Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH071633B2 - Magnetic memory element - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH071633B2 - Magnetic memory element - Google Patents

Magnetic memory element

Info

Publication number
JPH071633B2
JPH071633B2 JP61135321A JP13532186A JPH071633B2 JP H071633 B2 JPH071633 B2 JP H071633B2 JP 61135321 A JP61135321 A JP 61135321A JP 13532186 A JP13532186 A JP 13532186A JP H071633 B2 JPH071633 B2 JP H071633B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vbl
domain
film
magnetization
bloch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61135321A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS62291785A (en
Inventor
靖治 檜高
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP61135321A priority Critical patent/JPH071633B2/en
Publication of JPS62291785A publication Critical patent/JPS62291785A/en
Publication of JPH071633B2 publication Critical patent/JPH071633B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は不揮発性の超高密度固体磁気記憶素子に関す
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a nonvolatile ultra-high density solid-state magnetic memory element.

(従来の技術) 高密度固体磁気記憶素子を目指すものとして従来から磁
気バブル素子が開発されてきた。しかし、現在使用され
ているガーネット材料では、到達可能な最小バブル径が
0.3μmといわれている。したがって、0.3μm径以下の
バブルを保持するバブル材料はガーネット材料以外に求
めなければならない。これは容易ではなく、ここがバブ
ル高密度化の限界であるとさえ考えられている。
(Prior Art) A magnetic bubble element has been conventionally developed as a target for a high-density solid magnetic memory element. However, with the garnet materials currently used, the smallest bubble diameter that can be reached is
It is said to be 0.3 μm. Therefore, a bubble material that holds bubbles having a diameter of 0.3 μm or less must be determined in addition to the garnet material. This is not easy and is even thought to be the limit of bubble densification.

このようなバルブ保持層の特性に基く高密度化限界を大
幅に改善し、かつ、情報読出し時間は従来の素子と同程
度に保つことができる超高密度固体磁気記憶素子として
膜面垂直方向を磁化容易方向とする強磁性体(フェリ磁
性体を含む)膜に形成されるストライプドメインの境界
を形成するブロッホ磁壁の中に静的に安定に存在する垂
直ブロッホライン2個からなるブロッホライン対(以
下、VBL対と称する。)を記憶単位として用いる素子が
発明された(特願昭57-182346)。
As a super-high density solid magnetic memory element capable of significantly improving the densification limit based on such characteristics of the valve holding layer and keeping the information read time at the same level as the conventional element, A Bloch line pair consisting of two vertical Bloch lines that are statically and stably present in the Bloch domain wall that forms the boundary of the stripe domain formed in the ferromagnetic (including ferrimagnetic) film with the easy magnetization direction. Hereinafter, an element using a VBL pair) as a memory unit was invented (Japanese Patent Application No. 57-182346).

本素子においてもっとも重要な部分の一つは情報をVBL
対の形でストライプドメイン磁壁内に安定化し、かつ、
必要に応じて該VBL対をブロッホ磁壁内で転送すること
である。
One of the most important parts of this device is VBL
Stabilized in the stripe domain domain wall in the form of a pair, and
The VBL pair is transferred within the Bloch domain wall as needed.

VBL対安定保持法については、特願昭58−065826に、マ
イナーループを構成するストライプドメイン周辺のブロ
ッホ磁壁に沿って、膜面内の磁気異方性の向きを局所的
に変化させることにより、ストライプドメイン磁壁に沿
って、VBL対が安定に存在する位置とそうでない位置を
作りつけられることが示されている。
Regarding the VBL vs. stable holding method, in Japanese Patent Application No. 58-065826, by locally changing the direction of magnetic anisotropy in the film plane along the Bloch domain wall around the stripe domain forming the minor loop, It has been shown that along the stripe domain domain walls, VBL pairs can be engineered into stable and non-stable positions.

(発明が解決しようとする問題点) 特願昭58-065826に述べられている膜面内の磁気異方性
の向きを局所的に変化させる具体的な方法は(1)膜へ
の選択的イオン注入による格子歪に基づく逆磁歪効果を
利用するとかまたは、(2)内部応力が大きい材料を用
いてストライプドメイン保持膜表面にパターンを形成
し、膜に応力分布を与え、それに基く逆磁歪効果を利用
するアイ・イー・イー・イー・トランザクション・オン
・マグネティクス(IEEE Transaction on Magnetics)V
ol,MAG-20,No.5pp1135〜1137(1984)などである。
(1)では膜表面層部においてのみ、膜面内磁気異方性
の向きを制御している。この膜面内磁気異方性の局所変
化は磁壁の移動速度をほとんど変えず、単にVBL対の難
易だけを制御する方法である。したがって、膜厚方向に
亘って均一に面内磁気異方性が制御されていれば問題な
いが、その一部だけ面内磁気異方性が変えてあり、か
つ、イオ注入した表面層としていない層との境界が明瞭
であると、与えられた磁壁移動速度に対して発生するジ
ャイロ力は一定であるから、VBL対の移動の難易に依存
して、必然的にVBL対の移動の様子は膜厚方向に沿って
不均一になる。その結果、場合によってはVBLが膜厚の
中間部で分断されてしまい、VBL対の消滅に至ることが
ある。これは素子の信頼性の上から大きな問題になる、
この障害を取除くためには、膜厚方向に均一にイオン注
入することが望ましいが、イオン注入法の本質的特性ま
たはイオン注入装置の性能などのため、かなり難しい。
(2)の方法は(1)の方法に比べて、膜面内磁気異方
性の膜厚方向変化はゆるやかであり、(1)に比べてVB
L対の移動時の不安定化の確率は小さいが、傾向として
はイオン注入と同じである。
(Problems to be Solved by the Invention) A specific method for locally changing the direction of the magnetic anisotropy in the film plane described in Japanese Patent Application No. 58-065826 is (1) Selective to the film Utilizing the inverse magnetostriction effect based on the lattice strain due to ion implantation, or (2) forming a pattern on the surface of the stripe domain holding film using a material with a large internal stress to give a stress distribution to the film, and the inverse magnetostriction effect based on it Utilizing IEEE Transaction on Magnetics V
ol, MAG-20, No.5pp1135 to 1137 (1984).
In (1), the direction of the in-plane magnetic anisotropy of the film is controlled only in the film surface layer portion. This local change of in-plane magnetic anisotropy is a method of controlling only the difficulty of the VBL pair without changing the moving velocity of the domain wall. Therefore, there is no problem if the in-plane magnetic anisotropy is uniformly controlled in the film thickness direction, but only a part of the in-plane magnetic anisotropy is changed, and the surface layer is not ion-implanted. If the boundary with the layer is clear, the gyro force generated for a given domain wall motion velocity is constant, so depending on the difficulty of movement of the VBL pair, the movement of the VBL pair is inevitably It becomes non-uniform along the film thickness direction. As a result, in some cases, VBL may be divided in the middle part of the film thickness, and VBL pairs may disappear. This becomes a big problem from the reliability of the device,
In order to remove this obstacle, it is desirable to uniformly implant ions in the film thickness direction, but it is quite difficult because of the essential characteristics of the ion implantation method or the performance of the ion implantation device.
The method (2) has a slower change in the in-plane magnetic anisotropy in the film thickness direction than the method (1), and VB is smaller than that of the method (1).
The probability of destabilization during L pair movement is small, but the tendency is the same as in ion implantation.

本発明の目的はこのような従来の問題点を除去したVBL
対安定保持法を施したストライプドメイン磁壁を有して
いる超高密度記録素子を提供することにある。
The purpose of the present invention is to eliminate the above-mentioned conventional problems in VBL.
An object of the present invention is to provide an ultrahigh density recording element having a stripe domain domain wall subjected to the anti-stable method.

(問題を解決するための手段) すなわち、本発明は情報読出し手段、情報書込み手段お
よび情報蓄積手段を有し、かつ、膜面に垂直な方向を磁
化容易方向とするフェリ磁性体膜に存在するストライプ
ドメインの境界のブロッホ磁壁中につくった相隣る2つ
の垂直なブロッホラインからなる垂直ブロッホライン対
を記憶情報単位として用い、かつ、該垂直ブロッホライ
ン対をブロッホ磁壁内で転送する手段を有する素子にお
いて、該ストライプドメイン保持層表面にもう一種類の
フェリ磁性体を直接つけ、ストライプドメイン磁壁に沿
って2つの膜厚を局所的に変化させていることを特徴と
する。
(Means for Solving the Problem) That is, the present invention is present in a ferrimagnetic film having an information reading unit, an information writing unit and an information storage unit, and having a direction perpendicular to the film surface as an easy magnetization direction. A vertical Bloch line pair composed of two adjacent vertical Bloch lines formed in the Bloch domain wall at the boundary of the stripe domain is used as a memory information unit, and means for transferring the vertical Bloch line pair in the Bloch domain wall In the device, another type of ferrimagnetic material is directly attached to the surface of the stripe domain holding layer to locally change the two film thicknesses along the stripe domain domain wall.

(作用) 本発明は上述の構成をとることにより、ストライプドメ
イン磁壁に沿って情報単位であるVBL対を安定して保持
し、また転送できることを示した。以下、本発明の原理
を詳細に説明する。VBL対の充分安定した転送が得られ
ない理由の一つはVBL対が転送中に消滅してしまうため
である。VBLが消滅する機構に関してはVBLがストライプ
ドメイン保持層膜厚方向に沿ってその構造が変化してい
ることに起因する。VBLがストライプドメイン保持層の
膜厚方向に沿って構造変化するのはストライプドメイン
保持層が薄膜であり、かつ、保持層膜面法線方向に磁化
容易方向をもっているためであり、保持層表面に磁極が
誘起され、この磁極から磁壁部に対して磁壁法線方向に
誘起される面内磁界Hsが存在しているためである。
(Operation) The present invention has shown that, by adopting the above-mentioned configuration, the VBL pair, which is an information unit, can be stably held and transferred along the stripe domain domain wall. Hereinafter, the principle of the present invention will be described in detail. One of the reasons why sufficiently stable transfer of VBL pairs cannot be obtained is that VBL pairs disappear during transfer. The mechanism by which VBL disappears is due to the structure of VBL changing along the thickness direction of the stripe domain retention layer. The structure of VBL changes along the film thickness direction of the stripe domain holding layer because the stripe domain holding layer is a thin film and has a direction of easy magnetization in the direction normal to the holding layer film surface. This is because the magnetic pole is induced and there is an in-plane magnetic field Hs induced from the magnetic pole to the domain wall portion in the domain wall normal direction.

第4図にその様子を示す。ストライプドメイン3の両側
はブロッホ磁壁4,4′に囲まれている。πΔは磁壁の
幅である。磁壁4の外側はストライプドメイン内の磁化
Mの向き(下向き)5と逆向き(上向き)の磁化5′を
もっている。したがってストライプドメイン保持層のス
トライプドメイン部3の膜表面には上側に−磁極、下側
に+磁極が誘起される。他方4,4′の外側の領域では上
側の膜表面に+磁極、下側に−磁極が誘起される。その
結果、膜面法線方向に平行な面をもつ磁壁4,4′の膜表
面近くでは磁壁面法線方向に面内磁界Hsを生じる。Hsの
向きは第4図の場合、4では膜の上側表面で右向き、下
側で左向きになり、4′では膜の上側表面で左向き、下
側で右向きになる。このHsの影響で磁壁中心線上の磁化
の向きも膜面の下側から上に向けて4内では左向きから
膜厚方向に沿って徐々に回転し、膜の上面では右向きに
なっている。4′内では下側では右向き、上側では左向
きになっている。この磁壁構造の膜厚方向変化がVBL特
性にも大きな影響を及ぼす。第5図はバブルドメイン磁
壁中にVBLの部分11の磁化の回転の様子をストライプド
メイン保持層の両側の表面と膜厚の中心部について示し
ている。このVBLの中心の磁化は、バブルドメイン磁壁
の面法線に沿ってバブルドメインの中心軸に向いてい
る。面内磁界Hsはこの場合、バブルドメインの上面では
バブルドメインの中心軸に向き、下側では外向きに向い
ている。磁壁の中心線上の磁化は膜表面近くではHsの向
きに揃えられる。但し、膜厚の中心付近では上、下面か
らの寄与が互いに打消し合って零になり、磁壁中心の磁
化は本来のブロッホ磁壁の磁化向き(磁壁面に平行)に
なる。このような性質をもつ磁壁中に前記VBLがある
と、その中心線上の磁化は膜上面では周囲の磁化と同じ
向きを向き、VBL領域に特にエネルギーは貯えられな
い。他方、下面ではVBLの磁化の向きはその周囲の磁壁
磁化の向きと180゜異なるため、VBLには交換エネルギー
が貯えられる。このため、VBLのエネルギーELは膜厚に
沿って変化する。
Figure 4 shows the situation. Both sides of the stripe domain 3 are surrounded by Bloch domain walls 4, 4 '. πΔ 0 is the width of the domain wall. The outside of the domain wall 4 has a magnetization 5'in the opposite direction (upward) to the direction (downward) 5 of the magnetization M in the stripe domain. Therefore, on the film surface of the stripe domain portion 3 of the stripe domain holding layer, a − magnetic pole is induced on the upper side and a + magnetic pole is induced on the lower side. On the other hand, in the regions outside 4,4 ', a positive magnetic pole is induced on the upper film surface and a negative magnetic pole is induced on the lower side. As a result, an in-plane magnetic field Hs is generated in the direction normal to the magnetic wall surface near the film surface of the magnetic walls 4, 4'having planes parallel to the direction normal to the film surface. In the case of FIG. 4, the orientation of Hs is 4 on the upper surface of the membrane to the right and on the lower side to the left, and for 4 ', on the upper surface of the membrane to the left and on the lower side to the right. Due to the influence of Hs, the direction of magnetization on the center line of the domain wall is gradually rotated from the lower side to the upper side of the film surface in the direction 4 from the left side to the right side on the upper surface of the film. Within 4 ', the lower side faces right, and the upper side faces left. The change in the film thickness direction of the domain wall structure also has a great influence on the VBL characteristics. FIG. 5 shows the state of rotation of the magnetization of the VBL portion 11 in the bubble domain domain wall with respect to both surfaces of the stripe domain holding layer and the central portion of the film thickness. The magnetization of the center of this VBL is directed to the central axis of the bubble domain along the surface normal of the bubble domain domain wall. In this case, the in-plane magnetic field Hs is oriented toward the central axis of the bubble domain on the upper surface of the bubble domain and outward on the lower side. The magnetization on the centerline of the domain wall is aligned in the Hs direction near the film surface. However, near the center of the film thickness, the contributions from the upper and lower surfaces cancel each other out to zero, and the magnetization at the center of the domain wall becomes the original magnetization direction of the Bloch domain wall (parallel to the domain wall surface). When the VBL is present in the domain wall having such a property, the magnetization on the center line of the VBL is oriented in the same direction as the surrounding magnetization on the upper surface of the film, and no particular energy can be stored in the VBL region. On the other hand, on the lower surface, the direction of magnetization of VBL differs from the direction of domain wall magnetization around it by 180 °, so exchange energy is stored in VBL. Therefore, the energy E L of VBL changes along with the film thickness.

この様子を定性的に示したのが第6図である。VBL単位
長さあたりのエネルギーELをストライプドメイン保持層
の膜厚hに対して計算した結果である。
FIG. 6 qualitatively shows this state. It is the result of calculating the energy E L per unit length of VBL with respect to the film thickness h of the stripe domain holding layer.

第6図の横軸の左端を膜の下面、右端を膜の上面とする
と、第5図のVBLのELの膜厚方向依存は12で表わされ
る。膜の下面でELが非常に高くなっている。他方、VBL
中心線上の磁化が第5図のバブルドメイン磁壁法線方向
外側を向いていると第6図12′のようなELの膜厚方向依
存が得られる。
When the left end of the horizontal axis in FIG. 6 is the lower surface of the film and the right end is the upper surface of the film, the dependence of E L of VBL in FIG. 5 on the film thickness direction is represented by 12. E L is very high at the bottom of the membrane. On the other hand, VBL
When the magnetization on the center line is directed outward in the direction of the bubble domain domain wall normal in FIG. 5, the film thickness direction dependence of E L as shown in FIG. 6'is obtained.

このようなELの膜厚方向依存が以下のプロセスを通し
て、VBL対の消滅につながる。第7図はストライプドメ
イン保持層内ブロッホ磁壁中のVBLを示している。11,1
1′は本発明で情報担体として用いるVBL構造である。11
が第6図の12,11′が12′に対応している。11または1
1′のVBLはその中心線上の磁化が膜厚方向に亘って磁壁
法線方向に沿って同じ向きに揃っている。他方、13のVB
Lの中心線上の磁化は膜厚中心を境に下側と上側とでそ
の向きが逆になっている。いずれの部分でも磁化はHsの
向きに一致している。このとき膜厚の中心にブロッホポ
イントと呼ばれる特異点14が入っている。このポイント
が入ることにより、ELは膜厚方向に亘ってその変化が小
さくなる。つまりこのVBLのELは第7図で膜中心から下
の部分では12′に沿って変化し、上半分では12に沿って
変化し11,11′のように、ELが膜厚方向に沿って急激な
変化することが避けられた。但し、ブロッホポイントが
入ると、VBLの極性が上半分と下半分とで逆になる。
Through such E L film thickness direction dependence of the following processes, leading to disappearance of VBL pairs. FIG. 7 shows VBL in the Bloch domain wall in the stripe domain holding layer. 11,1
1'is a VBL structure used as an information carrier in the present invention. 11
12 and 11 'in FIG. 6 correspond to 12'. 11 or 1
The magnetization on the center line of 1 ′ VBL is aligned in the same direction along the domain wall normal direction over the film thickness direction. On the other hand, 13 VB
The magnetization on the center line of L is opposite in direction between the lower side and the upper side at the boundary of the film thickness center. The magnetization agrees with the direction of Hs in both parts. At this time, there is a singular point 14 called Bloch point in the center of the film thickness. By including this point, the change of E L becomes small in the film thickness direction. That E L of the VBL is 'varies along, the upper half changes along 12 11, 11' 12 in the lower part of the film center in FIG. 7 as, E L is the film thickness direction Rapid changes along the way were avoided. However, when the Bloch point is inserted, the polarity of VBL is reversed in the upper half and the lower half.

本ブロッホラインメモリでは情報担体であるVBLをスト
ライプドメイン磁壁に沿って移動させるのに、磁壁にパ
ルスバイアス磁界を加えて移動させたとき、生じる反作
用であるジャイロ力を利用する。このジャイロ力はVBL
の極性に依存して移動向きが定まる。したがって、第7
図13のように、極性が逆の部分を共有するVBLは結局、
パルスバイアス磁界では移動できないことになる。この
移動できないでいるVBLに相隣るVBLがぶつかると、2つ
のVBLの膜厚方向に亘って互いに極性が異なる部分は再
結合し、ブロッホラインは全体として最終的には消滅し
てしまう。このことは汎用素子にとっては非常に大きな
問題である。
In this Bloch line memory, the gyro force, which is the reaction that occurs when a pulse bias magnetic field is applied to the domain wall, is used to move the information carrier VBL along the stripe domain domain wall. This gyro power is VBL
The direction of movement is determined depending on the polarity of. Therefore, the seventh
As shown in Figure 13, VBLs that share the opposite polarity eventually
It cannot move in the pulse bias magnetic field. When adjacent VBLs that cannot move to each other collide with each other, portions of the two VBLs having different polarities are recombined and the Bloch lines eventually disappear as a whole. This is a very big problem for general-purpose devices.

VBLへのブロッホポイントの注入はブロッホポイント発
生磁界エネルギーに等しい運動エネルギーが磁壁移動な
どにより、VBLに与えられると生じる。ブロッホポイン
ト注入を抑制するためには、ブロッホポイント注入エネ
ルギーを大きクすればよい。つまり、ブロッホポイント
が入りにくくなるような構造にすればよい。
Bloch point injection into VBL occurs when kinetic energy equal to the Bloch point generated magnetic field energy is applied to VBL by domain wall motion. In order to suppress the Bloch point implantation, the Bloch point implantation energy may be increased. That is, the structure may be such that the Bloch points are hard to enter.

本発明の目的はこのような考え方に立って、従来の欠点
を除去し、マイナーループであるストライプドメイン磁
壁上のVBL対を安定に保持し、かつ、1ビットずつ選択
転送できるようにしたVBL対を情報単位として用いる超
高密度磁気記憶素子を提供することにある。
Based on such an idea, the object of the present invention is to eliminate the conventional drawbacks, to stably hold the VBL pair on the stripe domain domain wall which is a minor loop, and to enable selective transfer bit by bit. An object of the present invention is to provide an ultra-high density magnetic memory element that uses as a data unit.

本発明では膜面に垂直方向を磁化容易方向とするフェリ
磁性体膜に存在するストライプドメインの周辺のブロッ
ホ磁壁中に作った相隣合う2つのVBLからなるVBL対を記
憶単位として用いる磁気記憶素子において、前記フェリ
磁性体の少なくとも一方の表面に該フェリ磁性体の自発
磁化の向きに対する格構成原子からの寄与の仕方に比べ
て寄与の仕方が逆転しているフェリ磁性体膜を直接つけ
ることによって、ブロッホポイント発生磁界エネルギー
を制御している。フェリ磁性体では、自発磁化に対して
各構成原子からの寄与が逆転している磁性体を形成でき
ることは、例えば、近角聰信著、「強磁性体の物理」
(裳華房、昭和34年9月発行)の第78頁〜第79頁に記載
されているように、フェリ磁性体の一例であるガーネッ
トでは立方晶構造の16a位置に位置するFe3+と24d位置に
位置するFe3+の磁化の向きが逆向きであるので、各格子
位置に位置するFe3+の量を制御することにより、自発磁
化の向きを逆向きにもできることから明らかである。な
お、ここで、立方晶構造の16a又は24dの位置について
は、ガーネット結晶に関して、飯田修一他編、「磁気バ
ブル」(丸善、昭和52年10月発行)の第80頁に説明され
ている。以下、構成の詳細な説明をする。
According to the present invention, a magnetic storage element using as a storage unit a VBL pair composed of two adjacent VBLs formed in a Bloch domain wall around a stripe domain existing in a ferrimagnetic film having an easy magnetization direction perpendicular to the film surface In, by directly attaching to at least one surface of the ferrimagnetic material a ferrimagnetic material film in which the manner of contribution is reversed compared to the manner of contribution from the case-constituting atoms to the direction of spontaneous magnetization of the ferrimagnetic material. , The Bloch point generated magnetic field energy is controlled. In ferrimagnetic materials, it is possible to form magnetic materials in which the contributions from each constituent atom to the spontaneous magnetization are reversed, see, for example, Satoshi Chikazumi, "Physics of Ferromagnetic Materials".
As described on pages 78 to 79 of (Shokabo, September, 1959), garnet, which is an example of a ferrimagnetic material, has Fe 3+ located at the 16a position of the cubic structure. Since the magnetization direction of Fe 3+ located at the 24d position is opposite, it is clear that the direction of spontaneous magnetization can be reversed by controlling the amount of Fe 3+ located at each lattice position. . The position of 16a or 24d in the cubic structure is described on page 80 of “Magnetic Bubble” (Maruzen, October 1972) edited by Shuichi Iida et al. Regarding garnet crystals. A detailed description of the configuration will be given below.

第1図は本発明の全般的構成を示す図である。図中2は
局所的に膜厚が変化しているフェリ磁性コート層であ
る。第8図は本発明におけるマイナーループ部のストラ
イプドメイン保持層の構成図であり、第8図では本発明
におけるフェリ磁性コート層の局所的な膜厚の変化の図
示を省略している。基板7の上にストラプドメイン保持
用フェリ磁性体層1をつける。その上に直接前記フェリ
磁性体の自発磁化の向きに対する格構成原子からの寄与
の仕方に比べて寄与の仕方が逆転しているフェリ磁性体
層2をつける。こうすることにより、VBLのエネルギー
密度ELが膜表面で急激に増加するのを押さえられる。そ
の機構をストライプドメイン保持層用材料として一般的
なフェリ磁性ガーネツト膜を例にとって説明する。第9
図において11,11′はVBLである。VBL11,11′のエネルギ
ー密度の膜厚方向依存(第7図)から、11では膜の下端
でELが高く、11′では膜の上面近傍でELが高くなる。第
8図のストライプドメイン保持層1の上表面に1の自発
磁化の向きに対する各構成原子からの寄与の仕方に比べ
て寄与の仕方が逆転しているフェリ磁性体2をつける。
こうすると、1,2の境界部でVBL11の上端15には交換エネ
ルギーが貯えられる。なぜならば、フェリ磁性体層2の
磁区構造はストライプドメイン保持層1のドメイン構造
に依存し1に存在する磁壁の直上付近の2の磁化向きは
1のドメイン構造から生じる面内磁界成分Hsの向きに向
けられる。いま、層1の磁化は24d位置の原子磁気モー
メントと同じ向きを向き、層2の磁化は16a位置の原子
磁気モーメントの向きと一致していると仮定する。24d
位置に入っている希土類イオの原子磁気モーメントの寄
与は原子番号が64以上の場合は16a位置の原子磁気モー
メントの向きと同じであり、以下便宜上、16a位置の原
子磁気モーメントに付加して、16a位置の原子磁気モー
メントの大きさと、24d位置の原子磁気モーメントとの
相対的大きさを考えることにする。単位格子あたりの磁
化の向きはその中の16a位置の原子モーメントの和と24d
位置の原子磁気モーメントの和とを比較して大きい方と
一致する。
FIG. 1 is a diagram showing a general configuration of the present invention. In the figure, 2 is a ferrimagnetic coating layer whose film thickness is locally changed. FIG. 8 is a constitutional view of the stripe domain holding layer of the minor loop portion in the present invention, and in FIG. 8, the local change of the film thickness of the ferrimagnetic coat layer in the present invention is not shown. A ferrimagnetic material layer 1 for holding a strap domain is attached on a substrate 7. On top of that, the ferrimagnetic layer 2 in which the manner of contribution is reversed as compared with the manner of contribution from the case-constituting atoms to the direction of the spontaneous magnetization of the ferrimagnet is directly attached. By doing so, the energy density E L of VBL can be suppressed from rapidly increasing on the film surface. The mechanism will be described by taking a general ferrimagnetic garnet film as an example of the material for the stripe domain holding layer. 9th
In the figure, 11 and 11 'are VBLs. VBL11,11 'from the film thickness direction dependence of the energy density (Figure 7), E L is higher at the lower end of 11 the film, 11' E L becomes high in the vicinity of the top surface of the membrane. On the upper surface of the stripe domain holding layer 1 shown in FIG. 8, a ferrimagnetic material 2 in which the manner of contribution is reversed as compared with the manner of contribution of each constituent atom to the direction of spontaneous magnetization of 1.
In this way, the exchange energy is stored in the upper end 15 of the VBL 11 at the boundary between 1 and 2. Because the magnetic domain structure of the ferrimagnetic layer 2 depends on the domain structure of the stripe domain holding layer 1, the magnetization direction of 2 near the domain wall existing in 1 is the direction of the in-plane magnetic field component Hs generated from the domain structure of 1. Directed to. Now, assume that the magnetization of layer 1 is oriented in the same direction as the atomic magnetic moment at the 24d position, and the magnetization of layer 2 is aligned with the orientation of the atomic magnetic moment at the 16a position. 24d
When the atomic number is 64 or more, the contribution of the atomic magnetic moment of the rare earth io at the position is the same as the direction of the atomic magnetic moment at the 16a position. Consider the relative magnitude of the atomic magnetic moment at the position and the atomic magnetic moment at the 24d position. The direction of magnetization per unit lattice is the sum of atomic moments at the 16a position and 24d.
Compare with the sum of atomic magnetic moments at the positions and agree with the larger one.

つまり、VBLの上端付近で磁化がHs方向を向いていると
いうことは24d位置の原子磁気モーメントがHs向きに一
致していることであり、層2で磁化がHs方向を向いてい
るということは16a位置の原子磁気モーメントがHs向き
に一致していることになる。このように考えると、VBL1
1の上端と2との境界15では層1の24d位置の原子磁気モ
ーメントと層2の16a位置の原子磁気モーメントが同じ
向きになる。これはフェリ磁性ガーネットで24d位置の
原子磁気モーメントと16a位置の原子磁気モーメントは
互いに反平行に結合され安定化されるという性質に反し
ている。したがって、15の部分には交換エネルギーが貯
えられる。
In other words, the fact that the magnetization is oriented in the Hs direction near the upper end of VBL means that the atomic magnetic moment at the 24d position matches the Hs direction, and the fact that the magnetization is oriented in the Hs direction in layer 2 is The atomic magnetic moment at the 16a position agrees with the Hs direction. Thinking this way, VBL1
At the boundary 15 between the upper end of 1 and 2, the atomic magnetic moment at the 24d position of layer 1 and the atomic magnetic moment at the 16a position of layer 2 have the same direction. This is contrary to the property that the atomic magnetic moment at the 24d position and the atomic magnetic moment at the 16a position are coupled antiparallel to each other and are stabilized in the ferrimagnetic garnet. Therefore, the exchange energy is stored in the 15th part.

この交換エネルギーは2のフェリ磁性層の磁化向きをHs
に逆らって反転するか、またはVBL11の上端近傍の磁化
を反転するかどちらかであるかいずれにしてもその際15
の位置に注入されたブロッホポイントは簡単には1の膜
厚中心まで進めない。1の膜厚中心までブロッホポイン
トが進むためには、2の膜厚を大きくして、1の磁化が
反転されるようにし、かつ、第6図に示すELの膜厚方向
依存において、12に示す曲線の膜厚上端におけるELが膜
厚中心の値に比べて大きくなる必要がある。膜厚上端に
おけるELが膜厚中心のELと等しくなったところがブロッ
ホポイントを1の膜厚中心まで進ませないための1上に
つける膜2の限界厚さをきめる。他方、VBL11′の上端
と2との境界では想の24d位置の原子と磁化と属2の16a
位置の磁化とは互いに逆向きに結合していて、フェリ磁
性体ガーネット特有の安定結合の性質を満足する配置を
している。したがって、16の部分には交換エネルギーが
貯えられない。むしろ、1の磁区構造を反映してVBL1
1′上端部におけるHsは層2の16a位置の磁化をHsと同じ
向きに向けるため、1のVBLの上端部付近の磁化向きはH
sと逆向きに安定化されることになる。このため、2の
膜がない場合、比較的容易にHs方向に反転され、ブロッ
ホポイントが注入していた16の点でのブロッホポイント
注入が抑えられるようになった。
This exchange energy changes the magnetization direction of the ferrimagnetic layer of 2 to Hs
In either case, the magnetization is reversed in the opposite direction, or the magnetization near the upper end of VBL11 is reversed.
The Bloch point injected at the position of cannot be easily advanced to the film thickness center of 1. In order for the Bloch point to reach the center of the film thickness of 1, the film thickness of 2 is increased so that the magnetization of 1 is reversed, and in the film thickness direction dependence of E L shown in FIG. It is necessary that E L at the upper end of the film thickness of the curve shown in is larger than the value at the center of film thickness. The point where E L at the upper end of the film thickness becomes equal to E L at the film thickness center determines the limit thickness of the film 2 to be placed on 1 so as not to advance the Bloch point to the film thickness center of 1. On the other hand, at the boundary between the upper end of VBL11 ′ and 2, the atom at the 24d position and the magnetization and 16a of the genus 2
The magnetization is coupled in the opposite direction to the position magnetization, and the arrangement is such that the property of stable coupling peculiar to the ferrimagnetic material garnet is satisfied. Therefore, no exchange energy can be stored in 16 parts. Rather, VBL1 reflecting the magnetic domain structure of 1
Hs at the upper end of 1'orients the magnetization at the 16a position of layer 2 in the same direction as Hs, so the magnetization direction near the upper end of VBL of 1 is H
It will be stabilized in the opposite direction to s. For this reason, when the film of 2 is not present, it is relatively easily reversed in the Hs direction, and the Bloch point injection at the 16 points where Bloch points were injected can be suppressed.

第10図は本発明のもう一つの例であり、第10図において
も本発明におけるフェリ磁性コート層の局所的な膜厚の
変化の図示は省略している。本例では、ストライプドメ
イン保持層1の下面と基板との間にも上面と同様に1の
自発磁化の向きに対する各構成原子からの寄与の仕方に
比べて寄与の仕方が逆転しているフェリ磁性体膜2′を
直接接触するようにつけている。こうすることによっ
て、ストライプドメイン保持層の上、下両表面層からの
ブロッホポイント注入が抑制される。
FIG. 10 is another example of the present invention, and in FIG. 10 as well, the illustration of the local change in film thickness of the ferrimagnetic coating layer in the present invention is omitted. In this example, between the lower surface of the stripe domain holding layer 1 and the substrate, as in the upper surface, the manner of contribution is reversed as compared with the manner of contribution from each constituent atom to the direction of spontaneous magnetization of 1. The body membrane 2'is attached so as to be in direct contact. By doing so, Bloch point injection from both upper and lower surface layers of the stripe domain holding layer is suppressed.

第11図はその機構を説明している。VBL11の下端ではVBL
11′の上端と同じ構造が実現し、VBL11′の下端ではVBL
11の上端と同じ構造が出現する。このことから、ストラ
イプドメイ保持層1の下端からブロッホポイントが入り
やすいブロッホライン11は層2′によってブロッホポイ
ント16′から注入することが抑制される。他方、トライ
プドメイン保持層1の上端からブロッホポイントが入り
やすいブロッホライン11′は層2によってブロッホポイ
ントが16から注入することが抑制される。このように、
ストライプドメイン保持層(フェリ磁性体)の表面に該
フェリ磁性体の少なくとも一方の表面に該フェリ磁性体
自発磁化の向きに対する各構成原子からの寄与の仕方に
比べて寄与の仕方が逆転しているフェリ磁性体膜を直接
コートするとVBLのエネルギーの摂動を受けることがわ
かった。この原理をVBL対の安定位置設定に利用する。
第1図は本発明におけるストライプドメイン磁壁部にお
ける膜厚の変化の与え方を示している。ストライプドメ
イン3の両側の磁壁(ブロッホ磁壁)中のVBL対6の中V
BL11′は膜厚が厚い部分に安定化され、VBL11は薄い部
分に安定化される。11′の磁化向きと、コート層の磁化
向きが逆になっているため、両層の原子磁気モーメント
間の交換エネルギー分だけ得をする。他方、11ではその
磁化向きと、コート層の磁化向きが同じであるため、コ
ート層があると、交換エネルギー分だけ、VBLのエネル
ギーが高くなり、したがって、コート層の薄いところに
安定化される。なお、この2本のVBLを対として保って
いることには、VBL間の相互作用の他に外部からドメイ
ン長手方向に加えている面内磁界の寄与ある。
FIG. 11 illustrates the mechanism. At the bottom of VBL11 is VBL
The same structure as the upper end of 11 'is realized, and VBL at the lower end of 11' is VBL
The same structure as at the top of 11 appears. From this, the Bloch line 11 from which the Bloch point easily enters from the lower end of the striped May retaining layer 1 is suppressed from being injected from the Bloch point 16 'by the layer 2'. On the other hand, the Bloch line 11 ′ from which the Bloch point easily enters from the upper end of the try domain holding layer 1 is prevented from being injected from the Bloch point 16 by the layer 2. in this way,
On the surface of the stripe domain holding layer (ferrimagnetic material), at least one surface of the ferrimagnetic material is reversed in the manner of contribution as compared with the manner in which the constituent atoms contribute to the direction of the spontaneous magnetization of the ferrimagnetic material. It was found that the direct coating of the ferrimagnetic film is perturbed by the VBL energy. This principle is used for stable position setting of VBL pairs.
FIG. 1 shows how to change the film thickness in the stripe domain domain wall portion according to the present invention. VBL in the domain walls (Bloch domain walls) on both sides of stripe domain 3 vs. V in 6
BL11 'is stabilized in the thick part and VBL11 is stabilized in the thin part. Since the magnetization direction of 11 'is opposite to the magnetization direction of the coat layer, only the exchange energy between the atomic magnetic moments of both layers is obtained. On the other hand, in 11, the magnetization direction is the same as the magnetization direction of the coat layer, so that the presence of the coat layer increases the VBL energy by the amount of exchange energy, and thus stabilizes in a thin coat layer. . Note that keeping these two VBLs as a pair is due to the contribution of the in-plane magnetic field applied from the outside in the domain longitudinal direction in addition to the interaction between the VBLs.

従来のVBL対安定保持法では、VBLのエネルギー密度を磁
壁に沿って局所的に変化させている。この変化を与える
ため、具体的には、イオン注入などを利用しているので
膜厚方向に特性の不均一を生じることを避けられない。
VBL対6はストライプドメインを形成するフェリ磁性体
膜の膜面に垂直な方向に加えられたパルスバイアス磁界
により生じるジャイロ力によって、ブロッホ磁壁中を移
動する。したがって、VBLの移動速度が膜厚方向に沿っ
て不均一になり、VBLが分断されたりする。
In the conventional VBL vs. stability method, the energy density of VBL is locally changed along the domain wall. In order to make this change, specifically, ion implantation or the like is used, and therefore it is unavoidable that the characteristics become nonuniform in the film thickness direction.
The VBL pair 6 moves in the Bloch domain wall by the gyro force generated by the pulse bias magnetic field applied in the direction perpendicular to the film surface of the ferrimagnetic film forming the stripe domain. Therefore, the moving speed of the VBL becomes non-uniform along the film thickness direction, and the VBL is divided.

一方、本発明におけるVBL対安定化法においてはVBL対を
保持している層には何も加工していない。単に、コート
層の存在によってVBLにコート層との相互作用を与えて
いるだけであり、従来法の欠点を取除くことができる。
On the other hand, in the VBL pair stabilizing method of the present invention, nothing is processed on the layer holding the VBL pair. The existence of the coat layer merely causes the VBL to interact with the coat layer, thereby eliminating the drawbacks of the conventional method.

第2図を用いてその原理を説明する。第2図(a)は第
1図の一部をストライプドメイン磁壁を含む平面でカッ
トした断面を表わしている。VBL対6を形成する2本のV
BL11と11′がそれぞれコート層が厚い領域および薄い領
域にそれぞれに安定化されている。このVBL対を転送す
るため、膜面に垂直方向にパルスバイアス磁界を加え
て、それによって生じるジャイロ力を利用する。ジャイ
ロ力の大きさをどのように評価するかについて述べる。
第2図(b)にはVBL11,11′の安定位置をコート層とVB
Lとの相互作用の観点から第2図(a)に対応して定性
的に示している。一般的にVBLとコート層との相互作用
が最低になるところに安定化されているVBLはその隣の
相互作用が最大になる山を乗り越えてとなりの谷へ移動
する。したがって、VBL対に働くジャイロ力は相互作用
の谷と山との間の相互作用の変化の勾配の最大値に比べ
て大きくする必要がる。本発明の長所はVBL対駆動時にV
BL11′が安定化されているポテンシャルの底が上り、隣
の安定位置との間にある、いわゆるビット障壁が相対的
に低くなることである。これはコート層がいわゆるhrgh
-g材料に属しているため、与えられた磁壁のダイナミッ
クな移動に対してVBL部に働くジャイロ力にストライプ
ドメイン保持層とコート層とで大きな差ができ、ダイナ
ミックに交換力が高まるため、VBLはその位置を避ける
ようになる。その後、磁壁のダイナミックな移動が収ま
ると、再びコート層の厚い位置がVBL11′にとってポテ
ンシャルウェルがもっとも深くなり、VBL11′はそこに
安定化される。
The principle will be described with reference to FIG. FIG. 2 (a) shows a cross section obtained by cutting a part of FIG. 1 with a plane including the stripe domain domain walls. Two Vs that form a VBL pair 6
BL11 and 11 'are respectively stabilized in the thick and thin areas of the coating layer. In order to transfer this VBL pair, a pulse bias magnetic field is applied in the direction perpendicular to the film surface, and the gyro force generated thereby is used. We will describe how to evaluate the magnitude of gyro force.
In Fig. 2 (b), the stable positions of VBL11 and 11 'are shown as coating layer and VB.
From the viewpoint of interaction with L, it is qualitatively shown in correspondence with FIG. Generally, the VBL, which is stabilized at the point where the interaction between the VBL and the coat layer is the lowest, moves over to the valley next to it, overcoming the peak where the interaction between the VBL and the coat layer is the maximum. Therefore, the gyro force acting on the VBL pair must be larger than the maximum value of the gradient of the change in the interaction between the valley and the peak of the interaction. The advantage of the present invention is that VBL is driven by V
The bottom of the potential at which BL11 'is stabilized rises, and the so-called bit barrier between adjacent stable positions becomes relatively low. This is the so-called hrgh coat layer
-Because it belongs to the -g material, there is a large difference in the gyroscopic force that acts on the VBL portion between the stripe domain holding layer and the coat layer for the dynamic movement of a given domain wall, and the exchange force increases dynamically. Will avoid that position. Then, when the dynamic movement of the domain wall subsides, the thick position of the coat layer again makes the potential well deepest for VBL 11 ′, and VBL 11 ′ is stabilized there.

次にコート層の膜厚変化のさせ方について述べる。第2
図(a)の破線は膜厚変化領域を非常に狭くした場合
(断面が矩形型)を示している。これに対応してVBLと
コート層との相互作用のx方向依存も第2図(b)に破
線で示すように変ってくる。この場合、エネルギーが低
いところに安定化されたVBLをとなりの谷まで移動させ
るのに必要なジャイロ力は実線の場合に比べて非常に大
きくなり、実際上、制御しにくくなる。したがって、実
線で示した波型構造が実用上使いやすい。
Next, how to change the film thickness of the coat layer will be described. Second
The broken line in FIG. 10A shows the case where the film thickness change region is extremely narrow (rectangular cross section). Correspondingly, the x-direction dependence of the interaction between VBL and the coating layer also changes as shown by the broken line in FIG. 2 (b). In this case, the gyroscopic force required to move the stabilized VBL to the valley next to it where the energy is low is much larger than that in the case of the solid line, and is actually difficult to control. Therefore, the corrugated structure shown by the solid line is practically easy to use.

この方法ではストライプドメイン保持層には全く加工し
ていないので、VBL対のジャイロ力に対する応答がイオ
ン注入法のときのように膜厚方向に亘って不連続的に変
化するといったことが生じない。したがって、転送中に
ビット間障壁を乗り越えるときVBLが膜厚の中間部で分
断されるといった不安定性の生じる確立が非常に低く抑
えられ、安定してVBL対転送が得られる。
In this method, since the stripe domain holding layer is not processed at all, the response of the VBL pair to the gyroscopic force does not change discontinuously in the film thickness direction as in the ion implantation method. Therefore, the probability of causing instability such as VBL being divided at the middle portion of the film thickness when overcoming the inter-bit barrier during transfer is suppressed to a very low level, and stable VBL pair transfer can be obtained.

以下実施例を使って発明の内容を具体的に示す。The contents of the invention will be specifically described below with reference to examples.

(実施例1) この波型パターンの製造法を第3図を用いて説明する。Example 1 A method of manufacturing this wave pattern will be described with reference to FIG.

バブル材料膜2上にポジ型フォトレジストMP1300(シプ
レージャパン社、商品名)で、巾5μm,周期10μm膜厚
1μmのパターン8を形成する(第3図a)。パターン
形成後135℃で1時間ポストベイクを行なう。するとパ
ターンは8′のような形状になる。この温度以上でビキ
ングを行なうと、パターン巾が変動し、好ましくない。
逆に、温度が低すぎても、パターンの断面形状が矩形の
ままであるので好ましくない(第3図b)。次に分子量
17500のポリスチレンを、キシレンを溶剤として塗布す
る。10重量パーセントのスチレンを溶解した液を用い、
スピン塗布回転数3000rpmで、平坦部で役3000Åのポリ
スチレン塗膜9が得られる。塗布後の表面はゆるやかな
波形となった。波形形状の高低差は約1.3μmであっ
た。塗布工程の前後でポジ型フォトレジストパターンの
変形はなかった(第3図c)。次にイオン注入を行な
う。注入条件は厚さ1.3μmの有機膜をイオンが貫通す
るように決めた。
A pattern 8 having a width of 5 μm, a period of 10 μm and a film thickness of 1 μm is formed on the bubble material film 2 with a positive photoresist MP1300 (trade name, Shipley Japan Co., Ltd.) (FIG. 3A). After pattern formation, post bake is performed at 135 ° C. for 1 hour. Then, the pattern becomes a shape like 8 '. If viking is performed at a temperature higher than this temperature, the pattern width fluctuates, which is not preferable.
Conversely, if the temperature is too low, the cross-sectional shape of the pattern remains rectangular, which is not preferable (Fig. 3b). Then the molecular weight
17500 polystyrene is applied with xylene as solvent. Using a solution in which 10 weight percent of styrene is dissolved,
At a spin coating rotation speed of 3000 rpm, a polystyrene coating film 9 having a role of 3000 Å is obtained in the flat portion. The surface after application had a gentle waveform. The height difference of the corrugated shape was about 1.3 μm. There was no deformation of the positive photoresist pattern before and after the coating process (Fig. 3c). Next, ion implantation is performed. The implantation conditions were set so that the ions would penetrate through a 1.3 μm thick organic film.

ここでは130KeV/He/4.8×1015個/cm2,50KeV/He/1.7×10
15個/cm2とした。第3図(d)10′で示すストライプド
メイン保持層表面にコートした層の部分にイオン注入が
なされる。コート層材料にイオン注入を行なうと、格子
歪が注入層に誘起されるため、一般に化学エッチング耐
性が変化することが知られているが、前記手順で作製し
た試料を酸素プラズマにさらし、有機膜を除去し後、90
℃のリン酸に10分間浸漬したところ第3図(e)に示す
ように高低差0.4μmの波形形状にコート層が加工でき
た。
Here, 130 KeV / He / 4.8 × 10 15 pieces / cm 2 , 50 KeV / He / 1.7 × 10
It was set to 15 pieces / cm 2 . Ions are implanted into the portion of the layer coated on the surface of the stripe domain holding layer shown in FIG. 3 (d) 10 '. It is known that when ion-implantation is performed on the coating layer material, lattice strain is induced in the implantation layer, and thus the chemical etching resistance is generally changed. After removing 90
When it was immersed in phosphoric acid at 0 ° C. for 10 minutes, the coating layer could be processed into a corrugated shape with a height difference of 0.4 μm as shown in FIG. 3 (e).

前記のストライプドメイン保持材料はGd3Ga5O12(111)
基板にLPE成長した5μmバブル材料(YSmLuCa)(Fe
Ge)5O12膜(膜厚=3.88μm、ストライプ幅=5.0μ
m、4πMs=202Gaussの上に直接(EuCa)(siGeFe)
5O12を液相エピタキシャル成長した。第1図に示す波型
構造とした5μm周期(マスクパターン幅3μmまたは
2μm)、山の高さ0.4μmになるように形成した試料
について、この領域にストラプドメインを配し、VBL対
の安定性を調べ、VBL対が波型構造の山部谷部にそれぞ
れ安定化されていることVBL対に幅10nsの矩形波状パル
スバイアス磁界を加えていくと、振幅250e付近で、VBL
対が波型構造の山を乗り越えた。
The stripe domain holding material is Gd 3 Ga 5 O 12 (111)
5μm bubble material (YSmLuCa) 3 (Fe
Ge) 5 O 12 film (thickness = 3.88 μm, stripe width = 5.0 μ
m (4uMs = 202Gauss directly on (EuCa) 3 (siGeFe)
Liquid phase epitaxial growth of 5 O 12 was performed. Stability of VBL pair was determined by arranging the strap domain in this region for the sample with 5μm period (mask pattern width of 3μm or 2μm) and peak height of 0.4μm as shown in Fig. 1. It was confirmed that the VBL pairs were stabilized at the peaks and valleys of the wave-like structure.When a rectangular wave pulse bias magnetic field with a width of 10 ns was applied to the VBL pairs, the VBL
The pair overcame a mountain with a corrugated structure.

なお、第10図に示したようにフェリ磁性コート層2′を
ストライプドメイン保持層1の下に形成する場合は、基
板7上にフェリ磁性コート層2′をエピタキシャル成長
した後、第3図に示した実施例1と同様な方法で局所的
な波型の膜厚変化を形成した後、エピタキシャル成長で
ストライプドメイン保持層1を形成する。フェリ磁性コ
ート層およびストライプドメイン保持層ともエピタキシ
ャル成長による単結晶膜であるため、局所的な膜厚変化
があっても膜成長に支障はなかった。
When the ferrimagnetic coat layer 2'is formed below the stripe domain holding layer 1 as shown in FIG. 10, after the ferrimagnetic coat layer 2'is epitaxially grown on the substrate 7, it is shown in FIG. After forming a local corrugated film thickness change in the same manner as in Example 1, the stripe domain holding layer 1 is formed by epitaxial growth. Since both the ferrimagnetic coat layer and the stripe domain holding layer are single crystal films grown by epitaxial growth, there is no problem in film growth even if there is a local change in film thickness.

(発明の効果) 本発明により、ブロッホラインメモリでもっとも重要な
要素の一つであるストライプドメイン磁壁上へのブロッ
ホライン対の安定化および磁壁に沿っての転送の安定性
を従来の方法にくらべて改善できた。
(Effects of the Invention) According to the present invention, stabilization of Bloch line pairs on a stripe domain domain wall, which is one of the most important elements in a Bloch line memory, and stability of transfer along the domain wall, compared to conventional methods. I was able to improve.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明による垂直ブロッホラインの安定化保持
手段の概観図、第2図(a),(b)はそれぞれ磁壁を
含む面で切断したときのフェリ磁性体ストライプドメイ
ン保持層およびフェリ磁性体コート層の断面と、ブロッ
ホラインとコート層との相互作用の位置依存を示す図で
ある。第3図は素子を形成する過程の実施例を示す図。
第4図はストライプドメイン両側の磁壁中心線上の磁化
向きの膜厚方向依存の説明図、第5図はバブルドメイン
磁壁内のVBL部の磁化回転の様子を示す図、第6図はVBL
単位長さあたりのエネルギー密度ELの膜厚方向依存を示
す図、第7図はストライプドメイン磁壁中に存在する各
種VBLの説明図、第8図,第9図はストライプドメイン
保持層の構成例を示す図およびその基本原理説明図、第
10図,第11図はもう一つのストライプドメイン保持層の
構成例およびその基本原理説明図。 図において、1……フェリ磁性体ストライプドメイン保
持層、2,2′……フェリ磁性体コート層、3……ストラ
イプドメイン、4,4′……ストライプドメイン磁壁、5
……ストライプドメイン内の磁化、5′……ストライプ
ドメインの外の磁化、6……垂直ブロッホライン(VB
L)対、7……基板、8′……ポストベイク後のフォト
レジストパターン、9……ポリスチレン、10′……イオ
ン注入されたフェリ磁性体コート層、11,11′……垂直
ブロッホライン(VBL)、12……VBL11のエネルギー密度
のストライプドメイン保持層内膜厚方向依存カーブ、1
2′……VBL11′のエネルギー密度のストライプドメイン
保持層内膜厚方向依存カーブ、13……ブロッホポイント
をもつVBL、14……ブロッホポイント。
FIG. 1 is a schematic view of a stabilizing holding means for a vertical Bloch line according to the present invention, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) are respectively ferrimagnetic stripe domain holding layers and ferrimagnets when cut along a plane including a domain wall. It is a figure which shows the cross section of a body coat layer, and the position dependence of the interaction of a Bloch line and a coat layer. FIG. 3 is a diagram showing an example of a process of forming an element.
FIG. 4 is an explanatory diagram of the film thickness direction dependence of the magnetization direction on the domain wall centerlines on both sides of the stripe domain, FIG. 5 is a diagram showing the state of magnetization rotation of the VBL portion in the bubble domain domain wall, and FIG. 6 is the VBL.
FIG. 7 is a diagram showing the dependence of the energy density E L per unit length in the film thickness direction, FIG. 7 is an explanatory diagram of various VBL existing in the stripe domain domain wall, and FIGS. 8 and 9 are configuration examples of the stripe domain holding layer. Figure and its basic principle explanatory diagram,
Figures 10 and 11 show another example of the structure of the stripe domain retention layer and its basic principle. In the figure, 1 ... ferrimagnetic material stripe domain holding layer, 2,2 '... ferrimagnetic material coating layer, 3 ... stripe domain, 4,4' ... stripe domain domain wall, 5
...... Magnetization in stripe domain, 5 '…… Magnetization outside stripe domain, 6 …… Vertical Bloch line (VB
L) Pair, 7 ... Substrate, 8 '... Post-bake photoresist pattern, 9 ... Polystyrene, 10' ... Ion-implanted ferrimagnetic coating layer, 11, 11 '... Vertical Bloch line (VBL) ), 12 …… Dependence curve of energy density of VBL11 in the stripe domain retention layer thickness direction, 1
2 '... VBL 11' energy density-dependent curve in the stripe domain retention layer, VBL with 13 ... Bloch points, 14 ... Bloch points.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】情報読出し手段と情報書込み手段と情報蓄
積手段を備え膜面に垂直な方向を磁化容易方向とするフ
ェリ磁性体膜に存在するストライプドメイン周辺のブロ
ッホ磁壁の中に作った垂直ブロッホライン対を記憶情報
単位として用いる磁気記憶素子において、前記フェリ磁
性体膜の少なくとも一方の表面に該フェリ磁性体の自発
磁化の向きに対する各構成原子からの寄与の仕方に比べ
て寄与の仕方が逆転しているフェリ磁性体膜を直接コー
トし、かつ該コート層の膜厚がストライプドメイン保持
層のブロッホ磁壁に沿って、局所的に変化していること
を特徴とする磁気記憶素子。
1. A vertical block formed in a Bloch domain wall around a stripe domain existing in a ferrimagnetic film having an information reading unit, an information writing unit, and an information storage unit and having a direction perpendicular to a film surface as an easy magnetization direction. In a magnetic memory element using a line pair as a memory information unit, the manner of contribution is reversed on at least one surface of the ferrimagnetic material film as compared with the manner of contribution from each constituent atom to the direction of spontaneous magnetization of the ferrimagnetic material. The magnetic storage element is characterized in that the ferrimagnetic film is directly coated, and the film thickness of the coating layer is locally changed along the Bloch domain wall of the stripe domain holding layer.
JP61135321A 1986-06-10 1986-06-10 Magnetic memory element Expired - Lifetime JPH071633B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61135321A JPH071633B2 (en) 1986-06-10 1986-06-10 Magnetic memory element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61135321A JPH071633B2 (en) 1986-06-10 1986-06-10 Magnetic memory element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62291785A JPS62291785A (en) 1987-12-18
JPH071633B2 true JPH071633B2 (en) 1995-01-11

Family

ID=15149019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61135321A Expired - Lifetime JPH071633B2 (en) 1986-06-10 1986-06-10 Magnetic memory element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH071633B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS62291785A (en) 1987-12-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4070658A (en) Ion implanted bubble propagation structure
Yıldırım et al. Ion-irradiation-induced cobalt/cobalt oxide heterostructures: printing 3D interfaces
JPH071633B2 (en) Magnetic memory element
US5309388A (en) Solid state magnetic memory device
JPS6289295A (en) Magnetic memory element and its production
JPH071634B2 (en) Magnetic memory element
US3996573A (en) Bubble propagation circuits and formation thereof
US4503517A (en) Magnetic bubble memory device
US4525808A (en) Hybrid magnetic bubble memory device
WO2024018502A1 (en) Spin element
Gadetsky et al. Effect of grooves on magnetization reversal in amorphous TbFeCo thin films
US20230011349A1 (en) Function switchable magnetic random access memory and method for manufacturing the same
JPH035987A (en) Bloch line memory device
JPS61267313A (en) Manufacture of magnetic memory element
JPH033187A (en) Bloch line memory device
JPS6260756B2 (en)
Roy Strain modulation of magnetic domain wall motion in CoFeB systems
JPS61204888A (en) Magnetic storage element
JPS636949B2 (en)
CN114447211A (en) Magnetic memory cell with deterministic switching and high data retention
Hidaka Charged wall formation and propagation analysis in ion‐implanted contiguous disk bubble devices
Spohr Bulk properties
US4360893A (en) Magnetic devices and method of manufacture
Liu Electric field control of magnetic domain wall dynamics
JPS5867006A (en) Laminated vertically magnetizing film