах 10—

50 мкм, чем обеспечиваются условия для хорошего замыкания магнитного потока слоев в широком диапазоне их линейных размеров.

Толщина диэлектрических (металлических) подслоев 2 и 8 может быть в пределах нескольких, микрон.

Оса?кдение магнитных слоев по обеим сторонам фольги позволяет устранить вредное

10 влияние массивной металлической подло?кки прототипа, поскольку постоянная времени прохождения потоком фольги на порядок меньше постоянной времени,прохо?кдсния, чем массивной металлической подложки. Кроме того, при

15 расположении, тонкой электропроводящей фольги между магнитными слоями через фольIy проходит главным образом нормальная составляющая потока рассеяния магнитных слоев. Что касается его тангенциальной состав20 ляющей, обусловливающей вредное влияние металлической подложки, то QHB сравнительно мала, так как толщина фольги меньше глубины проникания потока рассеяния. В связи с этим поля, связанные с влиянием фольги на

25 рабочие характеристики предлагаемой матрицы, пре небрежимо малы, а их действие заканчивается за время установления управляющих токов.

Предлагаемая матрица не нуждается в

30 разрядном проводнике между магнитными слоями элементов, поскольку его функции выполняет фольга, .которая служит также подложкой для магнитных слоев. Вместе с ем значительно уменьшено количество контактов, 35 неооходимых при последовательном соединении матриц по разрядам в процессе сборки накопителя с целью увеличения количества адресов. Так, при:последовательном соединении двух матриц-прототипов общее число контак40 тов равно и+ 1 (количество разрядных проводников между двумя магнитными слоями плюс общий контакт между подложками).

При аналогичном соединении двух матриц предлагаемой конструкции необходим только

45 один контакт между фольгой этих матриц.

Очевидно, что уменьшение количества электрических конта ктов, помимо упрощения процесса изготовления, позволяет повысить надежность матрицы.

50 Так как магнитные слои осаждаются на одинаковые поверхности (подслои одинаковой толщины из одного и того же материала,по обеим сторонам фольги, нанесенные при одинаковых условиях), существенно упрощается 368644

8 У 5

7 2 ниченности Il и I» обоих магнитных слоев всех элементов внутри выбранной адресной личии устанавливаются в одном направлении оси трудного .намагничивания. Этот момент изображен на фиг. 2, а и б для «1» и «0»вЂ” исходных состояний одного выбран ного элемента, отождествляемых с направлением намагниченности (левосторонним или правосторонним соответственно) по эллипсу, образуемому двумя магнитными слоями элемента и немагнитньгми зазорами между ними. На фиг. 2, в представлена временная диаграмма управляющих токов — адресного и разрядного. Перед отключением адресного тока по разрядным линиям пропускается, разрядный ток записи, полярностью которого определяется направление разрядного поля записи Нр (правое или левое) вдоль оси легкого намагничивания элемента и, следовательно, записываемая («О» или «1») информация. В момент отключения адресного тока намагниченность псрвогo магнитного слоя, расположен ного внутри разрядной линии под воздействием поля Н» создаваемого током, протекающим

Ilo этой линии, в зависимости от того. за писывается в элемент «О» или «1», вращается со,мветственно по чаooaoA стрелке или против нее

При этом нама ниченность второго магнитного слоя, расположенного вне разрядной линии, под воздействием поля рассеяния первого магнитного слоя вращается в направлении, противоположном направлению вращения первого магнитного слоя, т. е. против часовой стрелки при записи «0» и по часовой стрелке при записи «1». По окончании записи, чему соответствует отключение разрядного тока (фиг. 2, в) намагниченности слоев элемента оказываются ориентированными в противоположных направлениях вдоль оси легкого намагничивания, чем обеспечивается замыкание потока при хранении информации. Как следует из фиг. 2, а и б, единичное и нулевое состоя ния намагниченности элемента отличаются направлением намагниченности по эллипсу, 10 образуемому двумя магнитными слоями и,немагнитными зазорами между ними.

Сигнал считывается на переднем фронте адресного тока при вращении намагниченностей обоих слоев элемента из остаточного состоя15 ния вдоль оси легкого намагничивания к направленшо трудной оси. Такое вращение сопровождается изменением потока, проходящего через плоскость разрядной линии, от его полного значения +-Ф до нуля и выделением

20 на разрядной линии полезного сигнала. Сигналы считанных «1» и «0» различаются,полярностью.

Предмет изобретения

Маг птопленочная запоминающая матрица, состоящая из электропроводящей подложки, по обеим поверхностям которой расположены пленочные магнитные слои разрядных и ад30 реоных полосковых линий выборки, отличающаяся тем, что, с целью улучшения ее электрических и технологических характеристик, толщина подложки на один порядок меньше геометрических размеров магHHTHblx слоев

35 в плоскости подложки.

368644

„0

O.n u

Фиг 2

Редактор Б. Федотов

Заказ 740/15 Изд. ¹ 170 Тираж 576 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открьпий прп Совсте Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель В. Гордонова

Текред Т. Ускова

Корректоры: О. Усова и Л. Чуркина