JPS5812673B2 - 磁気バブルドメイン装置用１↓−レベルスイツチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 （１）発明の分野 この発明は一般に磁気バブルドメイン装置に向けられる
ものであり、かつ特に、磁気バブルドメインシステムと
ともに用いるための１−レベルスイッチに向けられる。

（２）先向技術 磁気バブルドメイン装置およびシステムは当該技術分野
において周知である。

現在、装置、材料およびフアプリケーション開発が、こ
れらのバブルドメインメモリシステムの作動特性を改良
するために進行中である。

これらの改良はシステム機構を最適化する方向に向けら
れるとともに、ギャップ許容伝播構造およびすぐれたフ
アプリケーション技術を使用することによって容量（チ
ップおよびメモリ）を増大させる方向に向けられる。

改良されたフアプリケーション技術は装置のより大きな
密度、より大きな信頼性およびフアプリケーションプロ
セスの簡略化を許容する。

多くの試験を受けるある領域は、スイッチを含む１−レ
ベル装置コンポーネントの使用である。

今日まで、２個の１−レベルスイッチのみが知られてい
る。

これらのスイッチの１つは、ＡＩＰコンファレンスプロ
シーデイングス（Ｃｏｎｆｅｓｅｎｃｅ Ｐｒｏｃｅｅ
ｄｉｎｇｓ）のＮｏ．１８のＰａｒｔ １の第９５〜９
９ページ（１９７４年）において、Ｔ．Ｊ．Ｎｅｌｓｏ
ｎによって報告されてい。

この装置では、１対の向かいあったシエブ爾ン列は、シ
ェブロン列の頂点を通過する導体経路にたって相互接続
される。

このスイッチは、トランスファモードまたはリプリケー
トモードのいずれかで合理的に作用するように示されて
いる。

しかしながら、このスイッチはメイジャーマイナループ
チップ機構で用いるのが非常に困難である、なぜならば
チップのレイアウトと両立できる電流戻り経路を設計す
るのは重要な問題であるからである。

戻り経路を与えるためもう１つの導体層をつくり出すた
めの第２の総マスクプロセスを用いることによって電流
戻り経路を与えることが提案されているが、第２のマス
クプロセスは（１マスクプロセスに対して）フアプリケ
ーションプロセスを複雑にさせることを避けることがで
きず、そのためフアプリケーション産出高がより低下す
る。

さらに、このアプローチは意義深いことには、２レベル
プロセスよりも複雑である。

第２の１レベルスイッチは、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ， Ｍ
ＡＧ−９の第４７４〜４８０ページ（１９７３年）で、
ボベツク他によって提案されている。

このスイッチでは、反対方向に向けられたシェブロン列
は一方から他方へずらされておりかつ１対の導体はそれ
ぞれのシェブロン列の端部に隣接してそれらの間で相互
接続される。

このスイッチは電流戻り経路を有するという利点を有す
るが、一方のトラックから他方のトラックへバブルを拡
大するのに必要とされる電流は非常に高いので１レベル
設計のためには実用的でないということが示されている
。

これは、マイナルーブからメイジャループへバブルを拡
大するために与えられる電流が数経路（列あたりのシェ
ブロンの数によって決定される）に分割され、したがっ
て上部シェブロンに沿って発生される磁界を弱くさせる
からである。

ボベツク他のスイッチの欠点を示した分析に対してＫｒ
ｙｄｅｒ他の、ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ
ｏｎ ＭａｇｎｅｔｉｃｓのＭＡＧ−１１の第１１４５
ページ〜１１４７ページ（１９７５年）が参照される。

したがって、実用的なメイジャーマイナループチップ機
構で用いるために利用できる１−レベルスイッチは当該
技術分野においては全く知られていない。

発明の概要 磁気バブルドメインのトランスファ，リプリケートまた
は消去を許容する１−レベル磁気バブルドメイン装置ス
イッチが示される。

このスイッチは２個の伝播経路の一方に含まれる基本的
なトランスファエレメントとともに、それらの経路間で
用いられる。

基本的なエレメント、すなわち、ハーフディスクパター
ンは、重要なタイミング遅延を招くことはなくまたはメ
イジャまたはマイナループ伝播経路のいずれかにおいて
重要なマージン低下を生じることにない。

スイッチングエレメントに関連の導体経路は、筒単に相
互接続を許容するのに実際無難にメイジャループ伝播経
路を通過することができる。

好ましい実施例の説明 今、第１Ａ図を参照してこの発明の一実施例の概略図が
示される。

この実施例では、矢印Ｐ１およびＰ２によって表わされ
る２個の伝播経路が設けられる。

伝播経路Ｐ１はシェブロン１０１および１０２の列によ
って表わされる。

伝播経路Ｐ２は、Ｈ−バー、■−バー、曲がり−■−バ
ーおよびいわゆるハーフディスクまたはつるはしエレメ
ントのような種々のエレメントを含む。

特に、■−バー１０７，１０９，１１０および１１２は
伝播経路Ｐ２の部分を形成する。

曲がり−■−バー１０４および１０５はまた経路Ｐ２の
部分を形成する。

経路Ｐ２のＨ−バーは（エレメント１１３と組み合わさ
って）エレメント１０６および（エレメント１１１と組
み合わさって）エレメント１０８である。

ハーフディスクエレメント１０３は曲がり−■−バー１
０４および１０５に配設される。

延長されたアーム１０３Ａはハーフディスク１０３から
突出しており、かつ、この場合、エレメント１０８およ
び１１１を含むＨ−バーの交差部材と交差する。

導体１１４および１１５はそれぞれ列１０１および１０
２のシェブロンを通過しかつこれらのシェブロンと一体
的に形成される。

さらに、導体１１４および１１５はハーフディスクエレ
メント１０３に接続されかつ一体的に形成される。

好ましい実施例では、くぼみ１０３Ｉ，１０３Ｊが、そ
れぞれに、導体１１５および１１４に隣接するハーフデ
ィスクエレメント１０３に形成され、それによって舌状
部材１０３Ｂを形成する。

くぼみ１０３Ｉ，１０３Ｊは導体および舌部材１０３Ｂ
の作動特性を向上させるために設けられるが、これらの
くぼみは所望すれば省略されることができるということ
が理解されるべきである。

同様に、バ一部材１０３Ａもまた省略されることができ
る。

しかしながら、バー１０３Ａを含めば、ハーフディスク
１０３およびディスク１０３の舌部材１０３Ｂの動作が
高められる。

第ＩＢ図〜第１Ｄ図を同時に参照して、リプリケートス
イッチ１００の協作が説明される。

回転磁界ＨＲの反時計方向回転（第６図参照）を想定す
れば、バブルが図示め方向に経路Ｐ１を介して伝播され
かつ位置Ｆ（第６図参照）でＨＲでシェブロン列１０１
の左端へ到達したということを想定する。

ほぼこの時に、制御信号が、磁界を発生する導体１１４
および１１５へ印加され、その場合、バブルＢ１は第１
Ｂ図に示されるバブルＢ１の形態に拡大される。

磁界ＨＲが位置Ｅへ到達すると、磁極がエレメント１０
３の舌部１０３Ｂに確立される。

磁界ＨＲが位置Ｄに到達すると、バブルＢ１″がシェブ
ロン列１０２の右端へ引きつけられかつエレメント１０
３の右側へ引きつけられる。

ほぼこの時に導体１１４および１１５の電流信号が終了
される。

ＨＲが位置Ａ方向へ回転し続けると、バブルＢ１は、シ
ェブロン列１０２の頂点からエレメント１０３および１
０４の上端へ体１１４および１１５を横切って拡大され
る。

ほぼこの時に、切断パルスが導体１１４および１１５へ
供給される。

そのパルスは、拡大されたバブル（点線で示される）が
、切断されかつ互いに独立であるバブルＢ１およびＢ２
を形成するように反発形磁極を発生するような大きさお
よび極性を有するものである。

バブルＢ１はそれから経路Ｐ１を介して伝播し続け、他
方、バブルＢ２は経路Ｐ２を介して伝播する。

このように、リプリケートの動作が達成される。

今、第２Ａ図を参照して、この発明の他の実施例が示さ
れる。

この実施例ではスイッチ２００が設けられる。

基本的概念は同じままである。しかしながら、スイッチ
構造のある変形が説明される。

また、伝播経路Ｐ１およびＰ２が説けられる。

伝播経路Ｐ２は実質的に第１Ａ図の最播経路Ｐ２と類似
するものでありかつＨ−バー２０６、曲がり一バー２０
５およびハーフディスク２０３のような複数個のコンポ
ーネントを含む。

経路Ｐ１はシェブロン列２０１および２０２を含む。

導体２１４および２１５は図示のようにハーフディスク
２０３へ接続される。

特に、導体２１５はシェブロン列２０２の右端を通過し
かつエレメント２０３の底部に接続する。

他方、導体２１４は列２０１のシェブロンの頂点を相互
接続しかつエレメント２０３の右端に接続される。

このように、導体に対するシェブロンの構成が変えられ
た。

さらに、ハーフディスクエレメント２０３を通過する電
流経路が同様に修正される。

導体はさらに離隔されかつ舌状エレメントそれ自体は何
ら設けられない。

いま、第２Ａ図〜第２Ｅ図を参照して、スイッチ２００
の動作が説明される。

特に、第２Ａ図において、バブルＢ１は経路Ｐ１を介し
てシェブロン２０１の左端へ伝播される。

回転磁界ＨＲがほぼＥ位置（第６図参照）に到達すると
、制御信号が、磁界を与える導体２１４および２１５へ
供給され、その磁界によってバブルが、バブルＢ１′に
よって示されるように拡大する。

このように、バブルＢ１′はシェブロン列２０２の右端
から導体２１５に沿ってエレメント２０３の周辺へ拡大
する。

回転磁界ＨＲが位置ＤおよびＣなどの方向へ回転し続け
ると、バブルの上端は、第２Ｃ図においてバブルＢ１″
によって示されるエレメント２０３の周辺のまわりを回
転する。

ほぼこの時に、導体２１４および２１５の制御電流が除
去されて、バブルが磁界ＨＲの影響下に伝達し続ける。

第２Ｄ図に示されるように、回転磁界ＨＲでほぼ位置Ａ
（第６図５においてバブルＢ１″がシェブロン列２０２
の頂点からエレメント２０３の右端へ拡大される。

この時、切断パルスが導体２１４および２１５へ供給さ
れて、バブルＢ１″が切断されるような適当な大きさお
よび極性の磁界を生じる。

したがって、バブルＢ１およびＢ２が第２Ｅ図に示され
るように発生される。

これらのバブルはそれから自由に上述のようなそれぞれ
の伝播経路を介して伝播する。

したがって、他のリプリケート動作は、この発明の他の
実施例であるリプリケートスイッチ２００において説明
された。

いま、第３Ａ図を参照して、トランスファインおよびト
ランスファアウトが達成されるこの発明の他の実施例が
示される。

また、実施例の類似性は伝播経路Ｐ１およびＰ２の付与
において特に容易に明らかである。

しかしながら、ハーフディスクエレメント３０３の右端
縁または側部へ接続される導体３１４がシェブロン列３
０１の左端に相互接続されるという点において修正が成
されている。

逆に、導体３１５はエレメント３０３の周辺のほぼ中心
に接続される。

しかしながら、導体３１５は列３０２のシェブロンの頂
点および右端間にある。

さらに、くぼみ３０３工がエレメント３０３の導体３１
５に隣接して設けられて、後述のような磁極を強めるよ
うに突出部または舌状エレメント３０３Ｂを与える。

第３Ａ図〜第３Ｆ図を同時に参照して、トランスファイ
ンおよびトランスファアウト動作が説明される。

まず、バブルＢ１は経路Ｐ１を介して伝播しておりかつ
、回転磁界ＨＲ（第６図参照）の位置Ａと一致する列３
０２のシェブロンの頂点に隣接する位置を達成する。

ほぼこの時、電流信号が導体３１４および３１５へ供給
されて、図示の位置におけるバブルＢ１を効果的に凍結
させる磁界および磁極を与える。

回転磁界ＨＲが位置Ｅ（第６図参照）方向へ回転すると
、バブルＢ１がそこへ拡大されかつ細長いバブルＢ１′
（第３Ｂ図に点線で示される）を形成するように磁極が
舌状エレメント３０３Ｂでつくられる。

バブルＢ１が第３Ｂ図に示されるように拡大されると、
導体３１４および３１５の制御信号が終了する。

この点で、バブルＢ１がエレメント３０３Ｂへ引きつけ
られかつ細長いバブルＢ１″（点線で示される）が第３
Ｃ図に示されるバブルＢ１の大きさまで収縮する。

このように、トランスファイン動作が達成される。

第３Ｄ図および第３Ｅ図はトランスファアウト動作を示
す。

バブルＢ２は経路Ｐ１を介して伝播しかつ導体３１５お
よび３１４の制御信号によって阻止されかつ引き延びさ
れる。

このように、バブルはバブルＢ２′によって示される細
長い形態を達成する。

磁界ＨＲがほぼ位置Ｈ（第６図）に到達すると、制御信
号が終了しよつバブルＢ２″（点線で示される）は実質
的に、列３０２のシェブロンの頂点へ引きつけられるバ
ブルＢ２へ縮まる。

このように、トランスファアウト動作が達成された。

今、第４Ａ図を参照して、この発明のさらに他の実施例
が示される。

スイッチ４００はスイッチ実施例１００に示されるそれ
と類似するエレメントを含むように示される。

スイッチ１００およびスイッチ４００に示される実施例
間の主な相違は第４Ａ図のシェブロン列４０１および４
０２のシェブロンの方向が逆であるということである。

したがって、第４Ａ図に示されるスイッチ実施例は主に
トランスファおよび消去スイッチである。

また、第４Ａ図〜第４Ｄ図を参照して、スイッチ実施例
４００の動作が説明される。

このように、バブルＢ１は経路Ｐ１を介して左から右へ
伝播する。

バブルＢ１は回転磁界ＨＲが位置Ｂ（第６図参照）へ到
達すると４０２のシェブロンの右端へ伝播する。

磁界ＨＲが位置Ｂおよび位置Ｈ間にあるとき、制御信号
が、バブルＢ１を効果的に遅れさせかつ阻止する導体４
１４および４１５に沿って供給される。

したがって、バブルＢ１は導体４１５および４１４間に
残りかつそれらを超えては伝播されない。

磁界ＨＲが位置Ｅに到達すると、舌状エレメント４０３
Ｂは、バブルＢ１がバブルＢ１′で示されるように拡大
するように強く引きつける磁極をつくり出す。

バブルＢ１′が第４Ｃ図に示されるように拡大されると
すぐに、制御信号が導体４１４および４１５において終
了する。

したがって、バブルは場所４０３Ｂで収縮しかつ、回転
磁界ＨＲに応答して既述の態様で経路Ｐ１およびＰ２を
介して伝播するバブルＢ２を形成する。

今、第５Ａ図を参照して、この発明の他の実施例が示さ
れる。

スイッチ５００によって示される実施例はまた、第２Ａ
図に示されるスイッチ実施例２００に全く類似するトラ
ンスファインおよびトランスファアウト形式のスイッチ
である。

また、スイッチ実施例５００の主たる相違はシェブロン
列５０１および５０２のシェブロンの方向が逆であると
いうことである。

さらに、導体５１４および５１５はエレメント５０３の
中心および左側へそれぞれに接続される。

また、導体５１５は列５０２のシェブロンの頂点へ接続
され、他方、導体５１４は列５０１のシェブロンの左側
へ接続される。

第５Ａ図に示される構造および形態では、スイッチの動
作が、時計方向に回転する回転磁界ＨＲによって制御さ
れる。

第５Ａ図〜第５Ｅ図を同時に参照して、スイッチ５００
の動作が説明される。

第５Ｂ図および第５Ｃ図に最もよく示されるように、ト
ランスファイン動作が提供される。

すなわち、バブルＢ１は列５０２のシェブロンの右端へ
伝播する。

そのあとすぐに制御電流が導体５１４へ供給されて、バ
ブルＢ１を遅らせかつバブルＢ１′（点線で示される）
と同じものを拡大する磁界を与える。

バブルＢ１′は列５０１のシェブロンの両端からハーフ
ディスクエレメント５０３の周辺へ延びる。

磁界ＨＲ，がほぼ位置Ｅへ回転し続けると、バブルＢ１
はエレメント５０３へ引きつけられる。

ほぼこの時に、導体５１４を流過する電流が終えられ、
その場合、磁界およびその効果もまた終えられる。

したがって、バブルはエレメント５０３上のバブルＢ１
として収縮する。

このように、トランスファイン動作が達成される。

今、第５Ｄ図および第５Ｅ図を特に参照して、トランス
ファアウト動作が生じる。

すなわち、バブルＢ２は経路Ｐ２を介して伝播されかつ
回転磁界ＨＲの影響の下にエレメント５０３の周辺のま
わりを伝播している。

磁界ＨＲが位置Ｅ（第６図参照）に到達すると、バブル
Ｂ２がエレメント５０３の底部左端縁にある。

この時、制御電流が導体５１４および５１５へ供給され
てバブルＢ２を遅らせかつ拘束する磁界を発生する。

さらに、バブルＢ２は導体５１４に沿って引き延ばされ
かつバブルＢ２′（点線で点される）の形状をとる。

回転磁界ＨＲが位置Ｈ（第６図参照）に到達すると、磁
極は、磁極がバブルＢ２を引きつけるシェブロン列５０
１のシェブロンの左端で発生される。

この時、導体５１４および５１５の制御電流が終了され
、その場合、バブルＢ２′（点線で示される）がバブル
Ｂ２へ収縮される。

それゆえに、バブルＢ２は経路Ｐ２から経路Ｐ１へ外へ
トランスファされる。

このように、磁気バブルドメイン装置の伝播経路エレメ
ントと同じパターンに導体が形成されるいくつかの１−
レベルリプリケートおよびトランスファスイッチが示さ
れかつ説明された。

導体は伝播経路の各々におけるあるコンポーネントと隣
接しかつ一体化される。

これらの１−レベルスイッチは１個のレベル構成を許容
し、簡単に相互接続されることができかつ実用的でない
高スイッチング電流を必要としない。

装置の説明は単に例示のみでありかつ限定のために成さ
れたものではない。

この発明の範囲は前掲の特許請求の範囲によってのみ限
定されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図〜第１Ｄ図は、導体がマイナループ軸に関して
対称的に配置されるこの発明の一実施例を示しかつその
リプリケート動作を図解するものである。 第２Ａ図〜第２Ｅ図はこの発明の他の実施例を示すもの
でありかつそのリプリケート動作を図解するものである
。 第３Ａ図〜第３Ｅ図はこの発明の他の実施例を示し、か
つそのトランスファインおよびアウト動作を図解するも
のである。 第４Ａ図〜第４Ｄ図はこの発明の他の実施例を示し、か
つそのトランスファ動作を図解するものである。 第５Ａ図〜第５Ｅ図は、この発明の他の実施例を示し、
かつそのトランスファ動作を図解するものである。 第６図は動作的位置による回転磁界ＨＲのグラフ表示で
ある。 図において、Ｐ１およびＰ２は伝播経路、１０１および
１０２はシェブロンの列、１０７，１０９，１１０およ
び１１２は■−バー、１０４および１０５は曲がリーエ
ーバー、１１４および１１５は導体経路、１０３はハー
フディスクエレメント、１０３Ｉ，１０３Ｊはくぼみを
示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 互いに隣接して設けられる第１および第２の伝播経
   路と、 前記第１の伝播経路に含まれかつ前記第２の伝播経路に
   隣接するハーフディスクトランスファエレメントと、 前記ハーフディスクトランスファエレメントおよび前記
   第２伝播経路のバブル転送コンポーネントと一体的に形
   成されかつ前記ハーフディスクトランスファエレメント
   に接続される１対の電気的導体エレメントとを備え、そ
   れによって電流信号が前記第１および第２の伝播経路に
   関して前記１対の電気的導体エレメント上に印加される
   ことができ、そのため前記電流信号に応答して磁気バブ
   ルドメインが前記第１および第２の伝播経路間で転送さ
   れることができ、 前記電気的導体エレメントの少なくとも一方は前記トラ
   ンスファエレメントのベースに接続される、磁気バブル
   ドメイン装置用１−レベルスイッチ。 ２ 前記トランスファエレメントは、つるはしエレメン
   トを形成するように前記ハーフディスクエレメントから
   の突出部を含む、特許請求の範囲第１項記載のスイッチ
   。 ３ 前記１対の導体エレメントは前記ハーフディスクエ
   レメントのベースに接続される、特許請求の範囲第１項
   記載のスイッチ。 ４ 前記１対の導体エレメントの一方は前記ハーフディ
   スクエレメントのベースに接続され、かつ前記１対の導
   体エレメントの他方は前記ハーフディスクエレメントの
   側部に接続される、特許請求の範囲第１項記載のスイッ
   チ。 ５ 前記第２の伝播経路は、前記導体エレメントと一体
   的に形成されるコンポーネントであるシェブロンの列を
   含む、特許請求の範囲第１項記載のスイッチ。 ６ 前記１対の導体エレメントは前記トランスファエレ
   メントを介して直列に接続される、特許請求の範囲第１
   項記載のスイッチ。 ７ 前記スイッチは前記トランスファエレメントに関し
   て前記シェブロンの列の位置の関数としてトランスファ
   またはリプリケート動作を行なう、特許請求の範囲第５
   項記載のスイッチ。 ８ 強められた磁極を与えるため前記１対の導体エレメ
   ントの少なくとも一方に隣接する前記ハーフディスクエ
   レメントのへこみを含む、特許請求の範囲第１項記載の
   スイッチ。 ９ 前記シェブロン列の頂点は前記トランスファエレメ
   ントに向けられる、特許請求の範囲第５項記載のスイッ
   チ。 １０ 前記第１および第２の伝播経路の少なくとも一方
   に関して強められた一極を与えるため前記トランスファ
   エレメントに隣接して配設される少なくとも１個のバー
   エレメントを含む、特許請求の範囲第１項記載のスイッ
   チ。 １１ 前記バーエレメントは鈍角に曲げられている、特
   許請求の範囲第１０項記載のスイッチ。 １２ 前記ハーフディスクトランスファエレメントはそ
   の周辺に複数個の偏平な端縁を含む、特許請求の範囲第
   １項記載のスイッチ。 １３ 前記対の導体エレメントの各々はそれぞれの列の
   シェブロンの異なる場所に形成される、特許請求の範囲
   第５項記載のスイッチ。