УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ХРАНЕНИЯ ДАННЫХ

1. Последовательное устройство хранения данных, содержащее
подложку;
массив нанопроводов магнитного материала, скомпонованных в трех измерениях на подложке, при этом нанопровода идут в y-направлении и разнесены друг от друга в x- и z-направлениях, формируя комплект слоев нанопроводов, причем каждый нанопровод сформирован так, чтобы допускать поддержку одиночных магнитных доменов вдоль своей длины, при этом магнитные домены разделены посредством доменных стенок, причем нанопровода имеют множество центров пиннинга доменных стенок вдоль своей длины;
источник магнитного поля, выполненный с возможностью формировать воздействующее поле, способное перемещать доменные стенки вдоль нанопроводов между центрами пиннинга через действие компонента, который попеременно изменяется между совмещением и антисовмещением с первым направлением вдоль нанопровода; и
формирователь сигналов депиннинга, выполненный с возможностью попеременно применять сигнал депиннинга к центрам пиннинга, содержащим доменные стенки "голова к голове" и "хвост к хвосту", синхронно с совмещением и антисовмещением компонента воздействующего поля с первым направлением, чтобы тем самым перемещать магнитные домены вдоль нанопровода в первом направлении посредством попеременного перемещения доменных стенок "голова к голове" и "хвост к хвосту".
2. Устройство по п.1, в котором центры пиннинга создаются посредством размерных изменений вдоль нанопроводов.
3. Устройство по п.2, в котором размерными изменениями являются признаки локального сужения или расширения в нанопроводах, чтобы создавать выемки вовнутрь или наружу.
4. Устройство по п.3, в котором признаки локального сужения или расширения сформированы на противостоящих сторонах нанопровода, чтобы предоставлять совпадающие признаки локального сужения или расширения.
5. Устройство по п.1, в котором центры пиннинга создаются посредством перекрестий, сформированных между упомянутыми нанопроводами, простирающимися в y-направлении, и дополнительными нанопроводами, простирающимися в x-направлении.
6. Устройство по любому из пп.1-4, в котором формирователь сигналов депиннинга содержит первую, вторую и третью группу электродов, и в котором формирователь сигналов депиннинга выполнен с возможностью выборочного возбуждения первой, второй и третьей группы электродов.
7. Устройство по п.6, в котором формирователь сигналов депиннинга выполнен с возможностью выборочного возбуждения первой, второй и третьей группы электродов с помощью тока, чтобы вызывать локальный нагрев центров пиннинга.
8. Устройство по п.7, в котором формирователь сигналов депиннинга выполнен с возможностью применять сигнал депиннинга как первое напряжение, поданное к одной из групп электродов, и второе напряжение, поданное к другим группам электродов, с тем, чтобы ток, протекающий через группу электродов, к которой подается первое напряжение, превышал ток, протекающий через другие группы электродов, тем самым предпочтительно нагревая группу электродов, к которой подается первое напряжение.
9. Устройство по п.6, в котором каждая группа электродов содержит первые электродные элементы и вторые электродные элементы, которые проходят мимо какой-либо из сторон центров пиннинга, и в котором формирователь сигналов депиннинга выполнен с возможностью формировать первый и второй токи с различными абсолютными величинами через первый и второй электродные элементы, с тем, чтобы результирующее магнитное поле формировалось вдоль нанопроводов, чтобы предоставлять сигнал депиннинга.
10. Устройство по п.9, в котором первый и второй электродный элементы имеют различное электрическое удельное сопротивление, так что первый и второй токи могут быть сформированы с помощью общего сигнала возбуждения.
11. Устройство по п.1, дополнительно содержащее множество формирователей полей доменообразования, по одному для каждого нанопровода, выполненных с возможностью выборочно создавать новые магнитные домены в нанопроводах посредством локальной подачи поля, по меньшей мере, одного поля доменообразования в позиции ввода.
12. Устройство по п.1, дополнительно содержащее сторону ввода данных, сформированную посредством множества террас, простирающихся в x-направлении, сформированном посредством пошагового завершения каждого слоя нанопроводов.
13. Устройство по п.12, в котором слой нанопроводов, который завершается так, чтобы сформировать каждую террасу, в каждом случае является самым нижним слоем нанопроводов.
14. Устройство по п.12, в котором слой нанопроводов, который завершается так, чтобы сформировать каждую террасу, в каждом случае является самым верхним слоем нанопроводов.
15. Устройство по п.1, дополнительно содержащее множество детекторов магнитных полей, по одному для каждого нанопровода, выполненных с возможностью измерять магнитное поле нанопроводов в позиции считывания.
16. Устройство по п.1, дополнительно содержащее сторону вывода данных, сформированную посредством множества террас, простирающихся в x-направлении, сформированных посредством пошагового завершения каждого слоя нанопроводов.
17. Устройство по п.16, в котором слой нанопроводов, который завершается так, чтобы сформировать каждую террасу, в каждом случае является самым нижним слоем нанопроводов.
18. Устройство по п.16, в котором слой нанопроводов, который завершается так, чтобы сформировать каждую террасу, в каждом случае является самым верхним слоем нанопроводов.
19. Устройство по п.12, в котором террасы сторон ввода и вывода данных, ассоциативно связанные с одним и тем же слоем нанопроводов, имели одинаковый размер в y-направлении.
20. Способ последовательного сохранения данных, кодированных в магнитных доменах нанопровода, причем каждый магнитный домен ограничен посредством доменной стенки "лицом к лицу" и доменной стенки "хвост к хвосту", и нанопровод имеет множество центров пиннинга доменных стенок вдоль его длины, при этом способ содержит этапы, на которых
(a) прикладывают воздействующее поле, которое имеет компонент, который попеременно изменяется между совмещением и несовмещением с первым направлением вдоль нанопровода; и
(b) попеременно подает энергию депиннинга к центрам пиннинга, содержащим доменные стенки "голова к голове" и "хвост к хвосту", синхронно с совмещением и антисовмещением компонента воздействующего поля с первым направлением, с тем, чтобы магнитные домены перемещались вдоль нанопровода в первом направлении посредством попеременного перемещения доменных стенок "голова к голове" и "хвост к хвосту".
21. Способ по п.20, дополнительно содержащий этап, на котором
(c) выборочно создают новые магнитные домены в нанопроводе посредством локальной подачи поля, по меньшей мере, одного поля доменообразования в позиции ввода при выполнении этапов (a) и (b), тем самым вводя данные последовательно в нанопровод в первом направлении.
22. Способ по п.21, в котором позиция ввода находится в конечной части нанопровода, объединенной с концом нанопровода, от которого доменные стенки перемещаются в первом направлении.
23. Способ по п.20 или 21, или 22, дополнительно содержащий этап, на котором
(d) многократно измеряют магнитное поле нанопровода в позиции считывания при выполнении этапов (a) и (b), тем самым выводя считанные данные последовательно из нанопровода в первом направлении.
24. Способ по п.23, в котором позиция считывания находится в конечной части нанопровода, ассоциативно связанной с концом нанопровода, к которому доменные стенки перемещаются в первом направлении.
25. Способ по п.20 или 21, или 22, дополнительно содержащий этап, на котором
(e) попеременно прикладывают энергию депиннинга к центрам пиннинга, содержащим доменные стенки "голова к голове" и "хвост к хвосту", синхронно с антисовмещением и совмещением компонента воздействующего поля с первым направлением, с тем, чтобы магнитные домены перемещались вдоль нанопровода во втором направлении, противоположном первому направлению, посредством попеременного перемещения доменных стенок "голова к голове" и "хвост к хвосту".
26. Способ по п.25, дополнительно содержащий этап, на котором
(f) многократно измеряют магнитное поле нанопровода в позиции считывания при выполнении этапов (a) и (e), тем самым выводя считанные данные последовательно из нанопровода во втором направлении.
27. Способ по п.26, в котором позиция считывания находится в конце нанопровода, в направлении которого доменные стенки перемещаются во втором направлении.
28. Способ по п.20, в котором энергия депиннинга подается посредством электрически вызываемого нагрева.
29. Способ по п.20, в котором энергия депиннинга подается с помощью электродных элементов, которые проходят мимо любой стороны центров пиннинга доменных стенок в направлении, поперечном нанопроводу, и посредством формирования токов различной абсолютной величины вдоль электродных элементов, чтобы наводить результирующее магнитное поле вдоль нанопровода.
30. Способ добавления, сохранения и вывода потоков последовательных данных с помощью нанопроводов магнитного материала, допускающих поддержку одиночных магнитных доменов вдоль их длины, при этом нанопровода имеют множество центров пиннинга доменных стенок вдоль длины, причем каждый нанопровод формируется так, чтобы доменная стенка была мобильной вдоль нанопровода под действием воздействующего поля, имеющего напряженность между полем распространения для нанопровода и локально усиленным полем распространения в центрах пиннинга, при этом способ содержит этапы, на которых
подают воздействующее поле, чтобы сделать доменные стенки мобильными в нанопроводе между соседними центрами пиннинга, при этом нанопровод активен, пока воздействующее поле подается;
выборочно добавляют доменные стенки в нанопровод в позиции добавления посредством подачи локального магнитного поля, по меньшей мере, одного поля доменообразования в позиции добавления, при этом доменные стенки или магнитные домены, заданные посредством их, используются для того, чтобы кодировать данные;
перемещают инжектированные доменные стенки вдоль нанопровода от направления инжектирования пошаговым способом из одного центра пиннинга к следующему посредством подачи энергии депиннинга к выбранным центрам пиннинга, пока нанопровод активирован, с тем, чтобы временно уменьшать локально усиленное поле распространения в выбранных центрах пиннинга до значения ниже воздействующего поля; и
измеряют магнитное поле нанопровода, по меньшей мере, в одной позиции считывания нанопровода, чтобы считывать данные, кодируемые посредством доменов или доменных стенок.