Магнитостатическое взаимодействие низкокоэрцитивных объектов в микроэлектронных устройствах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.01, доктор технических наук Скиданов, Владимир Александрович

• Скиданов, Владимир Александрович
• доктор технических наук
• 2004

Оглавление диссертации доктор технических наук Скиданов, Владимир Александрович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. Особенности процессов намагничивания микрообъектов и их применение в электронных устройствах % 1.1. Коэрцитивное намагничивание тонкопленочных аппликаций.

1.2. Микроэлекгронные ферродатчики магнитного поля.

1.3. Развитие конструкций элементов управления ЦМД на основе пермаллоевых аппликаций.

1.4. Методы исследования элементной базы каналов продвижения ЦМД.

1.5. Проблема сужения ОУР канала продвижения, пересеченного токовыми шинами.

1.6. Разработка логических устройств на основе взаимодействия магнитных микрообъектов.

ГЛАВА II. Экспериментальные методы исследования процессов ф намагничивания и характеристик взаимодействия магнитных микрообъектов.

2.1. Магнитооптические методы исследования намагничивания микрочастиц и их массивов на основе эффектов Керра и Фарадея.

2.2. Определение профиля потенциальной ямы взаимодействия двух взаимно намагничивающих объектов.

2.3. Распределение z-компоненты поля размагничивания в окрестности намагниченной аппликации.

2.4. Измерение кривых намагничивания аппликаций по изменению величины поля коллапса ЦМД.

2.5. Замыкание магнитного потока в аппликациях сложной формы.

ГЛАВА III. Управление гистерезисными свойствами магнитных микроэлементов в электронных устройствах

3.1. Влияние размеров и расположения прямоугольных аппликаций на форму и параметры петли гистерезиса массива аппликаций.

3.2. Перезаписываемый-кодоноситель для идентификации объектов.

3.3. Запоминающий датчик магнитного поля.

3.4. Применение коэрцитивных свойств свойств аппликаций для измерения слабого магнитного поля.

3.5. Бескоэрцитивный линейный магниторезистивный датчик магнитного поля.

3.6. Магнитомягкие кантилеверы для магнитной силовой микроскопии.

3.7. Тонкопленочный датчик для считывания ЦМД.

ГЛАВА IV. Управляющие структуры НМД на основе асимметричных шевронов

4.1 Влияние асимметрии аппликаций на характеристики канала продвижения ЦМД.

4.2. Влияние литографического искажения формы шевронов на характеристики каналов продвижения ЦМД.

4.3. Оптимальная форма шеврона для пермаллоевого канала ф продвижения.

4.4. Влияние величины спейсера на характеристики каналов продвижения ЦМД.

4.5. Технология самосовмещения для ЗУ ЦМД с плотностью записи 4 М/см.

4.6. Оптимизация технологических параметров изготовления ЗУ ЦМД большой емкости по статистическим данным контроля микросхем.

ГЛАВА V. Двухслойные управляющие структуры для ЗУ ЦМД

5.1. Двухслойный канал продвижения ЦМД.

5.2. Повороты и свертки на основе двухслойных элементов.

5.3. Периферийные функциональные узлы ЗУ на основе аппликаций в двух слоях.

5.4. Сужение ОУР пересеченного канала продвижения.

ГЛАВА VI. Влияние механического напряжения на поведение доменной структуры в эпитаксиальных Феррит-гранатовых пленках

6.1. Проявления обратного магнитострикционного эффекта в пересеченных каналах продвижения ЦМД.

6.2. Механизмы взаимодействия домена с полем неоднородного механического напряжения.

6.3. Анизотропные свойства взаимодействия домена с полем механического напряжения в ЭФШ.

6.4. Способы управления магнитострикционными эффектами.

ГЛАВА VII. Домен-доменное взаимодействие в запоминающих и логических устройствах на ЦМД.

7.1. Влияние формы и расположения аппликаций в каналах продвижения на домен- доменное взаимодействие. $ 7.2. Повышение надежности ЗУ ЦМД с помощью встроенных логических узлов.:.

7.3. Логические функции ИЛИ на основе домен-доменного взаимодействия.

7.4. Логическая функция И, сумматор на основе домен-доменного взаимодействия.

7.5. Общая структурная схема и топология магнитного нейрокомпьютера.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Магнитостатическое взаимодействие низкокоэрцитивных объектов в микроэлектронных устройствах»

Рост информационных потоков, миниатюризация электронных устройств требуют соответствующего прогресса в повышении плотности магнитной записи информации, уменьшения габаритов магнитных компонентов электронной техники.

Принципы работы подавляющего большинства магнитных приборов основаны на магнитостатическом взаимодействии магнитных объектов. При разработке магнитных электронных устройств обычно используют или преодолевают различные проявления гистерезисных свойств магнитных веществ. Для магнитотвердых элементов (например, в двигателях, генераторах) действующие магнитные поля от управляющих токов или поля рассеяния элементов малы по сравнению с коэрцитивной силой элемента, не изменяют распределения намагниченности в элементах, и расчет характеристик взаимодействия представляет, в сущности, инженерную задачу. Проблема расчета значительно усложняется, когда во взаимодействии участвуют объекты с коэрцитивной силой, сравнимой и меньшей по величине, чем действующие магнитные поля. В последнем случае взаимодействие объектов вызывает изменение распределения намагниченности в каждом из них. Это обстоятельство заставляет решать довольно сложную самосогласованную задачу даже для двух объектов в пределе нулевой коэрцитивной силы. С учетом же коэрцитивных свойств объектов и (или) с увеличением числа объектов расчет параметров взаимодействия представляется совсем проблематичным.

В процессе миниатюризации приборов ситуация все более усложняется. Уменьшение размеров сопровождается изменением как полей рассеяния (как правило, уменьшением), так и коэрцитивных свойств (как правило, ростом коэрцитивной силы) магнитных элементов. Теоретически оценено, что переход к монодоменному состоянию ферромагнитной частицы с намагниченностью насыщения Ms=800 Гс и обменной константой А=2*10'6 эрг/см происходит в области размеров ~10 нм, когда магнитостатическое взаимодействие становится слишком малым, чтобы разорвать обменную связь [1]. В области микронных размеров элементов возможности для надежных расчетов весьма ограничены. Приближение нулевой коэрцитивной силы (или нулевого внутреннего поля) для элементов микронных размеров, полученных из пермаллоя с коэрцитивной силой Нс<1 Э, оказалось слишком грубым для расчета в поле ~20 Э. Например, основанная на этом приближении модель магнитного зеркала Алмаши [2] (по аналогии с электрическим зеркалом), после экспериментальной проверки оказалась совершенно неадекватной. В 80-е годы при разработке памяти на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД) данное обстоятельство заставило разработчиков заново искать наилучшие формы управляющих элементов на каждом этапе повышения плотности записи информации [3].

Несмотря на длительную историю использования магнитных свойств в разнообразных приборах, теория магнитного гистерезиса всегда развивалась с большими трудностями [4] и решала, главным образом, задачи с заданной моделью взаимодействия намагниченности с микро- или макронеоднородностями магнитного объекта.

Основные экспериментальные методы изучения гистерезисных свойств, основанные, главным образом, на регистрации размагничивающего поля магнитного образца, для объектов микронных размеров оказываются технически неприменимыми.

Вместе с тем, в последние годы прогресс в разработках запоминающих устройств (как магнитомеханических, так и магнитоэлектронных), логических устройств (в том числе систем искусственного интеллекта), магнитных датчиков различного назначения, а также развитие магнитной силовой микроскопии обусловили необходимость изучения характеристик магнитостатического л взаимодействия для элементов с размерами 1-10 мкм. Следует отметить, что в указанном диапазоне размеров частиц с намагниченностью насыщения Мз~104Гс происходит значительное изменение коэрцитивных свойств [5].

Процессы коэрцитивного намагничивания изучены, с одной стороны, в макрообъектах, размеры которых (~104 мкм и более) значительно превосходят размеры доменов, с другой стороны, в массивах монодоменных частиц в нанометровой области размеров (-10*1 мкм). Данные же о коэрцитивности взаимодействующих микрообъектов носят фрагментарный характер и не позволяют рассчитывать параметры устройств на их основе. Заметим, что такие данные представляют важность для магнитных датчиков, разные типы которых требуют использования чувствительных элементов как с бескоэрцитивным перемагничиванием, так и с заранее заданной петлей гистерезиса (датчики с запоминанием величины поля).

Наибольший интерес к намагничиванию частиц микронных размеров был вызван разработкой с 80-х годов запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах ( ЗУ ЦМД) с пермаллоевыми управляющими элементами. Д Несмотря на очевидность физической сущности механизма взаимодействия ЦМД с управляющей пермаллоевой аппликацией, определение профиля магнитостатической ловушки (MCJI) или потенциальной ямы для ЦМД от ненасыщенной аппликации оказалось трудной задачей как в теоретическом, так и экспериментальном плане. Поэтому усовершенствование конструкции канала продвижения ЦМД шло преимущественно на основе интуитивного поиска и последующего сравнения характеристик вновь сконструированного канала с характеристиками уже известных конструкций каналов. Попытки же разработать логические узлы на ЦМД [6] на основе взаимодействия нескольких магнитных объектов (доменов и аппликаций) закончились неудачей.

В последние годы была показана возможность построения ассоциативных ЗУ, ^ сочетающих в себе свойства памяти и распознающего контроллера, используя матричную структуру магнитного ЗУ [7]. Система искусственного интеллекта на основе такой памяти с плотностью записи не менее 1 Мбит/см позволит создать обучаемый робот, предназначенный для работы в тяжелых условиях эксплуатации, в том числе в зараженных радиоактивными отходами зонах.

С другой стороны, феррит-гранатовая пленка с цилиндрическими магнитными доменами, параметры которых легко регистрируются с помощью магнитооптического эффекта Фарадея, оказалась удобным инструментом для измерения полей рассеяния ферромагнитных микрочастиц в процессах намагничивания и взаимодействия.

Таким образом, актуальность данной работы, с одной стороны, определилась потребностями развития микроэлектронных магнитных устройств различного назначения, с другой стороны, отсутствием систематизированных данных о процессах намагничивания и магнитостатического взаимодействия магнитных объектов микронных размеров в полях, сравнимых по величине с коэрцитивной силой объектов.

Целью данной работы стало изучение закономерностей взаимодействия магнитных микрообъектов, поля рассеяния которых сравнимы с коэрцитивной силой, изменения коэрцитивных свойств микрочастиц в зависимости от их размеров, формы и взаимного расположения, разработка на основе проведенных исследований принципов построения магнитных микроэлектронных устройств различного назначения с заданными характеристиками, в том числе запоминающих и логических устройств на ЦМД, бескоэрцитивных датчиков магнитного поля, запоминающих датчиков магнитного поля.

Диссертация состоит из 7 глав, введения и заключения.

В первой главе сделан обзор состояния исследований и разработок микроэлектронных устройств с размерами элементов 1-102 мкм к началу работы над диссертацией, рассматриваются методы исследований процессов намагничивания и характеристик взаимодействия магнитных микрообъектов. Приведены основные результаты исследований процессов намагничивания одиночных аппликаций и массивов тонкопленочных аппликаций из пермаллоя 80Ni-20Fe. Рассматриваются характеристики тонкопленочных магнитных датчиков. Показано, что одной из нерешенных проблем остается расккрытие петли гистерезиса при перемагничивании пермаллоевого меандра.

Проведен анализ развития конструкции элемента хранения и перемещения информации в ЗУ ЦМД, проанализированы трудности на пути повышения плотности записи информации и обеспечения надежности ЗУ. ф, Показана возможность реализации нейросхем на основе матричных магнитных ЗУ. Проведен критический анализ предлагавшихся ранее конструкций элементов, реализующих логические функции на цилиндрических магнитных доменах. Показано, что существовавшие конструкции не могли служить основой для разработки магнитных логических устройств.

Во второй главе описаны разработанные автором оригинальные экспериментальные методы оценки энергии взаимодействия магнитомягких микрообъектов, измерения полей рассеяния микроаппликаций, метод магнитооптического исследования массивов аппликаций. Приводятся результаты измерения поля рассеяния аппликаций, полученные с помощью методики коллапса Ф ЦМД в окрестности аппликации. Описаны результаты измерений кривых намагничивания аппликаций, в том числе сложной формы, с помощью упрощенной методики по изменению величины поля коллапса ЦМД.

Изучены условия замыкания магнитного потока в аппликациях сложной формы, а также влияния микронного зазора на замыкание магнитного потока между двумя аппликациями.

В третьей главе приводятся результаты исследований процессов намагничивания одиночных аппликаций и массивов аппликаций, связанных магнитостатическим взаимодействием. Рассматриваются закономерности изменения формы петли гистерезиса в зависимости от формы, размеров и взаимного расположения аппликаций в массивах.

Предложен способ формирования среды для реализации перезаписи информации в виде штрих-кодов с защитой записи от копирования. На основе данных о форме петли гистерезиса разработаны, изготовлены и исследованы бескоэрцитивные датчики магнитного поля, запоминающие датчики с заданным динамическим диапазоном. Представлена конструкция преобразователя

10 i v мощность-напряжение на основе бескоэрцитивного датчика для бесконтактного измерения потребляемой электрической мощности. В четвертой главе приводятся данные о характеристиках каналов продвижения ЦМД на основе асимметричных шевронов в зависимости от степени асимметрии, зазоров и расстояния до ЦМД-содержащей пленки (спейсера). Предложена конфигурация управляющего элемента, превосходящего по своим параметрам все известные модели. Показано, что характеристики предлагаемого элемента не только превосходит известные, но и наиболее устойчивы к фотолитографическим искажениям формы и расположению элементов. Впервые показано существенное влияние формы управляющих аппликаций на домен-доменное взаимодействие в канале продвижения и предложены способы его минимизации.

В пятой главе приведены результаты разработки функциональных узлов ЗУ ЦМД на основе магнитомягких аппликаций, расположенных в двух параллельных слоях. Технология, основанная на использовании аппликаций в двух слоях позволяет вдвое ослабить требования на необходимое пространственное разрешение фотолитографии и повысить плотность записи информации до 4 Мбит/см . Описана технология самосовмещения двух пермаллоевых слоев для ЗУ л с плотностью записи информации 4 Мбит/см .

В шестой главе рассматриваются механизмы взаимодействия ЦМД с областью неоднородного механического напряжения в ЭФГП вблизи границы немагнитной металлизации. Показано, что наряду с захватом доменой границы возле границы металлизации имеет место магнитостатическое взаимодействие между напряженной областью имплантированного слоя ЭФГП и ЦМД из-за наклона намагниченности имплантированного слоя.

В седьмой главе рассматривается домен-доменное взаимодействие ЦМД в функциональных узлах запоминающих и логических устройств. Показано влияние конструктивных особенностей аппликаций на проявление домен-доменого взаимодействия в функциональных узлах ЗУ. Установлено, что домен-доменное взаимодействие в канале продвижения пренебрежимо мало для новой конструкции асимметричного шеврона. Описаны разработанные в диссертации логические узлы на цилиндрических магнитных доменах, в которых осуществляется взаимодействие по крайней мере двух ЦМД в разных каналах продвижения. Предложены логические функции для магнитных нейросхем, в том числе ключевой узел нейрочипа - счетчик с порогом срабатывания. Разработана полная топологическая схема нейрокомпьютера. Применение логических узлов позволило повысить надежность и радиационную стойкость традиционных ЗУ ЦМД.

В заключении сформулированы основные результаты исследований и разработок, указаны направления дальнейшего развития исследований.

Основные научные результаты диссертации состоят в следующем:

1. Разработаны оригинальные методы экспериментального исследования взаимодействия взаимно намагничивающих низкокоэрцитивных магнитных микрообъектов, распределения магнитного поля в окрестности намагниченных аппликаций произвольной формы. Разработанные методы позволили получить новую информацию о процессах намагничивания взаимодействующих микрообъектов.

2. Впервые экспериментально установлены ранее неизвестные закономерности формирования петли гистерезиса массивов магнитных микроаппликаций, сформированных из пленки с малой коэрцитивной силой, в зависимости от геометрических размеров аппликаций и их взаимного регулярного расположения. Впервые показана роль магнитостатического взаимодействия между аппликациями в процессах намагничивания массивов и влияние краевых эффектов на процессы перемагничивания массивов микроаппликаций. Предложены способы прямого управления параметрами петли гистерезиса посредством варьирования геометрическими размерами в массиве микрочастиц.

3. Впервые экспериментально определены распределения магнитного поля рассеяния в окрестности микромагнитных аппликаций. Обнаружена сложная структура поля рассеяния магнитной аппликации, позволившая объяснить ранее наблюдавшиеся аномалии во взаимодействии ЦМД-аппликация. На основе проведенных исследований разработаны новые асимметричные элементы управления доменами для ЗУ ЦМД с плотностью записи 256К-ДМ/см2 с характеристиками, превосходящими характеристики известных ранее элементов управления.

4. Определены механизмы анизотропного взаимодействия цилиндрических доменов с полем неоднородного механического напряжения в одноосном пленочном ферримагнетике. Впервые показана роль магнитостатической составляющей взаимодействия, обусловленной намагничиванием имплантированного слоя феррит-гранатовой пленки.

5. Получены характеристики взаимодействия ЦМД с двумя перекрывающимися аппликациями, сформированными с разным удалением от доменосодержащей пленки. Впервые разработан полный набор функциональных узлов из двухслойных элементов для управления доменами в ЗУ ЦМД со сниженными вдвое технологическими нормами по пространственному разрешению.

6. Установлены закономерности взаимодействия двух цилиндрических доменов в общей потенциальной яме, образованной пермаллоевыми аппликациями. Впервые разработаны логические функциональные узлы на основе домен-доменного взаимодействия для магнитных нейросхем на цилиндрических магнитных доменах.

Практическая значимость диссертационной работы обусловлена использованием результатов работы в разработке новых микроэлектронных устройств и применением разработанных конструкций в выпускаемых приборах:

1. Экспериментальные методы исследования взаимодействия могут быть использованы для изучения любых магнитных микрообъектов и процессов их взаимодействия, а также при разработке методик исследований магнитной структуры на основе силовой магнитной микроскопии.

2. Возможность управления коэрцитивными свойствами микроаппликаций позволила создать действующие экспериментальные образцы датчиков магнитного поля с памятью, среды для записи магнитной кодовой информации с защитой от копирования на физическом уровне.

3. Процесс бескоэрцитивного намагничивания микроаппликаций использован при создании экспериментальных образцов преобразователя мощность-напряжение для бесконтактного измерителя потребляемой электрической мощности. Изготовленные образцы преобразователей показали отсутствие нарушения работоспособности после 10-кратной перегрузки, характерного для известных аналогов данного типа приборов.

4. Применение методик диагностики функционально слабых узлов, моделирование фотолитографического искажения формы элементов позволили модернизировать конструкции и технологические процессы изготовления серийно выпускаемых ЗУ емкостью 256К, кардинально улучшить надежность работы устройств, расширить температурный диапазон функционирования и повысить выход годных в действующем производстве с 5 до 50 %.

5. Новая конструкция асимметричного шеврона использована в качестве основного элемента при разработке и выпуске ЗУ ЦМД высокой надежности л с плотностью записи 1 М/см при разрешении фотолитографии 1 мкм.

6. Разработан полный набор функциональных узлов на основе двухслойных пермаллоевых элементов для ЗУ ЦМД с плотностью записи 4 М/см2 при разрешении литографии 1 мкм.

7. Применение логических функций в выпускаемых микросхемах позволило упростить управление ЗУ в температурном диапазоне -50-+70°С.

8. Функциональные узлы магнитных нейросхем на основе домен-доменной логики могут быть использованы при разработке обучаемых промышленных роботов, предназначенных для работы в сложных условиях эксплуатации, а также пороговых сумматоров различного назначения.

Результаты диссертации докладывались на всесоюзных и международных семинарах и конференциях: IV Всесоюзном семинаре "Физические свойства и применение ЦМД в приборостроении", Москва, 1980 г., VI Международной конференции по ферритам, Токио, 1986 г.,Всесоюзном семинаре "Элементы и устройства на ЦМД и ВБЛ", Симферополь, 1987 г., Всесоюзной школе-семинаре "Доменные и магнитооптические запоминающие устройства", Кобулети, 1987 г., Всесоюзной научно-технической школе "Устройства хранения информации в информационных и вычислительных системах", Таллин, 1989 г., X Всесоюзном объединенном семинаре по проблемам ЦМД/ВБЛ, Симферополь, 1991 г., Международном симпозиуме RNNS/TEEE по нейроинформатике и нейрокомпьютерам, Ростов-на-Дону, 1992 г., XIV, XVI и XVII Международных школах-семинарах "Новые магнитные материалы микроэлектроники", Москва, МГУ, 1994, 1998 и 2000 гг., Евро-Азиатском симпозиуме "Trends in magnetism", Екатеринбург, 2001 г., конференции НАТО по магнитоптической визуализации магнитного поля, Берген, 2003 г.

По материалам диссертации опубликовано 29 работ. По результатам разработок получено 10 авторских свидетельств на изобретения и 2 патента РФ.

На защиту выносятся следующие положения:

1. Новые экспериментально обнаруженные гистерезисные свойства магнитомягких пермаллоевых аппликаций в микронном диапазоне геометрических размеров. Показано, что при ширине аппликации меньшей характерного размера домена в сплошной пленке коэрцитивная сила массива протяженных аппликаций обратно пропорциональна ширине аппликации и плотности расположения аппликаций в упорядоченном массиве.

2. Механизм и физическая модель перемагничивания массива протяженных пермаллоевых микроаппликаций, в соответствии с которыми перемагничивание происходит из устойчивого квазинасыщенного состояния с замыкающими доменами вблизи торцов аппликаций посредством распространения обратной фазы намагниченности вдоль длинных границ аппликаций. Параметры петли гистерезиса при этом определяются магнитостатическим отталкиванием вновь образующихся параллельных доменных границ в массиве аппликаций.

3. На основе полученных данных о коэрцитивных свойствах микроаппликаций разработаны конструкции и изготовлены действующие образцы новых видов бескоэрцитивных датчиков магнитного поля, датчиков с запоминанием поля и запоминающей среды с защитой информации на физическом уровне.

4. Экспериментальные методы исследования энергии взаимодействия магнитных микрообъектов и распределения полей рассеяния намагниченных микроаппликаций, основанные на применении в качестве средства измерения цилиндрических магнитных доменов.

5. С помощью оригинальных экспериментальных методов впервые построены распределения поля рассеяния в окрестности пермаллоевых аппликаций микронных размеров. На основе изучения полей рассеяния и гистерезисных свойств аппликаций сложной односвязной формы разработаны и внедрены в серийное производство новые управляющие структуры для ЗУ ЦМД с л плотностью записи 256К-1М/см , вдвое превосходящие по быстродействию и энергопотреблению имеющиеся аналоги. Разработана принципиально новая элементная база для поколения ЗУ с плотностью записи 4М/см2 на основе взаимодействия ЦМД с аппликациями, расположенными в двух слоях.

6. Механизм взаимодействия ЦМД с областью неоднородного механического напряжения вблизи границ немагнитной металлизации на поверхности феррит-гранатовой пленки, заключающийся в суперпозиции магнитостатического взаимодействия с намагниченной областью имплантированного слоя и сцепления доменной стенки ЦМД с максимумом напряжения в основной части феррит-гранатовой пленки.

7. На основе изучения магнитостатического домен-доменного взаимодействия впервые разработан полный набор логических узлов для аппаратной реализации магнитного нейрокомпьютера, предназначенного для решения задач искусственного интеллекта в сложных условиях эксплуатации роботов.

Заключение диссертации по теме «Твердотельная электроника, радиоэлектронные компоненты, микро- и нано- электроника на квантовых эффектах», Скиданов, Владимир Александрович

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Н.П.Козлов, В.Г.Редько, В.А.Скиданов, Г.К.Чиркин. Экспериментальный метод определения энергии взаимодействия ЦМД с пермаллоевой аппликацией. - Письма в ЖТФ, 1981, т. 7, вып. 12, с. 751-754.

2. В.А.Скиданов. Измерение профиля -магнитостатической ловушки ЦМД, образованной пермаллоевой аппликацией, в эпитаксиальной феррит-гранатовой пленке. Микроэлектроника, т. 17, вып. 2,1988 г.

3. В.А.Скиданов. Размеры и плотность размещения частиц и форма петли гистерезиса массива магнитных аппликаций. XYI Международная Школасеминар "Новые магнитные материалы микроэлектроники", Сб. трудов, ч. 2, М: МГУ, 1998, с. 476-477.

4. А.М.Алексеев, В.А.Быков, В.Р.Новак, Ю.Г.Пастушенков, А.Ф.Попков,

Л.Л.Савченко, С.А.Саунин, В.А.Скиданов. Исследование доменной структуры сильноанизотропного тетрагонального магнетика ШгРемВ и эпитаксиальной феррит-гранатовой структуры с помощью магнитной силовой микроскопии. XVII Международная Школа-семинар "Новые магнитные материалы микроэлектроники", Сб. трудов, Москва, 2000 г., стр. 467-469, раздел БЮ-16.

5. A.M.Alekseev, V.A.Bykov, Ju.G.Pastushenkov, A.F.Popkov, L.L.Savchenko,V.A.Skidanov. Magnetic force microscopy measurements of magnetic structure and single wall of uniaxial magnets. Euro-Asian Symposium "Trends in Magnetism", 27 Febr.-2 March, 2001 Ekaterinburg, Russia, Abstract book, p. 147.

6. В.А.Скиданов. Область устойчивой работы каналов продвижения ЦМД на основе асимметричных шевронов. Микроэлектроника, т. 20, вып. 6, 1991, с. 545-553.

7. В.А.Скиданов. Канал продвижения цилиндрических магнитных доменов. Патент РФ № 2029392, БИ № 5, 1995 г.

8. А.Д.Кривоспицкий, А.А.Окшин, А.А.Орликовский, Ю.Ф.Семин, В.А.Скиданов. Технология самосовмещения для ЗУ ЦМД с пермаллоевой элементной базой Микроэлектроника, № 4, т. 26, 1997, с. 272-277.

9. Скиданов В.А. Влияние механического напряжения в ГРЭС возле границ токовых элементов на доменопродвижение в^ ЦМД-кристаллах.-Электронная техника, сер. 3 »Микроэлектроника», 1987, вып. 1 (121), с. 21.

10. Скиданов В.А. Влияние механического напряжения на доменную структуру феррит-гранатовой пленки вблизи границы немагнитной металлизации. ЖТФ, 1986, т. 56, вып. 2, с. 379-382.

11. В.А.Скиданов, Л.А.Игнатьева. Кристаллическое совершенство и дефектность эпитаксиальных феррит-гранатовых структур. Труды XIY Школы-семинара "Новые магнитные материалы микроэлектроники", ч. 3, Москва, МГУ, 1994, с. 87-88.

12. В.А.Скиданов. Р.А.Айнетдинов А.Г.Егазаров Ю.К.Миляев. Диагностика функционально слабых узлов в кристаллах ЗУ на ЦМД. X Всесоюзный объединенный семинар по ЦМД/ВБЛ в Симферополе, Тезисы докладов, Москва, 1991 г.

13. В.А.Скиданов. Реплицирующий генератор цилиндрических магнитных доменов. Патент РФ № 2025794, БИ № 24, 1994 г.

14. В.А.Скиданов. Элементы управления цилиндрическими магнитными доменами в запоминающих и логических ячейках энергонезависимой памяти. Электронная промышленность, № 3, с. 122-126, 2003 г.

15. В.Г.Редько, В.А.Скиданов. Нейроподобная ассоциативная память на основе цилиндрических магнитных доменов и вертикальных блоховских линий. Нейрокомпьютер, № 1,1992, с. 71-75.

16.В.Г.Редько, В.А.Скиданов. Магнитный микроэлектронный нейрокомпьютер. Структурная схема. Нейрокомпьютер, № 1-2, 1993, стр. 37-44.

17.V.G.Redko, V.A.Skidanov. Magnetic bubble and Vertical Bloch-line Neural Associative Memory. RNNS/IEEE Simposium on Neuroinformatics and Neurocomputers, Rostov-on-Don, 1992, v. 1, pp. 580-590.

18. В.Г.Редько, В.А.Скиданов, О.В.Ургант. На пути микроэлектронной реализации нейронных сетей с бинарными матрицами памяти. Труды Международной академии информатизации. Выпуск 2, Москва, 1997 г. с. 167-181.

Автор выражает признательность чл.-кор. РАН Б.Г.Грибову, В.И.Прилипко за поддержку работы, В.Г.Редько, В.В. Костылеву, В.А.Павлову, А.В.Суриной, Е.С.Лабутину, А.Д.Кривоспицкому, А.И.Архипову, Л.А.Скидановой за неизменную практическую помощь и содействие.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения диссертационной работы получены основные закономерности магнитостатического взаимодействия микрообъектов в практически важных случаях применения магнитных элементов в микроэлектронных приборах, в том числе, в датчиках магнитного поля и запоминающих средах и устройствах. В диссертационной работе впервые получен ряд важных результатов, полученных, в том числе, с помощью оригинальных экспериментальных методов. Среди них:

1. Впервые получены закономерности изменения параметров петли гистерезиса тонкопленочных пермаллоевых аппликаций в зависимости от их . геомтрических размеров и взаимного расположения.

2. Предложены простые оригинальные конструкции и методы применения безгистерезисных датчиков магнитного поля, а также датчиков с памятью и запоминающих сред со скрытой на физическом уровне информацией.

3. Разработан экспериментальный метод определения профиля самосогласованной потенциальной ямы для ЦМД, образованной ненасыщенной пермаллоевой аппликацией, в окрестности положения равновесия домена. Показано, что такой метод удобно применять для калибровки магнитных кантилеверов для магнитной силовой микроскопии, причем с раздельным анализом отклика на поле и его градиент.

4. Предложен и применен экспериментальный метод измерения профиля магнитостатической ловушки вне намагниченного микрообъекта. Измерены профили МСЛ базовых прямоугольных аппликаций с различными соотношениями длины и ширины. Показано, что с ростом толщины спейсера в каналах продвижения ЦМД глубина МСЛ на расстояниях x>d/2 от аппликации растет, а характерный размер МСЛ увеличивается. На основе экспериментальных данных построены профили профили вертикальной компоненты поля рассеяния апликаций в зазоре между ними и определены допуски на величину зазора между управляющими элементами в каналах продвижения НМД в зависимости от ширины приемного и отдающего концов элементов.

5. С применением разработанных методов исследования проведен анализ механизмов, ответственных за ограничение области работоспособности канала продвижения на асимметричных шевронах, и разработана оригинальная модификация управляющего элемента с характеристиками работоспособности, превышающими характеристики известных ранее конструкций.

6. Разработана новая элементная база для ЗУ ЦМД с плотностью записи не менее 4 Мбит/см2 с топологической нормой 1,5 мкм на основе двухслойных пермаллоевых элементов управления. Предложенная элементная база стала основой разработки микросхемы ЗУ ЦМД емкостью 4 Мбит по спец.заказу.

7. Изучены физические механизмы сужения ОУР каналов продвижения, пересеченных токовыми шинами, представлявшее наиболее серьезное препятствие в разработке и производстве ЗУ ЦМД. Разработаны технологические и конструктивные меры, позволившие преодолеть такое сужение в ЗУ с высокой плотностью записи.

8. Исследованы закономерности анизотропного взаимодействия ЦМД с полем неоднородного механичесскго напряжения в ионноимплантированной ЭФГП у границы напряженной металлизации. Показано, что энергия взаимодействия представляет собой суперпозицию энергии домена в магнитостатической ловушке, образованной скачком вектора намагниченности инноимплантированного слоя в плоскостном магнитном поле, и не зависящей от поля энергии доменной стенки, связанной с наведенной напряжением одноосной анизотропией в собственно ЦМД-содержащем слое.

9. Разработан полный набор логических функциональных узлов на основе домен-доменного магнитостатического взаимодействия для построения нейросхем на ЦМД различного назначения с бинарной матрицей синаптических весов, хранящейся в информационном массиве. Показано, как с помощью логических элементов повысить надежность и простоту управления традиционного ЗУ ЦМД.

Несмотря на законченный вид проведенных исследований и разработок, многие полученные результаты могут быть развиты в дальнейшем. В первую очередь, это касается влияния формы и размагничивающих полей в массиве аппликаций на вид и параметры петли гистерезиса. В этом случае имеются достаточно многочисленные возможности изменения формы аппликаций, в том числе, отличающейся от прямоугольной формы, например, трапецевидной, линзообразной и т.п. Эти возможности позволят создать чувствительные элементы и среды для записи с новыми свойствами.

Широкое применение в настоящее время находят способы измерения распределения размагничивающих полей объектов неферромагнитной природы, например, высотемпературных сверхпроводящих микроэлементов.

Совершенствования потребует и элементная база логических узлов для нейросхем с энергонезависимым хранением матрицы синаптических весов, главным образом с целью расширения области устойчивой работы и температурного диапазона функционирования.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Скиданов, Владимир Александрович, 2004 год

1. Кринчик Г.С. Физика магнитных явлений. Изд. МГУ, Москва, 1976 г., с. 209.

2. G.S.Almasi, Y.S.Lin. An analitical design theory for field-access bubble domain devices. IEEE Trans, on Magn.,v. MAG-12, N 3,1976.

3. Эшенфельдер А. Физика и техника цилиндрических магнитных доменов. -М.: Мир, 1983, с. 496.

4. Р.Бозорт. Ферромагнетизм. Под редакцией Е.И.Кондорского и Б.Г.Лифшица, изд. Иностранной литературы, Москва, 1956 г., с. 655.

5. C.Kittel. The theory of the spontaneous magnetized regions structure. Phys. Rev., v. 70, p. 965, 1946.

6. М.А.Боярченков, Н.П.Васильева, Ю.Д.Розенталь. Логические устройства на магнитных средах с управляемым движением доменов. Москва, "Энергия", 1978 г.

7. В.Г.Редько. Нейросхема на ВБЛ. Микроэлектроника, т.21, вып. 4,1992, с. 5055.

8. W.D.Doyle, M.Casey. The hysteretic properties of small soft magnetic bars. AIP Conf. Proc. N 10, 1973, p. 227-231.

9. E.C.Stoner, E.P.Wolfart. A mechanism of magnetic hysteresis in heterogeneous alloys. Phil.Trans.Roy.Soc. London, v. A-240,p. 599-642,1948.

10. C.S.Krinchik,E.E.Chepurova, U.N.Shamatov, V.K.Raev, A.K.Andreev. AIP Conf. Proc. V. 24, p. 649,1975.

11. D.B.Dove, J.K. Watson, H.R.Ma, E.Huijer Permeability effects on the magnetization of thin Permalloy I bars. J.Appl.Phys, v. 47, N 5, 1976, p. 22372239.

12. P.K.George. Appl. Phys. Lett. V. 27, N 50,1975.

13. J.H.J.Fluitman. The influence of sample geometry on the magnetoresistance of Ni-Fe films. Thin Solid Films, N 16, 1973, p. 269-276.

14. E.Huijer, J.K.Watson. Hysteretic properties of permalloy I-bars. J.Appl.Phys., v. 50, N3, 1979, p. 2149-2151.

15. E. Huijer, D.B.Dove, J.K.Watson. Small Region Magnetooptic Measurements of Permalloy I-bars J.Appl.Phys., v. 49, p. 1903-1905, 1978.

16. J.K. Watson, H.R.Ma, D.B.Dove, E.Huijer. Proximity and Interaction Effects in Arrays of I-bars. IEEE Trans. MAG-12, p. 669-671, 1976.

17. Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшнц. К теории дисперсии магнитной проницаемости ферромагнитных тел. В кн. Л.Д.Ландау. Собрание трудов. Под ред. Е.М.Лифшица, М., Наука, 1969 г.

18. В.И.Левашов, В.Т.Волков, В.Н.Матвеев, В.В.Старков. Квазимонодомен-ный • магниторезистивный датчик. Микроэлектроника, т. 28, № 2,1999 г.

19. C.Tsang, P.Kasiraj, M.Krounbi. Magnetics of nonlaminated, bilaminated, and ^ multilaminated permalloy stripes. J.Appl.Phys., v. 63, N 8, 1988, p. 2938-2940.

20. N.Smith. A specific model for domain wall nucleation in thin-film Permalloy microelements. J.Appl.Phys., v. 63, N 8,1988, p. 2932-2937.

21. B.W.Corb. Effect of magnetic history on the domain structure of small NiFe shapes. J.Appl.Phys, v. 63, N 8, 1988, p. 2941-2943.

22. Г Mat., Mykonos, Greece, Ы2 July, 1996, p. 309-313.

23. H.F.Schmidts, H.Kronmuller. Size dependence of the nucleation field of rectangular ferromagnetic parallelepipeds. J. Magn. And Magn. Materials, v. 94, p. 220-234, 1991.

24. W.F.Brown. Micromagnetics. Interscience, New York, London, 1963.

25. J.F.Smyth, S.Schultz, D.R.Fredkin, D.P.Kern, S.A.Rishton, H.Schmid, M.Cali, T.R.Koehler. Hysteresis in lithografic arrays of permalloy particles: Experiment and theory. J. Appl. Phys., v. 69, N 8, 1991, p. 5262-5266.

26. P.Cyxy. Магнитные тонкие пленки. Пер. с англ., Москва, Мир, 1963 г.

27. М.Пратгон. Тонкие ферромагнитные пленки. Л., Судостроение, 1967 г.

28. R.J.Prosen, B.E.Gran, J.Kivel. Effect of surface rougness on magnetic properties of films. J. Appl. Phys., v. 34, N 4, pt. II, 1963.

29. S.W.Yuan, H.N.Bertran. Inhomogeneities and Coercitivity of Soft Permalloy Thin Films. IEEE Trans, on Magn., v. 28, N 5,1992.

30. Н.П.Васильева, С.И.Касаткин, А.М.Муравьев. Гистерезисные энергонезависимые тонкопленочные запоминающие устройства с произвольной выборкой. Зарубежная электронная техника, № 10, с. 43-55, 1990 г.

31. Б.Барановски. Магниторезистивный преобразователь магнитного поля. Патент ПНР, Int. CI3., H01F 40/08.

32. D.Rugar, H.J.Mamin, P.Guenther, S.E.Lambert, J.E.Stem, I.McFadyen, T.Yogi.щ. Magnetic force microscopy: general Principles and Application to Logitudinal"

33. Recording Media. J.Appl.Phys., v. 68,, 1990, p. 1169-1183.

34. U.Hartmann, T.Goddenhenrich, C.Heiden. Magnetic force microscopy: current status and future trends. J.Magn.Magn.Mat., v. 101, p.263-270, 1991.

35. K.L.Babcock, V.B.Elings, J.Shi, D.D.Awschalom, M.Dugas. Field-dependence of microscopic probes in magnetic force microscopy. Appl.Phys.Lett., v. 66, N 29,1996, p. 705-707.

36. K.L.Babcock, V.B.Elings, M.Dugas, S.Loper. Optimization of Thin-Film Tips for Magnetic Force Microscopy. IEEE Trans, on Magn., v. 30, N 6, 1994.

37. M.A.Al-Khafaji, W.M.Rainforth, M.R.J.Gibbs, J.E.L.Bishop, H.A.Davies. The Effect of Tip Type and Scan Height on Magnetic Domain Images Obtained by MFM. IEEE Trans, on Magn., v. 32, N 5, 1996.

38. В.М.Федосюк, М.У.Шелег, О.И.Касютич. Многослойные магнитные структуры. Зарубежная радиоэлектроника, № 5, с. 88-97, 1990 г.

39. О'Делл Т. Магнитные домены высокой подвижности.- М.: Энергия, 1978, 197 с.

40. Бобек А.Х., Делла Торре Е. Цилиндрические магнитные домены.- М.: Энергия, 1977.

41. Лисовский Ф.В. Физика ЦМД.- М.: Сов. радио, 1979.

42. Балбашов A.M., Червоненкис А.Я. Магнитные материалы для микроэлектроники.- М.: Энергия, 1979.

43. Раев В.К., Ходенков Г.Е. ЦМД в элементах вычислительной техники.-М.:Энергоиздат, 1981.4 47. Мочапов В.Д. Магнитная микроэлектроника.- М.: Сов. радио, 1977.

44. Patent 4162537 (USA). Magnetic bubble memory/ A.H. Bobeck.- Publ. jule 24, 1979.

45. Lin Y.S., Almasi G.S., Keefe G.E. Contiguous-disk bubble domain devices.-IEEE Trans, on Magn., 1977, v. MAG-13, No 6, p. 1744-1764.

46. A.c. 428451. Способ управления цилиндрическими магнитными доменами/ Б.М.Лебедь, Ю.М.Яковлев, В.С.Филонич, П.П.Пахомов.- Опубл. в БИ, 1974, № 18.

47. А.с. 1229823. Способ управления продвижением цилиндрических магнитных доменов и устройство для его осуществления/Н.А.Еськов, С.И.Ольховский, В.П.Сондаевский. Зарегистрировано 7.05.86.

48. Pemeski A.J. Propagation of cylindrical magnetic domains in orthoferrites.- IEEE Trans, on Magn., 1969, v. MAG-5, p. 554-557.

49. Application of bubble devices/ P.I. Bonihard, I. Danilchuk, D.E.Kish, J.L.Smith.-IEEE Trans, on Magn., 1970, v. MAG-6, No 6, p. 447-451.

50. Patent 1241235 (Gr. Br.). Improvement in or relating to magnetic single wall domain devices/ A.H.Bobeck, E. Delia Torre, A.J. Perneski, H.E.D.Scovil. Publ. may 1,1969.

51. Patent 4094006 (USA). Gapless magnetic bubble propagation circuit/ M.Y.Dimyan.- Publ. june 6,1978.

52. Patent 3990061 (USA). Gapless propagation structures for magnetic bubble-domains/ E.W.Pugh .- Publ. nov. 2,1976.

53. A.c. 741318. Канал распространения цилиндрических магнитных доменов/ Л.С.Ломов, А.И.Юдичев.- Опубл. в БИ, 1980, № 22. Application of bubble devices/P.I. Bonihard, I. Danilchuk, D.E.Kish, J.L.Smith.-ЩЕЕ

54. Pinter I. Novel permalloy gapless propagation circuit.-IEEE Trans, on Magn., 1980, v. MAG-16, No 5, p. 864-866.

55. Danilchuk I. Operational characteristics of a 103- bit garnet Y bar shift register. -J. Appl. Phys., 1971, v. 42, p. 1358-1359.

56. Bubble switch and circuit utilizing YY overlay/ F.Yamauchi, K.Yoshimi, S.Fujuwara, T.Furooya. IEEE Trans, on Magn., 1972, v. MAG-8, No 3, p. 372374.

57. Parzefall F., Littwin В., Metzdorf W. XX-bar, a new propagation pattern for magnetic bubbles.- IEEE Trans, on Magn., 1973, v. MAG-9, No 3, p. 293-295.

58. Bobeck A.H., Fisher R.F., Smith J.L. An overview of magnetic bubble domains-material-device interface.- AIP Conf. Proc. 1971, v. 45, No 5, p. 45-55.

59. Generation and propagation characteristics of T-bar circuits on orthoferrites.-Y.Kotera, R.Kinoshita, T.Namikata, Y.Nishimura.- IEEE Trans, on Magn., 1972, v. MAG-8, No 4, p. 673-674.

60. Magnetic bubble domain devices/ J.L.Archer, L.R.Tocci, P.K.George, T.T.Chen.-IEEE Trans, on Magn., 1972, v. MAG-8, No 4, p. 695-700.

61. Kempter K. Cylindrical-domain propagation by stray fields.- IEEE Trans, on Magn., 1972, v. MAG-8, No 4, p. 746-753.

62. Chen Y.S., Nelson T.J. The effect of spacing between garnet film and permalloy overlay circuit in magnetic bubble devices.- IEEE Trans, on Magn., 1972, v. MAG-8, No 4, p. 754-758.

63. Gergis J.S., George P.K., Kobajashi T. Gap tolerant bubble propagation circuits.-IEEE Trans, on Magn., 1976, v. MAG-12, No 6, p. 651-653.

64. A.c. 912064. Канал для продвижения цилиндрических магнитных доменов/ П.И.Бонигард, Ю.С.Чен, Д.Л.Смит. Опубл. в БИ, 1982, № 9.

65. А.с. 750558. Канал продвижения цилиндрических магнитных доменов/ Л.С.Ломов, Е.И.Ильяшенко Ю.И.Игнатенко и др. Опубл. в БИ, 1980, № 27.

66. А.с. 920840. Канал для продвижения цилиндрическихг,магнитных доменов/ Ю.И.Игнатенко, Л.С.Ломов, А.И.Юдичев и др. Опубл. в БИ, 1982, № 14.

67. Patent 4133045 (USA). Cilindrical domain memory/ L.Burkhard.- Publ. jan. 2, 1979.

68. Almashi G.S. Gap-tolerant half-disk bubble device margins.- IEEE Trans, on Magn., 1978, v. MAG-14, No 2, p. 40-46.

69. Matsutera H., Hidaka Y. Three dimensional continuum magnetostatic energy model analysis of 2 pm bubble propagation asymmetric chevron patterns.- IEEE$ ' Trans, on Magn., 1980, v. MAG-12, No 6, p. IEEE Trans, on Magn., 1976, v. MAG-16, No 5, p.852-854.

70. Patent 4470132 (USA). Magnetic bubble memory device/ S.Matsumoto, M.Hiroshima.- Publ. sept.4,1984.

71. Study of less-than-4 p m period permalloy propagation track using a new narrow-gap delineation technique/ Y.Yonekura, T.Yanase, T.Majima, H.Watanabe.- IEEE Trans, on Magn., 1985, v. MAG-21, No 5, p. 1684-1686.

72. Processing techniques for permalloy field access bubble devices with 5 m cell periods and submicron gap withs/ P.P.Sethna, R.E.Fontana, Ir, T.G.W.Blake, D.C.Bullock.- J. Appl. Phys., 1982, v.53, No 3, p. 2534-2536.

73. Ш 79. Arnold W.F. Bubble up: megabits that don t forget.- Electronic Business, November 1983, p. 218-220.

74. Washburn H., Silverman P. A mulplexed 4 Mbit bubble memory device.- J. Sol.-St. Circuits, 1984, v. SC-18, No 5, p. 567-571.

75. Scaling of permalloy propagators for bubble devices/ M.Courtoy, J.Kelly, A.Lee et al.- IEEE Trans, on Magn., 1984, v. MAG-20, No 5, p. 1078-1080.

76. Design of 2 pm-period minor loops in hibrid bubble memory/ M.Ohashi, T.Mijashita, Y.Sato et al.- IEEE Trans, on Magn., 1985, v. MAG-21, No 5, p. 1709-1711.

77. Patent 4470132 (USA). Magnetic bubble memory/ N.Kodama, R.Suzuki, M.Takeshita, Y.Sugita.- Publ. june 5, 1984.

78. H.Umezaki, N.Kodama, R.Suzuki, Y.Sugita. Fabrication Process for Ion-Implanted and Permalloy Hybrid Magnetic Bubble Memory Devices. . IEEE Trans. MAG-224, p. 2226-2234,1988.

79. N.Kodama, T.Toyooka, M.Takeuchi, R.Suzuki. A new junction design on a permalloy corner pattern "for ion-implanted and permalloy hybrid bubble memory devices. IEEE Trans. MAG-28, p. 1978-1982, 1992.

80. Новиков В.И., Чиркин Г.К. Влияние отталкивающего магнитного полюса на движение ЦМД.- IV Всесоюзная школа-семинар по доменным и магнитооптическим запоминающим устройствам/ Батуми, 21-30 октября 1981 г. /: Тезисы докладов, Тбилиси, 1981, с.79.

81. А.с. 748507. Канал для продвижения цилиндрических магнитных доменов/ Л.С.Ломов, В.И.Новиков, Е.П.Паринов и др. Опубл. в БИ, 1980, № 26.

82. А.с. 706879. Канал продвижения цилиндрических магнитных доменов/ Л.С.Ломов, А.И.Юдичев.- Опубл. в БИ, 1979, № 48.

83. Patent 4355373 (USA). Magnetic bubble memory/ A.H.Bobeck. Publ. oct. 19, 1982.

84. Patent 4486858 (USA). Magnetic bubble memory device/ Y.Takeyasu,

85. A.Masashi.- Publ. dec. 4,1984.

86. А.с. 1178233. Канал для продвижения цилиндрических магнитных доменов/

87. B.И.Новиков.- Зарегистрир. 8.05.1985.

88. Design and characteristics for A 4 p m period permalloy bubble device/ K.Yamagishi, T.Yanase, M.Amatsu et al.- IEEE Trans, on Magn., 1983, v. MAG-19, No 5, p. 1853-1858.

89. Six micrometer period wide-gap permalloy magnetic bubble devices/ L.M.F.Chirovsky, A.H.Bobeck, P.I.Bonyhard et al.- IEEE Trans, on Magn., 1985, v. MAG-21, No 5, p. 1675-1680.

90. A.c. 805840. Канал для продвижения цилиндрических магнитных доменов/ Г.К.Чиркин, Л.С.Ломов, Ю.К.Миляев, В.И.Новиков, В.А.Скиданов и др.-Зарегистрир. 14.10.1980.

91. Patent 4333163 (USA). Bubble memory with increased gap tolerance between propagation elements/P.K.George.- Publ. june 1,1982.

92. Patent 4086661 (USA)*. Cylindrical magnetic domain element/S.Matsuyama, I.Tanahashi, K.Imamura, T.Majima.- Publ. apr. 25,1978.

93. Cohen M.S., Lee W.P., Sanders I.L. A contiguous-disk bubble memory without charged walls?- IEEE Trans, on Magn., 1979, v. MAG-15, No 6, p. 1654-1656.

94. Gergis I.S., Lee W.P., Sallee C.D. Complementary pennalloy bubble propagation structure.- IEEE Trans, on Magn., 1980, v. MAG-16, No 3, p. 497-501.

95. Sanders I.L., Kane S.M., Cohen M.S. I- jim bubble permalloy "contiguous-disk" devices.- J. Appl. Phys., 1981, v. 52, No 3, p. 2374-2376.

96. George P.K., Archer J.L. Magnetization distributions, magnetostatic energy barriers, and drive fields for permalloy bars.- J. Appl. Phys., 1973, v. 44, No 1, p. 444-448.

97. Jones M.E., Enoch R.D. An experimental investigation of potential wells and drive fields in bubble domain circuits.- IEEE Trans, on Magn., 1974, v. MAG-10,No9,p. 832-835.

98. A.c. 853674. Канал для продвижения цилиндрических магнитных доменов/ А.П.Вахмистров, А.А.Гугнов.- Опубл. в БИ, 1981, № 29.

99. Элементная база для ЦМД устройств памяти высокой информационной плотности/ Е.И.Ильяшенко, С.Н.Матвеев, Н.И.Кармацкий и др.- Суздаль, окт. 1985 г./: Москва, 1985, с. 7-8.

100. Doyle W.D., Flannery W.E., Coleman J.A. Error rate measurements in bubble circuits on permalloy coated YEu garnet films.- AIP Conf. Proc., 1974, v.-18, p. 152-156.

101. Coren R.L. Shape demagnetizing effects in permalloy films.- J. Appl. Phys., 1966, v. 37, p. 230-233.

102. Copeland J.A. Magnetization of small permalloy circuit elements.- J. Appl. Phis. 1972, v. 43, No 4, p. 1905-1908.

103. George P.K., Hughes A.J. Bubble domain field access device modeling part I: the magnetization problem.- IEEE Trans, on Magn., 197$, v. MAG-12, No 3, p. 137-147.

104. George P.K., Hughes A.J. Bubble domain field access device modeling part II: device modeling.- IEEE Trans, on Magn., 1976, v. MAG-12, No 3, p. 148-159.

105. Петрова JI.О., Розенблат М.А. Математическое моделирование полей пермаллоевых управляющих аппликаций в ЦМД устройствах.- В книге:

106. Магнитные и магнитно-полупроводниковые элементы для переработки информации.- Москва, Наука, 1976, с. 163.

107. Ishak W., Delia Torre Е. Modeling of field access bubble devices.- IEEE Trans, on Magn., 1978, v. MAG-14, No 5, p. 1035-1042.

108. Druyvesteyn W.F., Tjaden D.L., Dorlejn J.W.F. Calculation of the stray field of a magnetic bubble with application to some bubble problems.- Philips Res. Rep., 1972, v.27, No 1, p. 7.

109. Петрова JI.О., Розенблат М.А., Антонов Л.И. Магнитостатическое взаимодействие пермаллоевых управляющих элементов с цилиндрическими магнитными доменами,- В книге: Доменные и магнитооптические запоминающие устройства.- Москва, Наука, 1977, с. 268.

110. Свойства цилиндрических магнитных доменов в полях элементов доменопродвигающих схем/ А.К.Андреев, Г.С.Кринчик, В.К.Раев, Г.Е.Ходенков.- .- В книге: Доменные и магнитооптические запоминающие устройства.- Москва, Наука, 1977 г.

111. Цыганов О.А. Математическое моделирование взаимодействия цилиндрических магнитных доменов и управляющего покрытия.- В книге: Магнитные и магнитно-полупроводниковые элементы для переработки информации.- Москва, Наука, 1981, с. 97-105.

112. Collins T.W., Cole R.W. A magnetic-bubble-device simulator.- IEEE Trans, on Magn., 1980, v. MAG-16, No 5, p. 846-851.

113. Петрова Л.О., Зиборов Э.С. Основы метода расчета полей рассеяния пермаллоевых аппликаций и энергии взаимодействия между ЦМД и аппликацией.- Вопросы радиоэлектроники, 1983 г., вьнО, стр. 27-31.

114. Doyle W.D., Casey М. The hysteretic properties of small soft magnetic bars.- AIP Conf. Proc. series, 1972, v. 10, p. 227-231.

115. Almasi G.$., Lin Y.S. Bubble domain devices.- IEEE Trans, on Magn., 1976, v. MAG-12, No 4, p. 160-201.

116. Ильяшенко Е.И., Матвеев С.Н. Оценка адекватности математической модели движения ЦМД экспериментальным результатам для элементов несимметричный шеврон и тапир/ Батуми, 1981/: Тез. докл. Тбилиси, 1981, с. 76-78.

117. Rossol R.E. Stroboscopic observation of cylindrical domain propagation in a T-bar structure.- IEEE Trans, on Magn., 1970, v. MAG-6, No 3, p. 500.

118. Kleparsky V.G., Rosenblat V.A., Romanov A.M. Bubble domain propagation dynamics in field-access permalloy driving circuits.- IEEE Trans, on Magn., 1975, v. MAG-11, No 5, p. 1130-1132.

119. Kobayashi Т., George P.K. Humphrey F.B. Dynamics of bubbles in field access devices studied using high speed optical sampling microscope.- IEEE Trans, on Magn., 1976, v. MAG-12, No 3, p. 201.

120. Optoelectrical study of bubble propagation in field access devices / E.I.Il'yashenko, S.N.Matveyev, N.I.Karmatski et al.- IEEE Trans, on Magn., 1979, v. MAG-15, No 4, p. 1120-1123.

121. ЦМД устройство на элементах тапир с квазипланарной структурой слоев/Е.И.Ильяшенко, Е.П.Паринов, С.Н.Матвеев, Г.К.Чиркин.-Микроэлектроника, 1984 г., т. 13, вып. 3, стр. 196-205.

122. George Р.К., Chen Т.Т. Magnetostatic potential wells and drive fields infield access bubble domain drive circuits.- Appl. Phys. Lett., 1972, v. 21, No 6, p. 263-264.

123. De Luca J.C., Malozemoff A.P. Dynamic method for characterizing potential wells of bubbles under charged walls.- IEEE Trans, on Magn., 1979, v. MAG-15, No 6, p. 1651-1653.

124. Vella Coleiro G.P., Tabor W.J. Measurement of magnetic bubble mobility in epitaxial garnet films.- Appl. Phys. Lett., 1972, v.21, No 1, p. 7-9.

125. Zhang S.J., Humphrey F.B. Potetial well of charged walls.- IEEE Trans, on Magn., 1982, v. MAG-18, No 6, p.1370-1372.

126. Schultz L.Ahn K.Y. Experimental investigation of the interaction potential of domain walls with localized stress fields in epitaxial garnet films.- J. Appl. Phys.,1979, v.50, No 11, p. 7862-7864.

127. Potential barrier study of the border-line defined by ion implantation in bubble garnets/ P.Pougnet, H.Jouve, P.Gerard, F.B.Humphrey.- J. Appl. Phys.,1982, v. 53, No 3, p.2513-2515.

128. Urai H. New method for potential well measurements using bubble runout in ion-implanted bubble devices.- IEEE Trans, on Magn., 1985, v. MAG-21, No 6, p.2676-2679.

129. Garnett G.W.,. Corner W.D. The formation of permanent states in permalloy overlays.- IEEE Trans, on Magn., 1981, v. MAG-17, No 6, p.2671-2676.

130. Tsang S., Decker S.K. Study of domain formation in small permalloy ф/ magnetoresistive elements.- J. Appl. Phys., 1982, v.53, No 3, p. 2602-2604.

131. Garnett G.W., Corner W.D. Domain sructure and magnetization processes in permalloy propagation elements.- J. Magn. and Magn. Mat., 1982, v.30, No 1, p. 11-26.

132. Баиров А.И., Кондратьев И.Н., Семин Г.Н. Особенности перестройки' доменной структуры узких пермаллоевых полосок в квазивращающихся магнитных полях/Суздаль, 1985/: Тез. докл. Москва, 1985, с. 57-58.

133. Семенов B.C. Исследование доменной структуры прямоугольной аппликации под действием внешнего поля/ Суздаль, 1985/: Тез. докл. Москва, 1985, с.55-56.

134. Studies Cf the domain structure of permalloy propagation "tapir" element/ •ф E.I.Il'yashenko, S.N.Matveyev, N.I.Karmatsky, I.Pinter.- ЩЕЕ Trans, on Magn.,1983, v.MAG-19,No5,p. 1850-1852.

135. Magnetization reversal study in permalloy bubble- propagation circuits with magneto-optical equipment of micron resolution/ G.S.Krinchik, E.E. Chepurova, U.N.Shamatov et al.- AIP Conf. Proc. series, 1975, No 24, p. 649-650.

136. Рандошкин В.В. Старостин Ю.В. Технология изготовления запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах.I

137. Радиоэлектроника за рубежом, НИИЭ и ИР, Москва, 1982 г.

138. Roman B.J., Nelson T.J., Smith J.L. Effect of conductor crossing on propagation margins.- IEEE Trans, on Magn., 1980, v. MAG-16, No 3, p. 489497.

139. Strauss W. A conductor crossing problem in magnetic bubble memory.- J. Appl. Phys., 1978, v. 49, p. 1897.

140. Гаевский A.B., Орлов Г.Н., Сидоров А.А. Сглаживание рельефа разделительного слоя в ЦМД-кристаллах/ Суздаль, 1985/: Тез. докл. Москва 1985, с. 45-46.

141. Fontana R.E., Bullock D.C., Singh S.K. Characteristics of a 1 Mbit/cm2 magnetic bubble memory.- IEEE Trans, on Magn., 1980, v. MAG-16, No 5, p. 1101-1105.

142. A.C. 760185., Переключатель цилиндрических магнитных доменов/ Р.Д.Иванов, JI.C.JIomob, В.И.Новиков и др.- Опубл. в БИ, 1980, № 32.

143. Patent 4020476 (USA). Magnetic bubble memories with nonobstructing crossing between conductor and permalloy patterns/ P.I.Bonyhard, J.L.Smith.-Publ. apr. 26, 1977.

144. Dishman J.M., Pierce R.D., Roman B.J. Interaction of domain walls with localized stress fields in magnetostrictive films.- J. Appl. Phys., 1974, v. 45, No 9, p. 4076-4083.

145. Hu S.M. Film-edge-induced stress in substrates.- J. Appl. Phys., 1979, v. 50, No 7, p. 4661-4666.

146. Gill H.S. Magnetic interaction between ion-implanted liquid phase epitaxially grown magnetic garnet films and patterned thin metallic films.- J. Appl. Phys., 1981, v.52, p. 369-372.

147. Effect of elastic properties of Si02-spacer on bubble pinning/ B.Stein, H.Callen, M.Casey, R.Josephs.- J. Appl. Phys., 1978, v.49, No 3, p. 1974-1976.

148. Gill H.S., George P.K., Tuxford A.M. Effect of spacer layer elastic properties on metallic thin films edge-induced stress gradients in bubble memory devices.-IEEE Trans, on Magn., 1982, v. MAG-18, No 5, p. 1004-1007.

149. Horng C.T., Schwenker R.O. Effect of conductor passivation on bubble propagation in contiguous disk devices.- J. Appl. Phys., 1981, v.52, No 3, p. 23832385.

150. Темерти Г.Ф., Нецветов В.И., Службин Ю.А. Влияние механических напряжений на область устойчивой работы запоминающих устройств с токовым управлением/ Суздаль, 1985/: Тез. докл., Москва, 1985, с. 49-50.

151. H.Umezaki, S.Isomae, T.Sato, T.Toyooka, and R.Suzuki. Analysis and reduction of conductor stress in magnetic bubble memory devices. J. Vac. Sci. Technol., A8(l), Jan/Feb 1990, p. 73-78.

152. R.C.Minnick, P.T.Baily, R.M.Sandfort, W.L.Semon. Magnetic Bubble Logic. WESCONProc., 8/4, p. 15-18, 1972.

153. Е.В.Карасев, В.С.Потапов. Доменорасщепляющее устройство. А.с. № 446110 (СССР), опубл. в БИ № 37, 1974 г.

154. В.В.Абрамов, Е.А.Иванов, Ю.Д.Розенталь. Элемент пересечения. А.с. № 510749 (СССР), опубл. в БИ№ 14,1976 г.

155. R.M.Sandfort, R.R.Burke. Logic functions for magnetic bubble devices. IEEE Trans, on Magn., v. MAG-7, N 3,1971.

156. В.Г.Редько. Принципы создания нейросхем магнитной микроэлектроники. Докторская диссертация. Москва, Гос. НИИ физических проблем им. Ф.В.Лукина, 1994 г.

157. W.P.Webster. Artificial neural networks and their application to weapons. Naval Engineering Jornal, v. 109, N 3,1991.

158. M.Yasumada et al. A self-learning digital neural network using wafer-scale LSI. IEEE Journal of Solid State Circuits, v. 28, N 2,1993.

159. Нейроподобные сети и нейрокомпьютеры. Под редакцией Э.М.Куссуля и др. Киев, Институт кибернетики им. В.М.Глушкова, 1991 г.

160. Куссуль Э.М., Байдык Т.Н. Структура нейронных ансамблей. Нейрокомпьютер, № 1, 1992 г., с. 16-23.

161. D.J.Willshaw, O.P.Beneman, H.C.Longuet-Higgins. Nonholografic associative memory. Nature, v. 222, N 5197, p. 960-962, 1969.

162. В.А.Скиданов, В.В.Костылев. Контроль функциональных, слоев в ЦМД-технологии. Депонировано в ЦНИИ "Электроника", N 4522,1987 г.

163. L.E.Helseth, R.W.Hansen, E.I.Il'yashenko, M.Basiljevich, T.H.Johansen. Faraday rotation spectra of bismuth-substituted ferrite garnet films with in-plane magnetization. Phys. Rev. B, v. 64, 174406, 2001.

164. F.Laviano, D.Botta, A.Chiodoni, R.Gerbaldo, G.Ghigo, L.Gozzelino,S.Zandella, E.Mezzetti. An improved method for quantitative magneto-optical analysis of superconductors. Supercond. Sci. Technol. V. 16, p.71-79, 2003.

165. А.К.Звездин, В.А.Котов. Магнитооптика тонких пленок. Москва, Наука, 1988 г.

166. V.A. Skidanov. The measurement of the magnetized particle stray field distribution. The abstracts of NATO Research Workshop on Magneto-Optical Imaging. Bergen, Norway, August 2003.

167. Kurtzig A.J. Interaction of magnetic domain walls with twin and grain boundaries in orthoferrites.- IEEE Trans, on Magn., 1970, v. MAG-6, p. 497-500.

168. Nakagava Т., Namikata T. Rapid detection of defects in LPE bubble crystals.-IEEE Trans, on Magn., 1974, v. MAG-10, p. 488-491.

169. Кандаурова Г.С., Васьковкий В.О. Локальная коэрцитивность доменных границ. ФММ, 1980, т. 49, вып. 4, с. 744-755.

170. Schults L. Elementary interaction of a domain wall with individual dislocations in magnetic garnet films.-J. Magn. and Magn. Mat., 1979, v. 13, No 1-2, p. 251. 253.

171. Козлов Н.П., Скиданов B.A., Чиркин Г.К. Потенциальная энергия ЦМД в поле пермаллоевой аппликации.- IV Всесоюзный семинар «Физическиесвойства и применение ЦМД в приборостроении»/. Москва, окт. 1980/: Тез. докл. Москва, 1980, с. 48.

172. Н.П.Козлов, В.Г.Редько, В.А.Скиданов, Г.К.Чиркин. Экспериментальныйметод определения энергии взаимодействия ЦМД с пермаллоевой аппликацией. Письма в ЖТФ, 1981, т. 7, вып. 12, с. 751-754.

173. В.А.Скиданов. Измерение профиля магнитостатической ловушки ЦМД, образованной пермаллоевой аппликацией, в эпитаксиальной феррит-гранатовой пленке.

174. Микроэлектроника, т. 17, вып. 2, 1988 г.

175. Hubert A. Micromagnetics of ion-implanted garnet layers.- IEEE Trans, on Magn., 1984, v. MAG-20, No 5, p.p. 1816-1821.

176. В.А.Скиданов. Размеры и плотность размещения частиц и форма петли гистерезиса массива магнитных аппликаций. XYI Международная Школа-семинар "Новые магнитные материалы микроэлектроники", Сб. трудов, ч. 2, М: МГУ, 1998, с. 476-477.

177. Совершенствование конструкции и технологии изготовления микросхемы Л1605РЦ1 с целью увеличения выхода годных с 12 до 45 %. ОКР "Мера-2Т",

178. Гос. регистр. № Ф37114, 1990 г.

179. Разработка аппаратуры и методов исследования элементов ЦМД-микросхем. НИР "Метрика-2",

180. Гос. регистр. № У117631, 1994 г.

181. В.А.Скиданов, Ю.К.Миляев. Устройство для считывания цилиндрических магнитных доменов. А.с. 1015434.1. Зарегистр. 3.01.1983.

182. В.А.Скиданов. Закономерности взаимодействия доменов с аппликациями и характеристики каналов продвижения ЦМД в ЗУ с пермаллоевой элементной базой. Кандидатская диссертация, Москва, 1987 г.

183. В.А.Скиданов. Влияние величины зазора на ОУР пермаллоевого канала продвижения ЦМД. "Элементы и устройства на ЦМД и ВБЛ", Сборник тезисов докладов Всесоюзного семинара в г. Симферополе, сент. 1987, Москва, 1987.

184. В.А.Скиданов. Канал продвижения цилиндрических магнитных доменов. Патент РФ № 2029392, БИ № 5, 1995 г.

185. А.Д.Кривоспицкий, А.А.Окшин, А.А.Орликовский, Ю.Ф.Семин, В.А.Скиданов. Технология самосовмещения для ЗУ ЦМД с пермаллоевой элементной базой Микроэлектроника, № 4, т. 26,1997, с. 272-277.

186. Совершенствование конструкции и технологии изготовления микросхемы

187. Л1605РЦ1 с целью увеличения выхода годных с 4,5 до 12 %. ОКР "Мера-IT",

188. Гос. регистр. № Ф30795, 1988 г.

189. Разработка изделия Ц емкостью 512 у.е. НИР "Мера-6", Гос. регистр. № Ф30222,1987 г.

190. Разработка интегральной микросхемы на ЦМД емкостью 1М. НИР "Мера-2", Гос. регистр. №Ф16552, 1982 г.

191. Разработка микросхемы на ЦМД диаметром 3 мкм емкостью 256 Кбит. ОКР "Мера-Г', Гос. регистр. № Ф15932, 1982 г.

192. Разработка аппаратуры и методов исследования динамических параметров элементов ЦМД-микросхем. НИР "Метрика-1С", Гос. регистр. № У95914, 1984 г.

193. Разработка и внедрение технологического процесса изготовления•фотошаблонов для изделий Ц топологической емкостью 128 у.е. ОКР "Мозаика-2Ш", Гос. регистр. № Ф32242,1988 г.

194. Разработка и внедрение базового технологического процесса изготовления кристалла изделий Ц топологической емкостью 128 у.е. ОКР "Мозаика-2Т", Гос. регистр. № Ф32252, 1988 г.

195. Разработка алгоритмов и математического обеспечения для автоматизированного контроля и обработки информации в технологическом маршруте изготовления изделий Ц. ОКР "Мозаика-2М", Гос. регистр. № Ф32204, 1989 г.

196. Разработка изделий Ц на кристалле общей площадью более 2 см . ОКР "Мозаика-2", Гос. регистр. № Ф32241,1988 г.

197. В.А.Скиданов, Л.А.Игнатьева. Кристаллическое совершенство и дефектность эпитаксиальных феррит-гранатовых структур. Труды XIY Школы-семинара "Новые магнитные материалы микроэлектроники", ч. 3, Москва, МГУ, 1994, с. 87-88.

198. В.А.Скиданов,. В.П.Кулешов, О.В.Лебедева, АД£урина, В.А.Рябик. Канал продвижения цилиндрических магнитных доменов.

199. Авт. свид. № 1378677, 1987 г.

200. Скиданов В.А. Влияние механического напряжения в ГРЭС возле границ токовых элементов на доменопродвижение в ЦМД-кристаллах.-Электронная техника, сер. 3 «Микроэлектроника», 1987, вып. 1 (121), с. 21.

201. В.А.Скиданов, Г.К.Чиркин.- Канал для продвижения ЦМД. А.с. 890437. Опубл. в БИ, 1981, №46.

202. Скиданов В.А. Влияние механического напряжения на доменную структуру феррит-гранатовой пленки вблизи границы немагнитной металлизации. ЖТФ, 1986, т. 56, вып. 2, с. 379-382.

203. Прохоров И.А., Захаров Б.Г. Рентгеноструктурные исследования совершенства монокристаллов галлий-гадолиниевого граната.-Электронная техника, сер. Материалы, 1977, вып. 6, с. 43-48.

204. Hagedorn F.B. Instability of an isolated straight magnetic domain wall/- J. Appl. Phys., 1970, v. 41, p. 1161-1162.

205. J.P. Kersusan, P.Gerard, J.P.Gailliard, H.Jouve. Determination of the stress profile in ion-implanted garnets/ IEEE Trans, on Magn., 1981, v. MAG-17,1. No 6, p. 2917-2919.

206. Timoshenko S.P., Goodier J.N. Theory of elasticity.- New York, McGraw-Hill, 1970.

207. А.В.Антонов, Е.С.Лабутин, В.Г.Подужайло, В.Г.Редько, В.А.Скиданов, А.И.Юдичев. Запоминающее устройство на вертикальных блоховских линиях. Авт. свид. 1344114 1987 г.

208. Д.Д.Спиваков, Р.Д.Иванов, А.В.Сурина, В.А.Скиданов. Носитель информации. А.с. 948257. Приоритет от 6.01.81, зарегистрировано 1.04.82.

209. А.Д.Кривоспицкий, В.А.Скиданов, Д.Д.Спиваков. Рентгеношаблон. Авт. свид. № 1586462,1988 г.

210. В.А.Скиданов. Р.А.Айнетдинов А.Г.Егазаров Ю.К.Миляев. Диагностика функционально слабых узлов в кристаллах ЗУ на ЦМД. X Всесоюзный объединенный семинар по ЦМД/ВБЛ в Симферополе, Тезисы докладов, Москва, 1991 г.

211. В.А.Скиданов. Реплицирующий генератор цилиндрических магнитных доменов. Патент РФ № 2025794, БИ № 24,1994 г.

212. В.А.Скиданов. Элементы управления цилиндрическими магнитными доменами в запоминающих и логических ячейках энергонезависимой памяти. Электронная промышленность, № 3, с. 122-126, 2003 г.

213. В.Г.Редько, В.А.Скиданов. Нейроподобная ассоциативная память на основе цилиндрических магнитных доменов и вертикальных блоховских линий. Нейрокомпьютер, № 1, 1992, с. 71-75.

214. В.Г.Редько, В.А.Скиданов. Магнитный микроэлектронный нейрокомпьютер. Структурная схема. Нейрокомпьютер, № 1-2, 1993, стр. 37-44.

215. V.G.Redko, V.A.Skidanov. Magnetic bubble and Vertical Bloch-line Neural Associative Memory. RNNS/IEEE Simposium on Neuroinformatics and Neurocomputers, Rostov-on-Don, 1992, v. 1, pp. 580-590.

216. В.Г.Редько, В.А.Скиданов, О.В.Ургант. На пути микроэлектронной•реализации нейронных сетей с бинарными матрицами памяти. Труды Международной академии информатизации. Выпуск 2, Москва, 1997 г. с. 167-181.п