Надпровідний пристрій для запам’ятовування
Формула / Реферат
Надпровідний пристрій для запам'ятовування, що містить магнітні завихрення, електроди для запису та зчитування інформації, який відрізняється тим, що використовуються тривимірні магнітні завихрення, які розташовуються у шаруватому середовищі, що складається з тонких надпровідних та п'єзоелектричних плівок і міститься між обкладками конденсатора, які водночас є електродами для запису інформації.
Текст
Надпровідний пристрій для запам'ятовування, що містить магнітні завихрення, елеісгроди для запису та зчитування інформації, який відрізняється тим, що використовуються тривимірні магнітні завихрення, які розташовуються у шаруватому середовищі, що складається з тонких надпровідних та п'єзоелектричних плівок і міститься між обкладками конденсатора, які водночас є електродами для запису інформації Винахід відноситься до обчислювальної техніки і може знайти застосування при запису, зчитуванні та запам'ятовуванні інформації у електронно-обчислювальних машинах у якості оперативного пристрою для запам'ятовування ВІДОМІ пристрої для запам'ятовування на вихорах Абрикосова з надпровідними плівками, основані на запису інформації за принципом наявності або відсутності вихору в даній позиції, а просування вихорів здійснюється під впливом струму в надпровідній ПЛІВЦІ, або в струмкових аплікаціях [1, 2] Найбільш близьким аналогом пристрою, що заявляється вибраним як прототип, є пристрій для запам'ятовування, що містить область вихроутворення, джозефсонівський контакт, шини керування та зчитування інформації [3] Магнітні вихори генеруються в надпровідній ПЛІВЦІ під впливом проходження електричного струму у шині запису, коли величина магнітного поля плівки перевищує перше критичне поле Нсі При подальшому зростанні струму в шинах запису, зростає число вихорів деякого знаку, вони рухаються вздовж каналу просування до джозефсонівського контакту, це зводить до швидкого пониження величини критичного струму в контакті до нульового значення Цей стан в ДВІЙКОВІЙ системі реєструється, як |0> При подаванні, в шинах керування, протилежно спрямованого струму, генеруються вихори протилежного знаку, внаслідок чого вихори обох знаків притягуються один до одного та анігілюють При цьому, величина струму у джозефсонівському контакті є максимальною Цей стан реєструється, як |1> Інформація знімається шиною зчитування, що зв'язана з джозефсонівським контактом Загальними суттєвими ознаками відомого та приладу, що заявляється, є наявність надпровідних плівок, що містять магнітні вихори Швидкодія перемикання пристрою -10 9с Недоліком пристрою [3] є необхідність генерації та ліквідації вихорів і антивихорів при переході від одного стану до другого, просування їх вдовж визначеного каналу, наявність джозефсонівського контакту, як додаткового пристрою для зняття інформації Окрім цього, внаслідок підвищення величини струму в шинах для запису його значення швидко наближається до критичного, різко обмежуються можливості підвищення сили Лоренца, що діє на вихори, і це не дозволяє підвищити швидкодію пристрою в значній мірі, знижує к к д пристрою для запам'ятовування і, отже, його продуктивність та економічність В основу винаходу поставлена задача підвищення швидкість обробки інформації надпровідним пристроєм для запам'ятовування на основі принципово нового підходу Як результат цього збільшується швидкодія, спростовується конструкція та зменшуються габаритні розміри пристрою За рахунок цього підвищується к к д , його продуктивність та економічність Поставлена задача вирішується тим, що в основі роботи пристрою для запам'ятовування є ефект 3D - 2D вихрового переходу в надпровідниках 2 роду Суть ефекту полягає в тому, що коли в шаруватій структурі віддаль між надпровідними плівками d = 2£с (£с - довжина когерентності вздовж ю о ю ю 55205 кристалографічної С - осі), то для системи вихрових ЛІНІЙ енергетично вигідно утворювати трикутні грати з 3D - вихорів, котрі пронизують усі шари шаруватої системи Коли d > 2£с - то 3D - вихрові грати розпадаються на 2D- вихрові грати, кожні з яких незалежні від грат у інших надпровідних шарах Фазовий 3D - 2D вихровий перехід від трьохмірного вихрового стану до квазідвомірного супроводжується різким підвищенням густини критичного струму Наявність двох стійких станів для струму є основою винаходу Запропонована конструкція забезпечує підвищення швидкодії пристрою для запам'ятовування за рахунок того, що магнітні вихори не переміщуються вздовж приладу, не руйнуються і знов не генеруються Крім того зняття характеристик густини критичного струму робиться без спеціальних пристроїв, що зменшує габаритні розміри пристрою Суть запропонованого винаходу пояснюється кресленням на фігурі, на якій зображена схема надпровідного пристрою для запам'ятовування Пристрій містить багатошарову структуру з надпровідних плівок 1 з достатньо великою силою пінінгу, та шари 2 з п'єзоелектричного матеріалу, бажано з SiO, A1N і товщиною плівок 20 - 40А, у разі відсутності електричної напруги Для керування переходом з одного вихрового стану до другого (ввімкнення - вимикання) є електроди 3 і 4 Для читання інформації - електроди 5 і 6 Пристрій працює таким чином На першому етапі в пристрої генеруються грати з вихорів Абрикосова, наприклад, як результат імпульсу електричного струму їв через електроди 5 і 6, дія котрого породжує магнітне поле Н (Нсі < Н < НС2), де Н с і, та НС2 - нижче та верхнє критичні поля для шаруватої структури Цей робочий стан буде зберігатись при температурах Т < Тс (Тс критична температура надпровідної системи) та густини струму І Для переходу вихрових грат в другий стан є електроди 3 і 4 При подаванні електричної напруги, на корі, відбувається деформація п'єзоелектричних шарів 2 у напрямі перпендикулярному до шарів При видовженні вихрових ЛІНІЙ відбувається розпад вихрових ґрат таким чином, що в кожній з надпровідних плівок 1 існують незалежні двовимірні вихрові грати (3D-2D перехід) Цей стан в дворічній системі реєструється, як |1> Для читання інформації є електроди 5 і 6 Операція руйнування інформації відбувається дією зняття напруги (електричних зарядів) на електродах 3 і 4 Пристрій забезпечує швидкість перемикання ~10 1 2 с Джерела інформації 1 Patent USA 1980 Int С1 G11 С11/44 №4186441, 2 Shingo Uchara and Koichi Nagata Trapped Vortex Memory Cells Applied Physics Letters 39(12), 1981, 992-993 3 К Miyahara, M Mukaida, M Tokumitsu, S Kubo, and К Hohkawa Abncosoff Vortex Memory with improved Sensitivity and Reduced Write Current Levels IEEE Transactions on Magnetics Vol MAG23, №2, 1987, 875-878 Підписано до друку 03 04 2003 p Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюSuperconducting memory unit superconducting memory unit
Назва патенту російськоюСверхпроводниковое запоминающее устройство
МПК / Мітки
МПК: G11C 15/00, G11B 5/31
Мітки: запам'ятовування, надпровідний, пристрій
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-55205-nadprovidnijj-pristrijj-dlya-zapamyatovuvannya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Надпровідний пристрій для запам’ятовування</a>
Попередній патент: Спосіб одержання повних діаграм стану матеріалів
Наступний патент: Термостатичний змішувальний клапан водопровідного крана
Випадковий патент: Спосіб ретроспективного визначення малої дози опромінення пацієнта