.:Память на ЦМД (цилиндрических магнитных доменах):.
Цилиндрические магнитные домены - изолированные однородно намагниченные подвижные области ферро- или ферримагнетика (домены), имеющие форму
круговых цилиндров и направление намагниченности, противоположное направлению намагниченности остальной его части.

Для создания доменов применяют тонкие магнитные пленки толщиной до 10 мкм, напыляемые на подложку из немагнитного материала. При отсутствии внешнего
магнитного поля в пленке существуют полосовые домены произвольной формы. Если подложку поместить во внешнее магнитное поле, то произойдет смещение
доменых стенок. При этом данный полосовой домен распадается на отдельные цилиндрические домены кругового сечения.Благодаря магнитодипольному
взаимодействию они отходят друг от друга и равномерно распределяются по всей поверхности пластины, образуя, как правило, правильную гексагональную
решетку Плотность доменов зависит от величины индукции B. Домены можно использовать в качестве элементов памяти запоминающих устройств. В
запоминающих устройствах создают 8 или 16 генераторов доменов,образующих регистр для записи 8 и 16 разрядных чисел. Вследствие малого диаметра доменов,
плотность записи информации достигает 10000-100000 бит/мм.Логическим элементом 1 в этих устройствах является сам ЦМД и элементом 0 — пространство между
ЦМД.

Почему выгодно использовать ЦМД в качестве носителей информации ЭВМ? Для этого надо вспомнить основные желаемые требования к носителям и
нформации. Во-первых, необходимо, чтобы плотность записи информации была высока. Это позволяет сделать носители информации и сами ЭВМ как
можно меньшими. Во-вторых, желательно, чтобы скорость записи и считывания информации была высокой. Это налагает очень жесткие требования к
механической части запоминающих устройств. Элементы памяти на основе ЦМД как раз позволяют решить указанные проблемы. Повышение плотности записи
информации на основе ЦМД может быть достигнуто за счет уменьшения диаметра ЦМД. В настоящий момент диаметр ЦМД доведен до значений ~1 мкм, что
позволяет создать устройства с плотностью записи 0,1 Гбит/см2 . Повышение скорости записи и считывания достигается, большой подвижностью ЦМД.
А самое главное — в устройствах с ЦМД нет механических частей. Запись и считывание информации в них осуществляются за счет движения ЦМД по
магнитной пленке. Для создания и перемещения ЦМД используются технологические схемы например метод магнитных аппликаций и переменного
вращающегося магнитного поля, проводников с током, локального разогрева пленки лазерным лучом и т.д. В основном распространены первые два метода.
______________
Память на цилиндрических магнитных доменах. В основе этого типа устройств лежит следующий физический эффект: в некоторых магнитных материалах при
воздействии внешнего магнитного поля могут возникать отдельные области, отличающиеся от остального материала направлением намагниченности. Эти области
получили название "доменов" (domain управляемая область, район). Под действием слабого внешнего магнитного поля домены могут перемещаться в пластине
ферромагнитного материала по заранее заданным направлениям с высокой скоростью. Это свойство перемещения доменов позволяет создавать запоминающие
устройства. Хорошим доменообразующим материалом является пленка ферритграната.

Доменные структуры могут быть полосковыми, кольцевыми, цилиндрическими. Устройства на цилиндрических магнитных доменах (ЦМЛ) являются новой ступенью
применения магнетизма в технике запоминающих устройств.

Носителями информации в таком устройстве служат изолированные намагниченные участки магнитных кристаллов. Размер домена составляет от 0,01 до 0,1 мм,
поэтому на одном квадратном сантиметре материала можно разместить несколько миллионов доменов. Наблюдаемые под микроскопом домены имеют форму
пузырьков, отсюда и английский вариант названия этого вида памяти - magnetic bubble memory (магнитная пузырьковая память).

Домены можно генерировать или уничтожать, их перемещение позволяет создавать логические операции, потому что наличие или отсутствие домена в
определенной точке магнитного кристалла можно считать за 1 или 0.

Очень важным является факт, что при отключении домены сохраняются.

На базе доменосодержащего кристалла выпускаются полупроводниковые модули - чипы (chip - тонкий кусочек дерева или камня). Для образования в чипе
цилиндрических доменов, его помещают в постоянные и вращающиеся магнитные поля, образованные постоянным магнитом и электромагнитом.

Доменный регистр состоит из устройства ввода доменов (генератор доменов), вывода (резистивный датчик) и пермаллоевой пленки. Генерация доменов
производится путем непосредственного зарождения доменов в той или иной точке кристалла. Генерация и ввод доменов в регистр сдвига производится
токопроводящей петлей из пермаллоевой пленки. При появлении тока в генераторе создается локальное магнитное поле. Под действием этого поля в области,
ограниченной контуром петли, зарождается домен, который затем под действием поля постоянного смещения принимает цилиндрическую форму. В таком
сформированном виде домен поступает в сдвиговый регистр.

Считывание информации в чипе на цилиндрических магнитных доменах происходит с помощью магниторезистивных пермаллоевых датчиков или датчиков Холла.
Под действием магнитного поля домена в пермаллоевой пленке происходит изменение электрического сопротивления или же в полупроводниковом датчике под
действием домена возникает электродвижущая сила.



<------ Назад

 

Hosted by uCoz