Способ продвижения магнитных вихрей и устройство для его осуществления

Способ продвижения магнитных вихрей и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение предназначено для создания элементов машинной памяти на магнитных вихрях. Целью изобретения является снижение энергозатрат на управление. Дня достижения поставленной цели используют движение магнитных вихрей по инерции в каналах продвижения специальной формы. Идентичные каналы продвижения образуют две взаимно перпендикулярные системы , размещенные на разных сторонах сверхпроводящей пленки, причем места пересечения каналов служат точками закрепления магнитных вихрей. Поперечное сечение каждого канала продвижения представляет собой несимметричный треугольник, что создает для движения магнитного вихря по смежной системе каналов наибольший потенциальный барьер в том месте, где толщина пленки максимальна. Таким образом, такое сечение канала продвижения определяет направление движения магнитного вихря по смежной системе от вершины, образованной двумя длинными сторонами, к наименьшей стороне. Предоставленный самому себе магнитный вихрь останавливается в точке с наименьшей собственной энергией , т.е. в вершине несимметричного треугольника, образованной наименьшей стороной и вторым склоном каиала продвижения, Дают импульс тока с энергией, достаточной для срыва магнитного вихря с точки закрепления и преодоления потенциального барьера. Длительность этого импульса выбирают короче, чем время движения магнитного вихря до следующей точки закрепления , Попав в yvacTOK пленки с максимальной толщиной, магнитный вихрь по инерции скатывается в следующую точку закрепления, которая является для него энергетически наиболее выгодной. Это и позволяет снизить затраты Энергии на управление. Для более четкой его остановки в ходе его движения по инерции пропускают ток обратной полярности, 2 с, и 2 э,п, , 5 ил. о «5 (О О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

С 1 (191 (11) (51) 5 H 01 Ь 39/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (46) 07.02.90. Бюл. У 5 (21) 3955118/31-25 (22) 20.09.85 (71) Донецкий физико-технический институт АН УСФ (72) А. M. Гришин и В. В. Пермяков (53) 621.326(088,8) (56) Бобек Э., Делла-Торре Э. Цилиндрические магнитные домены. М.: Энергия, 1977, с. 87.

Звездин А. К., Попков А. Ф, Магнитные вихри в сверхпроводниках второго рода. - Электронная промьппленность, 1983, вып, 8(125), с, 20-25, (54) СПОСОБ ПРОДВИЖЕНИЯ МАГНИТНЫХ

ВИХРЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение предназначено для создания элементов машинной памяти на магнитных вихрях. Целью изобретения является снижение энергозатрат на управление. Для достижения поставленной цели используют движение магнитных вихрей по инерции в каналах продвижения специальной формы. Идентичные каналы продвижения образуют две взаимно перпендикулярные системы, размещенные на разных сторонах сверхпроводящей пленки, причем места пересечения каналов служат точками закрепления магнитных вихрей, Поперечное сечение каждого канала продвижения представляет собой несимметричный треугольник, что создает для движения магнитного вихря по смежной системе каналов наибольший потенциальный барьер в том месте, где толщина пленки максимальна. Таким образом, такое сечение канала продвижения определяет направление движения магнитного вихря по смежной системе от вершины, образованной двумя длинными сторонами, к наименьшей стороне, Предоставленный самому себе магнитный вихрь останавливается в точке с наименьшей собственной энергией, т.е. в вершине несимметричного треугольника, образованной наименьшей стороной и вторым склоном канала продвижения, Дают импульс тока с энергией, достаточной для срыва магнитного вихря с точки закрепления и преодоления потенциального барьера.

Длительность этого импульса выбирают короче, чем время движения магнитного вихря до следующей точки закрепления, Попав в у.асток пленки с максимальной толщиной, магнитный вихрь по инерции скатывается в сле" дующую точку закрепления, которая является для него энергетически наиболее выгодной, Это и позволяет снизить затраты энергии на управление.

Для более четкой его остановки в ходе его движения по инерции пропускают ток обратной полярности. 2 с. и 2 s.ï. ф-лы, 5 wt

1 344 161 с>

30

Изобретение относится к техничесYîé физике и может быть использовано в нау нных исспедонаниях и технике для создания злементон памяти на магнитных вихрях (MH), 1(елью изобретения является снижение энергозатрат на управление.

На фиг. показан участок системы проднижения, вид сверху, с нырывом .части для демонстрации ннутренней структуры; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг, 4 — различные моменты одного цикла продвижения, приведенные для участка структуры продвижения (подложка условно не показана); на фиг, 5 — пример возможной формы импульсов тока продвижения, привязанных к времени продвижения МВ между точками закрепления и к моментам одного цикла продвижения, приведенным на фиг. 4, На подложке 1, верхняя плоскость которой имеет структуру каналов 2 с поперечным сечением в виде несимметрнчного треугольника, размещена сверхпронодящая пленка 3, верхняя плоскость которой имеет подобного сечения каналы 4, напранленные перпендикулярно каналам 2. Понижения

Р вдоль каналов с уменьшенной толщиной пленки служат каналами продвижения

МВ, Места скрещения каналов служат точками закрепления MB 5.

Способ осуществляют следующим образом.

В начальный момент токи н пленке отсутствуют, а ранее введенные в нее

МВ занимают часть точек закрепления, определяя своей последовательностью запись информации в двоичном коде, например наличие М — единица, отсутствие МВ н точке закрепления нуль. Каждый МВ занимает место скрещения двух каналон продвижения, где образовано локальное понижение толщины пленки на глубину двух каналов продвижения, размещенных с разных сторон пленки. На разрезе вдоль любого канапа МВ 5 фиксируются концамн на поверхности снерхпроводящей пленки 3, пронизывая ее насквозь, т.е, опираясь одним концом на дно канала продвижения 2, а другим на нторую поверхность в месте минимальной толщины, вблизи крутого участка смежного канала (фиг, 4, а). При подаче тока в пленку 3 в напранлении, пс рпенпикулярном нас>равлению каканала 2 (фиг. 4, б) при заданном выбс ре направления тока и полярности 1Н 5, на последние начинает действовать сила, смешаюшая МВ перпендикулярно направлению тока, т ° е, вдоль канала и в сторону крутого откоса, За короткое время действия импульса тока (фиг. 5, б) МВ преодолевает потенциальный барьер s виде утолщения пленки н крутом участке берега канала (смежного) и далее после прекращения действия импульса движется н сторону понижения толщины пленки ° По достижении следующей точки закрепления MB останавливается до следующего продвигающего импульса.

Для поньппения надежности остановки МВ в следующей точке закрепления удобро перед приходом его в эту точку отнять у MB излишек знер1"ии и скорости. Для этого но второй фазе днижения MB подают в пленку импульс тока обратной полярности (фиг. 4, г, фиг. 5, r), который создает силу торможения МВ, Чтобы созранить нысокую скорость продвижения, тормозящий импульс тока имеет меньшую величину, чем продвигающий импульс. Следующий продвигающий импульс подается после того, как все MB займут новые точки фиксации через время с,, Ток укаэанной формы и укаэанного направления продвигается МВ но нсем канале продвижения, фрагмент которого принеден на фиг. 4, и аналогично и одновременно во всех каналах этой системы, т,е. лежащих на нижней поверхности пленки, При подаче таких же импульсов тока в сверхпроводящую пленку в перпендикулярном направлении процесс продвижения МВ осуществляется аналогичным образом, однако при этом продвижение происходит по каналам, размещенным на верхней плоскости пленки при использовании структуры, образонанной сечением каналов, размещенных на нижней части пленки.

При попеременной подаче пачек токовых импульсов, соответствующих числу шагов продвижения, в одну или другую систему продвижения производят двухкоординатное перемещение массива

MB в пленке в эаданньм направлениях, обусловленных заданной структурой каналов пленки.

1 34416 ник. полярности.

4 и г. 2

S 4,3

Фиг.З

Ф о р и у п а и з о 6 р е т е и и я!, Способ иродяижения магнитных вихрей н канале перпендикулярно иаправлению тока упранлеиия, заключающийся н том, что пропускают токоный импульс вдоль снерхпронодяшей пленки с магнитными вихрями, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что, с целью сниже- 1р ния энергозатрат на управление, для срыва магнитного вихря с точки закрепления и придания ему достаточной скорости для преодоления потенциального барьера канала продвижения с 1 последующим достижением по инерции следующей точки закрепления выбирают длительность импульса тдка короче

1 времени движения магнитного нихря от одной точки закрепления до дру- 2р гой.

2. Способ по п. 1, о т л к ч а ю шийся тем, что при днижении магнитного вихря по инерции пропус- - 25 кают по нленке импульс тока обратной

1

3. Способ по ии. 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения продвижения магнитных вихрей по днум координатам, импульсы тока подают но взаимно перпендикулярных направлениях, причем импульсы тока по одному направлению подают н паузы между импульсами тока по другому направлению.

4, Устройство для продвижения магнитных вихрей, содержащее сверхпроводящую пленку с каналами продвижения, выполненными в виде канавок со структурой, определяющей направление продвижения, о т л и ч в ю щ е— е с я тем, что идентичные каналы продвижения выполнены с двух сторон пленки, причем система каналов продвижения на одной стороне пленки перпендикулярна системе каналов продвижения на другой стороне пленки, места пересечения каналов образуют точки закрепления магнитных нихрей, в поперечное сечение канала представляет собой несимметричный треуголь1344161 а Ю Р

Составитель А. Ваганов

Редактор М. Стрельникова Техред А. Кравчук Корректор В. Бутяга

Заказ 500 Тираж 438 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул, Проектная, 4