Эп зу на цмд: конструкция

Рис.119

1 - ЦМД;

2 - немагнитная гранатовая подложка;

3 - магнитная плёнка;

4 - SiO₂;

5 - токовые шины (Al; Cu);

6 - пермаллоевые аппликации (Ni; Fe);

7 - защитный слой нитрида кремния.

Стирание информации

Для стирания используется тоже токовая петля. Отличие состоит в импульсе: форма та же, t=0,1 мкс. Создаваемая напряжённость магнитного поля больше критической.

Считывание информации с ЦМД: используется эффект Холла, магнитно-резистивный и магнитооптический эффекты.

Наиболее распространён - магнитно-резистивный эффект.

Магнитно-резистивный датчик считывания: плёнка пермолоя, сопротивление которой меняется в зависимости от напряжённости магнитного поля (рис.120).

Датчик

Рис.120

ЗУ на ЦМД

1. Основой ЗУ на ЦМД является ЧИП, на котором выполнена токовая петля генерации, аппликации и датчики считывания.

2. Подложка, на которой установлен чип и микросхемы управления и организации работы ЗУ.

3. Постоянные магниты, которые создают магнитное поле, H<H_КРИТ, позволяют хранить информацию при отсутствии внешнего питания.

4. Две ортогональные катушки управления.

Всё это вместе называется микросборкой ЗУ на ЦМД. Их ёмкость достигает 20 Мбит. Размеры 15*25*9.

Сфера применения: малогабаритная космическая аппаратура.

Недостатки:

1. деградация свойств гранатовых подложек;

2. чувствительность к внешним магнитным полям;

3. высокая стоимость.

Достоинства:

1. уменьшенная чувствительность к радиационным воздействиям;

2. по сравнению с ЗУ на дисках и лентах - максимальный выигрыш до сотен раз в массе и габаритах.

Эп на переходах Джозефсона

Основан на свойствах сверхпроводимости некоторых материалов.

Переход Джозефсона туннельного типа и ВАХ для него

Рис.121

Переход Джозефсона мостикового типа и ВАХ для него

Рис.122

Существует три состояния:

1. состояние сверхпроводимости;

2. переходное состояние;

3. резистивное состояние.

Подачей сигнала на токовую петлю из ниобия осуществляется управление за счёт создания U_крит, вызывающее переход (изменение ВАХ).

Особенность работы перехода Джозефсона: при работе не происходит фазовых переходов, в силу чего требуется очень малая энергия переключения (10^-18Дж), логический перепад достигает долей Пс.

Достоинства:

1. малые потери энергии;

2. теоретически неограниченные пределы по объёму памяти.

Недостатки:

1. деградация свойств сверхпроводников и диэлектриков;

2. необходимость создания низких температур (единицы К).

3. технологические трудности в реализации тонких плёнок Nb и Pb.

Криотронный эп

Это криогенный ЭП. В нём используется фазовый переход из сверхпроводящего в состояние обычной резистивной проводимости. t_ЭД достигает от долей до единиц мсс. Конструктивно выполняется в виде 2-х токовых петель, разделённых диэлектриком. Нижняя петля из свинца - управляющая, верхняя из олова - вентильная.

На управляющую петлю подаётся ток, вызывающий фазовый переход (См. рис.123).

Рис.123