Эп на цилиндрических магнитных доменах (цмд).
ЦМД представляет собой локальную область в магнитной плёнке с одноосной анизотропией, вектор намагниченности которой направлен противоположно вектору намагниченности плёнки. Эта локальная область или неоднородность динамическая, т.к. её можно создавать, стирать, передвигать.
В современных конструкциях ЦМД формируют в эпитаксиальных феррит-гранатовых плёнках, выращенных на поверхности немагнитных гранатовых подложек.
Физические процессы, приводящие к появлению ЦМД, имеют следующую природу:
при отсутствии внешнего подмагничивающего поля - поля смещения - в плёнке существуют полосовые домены произвольной формы (рис.114). если подложку с феррит-гранатовой эпитаксиальной плёнкой поместить во внешнее магнитное поле смещения HСМ, направление перпендикулярно её поверхности, то доменные стенки смещаются. Дальнейшее увеличение HСМ приводит к разрыву полосовых доменов и образованию ЦМД (HГР). При дальнейшем росте HСМ диаметр ЦМД уменьшается. При некотором значении HСМHКР происходит исчезновение доменов, и плёнка становится однородно намагниченной.
1 - плёнка;
2 - ЦМД;
3 - магнитное поле.
Рис.114
Использование доменов для ЗУ целесообразно потому, что они занимают мало места и устойчивы. Они используются для накопления информации в ЗУ, имеющем вид магнитной плёнки, при условии создания организованной структуры доменов. При этом наличие домена в той или иной точке трактуется как запись «1», а отсутствие домена - как запись «0».
Условия создания ЗУ на ЦМД:
изготовление плёнки, обладающей свойствами, позволяющими создать доменную структуру;
возможность освобождения плёнки от случайных доменов и подготовки её к записи полезной информации;
создание доменов, с обеспечением определённого их расположения;
осуществить организованное перемещение доменов по плёнке по определённым траекториям, фиксацию их в определённом положении, обеспечив отсутствие взаимного наложения и взаимодействия;
обеспечить считывание информации.
Генерация (создание) домена
Локальное зарождение ЦМД производится под воздействием импульсов тока Ir, пропускаемых по токовой аппликации в виде петли из металлической плёнки. На рис.115 показана форма импульса, на рис.116 - примерная конструкция ЦМД.
Форма импульса и петли для ЭП на ЦМД
Рис.115
Конструкция ЭП ЗУ на ЦМД (схема)
1 - токовая аппликация;
2 - изолирующая плёнка;
3 - ферритовая плёнка;
4 - гранатовая подложка;
5 - ЦМД.
Рис.116
Структурная схема такого ЗУ показана на рис.117.
1-6 - токовые аппликации;
Рис.117
Перемещение ЦМД
Кроме фиксации в определённом месте должно осуществляться перемещение ЦМД. Процесс продвижения доменов должен иметь место как при записи информации, так и при считывании. При записи домен (или его отсутствие в случае «0») должен, продвигаясь по линейке, освобождать место для следующего домена. Аналогично и при считывании, когда домены, продвигаясь поочерёдно, достигают детектора.
Использование токовой аппликации требует напыления на поверхности плёнки большого количества проводников, которыми оказывается занята значительная часть площади плёнки. Поэтому большее распространение получило использование магнитных аппликаций, которые выполнены в виде плёнок из пермаллоя и могут быть намагничены внешним полем.
Аппликации
Рис.118
Может использоваться схема ортогональных катушек управления, на которые подают ток, сдвинутый по фазе на 90о.