Brevet FR2246019A1 — publié le 19750425

Les tores de mémoire en ferrite ont en général des caractéristiques magnétiques qui dépendent de la température et c1 est la raison pour laquelle dans 11 exploitation des mémoires -du fait des variations de la température qui surviennent dans ce cas - une compensation par réajustement du courant est nécessaire. Dans la mesure du possible , il faut faire varier le courant de manière que la plage de réglage relative reste constante avec les variations de la température, sinon les performances de la mémoire équipée de ces tores de mémoire s'en trouveraient réduites.En outre, pour atteindre de hautes tensions utiles et i3Jvitesses rapides de commutation avec, en même temps, de faibles coefficients de température, des courants élevés, dont la valeur pouvait atteindre 700900 mA, étaient jusqu'ici nécessaires, ce qui entraînait un surcroît du coût des dispositifs électroniques de la commande. La présente invention a pour but de fournir un tore de mémoire en ferrite d faible magnétostriction, ayant une boucle hystérésis essentiellement rectangulaire, qui puisse être utilisé sans réajustement du courant dans une gamme de températures de service comprise au moins entre -500C et + I00 C ou qui soit réglable de façon définie sur un réajustement de courant voulu et, en même temps, possède de hautes tensions utiles et de brefs temps de commutation pour de faibles courants d'excitation. On a découvert de façon surprenante, que le but énoncé ci-dessus est atteint impeccablement par une ferrite selon l'invention, ayant la composition suivante de ses éléments de départ 42 - 65 , et notamment 45-58 8 en mole de Fe2 03 > 20 - 50 % en mole de boa0, 0 - I5 % en mole de ZnO, 4 - IO % en mole de Li20, O - IO % en mole de NiO, O,I- 2,0 % en mole de CoO et 0,05- I,5 % en mole de ltun au moins des oxydes de V et de Si. La faible magnétostriction des tores de mémoire en ferrite ayant la composition ci-dessus indiquée de leurs éléments de départ rend possible, en plus des avantages déjà mentionnés précédemment, une construction matricielle sans affaiblissement ou amortissement et, en conséquence, peu conteuse. En outre, des-recherches ont montré qu'il est possible, par adaptation de leur teneur en ZnO, en V205 et /ou en Si02, de faire varier les courants et, par adaptation de la teneur en CoO, de faire varier les coefficients de température i pour le réajustement du courant nominal In, d'ou il résulte des avantages complémentaires. C'est ainsi par exemple qu'avec une teneur de I,O % en mole de V205 ou de 0,6 t en mole de Si02, les tores de mémoire peuvent être mis en oeuvre avec un courant total 1m de 860 mA et avec une teneur en V2 05 de 0,I3 t en mole, ils peuvent être utilisés avec un courant total 1m de 580 mA. Le niveau de la teneur en ZnO est également important.Par exemple, pour le courant total 1m = 860 mA, une teneur en ZnO de 9 % en mole est nécessaire, et, pour le courant total Im = 580 mA, il faut que cette teneur s'élève à I2 % en mole, c'est-à-dire qu'au moyen de la teneur en V205 et en ZnO, on peut faire varier dans de larges limites l'intensité du champ coercitif. Dans ces conditions, en modifiant la teneur en CoO, on peut faire varier le coefficient de température des signaux du tore. C'est ainsi par exemple qu'avec une teneur en CoO de 0,39 % en mole, le coefficient de température di pour le réajustement du courant nominal In s'élève à I,7 mA/OC et qu'avec une teneur en t0 de I,43 % en mole, il est d'environ 0 mA/OC. Le procédé pour la fabrication d'un tore de mémoire en ferrite ayant la composition précitée de ses éléments de départ consiste à pré-fritter-à l'air à 600-8000C environ le mélange de départ, à le granuler, à le comprimer, à le fritter pendant 3-20 mn environ à 900-I2500C environ et à le refroidir en l'espace de 3 à IO mn environ, le frittage pouvant s'effectuer dans l'air, dans l'oxygène ou dans un mélange d'air et d'oxygè:-e~ et le refroi- dissement dans une atmosphère de N2 qui contient éventuellement de petites quantités de 02 A titre d'exemple, on a décrit ci-après des formes de réalisation de l'invention, explicitées à l'aide des diagrammes représentés au dessin. Ier exemple de réalisation Un tore de mémoire en ferrite, ayant un diamètre extérieur de 0,46 mm, avait la composition suivante en ses éléments de départ 55,79 t en mole de Fe203 23,0 t en mole de At0, I2,0 % en mole de ZnO, 7,65 % en mole de Li2O, 0,I3 % en mole de V205, I,43 % en mole de CoO, il a été fabriqué de la manière suivante Le mélange des oxydes énumérés ci-dessus a été pré-fritté pendant 2 h dans une atmosphère contenant 02, puis finement broyé pendant 6 h dans l'eau jusqu'à une surface spécifique de la poudre # = 4,5 m/g et granulé avec 6 % en poids d'un mélange polyviol/ polyglycol. Le granulé a été tamisé à une granulométrie de 45 à 63 et comprimé sous la forme de corps moulés annulaires ayant une densité après compression de 2,3 à 3,2 g/cm3 Les liants ont été éliminés à une température de 3500C avant l'opération de frittage, puis les noyaux ont été chauffés en l'espace de 2 mn environ à une température de frittage de I200 C environ, 0,7 I/mn de 2 étant introduits dans le four.La durée du frittage a été fixée à 2 mn environ Pendant le refroidissement des tores, on a injecté dans le four 3,0 I/mn de N2 et On5 I/mn de 02. Dans les conditions d'essai suivantes Im = 580 mA, Ip = 320 mA, tr = 50 ns, on a obtenu, pour ce tore de mémoire Les données de signal suivantes : r#I 45 mV wVz = 6,5 mV t5 = 215 ns t p = IIO ns en désignant par 1m le courant total Ip l'impulsion partielle t r le temps de montée rV1 la tension de crête des "I" affectés de signaux parasites en lecture, wVz la tension de crête de "O" affectés de signaux parasites en écriture ts le temps de commutation et t p le temps de crête. La fig.I ci-annexee représente la variation des données de signal de ce tore de mémoire en ferrite en fonction de la température et il est visible que ces tores de mémoire peuvent être utilisés sans compensation de courant dans une plage de températures comprise entre -50 C et 100 C. On a désigné par uVI la tension de crete-des "I" non affectés de signaux parasites. 2ème exemple de réalisation Un tore de mémoire en ferrite d'un diamètre extérieur de 0,5 mm, dont les éléments de départ avaient la composition suivant te : 43,0 % en mole de Fe2O3 47,8 % en mole de MnO I,95 % en mole de ZnO 4,77 % en mole de Li20 0,46 % en mole de NiO I,2 % en mole de V205 0,82 % en mole de CoO a été fabriqué dans les conditions suivantes Les oxydes des substances de départ ont été mélangés intimement, par exemple dans un broyeur oscillant ou un broyeur à boulets, puis la poudre a été pré-frittée pendant 2 h à 800 C à l'air. Le produit pré-fritté a été ensuite broyé, également dans un broyeur oscillant, à une surface spécifique de la poudre ## 4-5 m/g.L'opération de broyage peut être exécutée dans l'al- cool ou dans l'eau. Puis la poudre ìnement broyée a été humidifiée aussi intimement que possible dans une solution aqueuse avec I,5 % en poids de liant au polyviol. Après l'élimination du liant à 3500C environ, les noyaux fabriqués dans une presse à tores ont été amenés en l'espace dé -I mn environ, sous atmosphère d'air à une température de frittage de 1100 C environ, puis refroi- dis à la température ambiante de 2 mn environ sous atmos phare d'azote. Dans les conditions d'essai suivantes Im = 665 mA, Ip = 430 mA le tore de mémoire essayé présente les données de signal suivantes r#I = 34 mV WVz = 6,0 mV t5 = 250 ns t p = I30 ns 3ème exemple de réalisation Un tore de mémoire en ferrite d'un diamètre extérieur de 0,46 mm, dont les éléments de départ présentaient la composition suivante 57,7 zen mole de Fe2O3 Z3,7 % en mole de lnO 9,4 8 en mole de ZnO 7,9 % en mole de Li2O 0,7 % en mole de CoO 0,6 % en mole de Si02 a été fabriqué d'après le procédé décrit dans l'exemple de réalisation I. Dans les conditions d'essai suivantes Im = 750 mA, Ip = 485 mA, tr = 50 ns, on a obtenu les données de signal suivantes rVI = 53 mV wVz = 8 mV tp = 100 ns t5 = 190 ns &alpha; = 1,8 mA/ C REVENDICATIONS I. Tore de mémoire en ferrite à faible magnétostriction, avec une boucle d'hystérésis essentiellement rectangulaire, qui est utilisable sans réajustement ou réglage du courant dans une gamme de températures de service comprise au moins entre -50 0C et +I00 C ou est réglable sur un réajustement de courant voulu et, pour de faibles courants de commande, possède de hautes tensions utiles et de brefs temps de commutations, caractérisé par la composition suivante de ses éléments de départ 42 - 65 % en mole de Fe2O2 20 - 50 t en mole de A4nO 0 - I5 % en mole de ZnO 4 - IO % en mole de Li20 O - I,O % en mole de Ni0 O,I - 2,0 % en mole de CoO et 0,05 - I,5 % en mole de l'un au moins des oxydes de V et de Si. 2. Tore de mémoire en ferrite selon la revendication I, caractérisé par la composition suivante des éléments de départ 45 - 58 % en mole de Fe 203 20 - 50 % en mole de MnO 0 - I5 % en mole de ZnO 4 - IO % en mole de Li2O O - I,O % en mole de NiO O,I - 2,0 % en mole de CoO et 0,05 - I,5 % en mole de l'un au moins des oxydes de V et de Si. 3. Tore de mémoire en ferrite selon la revendication I, caractérisé par la composition suivante des éléments de départ 55 - 58 % en mole de Fe203 20 - 27 % en mole de MnO 6 - I4 % en mole de ZnO 6 - IO % en mole de Li2O 0,2 - I,5 % en mole de CoO et O,I - 0,5 % en mole l'un au moins des oxydes de V et de Si 4. Tore de mémoire en ferrite selon la revendication I ou 3 caractérisé par la composition suivante des éléments de départ 55,79 % en mole de Fe203 23,0 % en mole de A-nO I2,0 % en mole de ZnO 7,65 % en mole de Li2O 0,I3 % en mole de V205 I,43 % en mole de CoO 5.Tore de mémoire en ferrite selon la revendication I, caractérisé par la composition suivante des éléments de départ 43 - 50 % en mole de Fe203 45 - 50 % en mole de MnO O - 3 % en mole de ZnO 4 - 6 % en mole de Li20 O - I % en mole de NiO 0,2 -- I,3 % en mole de CoO et I - I,5 % en mole de l'un au moins des oxydes de V et de Si 6. Tore de mémoire en ferrite selon la-revendicationI ou 5 caractérisé par la composition suivante des éléments de départ 43,0 % en mole de Fe2O3 47,8 % en mole de MnO I,95 % en mole de ZnO 4,77 % en mole de Li2O 0,46 % en mole de NiO I,2 % en mole de V205 0,85 % en mole de CoO 7-.Tore de mémoire en ferrite selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérise par la composition suivante des éléments de départ 57,7 % en mole de Fe2O3 23,7 % en-mole de WinO 9,4 % en mole de ZnO 7,9 % en mole de Li20 0,7 % en mole de CoO 0,6 % en mole de SiO2 8. Procédé de fabrication d'un tore de mémoire en ferrite selon l'une quelconque des revendications I à 7, caractérisé en ce que le mélange de départ est pré-fritté à 600-8000C dans l'air, granulé, comprimé, fritté à 900-1250 C environ pendant 3-20 mn environ et refroidi en l'espace de 3 à IO mn environ. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le frittage est effectué dans l'air, dans l'oxygène ou dans un mélange d'oxygène et d'air. IO. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que le refroidissement est effectué dans une atmosphère d'azote qui contient le cas échéant de petites quantités de 02.