Brevet FR2116362A1 — publié le 19720713

La présenta invention concerne la détection de domainss magnétiques et plus particulièrement les détecteurs magnéto résistifs intégrés pour la détection des domaines magnétiques à bulles. Il est bien connu qu'un domaine magnétique peut être limité par une paroi 5 unique. Un tel domaine possède une direction de magnétisation opposée à celle de son environnement, et a une forme cylindrique. Ces domaines sont décrits dans le Journal of Applied Physics, Volume 30, pages 217-225, février 1959, dans l'article ayant pour titre "Domain Behavior in Some Transparent Magnetic Oxides" (R.C. Sherwood et al). 10 Les dispositifs utilisant les domaines à parois uniques, auxquels on se réfère ci-après comme domaines à bulles, sont aussi connus dans l'art antérieur, □ans ces dispositifs, on trouve les circuits de propagation sur la feuille magnétique dans laquelle les domaines à bulles sont formés. Sous l'influence des circuits de propagation, les domaines à bulles peuvent être déplacés partout 15 sur la feuille magnétique.En général, le mouvement sélectif d'un domaine à bulle est obtenu en engendrant un champ d'attraction localisé en une position décalée de la position occupée par le domaine à bulle. Les divers types de circuits de propagation comprennent les boucles conductrices, les barres permalloy T et I, les structures en chevron, et autres. On peut trouver une description 2fl de la plupart de ces types de circuits de propagation dans le Bell System Tech-nical Journal, Volume 6, N°8, d'octobre 1967, aux pages 1901-1925. De plus, on peut se référer à d'autres arts antérieurs. Ces arts antérieurs décrivent divers moyens ds propagation et des dispositifs à domaines à bulles magnétiques. Jusqu'à présent, on a décrit trois techniques générales pour la détection 25 de ces domaines à bulles magnétiques. Ce sont la détection inducttve, la détection par effet HALL et la détection magnéto-optique. Dans la détection inducti-vè, on note le changement de flux qui se produit dans une boucle conductrice lorsqu'elle est traversée par une bulle . En général, la bulle est d'abord dilatée puis comprimée en présence de la boucle de détection afin d'obtenir un 30 potentiel de sortie supérieur. On trouve un exemple de ce type de détection dans l'art antérieurlBrevet américain 3508222). En général, la détection inductive est désavantageuse car elle nécessite une quantité importante d'espace (les domaines à bulles habituellement doivent être dilatés avant la compression pour obtenir un signal de sortie suffisant). 35 Cela signifie que l'espace qui pourrait être utilisé pour la mémoire et la logique doit être réservé en fait à l'expension de la bulle. Un autre problème associé avec cette détection concerne la vitesse de détection, elle-même. Puisque les domaines à bulles doivent habituellement être dilatés avant qu'un changement de flux soit détecté avant la compression des domaines, le temps de dé-40 tection total est très important. En outre, l'utilisation des boucles de 71 31034 2 2116362 détection n'est pas pleinement compatible avec tous les circuits de propagation. Par exemple, dans l'utilisation des configurations en permalloy, l'utilisation de boucles supplémentaires de détection par induction entraîne des étapes de fabrication supplémentaires et la dilatation de la bulle nécessite des courants 5 de commande supplémentaires. La détection par effet HALL nécessite l'utilisation d'un bloc semiconducteur adjacent dont le potentiel de HALL, qui se développe comme conséquence du flux du domaine à bulle, est détecté. Dans ce cas, il existe une difficulté de fabrication puisque le bloc semiconducteur doit être aligné correctement par rapport à 10 la direction de propagation du domaine à bulle et on doit fixer au moins quatre contacts au bloc semiconducteur. Une autre difficulté dûe aux techniques dè détection par effet HALL est que ces techniques n'ont qu'un rendement de conversion médiocre pour de nombreux matériaux semiconducteurs. Cela signifie qu'une énergie d'entrée importante est nécessaire pour obtenir un signal de sortie uti-15 lisable. En particulier, la technologie au silicium bien connue no'offre pas une mobilité élevée ou un rendement de conversion élevé. La détection magnéto-optique utilise des sources lumineuses et des polarisateurs pour créer un faisceau polarisé de lumière qui frappe la feuille magnétique contenant les domaines à bulles. Les domaines à bulles possèdent une direction de magnétisation 20 et par conséquent, affectent le plan de polarisation de la lumière lorsque cette dernière traverse le domaine est réfléchie par lui. On peut utiliser soit l'effet Kerr (lumière réfléchie) soit l'effet Farradayllumière transmise) pour détecter visiblement la présence ou l'absence des domaines à bulles. Cependant, un équipement supplémentaire, tel que des sources lumineuses, des analyseurs, des pola-25 risateurs, et des photodétecteurs sont nécessaires pour utilisBrce procédé. La vitesse que l'on peut obtenir dans la détection magnéto-optique dépend du photo-détecteur particulier utilisé. Il existe un compromis entre l'amplitude du signal de sortie nécessaire et le temps de réponse du photodétecteur. Un photodétecteur important peut être nécessaire afin d'obtenir des sorties de signal 30 importantes mais cela peut conduire à des temps de réponse lents. En outre, l'efficacité de conversion des systèmes de détection magnéto-optique n'est pas élevée. En plus des considérations ci-dessus concernant les techniques de détection de l'art antérieur, on désire obtenir toutes les fonctions sur la feuille magné-35 tique dans laquelle se trouve les domaines à bulles. Cela signifie qu'il est désirable d'obtenir les circuits de mémoire, de logique, de propagation et de lecture entièrement sur la feuille magnétique. De cette façon, on peut créer un système complètement intégré possédant une taille et une vitesse de fonctionnement àméliorée aussi bien qu'un nombre minimal d'interconnexions. Comme cela 40 ressort des paragraphes précédents, les systèmes complètement intégrés (sur 71 31034 3 2116362 bloc) ne sont pas possibles lorsqu'on utilise les procédés de détection de l'art antérieur. En conséquence, un objet principal de la présente invention est de réaliser un système de détection pour les domaines à bulles magnétiques qui puisse être intégré avec n'importe lequel des circuits connus de propagation 5 de cas domaines. Un autre objet de la présente invention est de réaliser un système de détection magnéto résistif pour la détection des domaines à bulles. Un autre objet de la présente invention est de réaliser un détecteur magnéto-résistif pour la détection des domaines à bulles qui utilise un minimum ■jq d'espace, et qui soit facile à fabriquer sur la feuille magnétique abritant les dits domaines. Un autre objet de la présente invention est de réaliser un détecteur magnéto-résistif qui détecte rapidement la présence des domaines à bulles. Un autre objet de la présente invention est de réaliser un détecteur magné-15 to-résistif pour la détection des domaines à bulles et qui possède une efficacité de conversion élevée. Un autre objet de la présente invention est de réaliser un système de détection magnéto-résistif pour la détection de domaines à bulles qui utilise les circuits de propagation déjà présents sur la feuille magnétique. 20 Ce système de détection magnéto-résistif est en général disposé sur la feuille magnétique sur laquelle existent les domaines à bulles. Dans une réalisation préférée, il est intégré dans les circuits de propagation utilisés pour commander les dits domaines au travers la -feuille magnétique. On utilise une source d'alimentation pour fournir l'écoulement de courant à travers l'élément 25 de détection et les conducteurs qui connectent cette alimentation à 1'élément de détection sont déposés sur la feuille magnétique ou sur les circuits de propagation. On utilise les changements de courant ou de potentiel pour détecter la présence ou l'absence d'un domaine. Lorsque un domaine à bulle passe à proximité de l'élément de détection, la 30 magnétisation de l'élément est commutée dans une direction transversale à sa direction initiale. Cela entraîne un changement dans la résistance de l'élément de détection et ce changement de résistance est détecté sous la forme d'un changement soit de courant, soit de potentiel. En conséquence, la présence d'un domaine à bulle entraîne un changement de courant ou de potentiel, alors que l'ab-35 sence d'un domaine n'entraîne aucun changement de courant ou de potentiel. Bien que l'on préfère en général détecter un changement de résistance de l'élément de détection sous forme d'un changement soit de potentiel, soit de courant, l'effectuer d'une autre façon reste compris dans le cadre de cette invention. Dans une réalisation préférée, l'élément de détection magnéto-résistif 40 est une bande de permalloy qui forme aussi une partie des circuits de propaga- 71 31084 4 2116362 • tion nécessaires pour déplacer le domaine à bulle. Dans ce cas, les filB conducteurs qui relient l'alimentation de courant à l'élément de détection sont déposés directement sur les circuits de propagation. Par conséquent, on obtient un dispositif intégré. Comme cela ressortira des dessins, cet élément de détection 5 peut être utilisé avec tous les types connus de circuits de propagation et peut être fabriqué sous une forme de circuit intégré avec des types différents de moyens de propagation. Bien que la détection magnéto-résistive des domaines magnétiques soit connue (R. Spain et M. Marino, invlted paper 1.4 "Magnétic Film Domain Wall Motion •jq Devices", International Magnétic Conférence (INTERMAG), Washington, D.C. Avril 21-24, 1970 organisée par le Magnetics Group du IEEE.) , de telles techniques n'ont jamais été appliquées au domaine des bulles magnétiques. Il n'a aussi jamais été dit comment intégrer le détecteur sur la feuille magnétique dans laquelle les domaines à bulles existant. Cette invention propose l'utilisation •J5 d'une détection magnéto-résistive et utilise ce type de détection pour obtenir un système à domaines à bulles magnétiques qui soit intégré sur une feuille magnétique unique et qui ne nécessita pas de circuits suppémentairBS ou autres pour obtenir lq fonction de lecture magnétique. D'autres objets, caractéristiques et avantages de la présente invention 2Q ressortiront mieux de l'exposé qui suit fait en référence aux dessins annexés à ce texte et qui représentent des modes de réalisation préférés de celle-ci. La figure 1 représente un diagramme illustrant une technique de détection magnéto-résistive où l'élément de détection est disposé sur la feuille magnétique dans laquelle se propage le domaine à bulle. 25 Les figures 2A-2B représentent la mégnétisation M de l'élément de détection au temps correspondant à l'absence du domaine à bulle et au temps T^ correspondant à la présence d'un domaine de bulle, respectivement. La figure 2C représente le signal de sortie V en fonction du temps pour s les deux situations des figures 2A et 2B. 30 La figure 3A représente schématiquement le vecteur de magnétisation M de l'élément de détection faisant un angle 0 par rapport à la direction sous l'effet de l'écoulement de courant à travers lui. La figure 3B représente un graphique normalisé de la variation dans la résistance AR de l'élément de détection tracé en fonction de l'angle 0 de ro-35 tation du vecteur de magnétisation de l'élément de détection. La figure 4A représente un circuit de propagation à boucle conductrice intégré avec l'élément de détection magnéto-résistif pour la détection des bulles magnétiques. La figure 4B représente une vue latérale de la structure intégrée de la fi-40 gure 4A, et la figure 4C représenta un diagramme de champ magnétique pour un 71 31034 5 2116362 domaine à bulle traversant l'élément de détection de la figure 4A. La figure 5A représente la séquence du champ magnétique appliquée pour un circuit de propagation en chevron comme on le montra dans la figure 5B, où l'élément de détection magnéto-résistif est intégré dans les circuits de propagation. 5 La figure BA représente un circuit de propagation à barre T et I, possédant un élément de détection magnéto-résistif intégré sur la même feuille magnétique. La figure 6B représente des graphiques du courant de commande et du courant de sortie de l'élément de détection en l'absence et en présence d'un domaine à bulle, pour la structure de la figure 6A. 10 La figure 6C représente une vue de dessus d'une autre réalisation d'une structure intégrée combinant les circuits de propagation à barres T et I et l'élément de détection magnéto-résistif, où l'élément de détection est une partie des circuits de propagation. La figure 6D représente une vue en coupe latérale de la structure intégrée 15 de la figure 6C. Les figures 7A et 7B représentent respectivement une vue de dessus et une vue latérale d'une structure intégrée combinant un circuit de propagation ou particulier (en forme de triangle) et un détecteur magnéto-résistif, l'élément de détection faisant partie des moyens de propagation. 20 La figure 1 décrit un dispositif de détection magnéto-résistif disposé sur une feuille magnétique dans laquelle se propagent des domaines à bulles. De façon plus détaillée, la feuille magnétique 10 (telle que de 1'orthoferrite ou du grenat), possède un champ magnétique de polarisation normal au plan de la feuille. Ce champ de polarisation permet la stabilisation du domaine à bulles 25 magnétiques 12 qui poàsèdent une magnétisation opposée à celle de la magnétisation M de la feuille magnétique. Le champ de polarisation H peut être inutile s z si des feuilles d'orthoferrite sont fabriquées de telle softe que leurs surfaces sont magnétisées de façon permanente perpendiculairement à feuille magnétique et couplées en échange avec le corps de la feuille. Les domaines sont pro-30 duits initialement dans la feuille magnétique à l'aide de moyens connus, tels que ceux décrits dans l'art antérieur. Sous l'influence de divers moyens de propagation (non représentés dans la figure 1), les domaines à bulle du genre de celui représenté 12 se propagent dans la direction de la flèche 14. Le système de détection 13 comprend un élément de détection magnéto-résis-35 tif 16 et une alimentation de courant 16 qui lui est connectée. Dans l'exemple représenté, la source 16 est un générateur de courant constant qui fournit un courant de mesure constant I à travers l'élément de détection 16. Une alimen- S tation de courant constante n'est pas nécessaire pour le bon fonctionnement de cette invention, mais elle rend la détection du domaine plus facile. Le poten-40 tiel développé aux bornes de l'élément de détection est la conséquence de 71 31084 6 2116362 l'écoulement da courant à travers lui est appelé V et est mesuré à l'aide du S dispositif 2Q. Ce potentiel est représentatif de la présence ou de l'absence d'un domaine à bulle à proximité de l'élément de détection 16. L'élément de détection 16 est fabriqué habituellement avec un axe facile de 5 magnétisation dans une certaine direction, 8t la circulation du courant I se S fait habituellement le long de la direction facile, bien qu'il ne soit pas nécessaire qu'elle se fasse dans cette direction. En l'absence d'un champ magnétique de commande, la magnétisation M de l'élément de détection se fait également le long de l'axe facile. C'est à dire, qu'en l'absence d'un champ magnétique •jO dans la masse dû au domaine ou du champ de propagation, M est le long de l'axe facile. Par facilité, I est aussi dirigé le long de l'axe facile. L'élément de détection 16 est formé d'un matériau qui présente un effet magnétorésistif. On connait de nombreux matériaux de ce type, l'un des plus appropriés reste le permalloy. Le film de permalloy peut être polycrystallin 15 et il est alors sous la forme d'un film mince uniaxial. Les paramètres géométriques de matériau permalloy sont choisis de telle sorte que la magnétisation du permalloy M tourne de 90° de l'axe facile dans l'axe difficile lorsque un domaine passe et ensuite qu'il revienne à l'axe facile après le passage dudit domaine. En général, les critères de conception suivants sont utilisés pour réaliser 2Q un détecteur magnéto-résistif convenable: 1.- La somme du champ d'anisotropie H et du champ de démagnétisation le long de l'axe difficile du permalloy (élément de détection) doit être inférieur au champ de déviation dû au domaine à bulle.Cela signifie, que la bulle doit pouvoir commander l'élément de détection 16, 25 2.- La résistance de l'élément de détection doit être au moins d'environ 50 ohms pour permettre l'adaptation avec les entrées de l'amplificateur semiconducteur de détection existant. Naturellement, la résistance de l'élément de détection est arbitraire, mais son adaptation avec l'amplificateur ds détection qui est utilisé, permet un transfert d'énergie meilleur. 30 3.- La longueur de l'élément de détection le long de la direction de l'écou lement du courant de mesure I ne doit pas dépasser le diamètre de la bulle. s Cela assure que toutes leé parties de l'élément de détection auront leur magnétisation commutée de telle sorte que le changement de résistance AR/R sera rendu maximal. 35 4.- L'élément de détection ne peut pas être beaucoup plus mioee que 200 Â ou sinon effets de taille" se produiront et le rapport de changement de résistance AR/R diminuera. Cela signifie que la résistivité de films très minces augmente lorsque l'épaisseur devient inférieure au trajet libre moyen des électrons de conduction, comme cela apparaît en se référant à un article ayant pour titre 40 "Compositional and Thickness Dependence of the Ferromagnetîc Anisotropy ln 71 31084 7 2116362 Résistance of Iron-Nickel Films" par E.N. Mitchell, et al. Journal of Applied Physics, Vol. 35, pp. 2BQ4-2BD8, Septembre 1964. 5.- Le champ de déviation provenant de l'élément de détection magnéto-résis-tif et du courant de polarisation I dans l'élément de détection ne doit pas 5 influencer la propagation du domaine à bulle. Cela signifie que des éléments de détection minces et des courants faibles de mesure doivent être utilisés. On utilisera les mêmes numéros de référence dans la présente demande chaque fois que cela est possible. Si des matériaux autres que le permalloy peuvent être utilisés comme élét. 10 ments de détection magnéto-résistive, il est possible d'utiliser également d'autres propriétés que la magnéto-résistance. Par exemple, la présence ou l'absence des domaines à bulles peut itrB détectée à l'aide des effets magnéto-optiques dans lesquels la lumière est incidente à l'élément de détection, des pro-pritétés magnéto-strictives, des propriétés magnéto-calorifiques, et d'autres 15 effets encore. Quelque soit la propriété particulière utilisée, il est possible d'incorporer l'élément de détection dans les moyens de propagation qui sont utilisés pour déplacer les domaines dans la feuille magnétique. L'inclusion de l'élément de détection dans les moyens de propagation est avantageux, puisque cela permet d'économiser de l'espace et des étapes de fabrication, et aussi 20 assure que les domaines à bulles seront suffisamment proches de 1'élément de détection pour affecter ses propriétés. On doit remarquer que le déplacement relatif entre l'élément de détection et des domaines à bulles n'est pas nécessaire pour que la détection se produise (en opposition aux autres techniques de détection, telles que la détection in-25 ductive). Il est seulement nécessaire que le champ magnétique associé avec le domaine à bulle affecte suffisamment les propriétés de l'élément de détection que l'on doit utiliser. Les figures 2A-2C illustrent schématiquement le fonctionnement du détecteur magnéto-résistif en l'absence et en présence d'un domaine à bulle. Dans ces fi-30 gures, on ne représente seulement que l'élément de détection 16, pour faciliter 1'explication. Dans la figure 2A, la magnétisation H de l'élément de détection 16 se fait dans la direction du courant de mesure I de cet élément. Cela constitue la si- s tuation au temps T^. 35 Dans la figure 2B, un domaine à bulle 12 traverse l'élément de détection au temps Le flux magnétique provenant du domaine à bulle (indiqué par les flèches se prolongeant radialement 22) entraîne la rotation de la magnétisation M dans une direction normale à sa direction au temps T . Par conséquent, la 1 résistance de l'élément magnéto-résistif 16 changera et un potentiel corresporj-40 dant différent se développera aux bornes de l'élément de détection. Ce potentiel 71 31034 8 2116362 V^ est décrit dans la figure 2C, dans laquelle une tension de sortie au temps indique la présence d'un domaine à bulle 12 alors que l'absence de tension au temps T indique l'absence d'un domaine à bulle. Les figures 3A et 3B représentent le changement dans la résistance AR de 5 l'élément de détection magnéto-résistif en fonction de l'angle 0 de rotation du vecteur de magnétisation M de l'élément de détection. Dans la figure 3A, on ne représente seulement que l'élément de détection. Le vecteur de magnétisation M de l'élément de détection fait un angle 0 par rapport à la direction du courant de mesure I traversant l'élément de détection. s 10 Dans la figure 3B, le changement de résistance AR/R est tracé en fonction de la déviation angulaire 6 du vecteur de magnétisation M par rapport à la direction définie par la direction d'un courant de mesure I traversant l'élément s de détection. La résistance R est la résistance de l'élément de détection M lorsque le vecteur M est le long de la direction du courant de mesure I . Le change-15 ment dans cette résistance est égal à AR fonction de l'angle de 0. A partir de ce graphique, on voit facilement que l'élément de détection est positionné par rapport à la direction de propagation du domaine à bulle de telle sorte que le flux associé avec le champ magnétique de déviation dudit domaine ait un effet maximal sur l'élément de détection. Il est souhaitable que le vecteur de magné-20 tisation M tourne d'un angle de 0 = 9Q°afin de produire un changement maximal de résistance de l'élément de détection 16 et par conséquent, donne un signal de sortie maximal Vg. En général, l'élément de détection est disposé de telle sorte qu'un champ magnétique suffisamment important pour commander l'élément de détection, existe au travers de l'élément. 25 La figure 4A représente le système de détection magnéto-résistive 13 utili sé en combinaison avec les circuits de propagation qui sont formés des boucles conductrices 24. Les boucles conductrices 24 dont déposées sur la feuille magnétique dans laquelle existent des domaines à bulles 12. Sous l'influence des champs magnétiques localisés établis à l'aide des courants de propagation tels 30 que 1^, les domaines à bulles se déplaceront dans la direction de la flèche 14. Comme cela est le cas dans la figure 1, le champ magnétique de polarisation Hz est appliqué perpendiculaire au plan de la feuille magnétique 10. Disposé sur le même cSté de la feuille magnétique 10 que les boucles conductrices 24 se trouve l'élément de détection magnéto-résistif 16. Cet élément 35 est isolé des boucles conductrices 24 à l'aide de la couche isolante 27 (figure 4B) de telle sorte que la circulation de courant à travers les boucles conductrices 24 ne soit pas affectée. On trouvera une explication de la technique de propagation par boucle conductrice dans un article de A. H. Bobeck et al, ayant pour titre "Application of Orthoferrites to Domain Wall Devices", que l'on 40 trouvera dans IEEE Transactions on Magnetics, Vol. MAG-5 N°3, Septembre 1969, 71 31084 S 2116362 à la page 544. Si on le désire, on peut disposer l'élément de détection sur le cfité opposé de la feuille magnétique 10, cas dans lequel l'isolement entre l'élément de détection 16 et les boucles conductrices 24 ne sera pas nécessaire. Une alimentation de courant est connectée à un élément de détection 16 5 par exemple une alimentation de courant constant 18 qui produit le courant I i S circulant à travers l'élément de détection dans la direction de propagation du domaine à bulle 12. Le potentiel Vg développé aux bornes de l'élément de détection est fonction de la présence de l'absence d'un domaine à bulle à sa proximité comme on l'explique en référence aux figures 2A-2C et aux figures 3Aet 3B. ■jq Ce potentiel est détecté à l'aide du détecteur 20. La figure 4B représente une vue en coupe latérale de la structure de la figure 4A qui représente le champ magnétique parasite H du domaine à bulle 12. □ Comme on le voit à partir de cette figure,la magnétisation M_ du domaine à D bulle 12 est dirigée à l'opposé de la magnétisation M de la feuille magnétique. s 15 Lorsque le domaine à bulle traverse l'élément de détection 16, les composantes du champ magnétique HQ pénètrent dans l'élément de détection et entraînent la rotation de la magnétisation M de l'élément 16. Cela entraîne un signal de sortie V . s Dans la figure 4C, le domaine à bulle 12 traverse l'élément de détection 20 16 dont le vecteur de magnétisation fi est dans la direction de la circulation du courant I qui traverse l'élément de détection. Comme cela est apparent, la s direction du gradiant positif H du champ magnétique produit par les boucles 3 „ 24 est dans la direction de circulation du courant dans l'élément de détection. Cependant, le champ H qui inter-réagi avec l'élément de détection 16 est trans- B 25 verse à cette circulation de courant. Par conséquent, le vecteur de magnétisation M tournera vers la direction du champ H^. Les figures 5A et 5B représentent un dispositif de propagation lecture-intégré dans lequel le système de détection magnéto-résistif 13 fait partie des circuits de propagation. De façon plus détaillée, on utilise un circuit de 30 commande en permalloy en forme de chevron 28 pour déplacer les domaines à bulle 12 à travers la feuille magnétique 10. Ce dispositif de commande est une ligne en en zig-zag/permalloy 28 déposée directement sur la feuille magnétique 10. Les domaines à bulles se propagent dans la direction positive de l'axe des X le long de la configuration de permalloy en réponse au champ magnétique appliqué Ha 35 suivant les directions 1 et 2 comme on le montre dans la figure 5A. Ces impulsions de champ magnétique peuvent être obtenues à l'aide de bobines de polarisation extérieures qui produisent un champ magnétique continu et un champ magnétique alternatif H . Comme dans les autres réalisations, un champ de polarisation hyiormal au plan de la feuille magnétique est utilisé pour maintenir 40 les domaines à bulles cylindriques. 71 31084 10 2116362 Les fils conducteurs 30 sont disposés 3ur la configuration de permalloy 28, et connectent l'élément de détection 16 à l'alimentation de courant 18. L'alimentation 18 fournit un courant de mesure constant I dans l'élément 16. s Les changements dans la résistance de l'élément 16 se manifestent sous forme 5 de potentiels apparaissant dans le dispositif de détection 20, comme on l'a déjà expliqué. La configuration en zigzag du Permalloy 28 est formée sur la surface de la feuille magnétique à l'aide des procédés classiques. Par exemple, une couche uniforme de permalloy d'environ 250 A est déposée sur la feuille magnétique. On 10 dépose alors une couchs uniforme de photorésistant sur la couche de permalloy. On expose alors le photorésistant et on le développe, et on laisse le photorésia-tant sur le permalloy seulement aux emplacements où l'élément de détection doit apparaître. Un bon conducteur (tel que du cuivre) est alors plaqué électroli-thiquement sur le permalloy exposé. Le conducteur ne se déposera pas sur le 15 photorésistant mais il adhérera au permalloy. On élimine alors le photorésistant, libérant la feuille magnétique 10 avec une première couche uniforme de permalloy et une seconde couche de conducteur sauf lorsque le photorésistant a été laissé et/ou l'élément de détection doit apparaître. La surface entière est alors réenduite avec une autre couche uniforme de photorésistant, qui est exposé à 20 travers un masque correspondant à une configuration en zigzag. Après développement et élimination des parties non exposées du photorésistant, les couches métalliques exposées sont décapées, ce qui laisse une structure qui est formée d'une configuration de permalloy en forme de zigzag 28 et une configuration conductrice en zigzag 30 qui recouvre le permalloy partout sauf à l'emplace-25 ment de l'élément de détection 16 (figure 5B). On peut utiliser de nombreux conducteurs convenables pour les fils d'électrode, mais le cuivre est un exemple particulièrement bon. En général, il est souhaitable que la résistance du système de détection 13 soit concentrée dans l'élément de détection 16, plutôt que dans les fils conducteurs 30. Cela permet 30 d'obtenir un rapport signal-bruit maximal lorsque la résistance de l'élément de détection est modifiée par la présence d'un domaine à bulle. On choisit les matériaux conducteurs de telle sorte qu'ils possèdent une bonne conductivitô électrique et qu'ils n'affectent pas les propriétés magnétiques du dispositif de propagation 28 ou de l'élément de détection 16. 35 Comme dans toutes les réalisations, il est important que le champ magnéti que utilisé pour la papagation du domaine à bulle n'affecte pas nuisiblement l'élément de détection magnéto-résistif. Il est souhaitable que l'élément de détection soit commuté par le champ de déviation associé avec le domaine à bulle, de telle sorte qu'un effet maximalpuisee être attribué au domaine à bulle. On 40 se réfère aux figures 5A et 5B, le champ de propagation magnétique se fait le 71 31084 11 2116362 long de la direction 2 lorsque le domaine à bulle se déplace à travers l'élément de détection 16. Cela signifie que le seul champ magnétique transverse à la longueur de l'élément de détection [c'est à dire, transverse à la direction de l'axe facile de la circulation du courant I ) est celui dû au domaine à bulle. s 5 Par conséquent, le signal de sortie V sera entièrement dû audit domaine. s La figure 6A représente une configuration en barres T et I de permalloy utilisé en combinaison avec un système de détection magnétorésistif 13. Dans cette configuration, le domaine à bulle 12 arrivera près de l'élément de détection 16 en une partie du cycle de commande magnétique lorsque le champ de com-10 mande magnétique H est le long de l'axe facile (direction de I ) de l'élément A S de détection 16 (position 1). Les circuits de propagation à barres T et I de permalloy sont bien connus dans les dispositifs à domaines à bulles magnétiques. Par exemple, on décrit de tels circuits dans l'article mentionné ci-dessus "Application of Orthoferri-15 tes to Domain Wall Devices" par A.AH. BobecK et al. Le champ magnétique rotatif dans le plan H^, des pôles d'attraction est formé le long des extrémités des barres T32 et des barres 134 selon la direction du champ H^. Ces pôles d'attraction entraînent la propagation du domaine à bulle 12 à travers la feuille magnétique 10 sur laquelle se trouvent les barres T et I en permalloy. Par exem- 20 pie, le domaine à bulle magnétique 12 de la figure 6A se propagera dans la di- du rection X (flèche 14) en réponaeà la rotation/ champ magnétique H^ dans le sens des aiguilles d'une montre comme on le voit dans cette figure 6A. Un champ magnétique de polarisation est dirigé perpendiculairement au plan de la feuille magnétique 10, comme on l'a décrit précédemment. On trouve 25 un élément de détection magnétorésistif 16 disposé sur la feuille magnétique 10 et à proximité du dispositif de propagation à barres T et I. Une alimentation de courant constant 18 est fixée à l'élément de détection 16, et fournit un courant constant I . Les moyens de détection 20 (tels qu'un voltmètre, un oscilloscope) sont connectés aux bornes de l'élément de détection 16 et détec-30 tent les changements de résistance de l'élément 16 dûs au passage des domaines à bulle 12 dont les champs de déviation agissent sur l'élément de détection 16. Ces changements de résistance sont détectés sous forme d'un potentiel de sortie V La figure 6B représente divers tracés du courant de commande 1^, Iy« en 35 fonction du temps et la tension de sortie du détecteur en fonction du temps pour la structure de la figure 6A. Comme on le voit, les courants de commande sa X et en Y, soit I et I respectivement, sont des courants sinusoïdaux qui X Y sont déphasés de 90° l'un par rapport à l'autre. Ces courants commandent les bobines qui produisent le champ de propagation tournant Hft. Une sortie de poten-40 tiel V peut se développer aux bornes de l'élément de détection 16 même lors- 71 31084 12 2116362 qu'un domaine à bulle ne se trouve pas dans le canal de propagation, cependant, un signal différent apparait lorsqu'un domaine à bulle est présent. Dans l'arrangement représenté dans la figure 6A, le domaine à bulle traverse l'élément de détection alors que le champ magnétique appliqué H est en position 3. Il A 5 n'existe aucun signal en l'absence de domaine à bulle, comme on le voit dans la figure SB. Dans la figure 6C, l'élément de détection magnéto-résistif 16 fait partie des circuits de propagation comprenant les barres en T 32 et les barres en I 34. Cette réalisation est semblable à celle représentée dans les figures 5B et 5C, ■jq en ce que l'élément de détection 16 fait partie des circuits de propagation. Bien que le champ de commande a un effet nuisible important sur l'élément de détection (il a tendance à le saturer), cet effet se produira à des moments différents des effets dûs au flux de domaine à bulle, La détection peut se produire entre les impulsions de saturation ou encore on peut utiliser le domaine 15 à bulle pour rendre l'élément 16 hors de la saturation lors de la détection. Bien que l'on ne les représente pas dans la figure 6B, on utilise une alimentation de courant constant et des dispositifs de détection dans la structure de la figure 6B, de la môme façon que dans la figure 6A. De façon plus détaillée, l'élément de détection 16 fait partie de la barre 20 en T 32* auquel des fils conducteurs 36 sont fixés. Les fils sont des électrodes déposées directement sur les circuits de propagation et ils sont suffisamment épais pour rendre leur résistance négligeable en comparaison de celle de l'élément de détection. On peut utiliser dans ce cas, le mime type de séquence de fabrication que celui qui a été utilisé pour la structure de la figure 5B. 25 La figure 6D représente une vue en coupe latérale de la structure de la fi gure 6C dans laquelle les électrodes conductrices 36 sont plus facilement visibles . Le domaine à bulle 12 est caractérisé par une magnétisation PL dirigée en D opposition à la magnétisation Mg de la feuille magnétique 10. Les figures 7A et 7B représentent une combinaison intégrée d'un dispositif 30 de propagation en triangles et d'un élément de détection magnétorésistif. Dans ce cas, l'élément de détection 16 fait partie de chaque rail guide en permalloy 38 utilisé dans les dispositifs de propagation. De nouveau, on peut se référer à l'article mentionné ci-dessus de Bobeck et al ayant pour titre "Application of Orthoferrites to Domain Wall Devices" pour une explication supplémentaire des 35 circuits de propagation en triangles. Dans la figure 7A on représente une vue de dessus d'une feuille magnétique 6, sur laquelle des configurations de permalloy en triangles ont été déposées. La propagation par ce moyen utilise le fait qu'un domaine à bulle 12 peut être modulé en taille par augmentation ou diminution du champ de polarisation Hz» On 40 obtient la propagation en déplaçant le dorfiaine à bulle en pulsation dans et hors 71 31084 13 2116362 de pièges d'énergie asymétriques. Les pièges d'énergie sont formés par les films en forme de triangles 40 de permalloy possèdent une perméabilité élevée . Puisque les domaines à bulles prennent une position sur un triangle de permalloy lorsque l'énergie magnétostatique est minimisée, les domaines à bulles peuvent 5 être déplacés plua^ facilement à partir du sommet d'un triangle que de l'extrémité base du triangle. Par conséquent, on peut propager les domaines 12 (dans la direction indiquée par la flèche 14) le long d'une série de triangles de permalloy au moyen d'une modulation périodique du diamètre du domaine à bulle. Lorsqu'elle se trouve dans la phase d'expansion, la paroi du domaine à bulle avant 10 se prolonge pour recouvrir l'extrémité base du triangle de permalloy suivant. Lorsqu'elle se contracte, la paroi du domaine à bulle arrière quitte le soumet du triangle qui la maintenait précédemment. de On dépose aussi sur la feuille magnétique 10 des rails guides/permalloy 38. Ces rails guides fournissent une stabilité latérale au domaine à bulle lors-15 qu'il se déplace d'un triangle à l'autre. Ces rails de guidage assurent que le domaine à bulle se dilate et se contracte le long de la direction de déplacement plutSt qu'à son travers. Dans la figure 7A on utilise des parties des rails de guidage permalloy 38 pour les éléments de détection magnéto-résistifs 16. On peut utiliser soit 20 un soit deux éléments de détection, bien que l'utilisation de deux éléments fournira une force de signal de sortie supplémentaire. Ainsi, il est possible d'utiliser une partie d'un triangle de permalloy comme élément de détection, bien que l'utilisation des rails soit plus pratique . Les fils conducteurs 42 allant aux éléments de détection 16 sont fournis par le dépôt de métal sur les 25 rails de permalloy. L'électrode déposée a la même largeur que les rails de guidage de permalloy et est habituellement du même ordre d'épaisseur. Si l'on utilise un métal de bonne conductivité, tel que du cuivre pour les électrodes 42, les électrodes schunteront électriquement la couche de permalloy soujacente. Cela assure que 30 seule la partie courte du permalloy exposé qui doit être réalisée comme élément de détection magnétorésistif 16 contribuera à l'effet magnétorésistif mesuré. On a décrit un système intégré pour les domaines à bulles magnétiques comprenant des circuits de propagation et des dispositifs de détection. Dans de nombreux cas, le circuit de propagation peut être utilisé comme élément de dé-35 tection afin de permettre des gains supérieurs en coût et en densité. En outre, cette structure intégrée n'est pas affectée nuisiblement par les champs de pro pagation utilisés pour diriger les domaines à bulles. Bien que l'art antérieur ne tente pas de résoudre le problème de la détection de domaine à bulle magnétique à partir du point de vue d'un dispositif complètement intégré, sur feuille, 40 la présente invention permet de réaliser une telle structure intégrée. 71 31084 14 2116362 Bien que l'on ait décrit dans ce qui précède et représenté sur les dessins les caractéristiques principales de l'invention appliquées à des modes de réalisation proférés de celle-ci, il est évident que l'homme de l'art peut y apporter toutes modifications de forme ou de détail qu'il juge utiles sans pour autant 5 sortir du cadre de ladite invention. 71 31084 15 2116362 REVENDICATIONS 1.- Système de détection de domeines magnétiques, à lecture non destructive du genre comportant un milieu magnétique approprié pour contenir les dits domaines magnétiques caractérisé en ce qu'il comprend: 5 des moyens de détection magnéto résistif situés au voisinage dudit milieu pour la détection d'au moins un domaine quand le flux magnétique dudit domaine est intercepté par les dits moyens de détection, ledit flux magnétique propre audit domaine étant suffisant pour modifier la résistance des dits moyens de détection. 10 2.- Système de détection selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de propagation appropriés pour déplacer ledit domaine à travers ledit milieu magnétique. 3.- Système dB détection selon la revendication 2 dans lequel les dits moyens de détection comportent au moins un élément de détection magnéto 15 résistif situé du même côté que les dits moyens de propagation. 4.- Système de détection selon l'une quelconque des revendications ci-dessus dans lequel les dits moyens de détection comportent au moins un élément de détection magnéto résistif dont la résistance dépend du flux magnétique qui le traverse, des moyens prévus pour faire nasser un courant 20 au travers de ce dit élément, et enfin des moyens de mesure prévus pour mesurer les variations de résistance dudit élément de détection. 5.- Système de détection selon la revendication 4 dans lequel ledit élément de détection est fait de Dermalloy et qu'en outre sa longueur est approximativement égale à celle du diamètre d'un domaine à bulle magnétique. 25 6.- Système de détection de domaines à parois uniques, à lecture non destructive, du genre comportant: un milieu magnétique dans lequel les dits domaines peuvent se propager et des moyens de propagation associés audit milieu pour déplacer les dits domaines caractérisé en ce qu'il coiiprend des moyens de détection associés audit milieu magnétique, lesdits moyens 30 de détection constituent au moins une partie desdits moyens de propagation. 7.- Système de détection selon la revendication 6 dans lequel lesdits moyens de détection comportent au moins un élément de détection magnéto résistif intégré aux dits moyens de propagation. 71 31084 16 2116362 B.- Système de détection selon les revendications 6 ou 7 dans lequel les dits moyens de propagation et les dits moyens de détection sont constitués à partir du même matériau magnétique. 5 9.- Système de détection selon la revendication 6 dans lequel les dits moyens de détection comportent au moins un élément de détection magnéto résistif et des moyens d'alimentation de ce dernier, en courant, les moyens de connexion entre les dits moyens d'alimentation et ledit élément de détection étant situés sur les dits moyens de propagation. 10 10.- Système de détection selon la revendication 9 dans lequel la longueur dudit élément de détection, dans la direction dudit courant est d'environ le diamètre des dits domaines à parois uniques. 15 11.- Système de détection selon la revendication 9 dans lequel ledit élé ment de détection est un crystal uniaxe ayant un axe facile, le courant traversait ledit élément dans une direction pratiquement parallèle audit axe facile. 12.- Système de détection selon la revendication 9 dans lequel les dits moyens de propagation comportent des éléments en T ou en I situés au voisinage dudit milieu magnétique et des moyens sont prévus pour faire tourner le champ magnétique afin de commander les dits domaines le long des dits éléments en T ou en I, ledit élément de détection étant au moins une partie d'au moins un de ces éléments en T ou en I. 13.- Système de détection selon la revendication 9 dans lequel les dits moyens de propagation comportent une configuration en chevrons. 14.- Système de détection selon la revendication 9 dans lequel les dits 30 moyens de propagation comportent une configuration en triangles ayant des rails de guidage associés, et des moyens additionnels pour développer un champ magnétique modulé normal audit milieu magnétique, ledit système de détection comportant en outre au moins un des dits éléments de détection situé sur les rails de guidage. 35 15.- Système de détection intégré pour la détection non destructive de domaines magnétiques à parois uniques du genre comprenant: un milieu magnétique dans lequel les dits domaines peuvent se propager des moyens de propagation situés sur ledit milieu magnétique appropriés 40 pour 1b déplacement des dits domaines dans des emplacements déviés 20 25 71 31084 17 2116362 caractérisé en ce qu'il comprend: au moins un élément de détection magnéto résistif réalisé à partir d'un crystal uniaxe possédant un axe facile, ledit élément étant situé sur ledit milieu magnétique pour détecter la présence au l'absencë d'au moins un des dits 5 domaines, ledit élément étant disposé en relation fonctionnelle avec les dits moyens de propagation de telle sorte que le flux magnétique associé à ce domaine sait suffisant pour faire tourner le vecteur de magnétisation dudit élément de détection* des moyens d'alimentation en courant pour alimenter en courant chacun des 10 dits éléments et des moyens de mesure connectés aux dits éléments de détection pour la détection de la rotation dudit vecteur de magnétisation de l'élément concerné. 16.- Système de détection selon la 15 élément de détection est une partie des 17.- Système de détection selon la un des dits éléments de détection a une facile qui soit approximativement celle revendication 15 dans lequel ledit dits éléments de propagation. revendication 15 dans lequel au moins longueur dans la direction de l'axe d'un diamètre d'un domaine.