Vol. 47 (2011), Issue 6, p. 99-102

OPERATING EXPERIENCE

Опыт исследования динамики магнитных доменов в элементах микросхем

Нецветов В.И., Медведев Ю.В., Коссе А.И., Щиголев В.В.

Abstract

УДК 538.221.245

 

В работе изложены результаты исследования динамических свойств цилиндрических магнитных доменов (ЦМД) в таких элементах микросхем, как узлы генерирования, канала продвижения и считывания ЦМД. Выявлены особенности нуклеации, или «рождения», генерирования (от лат. nucleus – ядро) и коллапса (от лат. collapsus — упасть, развалиться) одиночных доменов в элементах генерирования и считывания. Доменосодержащим материалом являлась эпитаксиальная феррит-гранатовая пленка (ЭФГП) состава (Y, Sm, Lu, Ca)3 × (Fe, Ga)5O12 со следующими параметрами: поле коллапса H0 = 105 Э, поле эллиптической неустойчивости H2 = 80 Э, поле анизотропии На = 1200 Э, намагниченность насыщения Ms = 210 Гс, температура Кюри Тс = 410К, толщина пленки 4,8 мкм. ЭФГП такого состава обладает как цветовой контрастностью доменных структур, позволяющей надежно фиксировать положение ЦМД вплоть до малых его диаметров (2,2 мкм) в предколлапсном состоянии, так и достаточно хорошими динамическими характеристиками, такими как предельная скорость ЦМД (скорость насыщения) Vs = 20 м/с и подвижность μ = 5 м/с∙Э. Выявлена причина, ограничивающая область устойчивой работы микросхемы — узел считывания. Намечено направление в сторону увеличения магниторезистивного эффекта в области комнатных температур и магнитных полей 50–150 Э.

 

We present the results of studying of dynamic properties of cylindrical magnetic domains (CMD) in chip elements such as junctions of generation, channels of promotion and reading of CMD. We have identified the features of nucleation and collapse of single domains in elements of generation and reading. Domain containing material is an epitaxial ferrite-garnet film (EFGP) of (Y, Sm, Lu, Ca)3 × (Fe, Ga)5O12 with the following parameters: the collapse field H0 = 105 Oe, field elliptical instability H2 = 80 Oe, the anisotropy field На = 1200 Oe, saturation magnetization Ms =210 Gs, the Curie temperature Тс = 410К, film thickness 4.8 µm. EFGP of such a composition has both the color contrast of domain structures, which allows reliably fix the CMD position down to its smallest diameter (2.2 µm) in the state before collapse, and good dynamic characteristics, such as the speed limit of the CMD (velocity saturation) Vs = 20 m/s and their mobility μ = 5 m/s×Oe. A reason restricting the region of the chip stable operation is a reading junction. A tend to increasing of magnetoresistive effect at room temperatures and magnetic fields 50–150 Oe is found.

 

Download full-text PDF. 720 downloads

Web-Design Web-Development SEO - eJoom Software. All rights reserved.