Запоминающие устройства на тонких магнитных пленках

Запоминающие устройства на тонких магнитных пленках называют такие запоминающие устройства, в которых носителями информации являются тонкие магнитные пленки. Запоминающие устройства на тонких магнитных пленках предназначены для записи в них и длительного хранения необходимой информации и перемещения ее в случае необходимости по информационным каналам.

Классификация. Запоминающие устройства на тонких магнитных пленках классифицируют по материалу подложки. Различают запоминающие устройства, изготовленные на немагнитных металлических (проводниковых) и диэлектрических подложках. Еще выполняют классификацию по материалу носителя информации, в роли которого могут выступать различные марки пермаллоя, ферритов и др.

Строение. Структура построения матрицы памяти на тонких магнитных пленках показана на рис. 1. При формировании на подложку 2, изготовленную из меди или другого немагнитного металла, методом вакуумного испарения наносят пленку пермаллоя 1 толщиной ~ 0,01 мкм. При использовании диэлектрических подложек из стекла, ситалла или керамики, их сначала покрывают слоем немагнитного металла 3 (например, меди), а затем поверх него наносят пленку пермаллоя. Отдельно на основе полиамидной пленки 7 формируют с двух сторон размещены перпендикулярно друг к другу сигнально-разрядные и числовые шины 5, 6, шириной ~ 50 … 70 мкм и с шагом ~ 140 мкм. Полученная таким образом управляющая матрица проводников накладывается на подслой меди с пермаллоевой пленкой.

%d0%b1%d0%b5%d0%b7%d1%8b%d0%bc%d1%8f%d0%bd%d0%bd%d1%8b%d0%b9

Рис. 1. структура матрицы памяти на тонких пленках: 1 — пермаллоевая пленка; 2 — подложка; 3 — подслой меди 4 — диэлектрическая пленка; 5 — сигнально-разрядные шины; 6 — числовые шины; 7 — полиамидные пленка

Работа. Если по числовой и сигнально разрядной шинах пропустить импульсы тока, то они, совпадая на пересечении шин, перемагнитят участок пленки. Итак, под приятным шин появится в определенный
способ ориентирован домен. Это локальное положения намагниченности можно принять за логическую «1». Отсутствие домена эквивалентная логическому «0». Магнитостатические характеристики магнитной пленки обеспечивают стабильное положение и длительное хранение записанной информации. Для того, чтобы выполнить считывания, в числовую шину подают переменный ток частотой %d0%b1%d0%b5%d0%b7%d1%8b%d0%bc%d1%8f%d0%bd%d0%bd%d1%8b%d0%b9, который раскачивает домен с такой же частотой по охранно-разрядной шины на угол а <90 °. Возникает выходной
сигнал, который снимается с охранно-разрядной шины. Далее его сравнивают с сигналом опорной шины, размещенной над ячейками, которые сохраняют логический «0». Если полезный сигнал сдвинут по сравнению опорного по фазе на 180 °, то на усилитель, который на рисунке не показан, поступает определенное напряжение, которое соответствует логической «1». Если полезный сигнал и опорный не сдвинутые по фазе, то выходное напряжение, поступающее на усилитель, практически равна нулю, что соответствует логическому «0».

Свойства. Применение тонких магнитных пленок как носителей информации основано на том, что они имеют два состояния устойчивого равновесия. Они обеспечиваются одноосные магнитной анизотропии — преимущественной ориентацией вектора намагничивания, это означает, что магнитные свойства тонких магнитных пленок в различных направлениях сильно отличаются. Они имеют оси тяжелого и легкого намагничивания. Вот легкого намагничивания соответствует наличию петли гистерезиса, ось тяжелого намагничивания — ее отсутствие. Энергия и время перемагничивания для ферритовых сердечников были большими. Замена их тонкими магнитными пленками, которые имеют по толщине только один домен, позволила более как на порядок уменьшить энергию и сократить время переключения, повысить плотность записи информации. Цикл записи-считывания в современных тонкопленочных магнитных запоминающих устройств составляет %d0%b1%d0%b5%d0%b7%d1%8b%d0%bc%d1%8f%d0%bd%d0%bd%d1%8b%d0%b9, емкость памяти достигает 106 ..107 бит, а плотность записи информации ≈ 500 … 1000 бит/см2.

Применение. Запоминающие устройства на тонких магнитных пленках рассматривают как запоминающие устройства буферной и внешней памяти, которые должны заменить более габаритные, менее экономические и менее быстродействующие запоминающие устройства на магнитных лентах, дисках, ферритовых сердечниках.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

CAPTCHA image
*