DE1102809B

DE1102809B - Information memory with superconductive bistable elements

Info

Publication number: DE1102809B
Application number: DER27213A
Authority: DE
Inventors: Leslie Lewis Burns Jun
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1959-02-24
Filing date: 1960-01-30
Publication date: 1961-03-23
Also published as: BE587841A; GB942801A; NL248701A; FR1247274A

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung bezieht sich auf bistabile Elemente aus supraleitfähigem Material und insbesondere auf Informationsspeicher und Auswahlsysteme, welche solche Elemente benutzen. Die beiden Zustände jedes supraleitfähigen Elementes werden durch zwei Richtungen des Stromflusses in dem Element dargestellt. Ein in diesem Element in der einen Stromrichtung fließender Strom bleibt in dieser Richtung aufrechterhalten, bis er durch von außen ausgeübte Kräfte geändert wird.The invention relates to bistable elements made of superconductive material, and more particularly to Information stores and selection systems using such elements. The two states each superconducting element are represented by two directions of current flow in the element. A current flowing in this element in one direction of the current is maintained in this direction, until it is changed by external forces.

Ein Zweck der Erfindung besteht darin, ein Gedächtnissystem anzugeben, das aus supraleitfähigen Elementen besteht, eine verhältnismäßig große Speicherkapazität hat und in einfacher Weise aufgebaut werden kann.One purpose of the invention is to provide a memory system made up of superconductive Elements exists, has a relatively large storage capacity and is constructed in a simple manner can be.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Blatt oder eine Scheibe eines Materials, das unterhalb einer gewissen Temperatur supraleitfähig wird, mit einer Mehrzahl von Löcherpaaren versehen, die in einer Matrix von Zeilen und Reihen angeordnet sind. Das Material zwischen je zwei Löchern stellt ein bistabiles Speicherelement dar, in welchem Strom in der einen oder der anderen Richtung fließen kann. Eine Mehrzahl von Zeilen- und Reihenauswahlleitungen sind auf der einen Seite des Blattes angebracht, wobei sich die Schnittpunkte mit den Speicherelementen in Deckung befinden. Ein Meßoder Ausgangsleiter befindet sich auf der anderen Seite des Blattes in Wirkungsverbindung mit allen oder einigen Speicherelementen. Wenn das Blatt sich in dem normalen supraleitfähigen Zustand befindet, wirkt es als magnetische Abschirmung und verhindert eine Energieübertragung von den Zeilen- und Reihenleitungen auf den Meßleiter. Jedoch empfängt ein Speicherelement am Schnittpunkt von erregten Zeilen- und Reihenleitungen einen magnetischen Fluß, welcher bei Addition zu dem mit dem Suprastrom im Speicherelement verbundenen Fluß (bei gleicher Polarität) das supraleitfähige Material des Speicherelementes in den normalen Zustand umschaltet. Das Speicherelement stellt dann keine magnetische Abschirmung mehr dar, und der Fluß der Auswahlleiter schneidet den Meßleiter und erzeugt einen Ausgangsimpuls.According to one embodiment of the invention, a sheet or disc of material that is underneath a certain temperature is superconductive, provided with a plurality of pairs of holes, the arranged in a matrix of rows and rows. Place the material between two holes a bistable storage element in which current can flow in one direction or the other. A plurality of row and row select lines are attached to one side of the sheet, the intersections with the storage elements being in congruence. A measuring or Output conductor is on the other side of the sheet in functional connection with all or some storage elements. When the sheet is in the normal superconducting state, it acts as a magnetic shield and prevents energy transfer from the line and series lines on the test lead. However, a storage element receives at the intersection of energized Row and row lines generate a magnetic flux which, when added to that with the supercurrent in the storage element connected flux (with the same polarity) the superconductive material of the Memory element switches to the normal state. The storage element then does not represent a magnetic one There is more shielding, and the flux of the select conductors intersects the test conductor and creates an output pulse.

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Auswahleinrichtung, deren verschiedene Bestandteile auseinandergezogen dargestellt sind;Fig. 1 is a perspective view of a selector with its various components exploded are shown;

Fig. 2 zeigt ein Gedächtnissystem unter Benutzung einer Auswahleinrichtung nach Fig. 1;Fig. 2 shows a memory system using a selection device according to Fig. 1;

Fig. 3 zeigt den Zusammenhang zwischen der Temperatur und dem kritischen magnetischen Feld für gewisse supraleitfähige Materialien;Fig. 3 shows the relationship between the temperature and the critical magnetic field for certain superconductive materials;

Fig. 4 ist ein Vektordiagramm zur Erläuterung der Wirkungsweise der Anordnung nach Fig. 1.FIG. 4 is a vector diagram for explaining the mode of operation of the arrangement according to FIG. 1.

Informationsspeicher mit supraleitfähigen bistabilen ElementenInformation memory with superconducting bistable elements

Anmelder:Applicant:

Radio Corporation of America,
New York, N. Y. (V. St. A.)Radio Corporation of America,
New York, NY (V. St. A.)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6Representative: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, patent attorney,
Munich 23, Dunantstr. 6th

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 24. Februar 1959Claimed priority:
V. St. v. America February 24, 1959

Leslie Lewis Burns jun., Princeton, N. J. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden.Leslie Lewis Burns Jr., Princeton, NJ (V. St. Α.),
has been named as the inventor.

Die im ganzen in Fig. 1 mit 10 bezeichnete Einrichtung enthält eine Unterlage 12 aus geeignetem dielektrischem Material, beispielsweise aus Glas oder Quarz, auf der sich ein Blatt 14 aus supraleitfähigem Material befindet. Das Blatt 14 kann ein metallisches supraleitfähiges Material, beispielsweise Zinn, sein, welches auf die Unterlage 12 aufgedampft oder elektrolytisch niedergeschlagen ist. Das Blatt 14 kann auch eine Schicht eines geeigneten supraleitfähigen Materials sein, die in Form einer Zinnfolie oder Tantalfolie od. dgl. auf einem Träger 14 aufgebracht ist. Eine Mehrzahl von Löcherpaaren 16 ist beispielsweise durch Ätzung in der supraleitfähigen Schicht 14 angebracht. Der Einfachheit der Darstellung halber sind nur sechzehn Löcherpaare veranschaulicht. Die Löcherpaare 16 sind in rechtwinklig zueinanderliegenden Zeilen und Reihen angeordnet. Eine Quarz- oder Glasunterlage wird deshalb benutzt, um eine mechanisch feste Unterlage zu haben, die außerdem amorph ist. Das Blatt 14 .aus supraleitfähigem Material wird auf die Unterlage durch Aufdampfen, auf elektrolytischem Wege oder auch (im Falle der Folien) durch Aufkleben angebracht.The device designated as a whole in FIG. 1 by 10 contains a base 12 made of a suitable material dielectric material, for example made of glass or quartz, on which a sheet 14 of superconductive Material is located. The sheet 14 can be a metallic superconductive material such as tin, which is vapor-deposited or electrolytically deposited on the substrate 12. The sheet 14 can also be a layer of a suitable superconductive material in the form of tin foil or tantalum foil Od. The like. Is applied to a carrier 14. A plurality of pairs of holes 16 are for example attached by etching in the superconductive layer 14. For the sake of simplicity of illustration only sixteen pairs of holes illustrated. The pairs of holes 16 are at right angles to each other Arranged in rows and rows. A quartz or glass base is therefore used to mechanically To have a solid base that is also amorphous. The sheet 14. Made of superconductive material is applied to the substrate by vapor deposition, electrolytically or (in the case of foils) attached by gluing.

Die amorphe Struktur der Unterlage 12 erlaubt es dem Blatt 14, seine eigene natürliche Kristallstruktur während des Aufdampfens oder des Aufbringens auf elektrolytischem Wege anzunehmen, wenn dünne Filme des supraleitfähigen Metalls benutzt werden. Die natürliche kristalline Phase des Metallfilms ergibt die wirkungsvollste supraleitfähige Anordnung. DiesThe amorphous structure of the backing 12 allows the sheet 14 to have its own natural crystal structure to be adopted during vapor deposition or electrolytic deposition if thin Films of the superconductive metal can be used. The natural crystalline phase of the metal film results the most effective superconducting arrangement. this

109 537/369109 537/369

bedeutet, daß nur ein verhältnismäßig kleiner Eingangsstrom erforderlich ist, um die gewünschten Supraströme in dem Film zu erzeugen. Wenn die Unterlage 12 eine kristalline Struktur besitzen würde, so könnte beim Aufdampfen des Metalls dessen S Struktur durch die kristalline Struktur der Unterlage beeinflußt werden.means that only a relatively small input current is required to achieve the desired To generate super currents in the film. If the base 12 were to have a crystalline structure, when the metal is vapor-deposited, its S structure could be due to the crystalline structure of the substrate to be influenced.

Die Löcherpaare 16 werden vorzugsweise sowohl bei einem dünnen aufgedampften Film wie bei einer Metallfolie 14 eingeätzt. Man kann sehr viele be- ίο kannte Ätzverfahren zur Herstellung dieser Löcher verwenden. Ein weiterer Grund zur Benutzung einer Glas- oder Quarzunterlage besteht darin, daß diese von den benutzten Ätzflüssigkeiten nicht angegriffen wird.The pairs of holes 16 are preferably both in a thin vapor deposited film as in a Metal foil 14 etched in. There are many known etching processes that can be used to produce these holes use. Another reason to use a glass or quartz pad is that this is not attacked by the caustic liquids used.

Gewünschtenfalls können die Löcher 16 auch durch einen Stanzvorgang hergestellt werden. Bei kleinen Durchmessern der Löcher 16 dürfte sich jedoch eine bessere Gleichmäßigkeit durch ein Ätzverfahren erzielen lassen. Zum Beispiel können bei einer praktischen Ausführung die Löcher 16 einen Durchmesser von 0,01 mm besitzen bei einem Abstand von Mitte zu Mitte von zwei nebeneinanderliegenden Löchern von 0,02 mm. Die beiden Löcher eines LöcherpaaresIf desired, the holes 16 can also be produced by a punching process. With small ones However, diameters of the holes 16 should achieve better uniformity by an etching process permit. For example, in a practical implementation, the holes 16 can have a diameter of 0.01 mm at a distance from center to center of two adjacent holes of 0.02 mm. The two holes of a pair of holes

16 sind gegeneinander versetzt, so daß man für eine gegebene Fläche des Blattes 14 mehr Speicherelemente anordnen kann.16 are offset from one another, so that for a given area of the sheet 14 there are more storage elements can arrange.

Die Teile 17 des supraleitfähigen Materials zwischen je zwei Löchern 16 stellen die bistabilen Elemente dar. Die sechzehn verschiedenen Zwischenteile 17 können also sechzehn verschiedene binäre Zahlen in einem Gedächtnissystem speichern.The parts 17 of the superconductive material between two holes 16 each represent the bistable elements. The sixteen different intermediate parts 17 can therefore have sixteen different binary numbers in a memory system to save.

Eine Schicht 18 aus Isoliermaterial wird auf das supraleitfähige Blatt 14 aufgelegt. Das Isoliermaterial 18 kann beispielsweise ein dünner Lacküberzug sein, der auf der Oberseite des Metallblattes 14 angebracht wird. Dieses Isoliermaterial kann transparent sein und wird daher in den übrigen Figuren nicht mit dargestellt; jedoch wird es durch Punktierung der verschiedenen Auswahlleitungen angedeutet.A layer 18 of insulating material is placed on the superconductive sheet 14. The insulating material 18 can for example be a thin lacquer coating applied to the top of the metal sheet 14 will. This insulating material can be transparent and is therefore not shown in the other figures; however, it is indicated by dotting the various selection lines.

Eine Mehrzahl von Zeilenleitern 20 ist oberhalb der Isolierschicht 18 beispielsweise durch Aufdampfen oder auf elektrolytischem Wege angebracht. Jeder einzelne Zeilenleiter 20 ist bei Erregung an eine andere Zeile von Speicherelementen 17 angekoppelt. Eine weitere Schicht von Isoliermaterial 22 ist über den Zeilenleitern 20 angeordnet. Diese Isolierschicht 22 kann ebenfalls ein dünner Lacküberzug sein. Eine Mehrzahl von Reihenleitern 24 ist durch Verdampfen oder auf elektrolytischem Wege auf der Oberseite der zweiten Isolierschicht 22 angebracht. Jeder der Reihenleiter 24 ist bei Erregung an eine andere Reihe von Speicherelementen 17 angekoppelt. Eine einzige Meßwicklung 26 ist auf der Unterseite der Unterlage 12 angebracht. Die Meßwicklung 26 verläuft an der Unterseite der Unterlage 12 nach vorwärts und rückwärts, so daß sie an die Stelle jedes SpeicherelementesA plurality of row conductors 20 are above the insulating layer 18, for example by vapor deposition or attached electrolytically. Each individual row conductor 20 is when energized to a different one Row of storage elements 17 coupled. Another layer of insulating material 22 is over the Row conductors 20 arranged. This insulating layer 22 can also be a thin lacquer coating. One A plurality of row conductors 24 is evaporated or electrolytically on top of the second insulating layer 22 attached. Each of the row conductors 24 is when energized to a different row of Storage elements 17 coupled. A single measuring winding 26 is on the underside of the base 12 appropriate. The measuring winding 26 runs on the underside of the pad 12 forwards and backwards, so that they take the place of each storage element

17 gebracht werden kann.17 can be brought.

Gemäß Fig. 2 sind die Zeilenleiter 20 am einen Ende an einen Zeilenwähler 28 angeschlossen. Am anderen Ende sind die Zeilenleiter 20 alle an ein festes Potential angeschlossen, das in Fig. 2 als Erde dargestellt ist. Die Reihenleiter 24 sind am einen Ende an einen Reihenwähler 30 angeschlossen und am anderen Ende alle geerdet. Die Klemmen der Meßwicklung 26 sind mit einer Meßvorrichtung 32 verbunden. Vorzugsweise bestehen die Zeilen- und Reihenleiter 20 und 24 aus einem Material, welches bei höherer Temperatur als das Blatt 14 supraleitend wird. Wenn beispielsweise Zinn als supraleitendes Material für das Blatt 14 benutzt wird, können die Zeilen- und Reihenleiter 20 und 24 aus Blei bestehen. Dann bleiben die Zeilen- und Reihenleiter 20 und 24 während des ganzen Arbeitens der Einrichtung in ihrem supraleitenden Zustand, wie weiter unten noch genauer beschrieben werden wird. Man kann für das supraleitfähige Blatt und die Auswahlleiter aber auch andere Materialkombinationen verwenden. Beispielsweise kann das Blatt 14 aus Blei bestehen, und die Zeilen- und Reihenleiter können aus Technetium gefertigt werden.According to FIG. 2, the row conductors 20 are connected at one end to a row selector 28. At the At the other end, the row conductors 20 are all connected to a fixed potential, which is shown in FIG. 2 as earth is shown. The row conductors 24 are connected at one end to a row selector 30 and on other end all grounded. The terminals of the measuring winding 26 are connected to a measuring device 32. Preferably, the row and row conductors 20 and 24 are made of a material which at higher temperature than the sheet 14 is superconducting. For example, if tin as superconducting Material for the sheet 14 is used, the row and row conductors 20 and 24 can be made of lead. Then the row and row conductors 20 and 24 remain in position throughout the operation of the device their superconducting state, as will be described in more detail below. One can for that Superconducting sheet and the selection ladder but also use other material combinations. For example For example, the sheet 14 may be made of lead and the row and row conductors may be made of technetium will.

Die Kurven 40 und 42 in Fig. 3 zeigen das kritische magnetische Feld Hc in Örsted, das zur Änderung eines supraleitfähigen Zustandes bei Zinn und Blei in einen normalen leitenden Zustand erforderlich ist, und zwar als Funktion der Temperatur in Grad Kelvin. Die Flächen oberhalb der Kurven stellen den normalen leitenden Zustand dar und die Flächen unterhalb der Kurven den supraleitfähigen Zustand.Curves 40 and 42 in Fig. 3 show the critical magnetic field Hc in Örsted, which is required to change a superconductive state in tin and lead to a normal conductive state, as a function of the temperature in degrees Kelvin. The areas above the curves represent the normal conductive state and the areas below the curves represent the superconductive state.

Im Betrieb wird in jedem der Speicherelemente 17 in Fig. 2 eine der beiden binären Zahlen 1 und 0 gespeichert. Beispielsweise kann die binäre Zahl 1 einen Stromfluß von links oben nach rechts unten durch die Querschnittsfläche eines Speicherelementes 17 entsprechen. Da das Speicherelement 17 sich im supraleitfähigen Zustand befindet, bleibt der in ihm einmal fließende Strom in derselben Richtung erhalten, bis er durch ein äußeres Feld geändert wird. Der Strom, welcher der binären Zahl 1 zugeordnet ist, ist in Fig. 1 mit I₁ bezeichnet. Die umgekehrte Richtung des Stromflusses in einem Speicherelement 17 entspricht dann der binären Zahl 0. Diese Stromrichtung ist in Fig. 1 mit I₀ bezeichnet. Da das Blatt 14 sich normalerweise im supraleitenden Zustand befindet, hat es normalerweise die Wirkung, daß es die magnetischen Felder, welche durch Ströme in den Zeilen- und Reihenleitern 20 und 24 hervorgerufen werden, von der Meßwicklung 26 fernhält. Der Fluß der Gleichströme /₀ und I₁ durchsetzt ebenfalls die Meßwicklung, ist jedoch zeitlich keiner Änderung unterworfen, so daß in der Meßwicklung keine Spannung induziert wird. Somit können also im normalen supraleitenden Zustand sich ändernde magnetische Felder das Blatt 14 nicht durchsetzen und können daher keine unerwünschten Signale in der Meßwicklung 26 auf der anderen Seite des Blattes 14 hervorrufen.During operation, one of the two binary numbers 1 and 0 is stored in each of the storage elements 17 in FIG. For example, the binary number 1 can correspond to a current flow from top left to bottom right through the cross-sectional area of a storage element 17. Since the storage element 17 is in the superconducting state, the current flowing in it once remains in the same direction until it is changed by an external field. The current which is assigned to the binary number 1 is denoted by I _{1 in FIG. 1.} The reverse direction of the current flow in a storage element 17 then corresponds to the binary number 0. This current direction is denoted by I _{0 in FIG. 1.} Since the blade 14 is normally in the superconducting state, it normally has the effect of keeping away from the measuring winding 26 the magnetic fields which are caused by currents in the row and row conductors 20 and 24. The flow of direct currents / ₀ and I ₁ also passes through the measuring winding, but is not subject to any change over time, so that no voltage is induced in the measuring winding. Thus, in the normal superconducting state, changing magnetic fields cannot penetrate the blade 14 and therefore cannot cause any undesired signals in the measuring winding 26 on the other side of the blade 14.

Es sei nun angenommen, daß die binäre Zahl 1 in dem Speicherelement 17' an dem Schnittpunkt des ersten Reihenleiters und des zweiten Zeilenleiters in Fig. 2 gespeichert werden soll. Der Zeilenwähler 28 und der Reihenwähler 30 liefern gleichzeitig Auswahlströme Iy und Ix an den ersten Reihenleiter 24 und den zweiten Zeilenleiter 20. Die Richtungen der Ströme Ix und Iy sind in Fig. 2 durch Pfeile angedeutet. Diese Pfeilrichtungen in Fig. 2 entsprechen der Richtung des positiven klassischen Stromes in diesen Leitern. Jeder der Ströme Ix und Iy hat zwei gleiche Komponenten, von denen die eine senkrecht und die andere parallel mit dem Strom I₁ und I₀ in einem Element 17 der gewählten Zeile und Reihe verläuft. Die parallelen Komponenten Ix' und Iy' der Zeilen- und Reihenströme Ix und Iy liefern jeder ein sich änderndes Feld an das Element 17' in einer solchen Richtung, daß in ihm ein Strom von links nach rechts, also ein Strom, welcher der binären Zahl 1 zugeordnet ist, entsteht.It is now assumed that the binary number 1 is to be stored in the storage element 17 'at the intersection of the first row conductor and the second row conductor in FIG. The row selector 28 and the row selector 30 simultaneously supply selection currents Iy and Ix to the first row conductor 24 and the second row conductor 20. The directions of the currents Ix and Iy are indicated in FIG. 2 by arrows. These arrow directions in FIG. 2 correspond to the direction of the positive classical current in these conductors. Each of the currents Ix and Iy has two identical components, one of which is perpendicular and the other parallel to the current I ₁ and I ₀ in an element 17 of the selected row and series. The parallel components Ix ' and Iy' of the line and series currents Ix and Iy each supply a changing field to the element 17 'in such a direction that in it a current from left to right, i.e. a current which corresponds to the binary number 1 is assigned, arises.

Wenn das gewünschte Element 17' bereits die binäre Zahl 1 speichert, verläuft der Strom in diesem Element bereits in der Richtung von links nach rechts.If the desired element 17 'is already storing the binary number 1, the current is in that element already in the direction from left to right.

ίϊ 02-809ίϊ 02-809

5 65 6

Infolgedessen addieren sich die drei Ströme I₁, Ix' ment 17 kann in der geschilderten Weise ausgewählt und Iy' vektoriell, wie in Fig. 4 dargestellt, und er- und der gespeicherte Informationswert beliebig oft geben einen Gesamtstrom IT. Dieser Gesamtstrom IT abgelesen werden, ohne daß der Speicher von neuem erzeugt ein entsprechendes magnetisches Feld HT, beschriftet werden müßte.As a result, the three currents I ₁ , Ix ' ment 17 can be selected in the manner described and Iy' vectorially, as shown in FIG. 4, and er and the stored information value give a total current IT any number of times. This total current IT can be read without the memory having to re-generate a corresponding magnetic field HT, having to be labeled.

welches über dem kritischen Feld für Zinn bei der 5 Die Information kann in das gewünschte Speicher-Betriebstemperatur, die hier zu 3° K angenommen element 17, beispielsweise in das Element 17', dadurch wird, liegt. Das gewünschte Speicherelement 17' ändert eingetragen werden, daß man Auswahlströme von sich also vom supraleitenden Zustand in den normal- gegenüber den Ablesewahlströmen erhöhter Amplitude leitenden Zustand. In dem normalleitenden Zustand und geeigneter Polarität den Zeilen- und Reihenleitern durchdringt das von diesen Strömen erzeugte ma- ίο 20 und 24 des Elementes 17' zuführt. Diese zur gnetische Feld das Blatt 14 an der Stelle des ge- Niederschrift in dem Speicher dienenden Ströme erwünschten Speicherelementes 17'. Das sich ändernde zeugen ein gesamtes magnetisches Feld von gemagnetische Feld durchsetzt dabei auch die Meßspule nügender Amplitude, um das kritische Feld Hc für 26. Hierdurch wird ein verhältnismäßig großes Aus- Zinn zu überwinden und einen resultierenden Stromgangssignal erzeugt, welches der Meßvorrichtung 32 15 fluß im Element 17' in der gewünschten Richtung zu zugeleitet wird und somit anzeigt, daß das gewünschte erzeugen, der auch erhalten bleibt, wenn die zur Aus-Speicherelement 17' die binäre Zahl 1 speichert. wahl des zu beschriftenden Elementes dienenden Aus-which is above the critical field for tin at 5 The information can be in the desired storage operating temperature, which is here assumed to be 3 ° K element 17, for example in the element 17 ', is thereby. The desired memory element 17 'changes are entered so that selection currents can be changed from the superconducting state to the normally conductive state with respect to the reading selection currents, which is increased in amplitude. In the normally conducting state and suitable polarity the row and row conductors penetrate the ma- ίο 20 and 24 generated by these currents of the element 17 '. This for the magnetic field the sheet 14 at the location of the written down in the memory serving currents desired storage element 17 '. The changing testify a total magnetic field of gemagnetic field penetrates the measuring coil of sufficient amplitude to the critical field Hc for 26th Element 17 'is fed in the desired direction and thus indicates that the desired generate, which is also retained when the memory element 17' for the out-of-memory element 17 'stores the binary number 1. selection of the element to be labeled

Nach der Beendigung der Zeilen- und Reihenströme wahlströme wieder fortgefallen sind. Nachdem Fort- Ix und Iy fließt der Strom weiterhin in der der fall dieser Auswahlströme befindet sich das gewünschte binären Zahl 1 zugeordneten Richtung im Speicher- 20 Element dann im supraleitenden Zustand, d. h., es element 17', d. h. von links nach rechts, und dieses fließt ein Strom Z₁ oder I₀ in diesem Element.
Speicherelement kehrt daher in seinen anfänglichen Es sei beispielsweise angenommen, daß auf die obenAfter the termination of the line and series streams, election streams ceased to exist. After progress Ix and Iy , the current continues to flow in the case of these selection currents, the desired binary number 1 associated direction in the memory element is then in the superconducting state, ie, it element 17 ', ie from left to right, and this A current Z ₁ or I _{0 flows} in this element.
Storage element therefore returns to its initial position. Assume, for example, that on the above

supraleitenden Zustand zurück. beschriebene Ablesung eine Einspeisung in densuperconducting state. reading described a feed into the

Es sei darauf hingewiesen, daß bei dem Meß vorgang Speicher erfolgen soll. In diesem Falle wird durch oder Ablesungsvorgang alle anderen nicht aus- 25 das verhältnismäßig große Ausgangssignal während gewählten Speicherelemente 17 in ihrem normalen des Ablesevorganges die binäre Zahl 1, welche dem supraleitenden Zustand bleiben. Jeder der Auswahl- Strome I₁ entspricht, bereits in dem gewünschten ströme Ix und Iy erzeugt zusammen mit den den Element 17' gespeichert. Es brauchen also zur Stellenwert anzeigenden Strömen I₁ oder I₀ an jeder Speicherung oder zur Einspeisung der binären Zahl 1 Stelle eines nicht ausgewählten Elementes 17 ein ma- 30 in das gewünschte Element 17' keine zusätzlichen gnetisches Feld, welches kleiner ist als das kritische Ströme aufgewendet zu werden. Im anderen Falle Feld Hc von Zinn. Wenn der Strom an einem nicht wird der insgesamt zugeführte Auswahlstrom für die ausgewählten Element 17 in der Richtung I₁ fließt, Einspeisung so klein gemacht, daß keine Umkehr des wird dieser Strom in seiner Amplitude durch die Stromflusses im gewünschten Element 17' eintreten Zeilen- und Reihenkomponentenströme Ix' oder Iy' 35 kann.It should be noted that memory should take place during the measurement process. In this case, the relatively large output signal during selected storage elements 17 in their normal reading process does not become the binary number 1, which remains in the superconducting state. Each of the selection currents I ₁ corresponds, already generated in the desired currents Ix and Iy , together with the element 17 'stored. For currents I ₁ or I ₀ indicating the significance, no additional magnetic field, which is smaller than the critical currents, is required at every storage or to feed the binary number 1 position of an unselected element 17 to be expended. In the other case box Hc of tin. If the current at one is not the total supplied selection current for the selected element 17 flows in the direction I ₁ , the supply is made so small that no reversal of the amplitude of this current will occur due to the current flow in the desired element 17 'line and Series component currents Ix ' or Iy' 35 can.

vermindert. Diese Verminderung des Stromes I₁ Zur Niederschrift des binären Signals 0 und unterreduced. This reduction in current I _{1 is used} to write down the binary signal 0 and below

kommt deshalb zustande, weil der Strom im supra- Annahme eines großen Ausgangssignals bei der Ableitenden Material sich so einstellt, daß ein konstanter lesung werden Zeilen- und Reihenauswahlströme von Fluß um die verschiedenen Teile des Blattes 14 auf umgekehrter Polarität, wie durch die Pfeile angedeutet, beiden Seiten zustande kommt. Wenn ein nicht aus- 40 den Zeilen- und Reihenleitern 20 und 24 des gegewähltes Element 17 in der /„-Richtung liegt, nimmt wünschten Elementes 17' zugeführt. Diese Ströme dieser Strom infolge der entgegenwirkenden Zeilen- werden so groß gemacht, daß das Element 17' in seinen oder Reihenstromkomponente Ix' oder Iy' zu. Die Zu- normalen leitenden Zustand überwechselt und ein nähme des Stromes I₀ bewirkt wieder die Aufrecht- Strom in der Richtung I₀ in dem Element 17' fließen erhaltung eines konstanten Flusses. Das gesamte ma- 45 kann. Nach Beendigung dieser Auswahlströme kehrt gnetische Feld, welches dem Blatt 14 als Folge dieser das Element 17' in seinen supraleitenden Zustand Stromänderungen an der Stelle eines nicht aus- zurück. Der Strom im gewünschten Element 17' fließt gewählten Elementes 17 zugeführt wird, durchdringt jetzt in der Richtung von rechts nach links entdas Blatt 14 nicht und erzeugt daher keine un- sprechend der binären Zahl 0. Wenn kein Ausgangserwünschten Signale an der Meßwicklung 26. Wenn 50 signal während des Ablesungsvorganges erzeugt wird, das gewünschte Speicherelement 17' anfänglich die fließt der Strom I₀ bereits im gewünschten Element binäre Zahl 0 während des Ablesungsvorgangs ge- 17', und es brauchen keine Auswahlströme für die speichert hat, d. h. wenn der Strom in Fig. 1 von rechts Niederschrift aufgewendet zu werden,
nach links verläuft, ist das gesamte erzeugte Feld IT' Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß jedem Ein-comes about because the current in the supra- assuming a large output signal at the dissipating material adjusts itself so that a constant reading will be row and row select currents of flow around the different parts of the sheet 14 on opposite polarity, as indicated by the arrows, comes about on both sides. If a non-40 of the row and row conductors 20 and 24 of the selected element 17 lies in the / "direction, the desired element 17 'is supplied. These currents this current as a result of the opposing line are made so large that the element 17 'in its or series current component Ix' or Iy 'too. The normal conductive state changes over and the assumption of the current I ₀ causes the upright current to flow in the direction I ₀ in the element 17 'to maintain a constant flow. The entire ma- 45 can. After the termination of these selection currents, the magnetic field returns to the sheet 14 as a result of the element 17 'in its superconducting state of current changes at the point of a non-return. The current in the desired element 17 'flows to the selected element 17, now does not penetrate the sheet 14 in the direction from right to left and therefore does not generate any unspeakable binary number 0. If no output desired signals at the measuring winding 26. If 50 signal is generated during the reading process, the desired storage element 17 'initially flows the current I ₀ already in the desired element binary number 0 during the reading process 17', and no selection currents for the stores, i.e. if the current in Fig 1 to be spent from the right of the minutes,
runs to the left, the entire generated field IT ' should be noted, however, that each input

(Fig. 4) stets kleiner als das kritische Feld Hc von 55 speisungsvorgang so viele Ablesungsvorgänge, als Zinn. Wenn also das gewünschte Speicherelement 17' irgend gewünscht, folgen können, da die gespeicherte die binäre Zahl 0 speichert, bleibt es im supraleitenden Information zerstörungsfrei abgelesen wird. Wenn Zustand, und es entsteht kein Ausgangssignal in der also eine Information einmal eingespeist ist, kann Meßwicklung 26. man, wie in Speichern für gespeicherte Programme,(Fig. 4) always smaller than the critical field Hc of 55 feeding process as many readings as tin. So if the desired storage element 17 'can follow any desired, since the stored one stores the binary number 0, it remains in the superconducting information can be read non-destructively. If there is a state and there is no output signal in which information is fed in once, measuring winding 26 can be used, as in memories for stored programs,

Während des Ablesevorganges wird die eine der ge- 60 die gespeicherten Signale beliebig oft ablesen,
speicherten binären Zahlen, beispielsweise die binäre Die gewünschten Zeilen- und Reihenwähler 28 undDuring the reading process, one of the 60 stored signals will be read as often as desired,
stored binary numbers, for example the binary The desired row and row selectors 28 and

Zahl 1, durch einen verhältnismäßig großen Ausgangs- 30 und die Meß vorrichtung 32 können cryo-elektrische impuls an der Meßvorrichtung 32 angezeigt und die Schaltungen sein, welche auf der verhältnismäßig binäre Zahl 0 durch das Fehlen eines solchen Aus- niedrigen cryogenischen Temperatur der Anordnung gangssignals an der Meßvorrichtung 32. 65 10 arbeiten. Die Wähler und die MeßvorrichtungNumber 1, through a relatively large output 30 and the measuring device 32 can cryo-electrical pulse displayed on the measuring device 32 and the circuits which are on the relative binary number 0 due to the lack of such a low cryogenic temperature of the arrangement output signal on the measuring device 32. 65 10 work. The voters and the measuring device

Nachdem der Ablesevorgang beendet ist, kehrt das können beispielsweise Schaltungen nach Art eines ausgewählte Element 17' stets in seine ursprüngliche Cryotrons sein, wie sie in der USA.-Patentschrift Richtung I₁ oder I₀ zurück. Der Ablesungsvorgang 2 832 897 beschrieben sind.After the reading process has ended, circuits in the manner of a selected element 17 ', for example, can always be returned to its original cryotrons, as they are in the US patent direction I ₁ or I ₀ . The reading process 2 832 897 are described.

zerstört also den gespeicherten Informationswert nicht. Es sei darauf hingewiesen, daß nur das ausgewähltetherefore does not destroy the stored information value. It should be noted that only the selected

Das gleiche Element 17' oder irgendein anderes EIe- 70 Element 17 aus dem supraleitenden Zustand in denThe same element 17 'or any other EIe 70 element 17 from the superconducting state to the

normalleitenden Zustand übergeführt wird. Keines der nicht ausgewählten Elemente erzeugt ein unerwünschtes Signal in der Meßwicklung 26, weil magnetische Felder unter der kritischen Größe die supraleitende Schicht nicht durchsetzen können. Im Gegensatz zu gewissen bisher bekannten Anordnungen entsteht also bei der Einrichtung gemäß der Erfindung kein Ausgangssignal durch die halb ausgewählten Elemente. Ferner kann die erfindungsgemäße Einrichtung mit großer Geschwindigkeit betrieben werden. Die supraleitenden Elemente können in der Praxis mit einer Geschwindigkeit in der Größenordnung von 20 bis 100 Millimikrosekunden umgeschaltet werden.normal conducting state is transferred. None of the unselected elements create an undesirable one Signal in the measuring winding 26 because magnetic fields below the critical size of the superconducting Shift cannot enforce. In contrast to certain previously known arrangements arises so in the device according to the invention no output signal through the half selected Elements. Furthermore, the device according to the invention can be operated at high speed. The superconducting elements can in practice with a speed of the order of 20 up to 100 millimicroseconds can be switched.

Claims

Claims: x,

1. Information memory with superconductive bistable elements, characterized in that in a sheet of material which becomes superconducting below a certain temperature, a plurality of pairs of holes are arranged in a matrix of rows and rows that the superconducting material between two holes of a pair represents a storage element that one A plurality of row and row select lines are arranged on one side of the sheet, wherein the points of intersection with the storage elements and a measuring conductor on the other side of the sheet of superconducting material and is under the influence of the storage elements.

2. Memory according to claim 1, characterized in that that the row and row conductors are made of a material which at a higher Temperature superconducting is called the sheet.

3. Memory according to claim 1, characterized in that the holes of adjacent Rows are offset from one another.

4. Memory according to claim 3, characterized in that the row and row conductors below at right angles to each other.

5. Memory according to claim 4, characterized in that the measuring conductor extends diagonally is arranged.

6. Memory according to claim 1, characterized in that the distance between two different Pairs of associated holes is at least as large as the hole spacing within one Pair of holes.

7. Memory according to claim 1, characterized in that additional devices for optional Supply of voter currents to the row and row conductors are available, which the desired Storage element from the superconducting to the normally conducting state as a result of a Switch magnetic field in the storage element above a given size.

8. Memory according to one of the preceding claims, characterized in that the holes are essentially round.

9. Memory according to one of the preceding claims, characterized in that the holes can be generated by etching.

1 sheet of drawings