Элементы памяти на плоских и цилиндрических магнитных доменах

Существует два типа магнитной запоминающей среды на подвижных доменах:

- тонкие поликристаллические магнитные пленки с плоскими доменами;

- магнитные монокристаллические или аморфные пленки с цилиндрическими доменами.

Все магнитные пленки имеют доменную структуру, то есть состоят из отдельных областей – доменов с самопроизвольной (спонтанной) намагниченностью. В пределах одного домена все атомы намагничены в одном направлении. В ненамагниченном теле различные домены намагничены беспорядочно в различных направлениях и создаваемые ими магнитные поля взаимно компенсируются. При действии магнитного поля происходит упорядочение доменной структуры за счет изменения размера доменов.

Домены, у которых направление намагниченности совпадает с направлением вектора напряженности внешнего поля увеличиваются в размерах, а домены с противоположным направлением намагниченности – уменьшается.

Магнитные пленки таковы, что по толщине у них расположен только один слой доменов. Поэтому изменение доменной структуры происходит вдоль поверхности. Если на магнитную пленку действует внешнее магнитное поле, вектор которого перпендикулярен поверхности пленки, то домены с вектором поля того же напряжения увеличивается в размере, а с противоположным напряжением – уменьшается и при некоторой напряженности поля превращаются в цилиндрические магнитные домены (ЦМД)

Диаметр ЦМД равен от 1 до 5 мм.

При более сильном внешнем поле домены исчезают. Можно создать ЦМД с помощью генератора доменов в виде проволочной петли с током.

Эта петля наносится на поверхность основной магнитной пленки. Если Н петли и Н внешнее противоположны, то в магнитной пленке под петлей образуется ЦМД. В запоминающих устройствах наличие ЦМД соответствует логической единице, а отсутствие – логическому нулю.

ЦМД, которые несут информацию движущиеся по не подвижной пленке. Перемещение осуществляется следующим образом. На поверхность пленки с ЦМД наносят магнито-мягкого материала (пермалои). На эти аппликации действует внешнее вращающее магнитное поле, ось вращения которого перпендикулярна поверхности пленки. Это поле создается двумя взаимно-перпендикулярными катушками, которые питаются переменным током невелика. Под влиянием вращающего магнитного поля отдельные аппликации испытывают переменное намагничивание и своим магнитным поле заставляют двигаться ЦМД. Считывание информации осуществляется следующим образом: на основную пленку наносится петля из полупроводника, у которой сопротивление меняется под действием магнитного поля. Через петлю пропускают постоянный ток. Если под петлей есть ЦМД, то магнитное поле в петле изменится, тогда изменится сопротивление петли и ток в ней, что соответствует логическое единице. Постоянство тока в петле означает логический нуль.

Интегральные схемы для запоминающих устройств должны иметь 7 функциональных элементов:

- информационную среду;

- генератор для зарождения доменов;

- анниделятор доменов;

- структуру продвижения;

- элементы деления;

- элементы считывания;

- коммутационную разводку.