Brevet FR2677795A1 — publié le 19921218

La présente invention concerne les mémoires numériques à éléments de mémoire magnétiques, et plus particulièrement, elle concerne les dispositifs de lecture de bulles magnétiques. L'invention peut être utilisée dans les mémoires, en robotique, dans les machines-outils à commande numérique, en aérospatiale, dans les dispositifs de télécommunication ainsi que dans les ordinateurs personnels. Il existe un dispositif de lecture de bulles magnétiques (JP A 60-37550) qui comporte une couche magnétique monoaxiale sur laquelle sont placés, l'un au-dessus de l'autre, un élément d'étalement des bulles magnétiques et un lecteur magnétorésistant. Le circuit d'étalement des bulles magnétiques est un conducteur sous la forme d'une demi-boucle et il sert à transformer la bulle magnétique en un domaine magnétique en bande. Lorsqu'un courant circule dans le conducteur, un piège magnétostatique se forme dans la couche magnétique monoaxiale à l'endroit de la demi-boucle. La présence d'une rupture dans la demi-boucle fait que le piège magnétostatique n'est pas localisé à l'intérieur de la demi-boucle mais en ressort. Cela favorise l'étalement incontrôlé de la bulle magnétique dans le sens du côté ouvert de la demi-boucle. Par conséquent, lorsque le courant cesse d'agir, l'endroit où le domaine magnétique en bande se transforme en une bulle magnétique n'est pas déterminé, ce qui diminue la fiabilité du dispositif de lecture de bulles magnétiques. Il existe un dispositif de lecture de bulles magnétiques (SU A 4412307) qui comporte une couche magnétique monoaxiale sur laquelle sont placés, l'un au-dessus de l'autre, un lecteur magnétorésistant et un élément d'étalement des bulles magnétiques. Le circuit d'étalement des bulles magnétiques se présente sous la forme de deux conducteurs en U, isolés l'un de l'autre, qui forment une boucle allongée ouverte en deux points. Lorsqu'un courant circule par les conducteurs, un piège magnétostatique se forme dans la couche magnétique monoaxiale, dans la zone de la boucle. Comme la boucle est ouverte en deux points, le piège magnétostatique n'est pas limité aux endroits de rupture. Cela provoque ce qui suit : la bulle dans la zone de la boucle s'étale d'une façon incontrôlée dans les ruptures. Lorsque le courant cesse d'agir, le domaine en dehors du circuit d'étalement peut former une bulle aux endroits de rupture. Cela diminue la fiabilité du dispositif de lecture des bulles magnétiques. L'invention a pour but de créer un dispositif de lecture de bulles magnétiques avec un élément d'étalement des bulles magnétiques pouvant assurer la formation d'un piège magnétostatique fermé permettant d'augmenter la fiabilité du dispositif de lecture de bulles magnétiques. Le problème est résolu du fait que, dans un dispositif de lecture de bulles magnétiques qui comporte une couche magnétique monoaxiale avec des bulles magnétiques, où sont placés, l'un au-dessus de l'autre, un élément de lecture magnétorésistant et un élément d'étalement des bulles magnétiques sous la forme de deux conducteurs isolés l'un de l'autre, selon l'invention, les conducteurs du circuit d'étalement des bulles magnétiques sont rectangulaires et sont placés l'un au-dessus de l'autre alors que les projections de leurs axes de symétrie sur la surface de la couche magnétique monoaxiale coincident, sur un côté plus grand du premier conducteur et sur un côté plus grand opposé du second conducteur sont pratiqués des évidements et les projections des axes de symétrie des évidements perpendiculaires aux plus grands côtés des conducteurs sur la surface de la couche magnétique monoaxiale coincident, la limite de l'évidement dans chaque conducteur parallèle au plus grand côté du conducteur coïncidant avec l'axe de symétrie respectif et la longueur de chaque évidement étant égale à kd, avec le coefficient k > 1 et d étant le diamètre de la bulle magnétique. Il est utile que les évidements dans les conducteurs soient rectangulaires. L'invention permet de créer des mémoires très rapides, de faibles encombrements, simples à fabriquer et de puissance consommée réduite. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaitront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels - la figure 1 montre le schéma constructif d'un dispositif de lecture de bulles magnétiques selon l'invention - la figure 2 montre une vue en coupe faite suivant la ligne Il-Il de la figure 1 selon l'invention et - la figure 3 montre une vue en coupe faite suivant la ligne III-III de la figure 1, selon l'invention. Le dispositif de lecture de bulles magnétiques comporte une couche magnétique monoaxiale, montrée à la figure 1 avec des bulles magnétiques, sur la surface de laquelle, après une couche isolante, sont placés l'un au-dessus de l'autre un circuit 3 d'étalement des bulles magnétiques et un élément magnétorésistant de lecture 4 qui sont séparés par une couche isolante 5. Le circuit 3 d'étalement des bulles magnétiques se présente sous la forme d'un conducteur rectangulaire 6, d'une couche isolante 7 et d'un conducteur rectangulaire 8 disposés les uns au-dessus des autres. Les conducteurs rectangulaires 6 et 8 sont placés l'un au-dessus de l'autre de façon que les projections de leurs axes de symétrie sur la surface de la couche magnétique monoaxiale coïncident. Sur les côtés plus grands opposés des conducteurs rectangulaires 6 et 8 sont pratiqués des évidements 11 et 12. Le meilleure forme des évidements est rectangulaire parce que, dans ce cas, la zone des projections des limites 15 et 16 des évidements 11 et 12 sur la surface de la couche magnétique monoaxiale est maximale. Cela permet de former un piège magnétostatique fermé de longueur maximale et d'augmenter l'efficacité du circuit 3 d'étalement des bulles magnétiques. Dans ce cas, les projections des axes 13 et 14 de symétrie des évidements 11 et 12, perpendiculaires aux grands côtés des conducteurs rectangulaires 6 et 8 sur la surface de la couche magnétique monoaxiale 1, coïncident. Les limites 15 et 16 des évidements 11 et 12 sont parallèles aux plus grands côtés des conducteurs 6 et 8 et coïncident avec leurs axes de symétrie 9 et 10. La longueur de chaque évidement 11 et 12 est égale à kd, où le coefficient k > 1 et d est le diamètre de la bulle magnétique. L'élément magnétorésistant de lecture 4 a des bornes 17 et 18 pour prélever la tension de sortie U. La tension de sortie U détermine la présence d'une bulle magnétique en réalisant l'opération de lecture de bulles magnétiques. La couche magnétique monoaxiale 1 est placée dans un champ magnétique permanent de décalage H (la source du champ permanent de décalage n'est pas montrée à la figure 1). Les conducteurs sont branchés sur des conformateurs d'impulsions de courant (les sources des impulsions de courant ne sont pas montrées à la figure 1). Sur la figure 2 est représentée une vue en coupe faite suivant la ligne II-II de la figure 1, en dehors des évidements 11 et 12, pour illustrer la répartition des lignes de force magnétique autour des conducteurs 6 et 8. Sur la figure 3 est représentée une vue en coupe faite suivant la ligne III-III de la figure 1, dans la zone des évidements 11 et 12, pour illustrer la répartition des lignes de force magnétique autour des conducteurs 6 et 8,dans cette zone. Le fonctionnement du dispositif de lecture de bulles magnétiques est basé sur la transformation, dans le circuit 3 d'étalement, de la bulle magnétique en un domaine magnétique en bande, la longueur du domaine en bande étant égale à celle de l'élément magnétorésistant de lecture, pour la réaimantation du lecture magnétorésistant sur toute sa longueur. Cela provoque le changement de la résistance R de l'élément de lecture 4 et l'enregistrement ultérieur de la tension de sortie U apparue et prélevée sur cet élément de lecture 4. Dans ce cas, on envoie un courant impulsionnel sur le circuit 3 d'étalement qui est constitué des deux conducteurs rectangulaires 6 et 8. La valeur du courant doit être telle que, dans la couche magnétique monoaxiale 1, dans la zone du circuit d'étalement 3, il se forme un piège magnétostatique dont la profondeur est suffisante pour étaler la bulle magnétique, pour que l'élément magnétorésistant de lecture 4 soit réaimanté en assurant ainsi la lecture de la bulle magnétique. Comme, dans la structure selon l'invention du circuit 3 d'étalement des bulles magnétiques, les conducteurs rectangulaires 6 et 8 sont placés l'un au-dessus de l'autre de façon que les projections de leurs axes de symétrie 9 et 10 sur la couche magnétique monoaxiale 1 coïncident, lorsqu'on fait passer, par les conducteurs, des courants I1 et 12 de valeur différente et de sens opposé, autour de chaque conducteur 6 et 8, il se forme un champ magnétique représenté sur la figure 2 par les lignes de force magnétique HI HII. Les composantes du champ magnétique parallèles à l'axe Z, indiquées sur la figure 2 par les valeurs Hz, H11 sont opposées et se Hz, z compensent. Donc, il ne se forme pas de pièges magnétostatiques dans la couche magnétique monoaxiale 1. COmme les conducteurs 6 et 8 sont à une distance différente de la couche monoaxiale 1, il faut faire circuler, dans les conducteurs 6 et 8, des courants de valeur différente afin de compenser totalement les champs magnétiques locaux. Par le conducteur 8 le plus éloigné de la couche magnétique monoaxiale 1 doit circuler un courant plus grand. Grâce aux évidements 11 et 12 montrés à la figure 3 dans les conducteurs 6 et 8 et à leur réalisation constructive, lorsqu'on fait passer les mêmes impulsions de courant dans les zones des évidements 11 et 12 autour des conducteurs 6 et 8, il se forme simultanément des champs magnétiques représentés sur la figure 3 par les I Il lignes de force magnétique H1, H1 Les composantes du champ magnétique parallèles à l'axe Z, qui sont indiquées I Il sur la figure 3 par les vecteurs Hzî, Hz2 vont dans le même sens dans la zone des limites des évidements 15 et 16, et en opposition au champ de décalage H, en formant ainsi le piège magnétostatique. Dans ce cas, du côté des conducteurs 6 et 8 qui sont opposés aux limites 15 et 16 des évidements 11 et 12, I Il les composantes du champ magnétique Hzî, HZ2 sont dans le même sens et s'accordent sur le sens du champ de décalage. Ainsi, le champs magnétique augmente et il ne se forme pas de pièges magnétostatiques. La longueur des évidements 15 et 16 est choisie de façon que le domaine étalé de longueur kd, où k > 1 et d est le diamètre d'une bulle magnétique, puisse provoquer le changement voulu de la résistance oR de l'élément magnétorésistant de lecture 4 par réaimantation de ce dernier. Dans le cas général, la valeur de la tension de sortie U du dispositif de lecture de bulles magnétiques est directement proportionnelle à la valeur oR qui, à son tour, dépend de la longueur de la partie réaimantée de l'élément magnétorésistant de lecture 4 qui est égale à kd, autrement dit on a U 'Ni oR (%/ kd. Ainsi, il se forme un piège magnétostatique localisé dans la zone des évidements 11 et 12, dont la profondeur est suffisante pour étaler la bulle magnétique et il n'y a aucune possibilité d'un étalement incontrôlé de la bulle magnétique en dehors de la zone de ces évidements 11 et 12. Par conséquent, lorsque les courants cessent d'agir, le domaine étalé se transforme en une bulle magnétique dans la couche magnétique monoaxiale 1 dans la zone des évidements 11 et 12 des conducteurs rectangulaires 6 et 8. Pour assurer le fonctionnement du dispositif de lecture des bulles magnétiques, il faut dégager la place pour la réception de l'autre bulle magnétique. Comme la position de la bulle précédente est déterminée d'une façon univoque dans la zone des évidements 11 et 12, l'opération de suppresion de cette bulle n'est pas difficile, ce qui assure l'augmentation de la fiabilité de lecture des bulles magnétiques. Par tout procédé connu, la bulle magnétique est déplacée dans la zone des évidements 11 et 12, vers les axes longitudinaux de symétrie 9 et 10 du dispositif. Ensuite, dans le conducteur 8, est introduit le courant li d'une polarité telle que, du côté de l'évidement 12, il se créé un champ magnétique HII (figure 3) soustrait du champ H de décalage. Simultanément, est introduit, dans le conducteur 6, le courant 12 de polarité opposée donc du côté de l'évidement 11 se créé également un champ magnétique H1 diminuant le champ H de décalage. Le Zi rapport entre les courants I1 et 12 est choisi de manière qu'en dehors des évidements 11 et 12, on obtienne une compensation totale des champs magnétiques Hz et H11 Z produits par les conducteurs 6 et 8.Dans ce cas, dans la zone des évidements 11 et 12, les champs magnétiques Hzî et HJ# (figure 3) produits par les conducteurs 6 et 8 et dirigés contre le sens du champ H de décalage s'additionnent. Par suite de l'action de la somme de ces I Il champs Hzî et Ho2, la bulle magnétique se transforme en un domaine en bande le long des limites 15 et 16 des évidements 11 et 12. Le domaine en bande, étalé par son champ de dissipation, réaimante l'élément magnétorésistant de lecture 4 en diminuant sa résistance R. Comme le piège magnétostatique abritant le domaine en bande est créé par les bords des évidements 11 et 12 des conducteurs 6 et 8, il est localisé dans la zone des évidements 11 et 12 et l'étalement incontrôlé du domaine au-delà des évidements 11 et 12 n'a pas lieu dans le cas où l'on prolonge la durée d'action des courants I1 et I2 ni même dans le cas de l'augmentation de leur amplitude. La structure selon l'invention du dispositif de lecture de bulles magnétiques permet de localiser la position des bulles magnétiques dans la zone des évidements, ce qui augmente la fiabilité du dispositif. REVENDICATIONS 1. Dispositif de lecture de bulles magnétiques du type comportant une couche magnétique monoaxiale avec bulles magnétiques, sur laquelle sont placés, l'un au-dessus de l'autre, un élément magnétorésistant de lecture et un circuit d'étalement des bulles magnétiques sous la forme de deux conducteurs isolés l'un de l'autre, caractérisé en ce que les conducteurs (6 et 8) du circuit (3) d'étalement des bulles magnétiques sont rectangulaires et sont placés l'un au-dessus de l'autre, alors que les projections de leurs axes de symétrie (9 et 10) sur la surface de la couche magnétique monoaxiale (1) coïncident, sur un côté plus grand du conducteur (6) et sur un côté plus grand opposé du conducteur (8) étant pratiqués des évidements (11 et 12) et les projections des axes de symétrie (13 et 14) des évidements (11 et 12), perpendiculaires aux grands côtés des conducteurs (6 et 8) sur la surface de la couche magnétique monoaxiale (1) coïncident, les limites (15 et 16) des évidements (11 et 12) des conducteurs (6 et 8) parallèles aux grands côtés des conducteurs (6 et 8) coïncidant avec leurs axes respectifs de symétrie (9 et 10) et la longueur de chaque évidement (11 et 12) étant égale à kd où le coefficient k > 1 et d est le diamètre d'une bulle magnétique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les évidements (11 et 12) précités des conducteurs (6 et 8) sont rectangulaires.