DE1289115B - Vorrichtung zur Speicherung von Daten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtungen zur Speicherung von Daten, bei denen die Daten in Form von Dauerströmen in einem supraleitenden Film gespeichert werden.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf solche Vorrichtungen dieser Art, die matrixförmig angeordnete Speicherelemente enthalten und bei denen die Auswahl eines Speicherelements mit Hilfe von Steuerströmen erfolgt, die in Koinzidenz entlang dem Speicherelement angelegt werden.

Wenn Steuerströme durch Steuerleiter geschickt werden, die entlang dem supraleitenden Film angeordnet sind, entstehen an dessen Oberfläche entgegengesetzt gerichtete induzierte Ströme, und wenn die Dichte der induzierten Ströme in dem supra- is leitenden Film örtlich einen bestimmten kritischen Wert erreicht, geht eine kleine Zone dieses Films an der betreffenden Stelle in den Widerstandszustand.

Die Bildung von Widerstandszonen bewirkt einen örtlichen Energieverlust und eine Änderung des ao Gleichgewichtszustands der in dem supraleitenden Film induzierten Ströme.

Die das Aufzeichnen und das Ablesen der Daten in den zuvor angegebenen Vorrichtungen kennzeichnenden Erscheinungen ergeben sich aus der Bildung solcher Widerstandszonen in genau bestimmten Gebieten des supraleitenden Films, und es wurde festgestellt, daß bestimmte Störungen, welche den Verlust von aufgezeichneten Daten zur Folge haben können, durch das Auftreten von Wider-Standszonen in bestimmten anderen, von den ersten Gebieten verschiedenen Gebieten des supraleitenden Films hervorgerufen werden.

Nun hängt das Auftreten von Widerstandszonen in dem supraleitenden Film von der Verteilung der in diesem Film induzierten Ströme ab, und diese Stromverteilung ist eng mit der Form der Steuerleiter verknüpft. Insbesondere wurde festgestellt, daß die Dichte der in dem supraleitenden Film entlang einer Kante eines eine Kurve beschreibenden Steuerleiters induzierten Ströme um so größer ist, je kleiner der Krümmungsradius der Kurve ist.

Ferner wurde festgestellt, daß mehrere übereinanderliegende Leiter auf die Verteilung der induzierten Ströme in gleicher Weise einwirken wie ein einziger Leiter, dessen Umriß die Einhüllende dieser Projektion auf den supraleitenden Film ist, und es wurde entdeckt, daß die Dichte der Ströme, welche in dem supraleitenden Film in der Nähe des Scheitels des von den Kanten der beiden übereinanderliegenden Steuerleiter eingeschlossenen Winkels induziert werden, um so größer ist, je kleiner der Winkel ist.

Eine Speichervorrichtung mit supraleitendem Film nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius jeder von der Kante eines Steuerleiters gebildeten Kurve und jeder Winkel, den die Kanten von zwei Steuerleitern entlang einem Gebiet des supraleitenden Films mit Ausnahme der vorbestimmten Zone bilden, so groß bemessen sind, daß der Durchgang eines Steuerstroms durch einen der beiden Steuerleiter oder durch beide Steuerleiter gleichzeitig nicht das Auftreten von Widerstandszonen in dem Gebiet außerhalb der vorbestimmten Zone verursachen kann.

Die Erfindung eignet sich vorteilhaft für Speichermatrizen mit einem zusammenhängenden supraleitenden Film, der allen Speicherelementen gemeinsam ist. Sie ermöglicht die Erhöhung der Betriebssicherheit und gegebenenfalls die Verringerung der Schwierigkeiten bei der Herstellung solcher Speichermatrizen.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielshalber beschrieben. Darin zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht eines Dauerstrom-Speicherelements beliebiger Art, bei welchem die Erfindung anwendbar ist,

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 von Fig. 1,

F i g. 3 eine Draufsicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Speicherelements,

F i g. 4 eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Speicherelements,

F i g. 5 eine Draufsicht einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Speicherelements,

F i g. 6 eine Draufsicht einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Speicherelements und

F i g. 7 eine Draufsicht einer nach der Erfindung ausgeführten Speichermatrix.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Speicherelement enthält eine zusammenhängende Folie 10 aus einem supraleitenden Material mit kleiner kritischer Feldstärke, beispielsweise Zinn oder Indium. Diese Folie wird in der nachstehenden Beschreibung als supraleitender Film bezeichnet. Das Speicherelement enthält ferner bandförmige Steuerleiter 11 und 21, die auf der einen Seite des supraleitenden Films 10 übereinander liegen. Diese Leiter sind aus einem supraleitenden Material, beispielsweise Blei, gefertigt, das eine verhältnismäßig hohe kritische Feldstärke aufweist.

In F i g. 1 stellen die karierten Flächen Al, A 2, B, Cl, C 2, Dl, Ό 2, D 3 Zonen des supraleitenden Films 10 dar, welche beim Betrieb des Speicherelements einen Widerstand annehmen oder annehmen können.

Ein binäres Informationselement wird in dem Speicherelement in Form von Dauerströmen dargestellt, welche in einer bestimmten Richtung in dem supraleitenden Film 10 um die Widerstandszonen Al, A 2 fließen, die sich jeweils von der einen zur anderen Seite des supraleitenden Films erstrecken und durch die ein Magnetfluß geht, der von den Dauerströmen stammt.

Die Umkehrung der Richtung der Dauerströme zum Zweck des Austausche der einen Binärziffer durch die andere in dem Speicherelement setzt voraus, daß zwischen den Widerstandszonen A1 und A 2 kurzzeitig eine Zwischenwiderstandszone B erscheint, welche die beiden Zonen A 1 und A 2 zu einer einzigen vereinigt.

Während des Betriebs des beschriebenen Speicherelements, sei es beim Durchgang eines Stroms mit dem für die Steuerung des Speicherelements erforderlichen normalen Wert, durch jeden der Steuerleiter oder beim Durchgang eines Stroms mit diesem gleichen normalen Wert durch einen einzigen dieser Steuerleiter, können Widerstandszonen in Gebieten des supraleitenden Films erscheinen, die von den Gebieten getrennt sind, in denen sich die Zonen A 1, A 2 und B befinden. Dies gilt beispielsweise für die Zonen C1, D1, D 2, D 3, welche entlang den Winkeln liegen, welche zwischen den Kanten der Steuerleiter 11 und 21 bestehen. Dies gilt ferner für die Zone C 2, die entlang einer von der Kante des Steuerleiters 21 gebildeten Kurve mit kleinem Krümmungsradius liegt. Das Auftreten solcher Zonen kann Störungen im Betrieb des Speicherelements zur Folge haben.

In F i g. 3 bis 6 sind verschiedene Ausführungsbeispiele von supraleitenden Speicherelementen dargestellt, bei denen die Erfindung angewendet ist. In diesen Figuren sind die Teile, die Teilen der zuvor erläuterten Figuren entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die Kurven C10, C 20, D10 und D 20, die von den Rändern der Steuerleiter 11 und 21 des in F i g. 3 dargestellten Speicherelements beschrieben werden, weisen jeweils einen verhältnismäßig großen Krümmungsradius auf. Dieser Krümmungsradius muß ausreichend groß sein, beispielsweise größer als Vio der Breite des Leiters, daß jede Bildung von Widerstandszonen in dem benachbarten Gebiet des supraleitenden Films vermieden wird, wenn ein Steuerstrom normalen Werts durch irgendeinen der Steuerleiter oder durch beide Steuerleiter gleichzeitig geht. Wenn man ferner den Winkel, beispielsweise den Winkel d 1, betrachtet, den diejenigen Abschnitte der Kanten der Steuerleiter einschließen, deren Projektionen auf den supraleitenden Film sich schneiden, erkennt man, daß die Form der Steuerleiter so gewählt ist, daß dieser Winkel ausreichend groß ist, daß die Bildung von Widerstandszonen in dem Supraleiter in der Nähe des Scheitels dieses Winkels vermieden wird, wenn ein Steuerstrom normalen Werts durch einen dieser Leiter oder durch beide hindurchgeht.

Die karierten Flächen Al, A 2 und B stellen die Widerstandszonen dar, die sich in dem supraleitenden Film während des Betriebs des Speicherelements in gleicher Weise wie bei dem in F i g. 1 dargestellten Speicherelement bilden.

Die Winkel d 1 und d 2, welche die Kanten der Steuerleiter 11 und 21 des in Fig. 4 dargestellten Speicherelements einschließen, sind jeweils ausreichend groß, um die Bildung von Widerstandszonen in dem dem Scheitel des Winkels benachbarten Gebiet des supraleitenden Films zu verhindern, wenn ein Steuerstrom normalen Werts durch irgendeinen der Steuerleiter oder durch beide Steuerleiter hindurchgeht.

Die Deutung der F i g. 5 und 6 erfordert keinen Kommentar.

Speicherelemente mit den zuvor angegebenen Merkmalen können zur Bildung von Speichermatrizen nach der Erfindung verwendet werden.

F i g. 7 zeigt als Beispiel eine nach der Erfindung ausgeführte Speichermatrix, deren Aufzeichnungsträger ein zusammenhängender supraleitender Film ist, der allen Speicherelementen gemeinsam ist, und deren Steuerleiter 11, 12, 21, 22 eine solche Form haben, daß sie mit dem supraleitenden Film Speicherelemente der in F i g. 3 dargestellten Art bilden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Speicherung von Daten, bei welcher als Aufzeichnungsträger ein supraleitender Film und als Steuersystem für ein Speicherelement zwei bandförmige Steuerleiter verwendet werden, die in parallel zur Ebene des supraleitenden Films liegenden Ebenen derart angeordnet sind, daß Steuerströme, welche in Koinzidenz durch die Steuerleiter fließen, die Rückkehr einer bestimmten Zone des supraleitenden Films in den Widerstandszustand und demzufolge die Aufzeichnung eines Informationselements in dem Speicherlement bewirken, dadurch gekennzeichnet, daß der Krümmungsradius jeder von der Kante eines Steuerleiters gebildeten Kurve und jeder Winkel, den die Kanten von zwei Steuerleitern entlang einem Gebiet des supraleitenden Films mit Ausnahme der vorbestimmten Zone bilden, so groß bemessen sind, daß der Durchgang eines Stroms durch einen der beiden Steuerleiter oder durch beide Steuerleiter gleichzeitig nicht das Auftreten von Widerstandszonen in dem Gebiet außerhalb der vorbestimmten Zone verursachen kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere matrixförmig angeordnete Speicherelemente und zwei den Zeilen bzw. den Spalten der Matrix zugeordnete Gruppen von Steuerleitern vorgesehen sind und daß der Aufzeichnungsträger ein allen Speicherelementen gemeinsamer supraleitender Film ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen