DE2758683A1

DE2758683A1 - Datenuebertrager und -speicher mit voellig isotropem ferromagnetischem nickeleisenfilm in einer dicke von etwa 350 angstroem

Info

Publication number: DE2758683A1
Application number: DE19772758683
Authority: DE
Inventors: Ernest James Torok
Original assignee: Sperry Rand Corp
Current assignee: Sperry Corp
Priority date: 1977-01-03
Filing date: 1977-12-29
Publication date: 1978-09-21
Also published as: FR2376565B1; DE2758683B2; GB1598319A; JPS53108245A; IT1126228B; FR2376565A1; DE2758683C3; US4075613A

Description

H. f. ν . ι . : ξ R

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ShFRRY RAND CORIORATJ.ON New York N. ϊ./ίΐ. ♦>. A.

Dateniibertrager- und Speicher mit völlig isotropem ferromagne tischem Nickeleisenfilm in einer Dicke von etwa 350 Ä.

Die Erfindung betrifft ein mit Querschwellenwänden arbeitender Spei cherry stem für dig» ;■ ale Daten« in dem mehrere ίpur en au? je einen: Fand eines l*otx*open magnetischen Filmes ausgebildet eind der praktisch keine uniaxiale Anisotropie besitzt*

Jn einem Aufsate von L. J. Schwee mit dem Titel: "Proposal on Cross-Tie Wall and Bloch-Line Propagation in Thin Magnetic Films¹¹, erschienen in der Zeitschrift: "IEEE Transactions on Magnetics", MAG8 Nr. '}, (September 197?), Seiten 405 - 40?, wird die Fortpflanzung von invertierten Neelwandsbschnitten in einem Speichersystem mit seriellem Zugriff erläutert, bei dem ein ferromagnetischer Film von 350 % Dicke aus 81 % Nickel und 19 % Eisen verwendet wird. Durch eine Aufprftgung passender Magnetfelder können die Quersehwellenwände in Neelwände bsw. umgekehrt umgewandelt werden. Den Querschwellen· wänden ist ein invertierter Neelwandabschnitt in der Weise zugeordnet- daß er am einen Ende von einer Querschwelle und am anderen Ende von einer BlocMinie begrenzt wird.

An dem einen Ende des mit Querschwellenwänden arbeitenden Speicher-Systems für einen seriellen Zugriff wird die Information durch die Erzeugung eines invertierten Neelwandebschnittes eingebracht, der zur Wiedergabe einer gespeicherten binären Eins an der einen Seite von einer Querschwelle und an der anderen Seite von einer Blochlinie begrenzt ist, während zur Wiedergabe einer gespeicherten binären Null der Neelwandabschnitt nicht invertiert wird, diesem also sowohl die Querschwelle als &vch die Blochlinie fehlen; bei der nachfolgen-

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den Erzeugung eines Neelwandabschnittes wird die erste Information längs der Querschwellenwand fortgepflanzt, und dann erfolgt eine wahlweise Löschung der invertierten Neelwandabschnitte an den aufeinanderfolgenden Speicherzellen längs der Querschwellenwand. In der USA-Patentschrift Nr. 3.906.466 von D. S. Lo u. a. ist eine Schaltung zur Beförderung der invertierten Neelwandabschnitte an den aufeinanderfolgenden Speicherzellen längs der Querschwellenwand beschrieben. In einer weiteren USA-Patentschrift Nr. 3.866.660 von L. J. Schwee und in einem Aufsatz von L. J. Schwee mit dem Titel: Cross-Tie Memory Simplified by the Use of Serrated Stripe", erschienen in der Zeitschrift: "AIP Conference Proceedings", Nr. 29, 21. Jahreskcnferenz über Magnetismus und magnetische Materialien 1975, (April 1976), Seiten 624 - 625 sind einige neuere Ergebnisse bei der weiteren Entwicklung der Speiehereysteme mit Querschwellenwtnden dargelegt.

Bei den bekannten Speichersystemen mit Querschwellenwänden weist der magnetische Film, der als Aufzeichnungsträger wirksam ist, eine uniaxiale Anisotropie auf, die von in der leichten Achse induzierten Magnetfeldern hergestellt wird; die leichte Achse entsteht in dem magnetischen Film während seiner Erzeugung in dem Aufdampfverfahren. Von dieser leichten Achse wird eine durch Magnetfelder induzierte Anisotropie geschaffen, die die Erzeugung der Querschwellenwand längs und parallel zur leichten Achse beschränkt. In dem Aufsatz von L. J. Schwee u. a. zur 21. Jahreskonferenz, der oben genannt ist, werden sägezahnartig geformte Bänder von 350 X Dicke und 10 pm Breite aus einem Permalloy-Film erwähnt, die aus einer ebenen Schicht des Magnetaaterials herausgeätzt sind, wobei sie längs der leichten Achse des Filmes auegerichtet sind. Nachdem ein äuAeres Magnetfeld senkrecht zur Längsrichtung der Bänder, also quer zur leichten Achse des Filmes angelegt 1st, dreht sich die Magnetisierung längs der sich gegenüberliegenden, sägezahnartigen Ränder in die am stärksten benachbarte Richtung, also parallel zum Rand zurück. Hierbei entstehen zwei umfangreiche Domänen, die durch eine Domänenoder Querschwellenwand getrennt sind, die längs der Mittellinie

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des Bandes ausgebildet wird. Die Querschwellen bilden eich an den Hälsen der sägesahnartigen Ränder, während die Blochlinien in den Potentialmulden zwischen den benachbarten Hälsen entstehen.

Wegen des Umrisses der sich gegenüberliegenden Bandränder stellt dieser Aufbau der sägezahnartigen Bänder ein Hilfsmittel dar_v durch das die zusammengehörigen Querschwellen und Blochlinien in vorgegebenen Speicherabschnitten längs des Bandes paarweise auftreten. Da jedoch die uniaxlale Anisotropie der bekannten Bänder durch ein wählend der Aufdampfung angelegtes Magnetfeld induziert wird, sind derartige Bänder nicht für nichtlineare, also gekrümmte Datenspuren geeignet» die für den Aufbau der mit Querschwellenwänden arbeitenden Speiehersysteme von umfangreicher Kapazität sur Ausführung logischer Funktionen von Bedeutung sind.

Um die Eigenschaften von mit Blasendomänen arbeitenden Speichersystemen, die z. B. in der USA-Patentschrift Nr. 3.729.726 von A. H_n Bobeck oder in der USA-Patentschrift Hr. 3.735.145 von D. M. Heinz erläutert sind, in mit Querschwellenwänden arbeitenden Speichersystemen zu erzielen, sollen die letzteren nichtlineare, also gekrümmte Datenspuren benutzen. In einem gleichseitigen Vorschlag von H. C₀ Paul u. a. ist eine Datenspur für ein mit Querschwellenwänden arbeitendes Speichersystem von einem Band eines Nagnetmaterials gebildet, dessen durch ein Magnetfeld induzierte Anisotropie nahezu null ist. Um die Querschwellenwand innerhalb des ebenen Umrisses und längs der Mittellinie des Filmbandes zu beschränken _s wird von dem die Datenspur definierenden Band aus dem isotropen Material eine durch seine Gestalt, also durch den Umriß seines Randes Induzierte Anisotropie ausgenutzt. Dementsprechend wird die Querschwellenwandl gezwungen, der durch das magnetische Filmband festgelegten Bahn zu folgen, die die Form einer größeren Schleife oder einer kreisrunden Datenspur für einen Speicher mit sehr großer Kapazität annehmen kann.

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Gegenstand der Erfindung ist ein logischea Verknüpfungsglied für paarweise zusammengehörige Querschwellen und Blochlinien; es wird als magnetischer Schalter zur wahlweisen Übernahme der logischen ODER-Funktion oder der UND-Funfction verwendet, wenn zwei Datenspuren miteinander verschmelzen oder sich überlappen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 das mit Querschwellenwänden arbeitende Speiehersyβten nach dem gleichzeitigen Vorschlag von M. C. Paul,

Figur 2 den Verlauf der Signale, die zur Fortpflanzung der invertierten Neelwandabschnitte längs der Querschwellenwand im System der Figur 1 benötigt werden.

Figur 3 eine Ansicht eines Teiles des mit Querschwellenwänden arbeitenden Speichersysteme von oben, das das logische Verknüpfungsglied gemäß der Erfindung enthält,

Figur 4 einen Querschnitt durch das Speichersystem der Figur 3

längs der Linie k~k mit den übereinander gestapelten Elementen und einigen magnetischen Vektoren,

Figur 5 in achematischer Wiedergabe die Wechselwirkung zwischen den Querschwellen und den Blochlinien an zwei benachbarten Querschwellenwänden bei der Ausführungsform der Figur

Figur 6 das auf eine NeeLwand wirkende Feld, das von einer benachbarten Querachwellenwand hervorgerufen wird, und

Figur 7 den Verlauf von Signalen für die UND/ODER-Funktionen des logischen Verknüpfungsgliedes der Figur 3 unter Anwendung

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logischer Schaltfelder gemttß der Tabelle A oder B,

In dem mit Querschwellenwänden arbeitenden Speichersystem gemäß dem gleichseitigen Vorschlag von M. C. Paul u. a.aind an einer nlchtmagnetiaierbaren unterlage 10 ζ. B. aus Glas ein Mikroband 12 aus Kupfer von unten und eine dünne ferromagnetische Schicht 14 von oben befestigt, auf deren Oberseite über dem Mikroband 12 unter Einschaltung eines Isolators s. B. aus Siliciumoxid oder Mylar, einer sahen, durchsichtigen, kältebeständigen Polyesterfolie auf der Basis von Xthylenglykol und Terephthalsäure eine Treibleitung 16 aus Kupfer angebracht ist. Diese Treibleitung 16 besteht aus mehreren in Reihe geschalteten Abschnitten, die je eine Speicherselle 1 bis H definieren, die oberhalb der Querschwellenwand 24 in gleichförmigem Abstand von den benachbarten Speichersellen getrennt ist; diese Querschwellenwand 24 ist anfordern auf die Längsachse des Nikrobandee 12 und der dünnen, ferromagnetischen Schicht 14 ausgerichtet.

über der Oberseite der Schicht 14 und der Treibleitung 16 befindet sich eine Treibleitung 26 sum Schreiben, die von einem Schreibfeldgenerator 28 erregt wird« Am oberen Rand der Unterlage 10 ist ein allgemeiner Feldgenerator 30 angeordnet, der «wischen swei Endkleamen 12a und 12b des Mikrobandes 12 sur Zuführung eines Stromsignals angeschlossen ist, von dem im Bereich der dünnen, ferromagnetischen Schicht 14 ein allgemeines Magnetfeld 22 aufgebaut wird. Am oberen Rand der unterlage 10 ist ferner ein lokaler Feldgenerator 32 angeordnet, der mit Endklemmen l6a, 16b der Treibleitung 16 elektrisch verbunden ist und ein Stromslgnal hervorruft, von dem ein lokales Feld 20 der dünnen, ferromagnetischen Schicht 14 aufgeprägt wird. Am linken, gekrümmten Ende der dünnen, ferromagnetischen Schicht 14 sind ein Leseverstärker 36 und ein sugehOriges Aufnahme-Element 38 vorgesehen, von dem der Binärwert der susammengehOrigen Querschwelle 42 und Blochlinie 44 ausgelesen wird, der vom Schreibfeld-

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generator 28 erzeugt wird; diese Binärwerte werden hintereinander von den in Reihe geschalteten Abschnitten der Treibleitung 16 in der Richtung von Pfeilen 40 längs der Querschwellenwand 24 fortgepflanzt, wie bereits in der USA-Patentschrift Nr. 3.906.466 von D. S. Lo u. aο erörtert ist.

Bei de« bisherigen Betrieb des nit Querschwellenwänden arbeitenden äpeichereystems treten, wie aus dem Verlauf der Signale in der Figur 2 hervorgeht, zwei aufeinanderfolgende Phasen A und B innerhalb eines Fortpflansungssyklus auf. Wenn zu Beginn des Fortpflansungszyklus 1 an der Schreibstation ein invertierter Neelwandabschnitt geschrieben wird, wird vom Signal in der Phase Al an der Speicherzelle 1 ein neuer invertierter Neelwandabschnitt erzeugt, der unmittelbar vor dem invertierten Neelwandabschnitt an der Schreibstation liegt. Als nächstes löscht das Signal in der Phase A2 an der Schreibstation den invertierten Neelwandabschnitt aus. Dann wird vom nächsten Signal in der Phase B3 innerhalb der Speicherzelle 1 ein neuer invertierter Neelwandabschnitt hervorgerufen, der sich aber vor dem in der Phase Al erzeugten invertierten Neelwandabschnitt befindet. Schließlich löscht das Signal in der Phase B4 in der Speicherzelle 1 den invertierten Neelwandabschnitt, der vom Signal in der Phase A2 hervorgerufen wurde, während in der Speicherzelle 1 nur der in der Phase B3 erzeugte invertierte Neelwandabschnitt zurückbleibt. In diesem Zeitpunkt am Ende des Fortpflanzungszyklus 1 ist der eine binäre Eins darstellende invertierte Neelwandabschnitt,, der anfänglich an der Schreibstation eingeschrieben wurde, in die Speicherzelle 1 übertragen. Falls in dem nächsten Fortpflanzungszyklus 2 der invertierte Neelwandabschnitt aus der Speicherzelle 1 in die Speicherzelle 2 übertragen werden soll, während zugleich von der Schreibetation aus ein Invertierter Neelwandabschnitt in die Speicherzelle 1 einzubringen ist, muß vor dem Signal in der Phase Al des ?ortpflanzungszyklus 2 In die Schreibetation ein invertierter Neelwandabschnitt eingeschrieben werden, da sonst in die Speicherzelle 1 ein nichtinvertierter, den Binärwert O darstellender Neelwandabschnitt übertragen würde, wie an sich bekannt ist.

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In der Figur 3 sind eine Speieherebene 48 des Bit Querschwellenwänden arbeitenden Speichersystem» und ein logisches Verknüpfungsglied gemäß der Erfindung und in der Figur 4 ein Querschnitt längs der Linie 4-4 in der Figur 3 dargestellt. An der Unterseite einer nichtmagnetisierbaren Unterlage 50 «. B. aus Glas sind drei elektrisch isolierte Mikrobänder 52, 53 und 54 aus Kupfer und an der Oberseite eine dünne, ferroaagnetieche Schicht 56 befestigt, die zwei bogen» förmige, sich verschmelzende Abechnitte 56a und 56b und einen geraden, einwärts laufenden Abschnitt 56c aufweist, deren Längsachsen oberhalb der Längsachse des jeweils zugehörigen Mikrobandes 52, 53 bzw. 54 verlaufen und auf diese ausgerichtet* sind. Auf der Oberseite der dünnen, ferroaagnetisehen Schicht 56 sind drei Treibleitungen 62, 63 und 64 aus Kupfer festgemacht, die Jeweils ein»r Längsachse 5β, 59 bzw. 60 des Abschnittes 56a, 56b bzw. 56c augeordnet und auf diese ausgerichtet sind. Zu den Treibleitungen 62 bis 64 gehören Isolierstücke, die sie vom Jeweils zugeordneten Abschnitt 56a, 56b bzw. 56c trennen, über den Abschnitten 56a, 56b und 56c, die einander überlappen, befindet sich eine geradlinige Treibleitung 70 aus Kupfer, die oberhalb der Längsachse 60 des Abschnittes 5£? verläuft; «wei Endabschnitte 70a und ?0b der .Treibleitung 70 sind ihrerseits an einem Generator TZ angeschlossen, der der logischen Verknüpfung dient. Zusätzlich ist eine isolierende Schicht vorgesehen, die die Treibleitung 70 von den anderen leitenden Teilen der Speicherebene 4β abtrennt.

In dem Querschnitt durch die Speicherebene 48 gemäß der Figur 4 sind die übereinander gestapelten Elemente aus der Figur 3 mit den Vektoren anschaulich gemacht> die die Richtung der Magnetisierung in der Schicht, 'j6 angeben. Diese Vektoren 77 und 78 sind nach unten in die Zeichenebene hinein gerichtet, während die Richtung der Magnetisierung an den benachbarten Qierschwellenwänden in den Längsachsen 58, 59 und 60 entgegengesetzt nach oben und unten aus der Zeichenebene hinaus bsw. in sie hinein gelegt ist, wie Vektoren 76 und 79 zeigen.

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Experimente mit der Lorentz-Mikroskopie zeigen eine starke Wechselwirkung zwischen awei benachbarten Querechwellenwänden. Wie in der Figur 5 zu sehen ist, erstreckt sich die Spitze einer Querschwelle 84 an der Querschwellenwand 80 bis zu einer Blochlinie 86 der anderen benachbarten Querschwellenwand 82 und berührt diese. Wenn die Blochlinie der einen Querschwellenwand in Bewegung gesetzt wird, biegt sich die Querschwelle der benachbarten Querschwellenwand in der Weise, daß die Spitze der Querschwelle stets die Blochlinie berührt. Aus der Figur 5 läßt sich mit Hilfe der dort angegebenen Magnetisierungen der Grund für diese Erscheinung erkennen. Die Magnetisierung in den umschlossenen Rechtecken, die von zwei Querschwellen und zwei Querschwellenwänden gebildet sind, ist gleichförmig^ und jedes Rechteck stellt eine magnetische Domäne dar. Wenn das tiefste Energieniveau erreicht ist und eine Polung vermieden wird, vereinigen sich die Querschwellen der einen Querschwellenwand mit der Blochlinie der benachbarten Querschwellenwand; es findet keine gegensoltige Anziehung zwischen der Querschwelle und aei Bü.bchlr'mie statt, sondern es ist «ine magnetostatische Wechselwirkung der Magnetisierung zwischen den Querechwellenwänden vorhanden.Falls eine der Querechwellenwände in der Tat eine Neelwand ist, geht on der Magnetisierung, die das Feld der Querschwelle umgibt, ein Streufeld aus» das» zur Umwandlung der Neelwand in eine Querechwellenwand einen Beitrag au leisten sucht, wie noch In Verbindung mit der Figur 6 erklärt wird.

Wie bereits erwähnt, i«t daa logische Verknüpfungsglied gemäß der Figur 3 aus den drei Anschnitten 56a, 56b und ^ς6· der dünnen, ferromagnetischen Schicht ^rj6 aufgebaut, die je eine auf ihre Längsachse 58, 59 b?.w. 60 ausgerichtet« Domänenw^nd IBa, >9a bsw, 60a aufweisen und sich an einer gemeinsamen Fläche schneiden. Der Abschnitt 56c hat en seiner rechten Eingangsseite als Domänenwand 60a eine Neelwand. Sobald die Treibleitimg 70 von einem Impuls aus dem Generator 72 beaufschlagt wird_£ der eine entsprechende Stromstärke besitzt, bewirken die paarweise zusammengehörigen Blochlinien und Querschwellen im oberen oder unteren Abschnitt 56a oder 56b eine

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Kernbildung im mittleren Abschnitt 56c, deren Ursache aus der Figur 6 erkennbar ist: der zusammengehörigen Querschwelle und Blochlinie ist nämlich ein ziemlich starkes Streufeld in der harten Achse zugeordnet, das sich von der Querschwellenwand aus über eine beträchtliche Länge erstreckt und die Magnetisierung zwischen der Querschwelle bewirkt,, \ua auf einen Winkel gegenüber der gestaltsindu.-zierten leichten Achse des Abschnittes 56c zu deuten. Die Größe des Streufeldes kann den Lorentz-Mikrographien durch die Messung dieses Winkels an einem beliebigen Punkt entnommen werden; wenn die gestaltsinduzierte Anisotropie des Nickeleisenfilmes 4 Oersted und der Winkel zwischen der Magnetisierung und der gestaltsinduzierten leichten Achse 45° beträgt, ist das Streufeld in der harten Achse 0,707 χ 4 ■ 2,8 Oersted, dessen Stärke mit zunehmendem Abstand von der Querschwellenwand abnimmt. In der Figur 6 ist die Richtung des Streufeldes von einer QuerschwelLenwand an einer benachbarten Neelwand gezeigt. Es unterstützt die Kernbildung der zusammengehörigen Querschwelle und Blochlinie in der als Neelwand wirksamen Domänenwand 60a des Abschnittes 56c.

Die zusammengehörige Querschwelle und Blochlinie können durch Kerne in einem Neelwandabschnitt bei Anlegung eines lokalen Feldes in der harten Achse ausgebildet werden, das die Magnetisierung in diesem Neelwandabschnitt umzukehren sucht. Diese Tatsache wird im allgemeinen zur Fortpflanzung der Information durch die Bildung zusammengehöriger Querschwellen und Blochlinien längs einer Querschwellenwand und ihre Löschung auegenutzt, wie aus der USA-Patentschrift Nr. 3.906.466 hervorgeht. In einem Nickeleisenfilm von 350 A Dicke werden die zusammengehörige Querschwelle und Blochlinie durch Kerne gebildet, wenn das in der Gegenrichtung angelegte Feld in der harten Achse ein Fünftel des gestaltslnduzlertea Anisotropiefeldes übersteigt. Ein Teil dieses Feldes in der harten Achse sollte von der Treibleitung 70 herrühren, während der Rest vom Streufeld aus der Querschwellenwand im Abschnitt 56a und/oder 56b geliefert wird, der im Abschnitt 56c nachgebildet werden soll. Folglich arbeitet die TreibXeitung 70 als Verknüpfungsglied0 Qemäfl der Figur

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6 ist das Streufeld an der Seelwand in einigen Bereichen negativ und in anderen positiv, so daß es die Bildung susammengehörlger Querschwellen und Blochlinien nicht nur fördern, sondern auch verhindern kann.

Als Beispiel sei angenommen, daß die als Datenspuren dienenden Abschnitte 56a und 56b der Schicht 56 (Figur 3) derart bemessen sind, daß die Stärke des Streufeldes an der Domänenwand 60a, also der Neelwand auf der rechten Seite dee Abschnittes 56 c von den Querschwell enwänden im Abschnitt 56a aus 0,3 Oersted betragen Böge, wie man in den Tabellen A und B sieht. Das geetaltsinduzierte Anisotropiefeld des Mickeleisenfilmes der Schicht 56 sei 4 Oersted. Das Gegenfeld in der harten Ach3e von 0,9 Oersted an der Reelwand muß somit Kerne für eine zusammengehörige Querschwelle und Blochlinie im Abschnitt 56c bilden. Wenn ein Schaltfeld 71 von 0,9 Oersted gemäß der Figur 6 angelegt wird, beträgt das Gesaatfeld in der harten Achse an den gewünschten Punkten der Kernbildung 1,5 Oersted, damit die susaamengehörigen Querschwellen und Blochlinien sustandekommen; das Gesaatfeld in der harten Achse an denjenigen Punkten, an denen vermutlich keine susammengehörigen Querschwellen und Blochlinien ausgebildet werden, beträgt 0,3 Oersted.

Wenn eine zusammengehörige Querschwelle und Blochlinie nachgebildet werden, befindet sich die Blochlinie im Machbild auf der gegenüberliegenden Seite der Querschwelle; falls beispielsweise die Blochlinie rechts von der Querschwelle in der nachzubildenden Wand liegt, endigt die Blochlinie im Nachbild links von der Querschwelle. Hierdurch bleibt das nachgebildete Paar aus Blochlinie und Querschwelle in einer Lage, die entgegengesetzt sur Fortpflansungsrichtung der ursprünglichen Wand zurückversetzt ist. Soait können geschlossene Datenschleifen gestaltet werden. Durch eine weitere Nachbildung kann die Fortpflansungsrichtung natürlich nochmals umgekehrt werden. Wie ferner beachtet sei, können durch einen einseinen logischen Schaltimpuls gleichzeitig zwei oder mehrere zusammengehörige Querschwellen und Blochlinien nachgebildet werden.

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	TABBIXE	A -	Oe	ODER-OLIBD	Oe	(SSANI FELD	Oe	AÜSQANGSSIQNAL
BIÜ3ANQSSIGI			Oe		Oe	1.5	Oe	ABSCHNITT 56c (DATENSPUR)
ABSCHNITT 56a		ABSCHNITT 56b	Oe		Oe	0.9	Oe	1
1 » 0,3 Oe	1 -	Oe	MIKRO- UAMD 70	Oe	0,9	Oe	1
0 - -0,3 Oe	• 0,3	0,9		0,3		X
1 - 0,3 Oe	1 - 0,3	0,9		0
0 - -0,3 Oe	0 »	0,9
• -0,3	0.9
0 - -0,3

TABELLE B - QHO-OLIED

EINOANOSSIONilL	Oe	ABSCHNITT	56b	Oe	MIKRO	70	GESAMT	AUSQAIGS3IGMAL	1
ABSCHNITT	Oe		- 0,3	Oe	BAND	Oe	FELD	ABSCHNITT 56c	O
	Oe	1	- 0,3	Oe	0,4	Oe	1,0 Oe	(DATENSKiR)	O
56a	Oe	1	- -0,3	Oe	0,4	Oe	0,4 Oe	O
1 - 0,3		O	- -0,3		0,4	Oe	0,4 Oe
O -		O			0,4		.0,2 Oe
1 -
O *
• -0,3
' 0,3
• -0,3

In den obigen Tabellen sind die Wirkungen der Streufelder, die von den aunamrongehOrlgen Querschneiden und Blochlinien in den Abschnitten 56a und 56b der Schicht 56 hervorgerufen werden, und des von der Treibleitung 70 ersetzten Schaltfeldes 71 auf die Doaanenwand 60a, nimlich die Heelwand ia Abschnitt 56c veranschaulicht. Bei der AusfOhrungsfora nach der Figur 3 tragen die Abschnitte 56a und 56b des Nickeleisenfilaes der Schicht 56 die einzugebenden Daten in Fora «ueaeeengehöriger Querschwellen und Blochlinien, die von der jeweiligen Treibleitung 62 bsw. 63 längs der Querschwellenwftnde 58a und 59a hervorgerufen sind. Ib Qegensats hierzu*weist der mittlere Abschnitt 56c der Schicht 56 an seiner rechten Eingangsseite die Doaänenwand 60a als Neelwand ohne Querschwellen und Blochlinien auf. Wenn die einzugebenden Daten in die linke Eingangsseite der als Datenspuren dienenden Abschnitte 56a und 56b eintreten, werden sie von der sugeordneten Treibleitung 62 bsw. 63 länge

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der Domänenwände 58a und 59a, die Querschwellenwände sind, nach rechts in die gemeinsame B¹Iaehe der Abschnitte 56a, 56b und 56c unter dem Mikroband 70 befördert, von dem das Schaltfeld 71 wirkungsvoll mit den Abschnitten 56a, 56b und 56c gekoppelt wird. Es besitat eine solche Stärke, daß eine Wechselwirkung mit den Streufeldern auftritt die in den Abschnitten 56s lind 56b von den zusammengehörigen Qnerschwellen und Blochlinien geschaffen werden, um im Abschnitt 56c längs der Domänenwand 6Ob₉ die eine Querschwellenwand i3t, die Paare aus Querschwelle und Blochlinie nachzubilden oder nicht.

Die beiden äußeren Abschnitte 56a und 56b und ihre zugehörigen Domänenwände 58a und 59a sind als Querschwellenwände dem mittleren Abschnitt 56c mit seiner Domänenwand 60a, einer Neelwand so dicht benachbart, daß das Streufeld aus den beiden Querschwellenwänden schwächer als das halbe Gesamtfeld in der harten Achse ist, das zur Umkehr der Polung der Neelwand im Abschnitt 56c benötigt wird; dementsprechend sind sie weder einzeln noch gemeinsam imstande, ein Paar von Querschwelle und Blochlinie zu erzeugen. Wenn somit die Dicke der Nickeleisenbänder, die die Abschnitte 56a, 56b und 56c bilden, die zugleich Datenspuren sind, 350 A beträgt und das von diesen Datenepuren aufgebaute gestalteinduzierte Anisotropiefeld eine Stärke von 4,0 Oe besitzt, muß das zur Polungsumkehr notwendige Gesamtfeld in der harten Achse 0,8 Oersted betregen, wie auch aus einem Aufsatz von Schwee u. a. in der Zeitschrift: "AIP Conference Proceedings IO (1972), Seite 966, hervorgeht. Um diese Wirkungen zu erzielen, sollten die Abschnitte 56a, 56b und 56c derart bemessen sein, daß der Abstand zwischen der Domänenwand 60a im Abschnitt 56c und den Domänenwänden 58a und 59a in den Abschnitten 56a und 56b annähernd 2,50 um beträgt.

Unter Berücksichtigung der angeführten Beziehungen zwischen den Eigenschaften der Abschnitte 56a, 56b und 56c reicht die Summe der Streufelder aus den zusammengehörigen Querschwellen und Blochlinien, die längs der Domänenwände ^8a und 59a als Querschwellenwände fort-

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gepflanzt werden, nicht aus, um eine susammengehBrige Querschwelle und Blochlinie längs der Ooaänenwand 60a la Abschnitt 56c nachsubilden» nenn nicht das Schaltfeld 71 fiber die Treibleitung 70 aufgekoppelt wird,( so dafi eine Qoerschwellenwand 60b aa linken Ausgangsende entsteht.)

Durch die Starke des Stroasignals und des zugehörigen Schaltfeldes 71 wird festgelegt, ob das logische Verknüpfungsglied der Figur 3 als UMD- oder ODER-Glied funktioniert. Ie Falle, dafl die Intensität des logischen Schaltfeldes 71 nur die Hälfte derjenigen ist, die star Umpolung der leelwand benötigt wird, arbeitet das logische Verknüpfungsglied als USD-Glied; falls sie größer ist, als «ur Polungsuakehr der meelwand erforderlich ist, arbeitet es als ODER-Glied, wie auch die Tabellen A und B alt den Besiehungen der Felder in den Abschnitten 56a, 56b und 56c «eigen; sie kOnnen also wahlweise als ODSH- oder UID-Glied angewendet werden. Wie aan ans den Tabellen A und B ersieht, kann das logische Verknüpfungsglied als ODKB-Qlied wirksam sein, wenn das Schaltfeld 71 eine Starke von 0,9 Oersted aufweist und das Streufeld an der Domananwand 60a la Abschnitt 56c von der susasaengehOrigen Querschwelle und Blochlinie la Abschnitt 56a oder 56b ans eine Intensität von 0,3 Oersted besitst; bei einem Schaltfeld 71 von 0,4 Oersted arbeitet das Verknüpfungsglied als ÜID-Glled. Bnagnattfl werden die eingehenden Daten, die in den Abschnitten 56a und 56b von links nach rechts fortgepflanst werden, derart nachgebildet, das sie la Abschnitt 56c entsprechend der UsD/ODER-Funktlon aar Starke des Schaltfeldes 71 weiterlaufen, das von der Trelbleituag 70 und dea Generator 72 hervorgerufen wird.

Zusammenfassend betrachtet, wird bei einem eine Datenspur definierenden Band eines isotropen magnetischen Filmes seine gestaltsindsierte Anisotropie, die von der Kontur der Bander herrührt, ausgenutst, ua die Querschwellenwand innerhalb des ebenen Umrisses des Filmbandes einzusperren. Auf Grund der gestaltslndusierten Anisotropie eines isotropen Bandes aus einem magnetischen FUm können

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ηxchtlineare, also gekrümmte Datenspuren angewendet werden. Zwei solche Spuren am Eingang und eine solche Spur am Ausgang bilden ein logisches Verknüpfungsglied iUND-/ODER-Glied), damit das mit Querschwellenwänden arbeitende Speichersystem sowohl Speicher- als auch logische Funktionen übernimmt.

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Claims

PATK ■·.' . .ν \y ALT ^ ^ ^

: ί i; i V11N 8iJ7

SPERRY RAND CORPORATION 28. Dezember 1977

ERA-2489 zp 221024

PATENTANSPRÜCHE fiJZcK-^- '<~.:>r\

j Datenübertrager und -speicher mit völlig isotropem ferromagnetischem Nickeleisenfilm in einer Dicke von etwa 350 A, der auf einer isolierenden Unterlage in Form wenig-stens zweier gekrümmter Bänder ausgebildet ist, deren gegenüberliegende Ränder zu einer Mittellinie symmetrisch sind, so daß auf Grund einer gestaltsinduzierten Anisotropie längs der Mittellinie des jeweiligen Bandes eine gekrümmte Domänenwand aufgebaut ist, mit je einem elektrisch leitenden Mikroband und mit je einer aus mehreren etwa rechtwinkligen Abschnitten zusammengefügten Treibleitung, wobei die gekrümmten Bänder, die Mikrobänder und die Treibleitungen unter Einschaltung isolierender Schichten eine gestapelte Anordnung bilden, in der die gekrümmten Domänenwände in dichter Nachbarschaft zu der jeweiligen Mittellinie der Mikrcbänder und Treibleitungen verlaufen und auf diese ausgerichtet, sind, nach der gleichzeitigen Patentanmeldung (Anwaltsakte ρ 222024), dadurch gekennzeichnet, daß in der gestapelten Anordnung mit den beiden gekrümmten Bändern (56a, 56b) ein drittes gleichartiges Band (56c) aber von gerader Gestalt an einem gemeinsamen Bereich derart vereinigt ist, daß die längs der einen und/oder anderen gekrümmten Domänenwand (58a, 59a) übertragenen Querschwellen (84) die längs der dritten Domänenwand (6Oa) übertragbaren Blochlxnien (86) berühren, und daß in dem gemeinsamen Bereich über dem geraden Band (56c) eine zusätzliche, auf dessen Mittellinie (60) ausgerichtete Treibleitung (70) angeordnet ist, an der ein Generator (72) angeschlossen ist, von dessen Impulsen die längs der einen und/oder anderen gekrümmten Domänenwand (58a, 59a) übertragenen, zusammengehörigen Querschwellen (84) und blochlinien in die dritte, gerade Domänenwand (6Oa) einführbar sind.
2) Datenübertrager und -speicher nach dem Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse des Generators (72) ein magnetisches Schaltfeld von ausreichender Stärke

809838/0549

original Inspected

SPERRY RAND CORPORATION ERA-2489

28. Dezember 1977 zp 221024 ΓΤ

hervorrufen, das sich mit mindestens einem Streufeld addiert, das von der (den) längs der einen und/oder anderen gekrümmten Domänenwand (58a, 59a) übertragenen Querschwelle(n) (84) und Blochlinie(n) erzeugt ist.
3) Datenübertrager und -speicher nach dem Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß im gemeinsamen Bereich die Fortpflanzungsrichtung der in der einen und/oder anderen Domänenwand (58a, 59a) übertragenen, zusammengehörigen Querschwellen (84) und Blochlinien entgegengesetzt zur Fortpflanzungsrichtung der in der dritten, geradlinigen Domänenwand (60a) übertragenen, zusammengehörigen Querschwellen und Blochlinien (86) ist.
4) Datenübertrager und -speicher nach dem Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die beiden gekrümmten Bänder (56a, 56b) und das dritte Band (56c) von gerader Gestalt je eine zusammenhängende Schleife bilden.
5) Datenübertrager und -speicher nach dem Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß im gemeinsamen Bereich die beiden gekrümmten Domänenwände (58a, 59a) von der dritten geradlinigen Domänenwand (60a) einen Abstand haben, der annähernd der halben Länge einer Querschwelle (84) entspricht.
6) Datenübertrager und -speicher nach dem Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die gekrümmten Bänder (56a, 56b) als auch das Band (56c) von gerader Gestalt aus einem einzigen zusammenhängenden Nickeleisenfilm ausgebildet sind.
7) Datenübertrager und -speicher nach dem Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Amplitude der der Treibleitung (70) aus dem Generator (72) zugeführten Impulse der gemeinsame Bereich als UND- oder ODER-Verknüpfungsglied wirksam ist.

809838/05 A ft