Brevet FR2128297A1 — publié le 19721020

La présente invention concerne les domaines magnétiques à bulles et,plus particulièrement,un canal ou une bande de propagation pour les domaines magnétiques à bulles. les domaines magnétiques et leur propagation dans un milieu magnétique sont bien connus des spécialistes et sont décrits dans les brevets des Etats-Unis d'.Amérique n° 3 460 116, dans n° 3 470 546, n° 3 508 225 et/u'autres. D'une manière générale, ces brevets décrivent les mouvements de domaines à bulles à paroi unique dans un registre à décalage, grâce à l'emploi de bandes métalliques étroites destinées à agir sur les positions des bulles. Les procédés décrits dans ces brevets sont destinés à réduire au minimum les forces répulsives ou d'interaction entre les diverses bulles en les séparant les unes des autres par un intervalle de l'ordre de trois diamètres de bulle ou plus. Ces procédés sont destinés à supprimer quasi-totalement ou réduire autant que possible les forces d'interaction entre les bulles La demande de brevet français déposée par la Demanderesse le 3"! Août 1971 sous le n° 71 31 543 décrit un ensemble de domaines magnétiques à bulles comprenant un ou plusieurs canaux ou bandes en matériau pour domaines magnétiques à bulles, déposés sur un substrat. Un certain nombre de ces canaux séparés peuvent être interconnectés ou raccordés à un canal principal. Le déplacement des domaines à bulles le long d'un canal ou d'une bande est influencé par les forces répulsives ou d'interaction entre les domaines à bulles qui sont présents dans un canal lorsqu'un domaine est formé ou mis en circulation à proximité d'un autre domaine à bulles. Le déplacement des bulles provenant d'un canal donné en. direction de l'un de plusieurs canaux contigus possibles, de manière à former une fonction logique, peut être dirigé grâce à la présence ou l'absence de bulles dans un ou plusieurs canaux de raccordement. Cette demande est incorporée à titre de référence au présent mémoirç. Bien que le principe de l'invention décrite dans la demande de brevet français précitée ait révélé la notion entièrement nouvelle de canaux de propagation pour les ensembles à domaines à bulles, il existe des applications particulières qui pourraient 72 01338 2 2128297 être plus facilement mises en oeuvre grâce à c[,autres ensembles canal plus substrat. la présente invention concerne un ensemble magnétique à bulles amélioré et utilisable avec des ensembles en métal. 5 Selon une particularité essentielle de l'ensemble de do maines magnétiques à bulles selon, l'invention, une bande ou un canal constitué par un film de matériau pour domaines à bulles est associé à un substrat de. manière que la surface supérieure du canal soit sensiblement au même niveau que le matériau voisin, par 10 exemple le substrat. Une réalisation préférée de l'invention comprend une bande de matériau pour domaines à bulles placée dans une région de la surface du substrat formant une cavité de manière .à réaliser un ensemble ayant une surface supérieure quasiment continue, ce qui signifie que le substrat et la bande de matériau 15 pour domaines à bulles sont sensiblement au même niveau. D'autres objets et avantages de la présente invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en référence au dessin' dans lequel: 20 la figure 1 est une coupe transversale d'un ensemble selon l'invention, et la figure 2 est une coupe transversale d'un autre ensemble selon l'invention. D'une manière générale, l'invention décrit un ensemble à 25 domaines à bulles dans lequel la surface de la bande ou du canal en matériau pour domaines à bulles est sensiblement au même niveau que la surface du matériau contigu. Comme l'indique la figure 1, une cavité 12 est ménagée dans une des surfaces d'un substrat monocristallin 10. Le substrat 10 50 est un matériau monocristallin constitué par un mélange d'oxydes, dits "oxydes JQ", dans lequel le constituant J dudit mélange représente au moins un élément choisi dans le groupe ci-après : cérium, praséodyme, néodyme, prométhéum, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutétium, 35 lanthane, yttrium, magnésium calcium, strontium, baryum, plomb, cadmium, lithium, sodium et potassium,et le constituant Q dudit mélange représente au moins un élément choisi dans le groupe ci-après 72 01338 5 2128297 indium, gallium, scandium, titane, vanadium, chrome, manganèse, rhodium, zirconium, hafnium, molybdène, tungstène, niobium, tantale et aluminium. la valence totale par rapport à l'oxygène des éléments 5 constituant les "oxydes JQ" est égale à la somme des valences par rapport à l'oxygène de chaque élément dans l'oxyde constitutif correspondant, multipliées chacune par le nombre d'atomes dudit élément dans la formule des "oxydes JQ" ; ceci signifie que les valences se conservent dans les oxydes JQ. On peut citer comme 10 exemples de matériaux pour substrats YA10.,, CaTiO„, Gd^Ga^O,. „ 3 3 3 5 12 et g* la cavité 12 est formée par des techniques photolithographiques classiques comprenant les opérations ci-après t dépôt d'un masque, non représenté sur la surface du substrat 10, formation par 15 attaque chimique d'une ouverture dans ledit masque et attaque du substrat -à nu à travers l'ouverture du masque par un mordant approprié, par exemple de l'acide phosphorique chaud. la cavité 12 est remplie,de préférence, par une opération de dépôt chimique en phase vapeur, d'un matériau 14 pour domaines 20 à bulles, le matériau 14 pour domaines à bulles est constitué par un mélange d'oxydes dits"oxydes JQ", dans lequel le constituant J représente au moins un élément choisi dans le groupe ci-après : cérium, praséodyme, néodyme, prométhéum, samarium, europium, gado-linium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, 25 lutétium, lanthane et yttrium ; le constituant Q du film est choisi dans le groupe ci-après : fer, fer et aluminium, fer et gallium, fer et indium, fer et scandium, fer et titane, fer et vanadium, fer et chrome et fer et manganèse. la valence totale, par rapport à l'oxygène, des éléments 30 constituant les"oxydes JQ" est égale à la somme des valences par rapport à l'oxygène de chaque élément dans l'oxyde constitutif correspondant, multipliées chacune par le nombre d'atomes dudit élément dans la formule des "oxydes JQ"; ceci signifie que les valences se conservent dans les oxydes JQ. les matériaux préférés sont 35 les grenats et les orthoferrites ; on peut citer comme exemples de ces composés Y^e^ gGa^ 2^12* Er3Fe4 3^aQ 7^12' Bien que le procédé de dépôt chimique en phase vapeur décrit 72 01338 4 2128297 ci-dessus soit le procédé préféré, on peut utiliser d'autres procédés bien connus des spécialistes, tels que l'épitaxie en phase liquide pour remplir la cavité susmentionnée par un film dudit matériau pour domaines à bulles. 5 le matériau 14 pour domaines à bulles qui remplit la cavité 12 est sous la forme d'une bande ou canal très mince, l'épaisseur du film 14 est de l'ordre de 5 microns. On enlève ensuite le masque employé dans l'opération de dépôt chimique en phase vapeur par un mordant approprié ou par rectification mécanique de la sur-10 face de manière que la surface du film 14 et la surface adjacente 11 du substrat 10 soient toutes deux sensiblement planes ou au même niveau. Si la surface des canaux ou bandes 14 et la surface 11 du substrat sont sensiblement au même niveau, on peut facilement déposer . 1 5 des conducteurs métalliques le long des canaux ou bandes 14 de manière à former des conducteurs continus utilisables dans des ensembles à mise en circulation de domaines à bulles. Alors que les conducteurs en relief • réalisés selon la technique antérieure se brisent ou se disloquent parfois à cause de la différence de ni-20 veau entre la surface du canal et la surface adjacente du substrat, les conducteurs formés sur l'ensemble à domaines à bulles selon l'invention ne donnent pas lieu à cette difficulté grâce à l'absence d'une différence de niveau appréciable. On peut réaliser un ensemble constitué par une cavité 12 25 ou un canal 14 ou bien par une ou plusieurs bandes ou canaux du type décrit dans la demande de brevet français précitée,et reliés entre eux. Bien qu'une forme de réalisation préférée consiste en une bande de matériau pour domaines à bulles qui se trouve dans une 30 dépression à la surface du substrat, d'autres formes de réalisation sont possibles. Gomme l'indique la figure 2, un substrat 20 est recouvert d'une couche 22 constituée par plusieurs parties 24, 26 et 28. l'intensité d'aimantation des parties 24 et 28 est inférieure à celle de la région 2G. la région 26 est en un. matériau pour domaines 55 à bulles. l'ensemble représenté sur la figure 2 peut être formé par les opérations ci-apros : dépôt d'un film 22 sur le substrat 20, 72 01338 5 2128297 formation par attaque chimique d'une ouverture dans la couche 22 et dépôt dans cette ouverture du matériau 26 pour domaines à huiles. Un autre procédé de formation de la partie 26 consiste à diffuser ou à introduire par implantation d'ions dans le film 22, un élément 5 destiné à former ladite partie 26. On peut diffuser des éléments tels que gallium, aluminium et analogues dans le film 22 pour réduire l'intensité d'aimantation des parties 24 et 28. Il va de soi que la présente invention n'a été décrite ci-dessus qu'à titre explicatif,mais nullement limitatif,et que 10 l'on pourra y apporter toute variante rentrant dans son cadre et son esprit. 72 01338 6 2128297 6 REVEÏÏDICAÏIOITS 1. Ensemble pour domaines magnétiques à bulles qui comprend : un substrat, une bande constituée par un film de matériau magnétique pour domaines à bulles associée audit substrat et un 5 second matériau au contact des côtés de ladite bande dont les propriétés magnétiques diffèrent des propriétés magnétiques de ladite bande, caractérisé en ce que la surface dudit second matériau est sensiblement au même.niveau que. la surface de ladite bande, 10 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit second matériau est ledit substrat. 3. Ensemble pour domaines magnétiques à bulles, caractérisé en ce qu'il comprend un substrat et une bande constituée par un film. de matériau magnétique pour domaines à bulles placée dans une 15 cavité ménagée à la surface dudit substrat. 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que la surface dudit substrat est au même niveau que la surface de ladite bande. • 5. Ensemble pour domaines magnétiques à bulles comprenant 20 un substrat sur la surface supérieure duquel se trouve une pellicule de matière qui comprend une première partie, une seconde partie et une troisième partie séparant ladite première partie et ladite seconde partie, caractérisé en ce que ladite troisième partie est utilisable pour j former des domaines à bulles. 25 6. Ensemble selon la revendication 5* caractérisé en ce que lesdites première et seconde parties contiennent un constituant choisi dans le groupe ci-après : gallium, aluminium, titane, vanadium, chrome et manganèse.