一种信息存储装置及方法
【专利摘要】在本发明实施例中提供了一种信息存储装置及方法，该装置包括磁轨道，该磁轨道由多个磁畴组成，每个磁畴划分为至少两个磁性区；写入单元，设置于磁轨道上，通过写入单元在每个磁畴的至少两个磁性区中写入信息；读取单元，设置于磁轨道上，通过读取单元读取在每个磁畴的至少两个磁性区中写入的信息，从而实现了在磁轨道的一个磁畴中写入多个有效信息，增加了磁轨道的存储密度，提升了存储装置的存储容量。
【专利说明】一种信息存储装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子【技术领域】，尤其涉及一种信息存储装置及方法。
【背景技术】
[0002]近年来，对利用磁畴壁移动来存储数据的数据存储装置进行的研究已经增多。构成磁性体的微磁区域可以被称为磁畴，在磁畴中作为电子旋转的结果的磁矩的方向可以基本相同。可以利用磁性材料的形状和大小以及外部能量来适当地控制磁畴的大小和磁化极。磁畴壁可以指具有不同的磁极化的磁畴之间的边界区域,可以通过向磁性材料施加磁场或电流来移动磁畴壁。
[0003]如图1所示为现有技术中纳米磁轨存储装置的结构示意图，在图1中包括了磁轨道101、写入单元102以及读取单元103，其中该磁轨道101包含了多个磁畴104以及在磁畴之间的磁畴壁(在图中未示出)，当脉冲电流施加在磁轨道101上时，该磁畴104之间的磁畴壁将被移动，由于磁畴壁的移动导致了磁畴104的移动，这时磁畴104将按照脉冲电流的反方向移动，在磁畴104移动的过程中，设置在磁轨道101上的写入单元102将向磁畴104施加磁场，在外界磁场的影响下，磁畴104中的原磁场方向将发生旋转,此时就可以在磁畴104中记录“O”或“I”。
[0004]在完成信息写入之后，在脉冲电流的作用下，已被写入信息的磁畴104将移动至读取单元103所在位置，该读取单元103为磁阻传感器，在该读取单元103中包括自由层以及钉扎层，其中钉扎层中具有固定的磁场方向，而自由层受到外界磁场的影响而改变方向，自由层与磁轨道101较近，当磁畴104经过读取单元103时，该自由层的磁场方向将受到磁畴104中磁场的影响而改变，当自由层的磁场方向与钉扎层中的磁场方向一致时，磁阻传感器将呈现低阻态，此时读取单元103读取的信息为“0”，当自由层的磁场方向与钉扎层的磁场方向相反时，则磁阻传感器呈现高阻态，此时读取单元103读取的信息为“1”，这样就完成的了在磁轨道101中写入以及读取信息的过程。
[0005]但是，现有技术中的磁轨道101的每个磁畴104中只能存储“O”或“I”中的一位信息，导致磁轨道存储信息密度低。
【发明内容】
[0006]本发明实施例提供了一种信息存储装置及方法，用以解决现有技术中使用磁畴壁移动的信息存储装置的信息存储密度低的问题。
[0007]具体的技术方案如下:
[0008]第一方面本发明实施例提供了一种信息存储装置，包括:
[0009]磁轨道，所述磁轨道由多个磁畴组成，每个磁畴划分为至少两个磁性区；
[0010]写入单元，设置于所述磁轨道上，通过所述写入单元在每个磁畴的至少两个磁性区中写入信息；
[0011]读取单元，设置于所述磁轨道上，通过所述读取单元读取在每个磁畴的至少两个磁性区中写入的信息。
[0012]结合第一方面在第一种可能的实现方式中，所述每个磁畴中的至少两个磁性区中的每个磁性区具有相同的磁场方向。
[0013]结合第一方面在第二种可能的实现方式中，所述每个磁畴的至少两个磁性区中的每个磁性区由具有不同磁化阈值的材料形成，所述磁化阈值为改变磁性区中磁场方向所需的最小外界磁场强度。
[0014]结合第二种可能的实现方式在第三种可能的实现方式中，所述写入单元生成第一感应磁场P1，并通过所述第一感应磁场改变所述至少两个磁性区中的第一磁性区的磁场方向来将信息写入所述第一磁性区中，P1大于所述第一磁性区的磁化阈值K1 ;或
[0015]所述写入单元生成第二感应磁场P2,并通过所述第二感应磁场改变所述至少两个磁性区中的第一磁性区以及所述第二磁性区中的磁场方向来将信息写入到所述第一磁性区以及所述第二磁性区域中，P2大于第二磁性区的磁化阈值K2 ;或
[0016]所述写入单元先后生成第二感应磁场P2以及第一感应磁场P1，通过所述第二感应磁场改变所述至少两个磁性区中第一磁性区以及所述第二磁性区中的磁场方向来将待写入到第二磁性区的信息写入到所述第二磁性区中，并通过所述第一感应磁场再次改变所述第一磁性区中的磁场方向来将待写入到第一磁性区的信息写入到所述第一磁性区中，P2 >P1O
[0017]结合第一方面在第四种可能的实现方式中，所述写入单元包括至少两个写入元件，所述至少两个写入元件中的第一写入元件设置于所述至少两个磁性区中的第一磁性区的表面上，所述至少两个写入元件中的第二写入元件设置于所述至少两个磁性区中的第二磁性区的表面上，通过所述第一写入元件向所述第一磁性区内写入信息，通过所述第二写入元件向所述第二磁性区内写入信息。
[0018]结合第一方面在第五种可能的实现方式中，所述读取单元包括至少两个读取元件，所述至少两个读取元件中的第一读取元件设置于所述至少两个磁性区中的第一磁性区的表面上，所述至少两个读取元件中的第二读取元件设置于所述至少两个磁性区中的第二磁性区的表面上，通过所述第一读取元件读取所述第一磁性区中写入的信息，通过所述第二读取元件读取所述第二磁性区中写入的信息。
[0019]结合第一方面在第六种可能的实现方式中，所述装置还包括:
[0020]驱动单元，与所述磁轨道连接，向所述磁轨道输入脉冲电流，驱动所述磁畴中的至少两个磁性区中的每个磁性区同向移动。
[0021]第二方面本发明实施例提供了一种信息存储方法，包括:
[0022]检测到预定脉冲电流时，将磁轨道上包含的至少两个磁性区中的每个磁畴移动至写入单元对应的位置；
[0023]通过所述写入单元在所述至少两个磁性区中写入信息；
[0024]通过所述读取单元读取所述至少两个磁性区中写入的信息。
[0025]结合第二方面在第一种可能的实现方式中，所述至少两个磁性区中的每个磁性区具有不同磁化阈值，所述磁化阈值为改变磁性区中磁场方向所需的最小外界磁场强度。
[0026]结合第一种可能的实现方式在第二种可能的实现方式中，通过所述写入单元在至少两个磁性区中写入信息，包括:
[0027]通过所述写入单元生成的第一感应磁场改变所述至少两个磁性区中的第一磁性区磁场方向来将信息写入所述第一磁性区中，所述第一感应磁场的磁场强度大于所述第一磁性区的磁化阈值；或
[0028]通过所述写入单元生成的第二感应磁场改变所述至少两个磁性区中的第一磁性区以及第二磁性区中的磁场方向来将信息写入到所述第一磁性区以及所述第二磁性区域中，所述第二感应磁场的磁场强度大于所述第一磁性区以及所述第二磁性区的磁化阈值；或
[0029]通过所述写入单元先后生成第二感应磁场以及第一感应磁场，通过所述第二感应磁场改变所述第一磁性区以及所述第二磁性区中的磁场方向来将待写入到第二磁性区的信息写入到所述第二磁性区中，并通过所述第一感应磁场再次改变所述第一磁性区中的磁场方向来将待写入到第一磁性区的信息写入到所述第一磁性区中。
[0030]结合第二方面在第三种可能的实现方式中，通过所述读取单元读取所述至少两个磁性区中写入的信息，包括:
[0031]通过所述读取单元中的第一读取元件读取所述至少两个磁性区中的第一磁性区中与入的?目息；
[0032]通过所述读取单元中的第二读取元件读取所述至少两个磁性区中的第二磁性区中写入的信息。
[0033]在本发明实施例中提供了一种信息存储装置及方法，该装置包括磁轨道，该磁轨道包含了多个磁畴，每个磁畴都划分为至少两个磁性区；写入单元，设置于磁轨道上，通过写入单元在包含至少两个磁性区的磁畴中写入信息；读取单元，设置于磁轨道上，通过读取单元读取在每个磁畴的至少两个磁性区中写入的信息，也就是说在本发明实施例中该磁轨道上可以存储至少两位信息，从而实现了在磁轨道的一个磁畴中写入多个有效信息，增加了磁轨道的存储密度，提升了存储装置的存储容量。
[0034]进一步，本发明实施例中的信息存储装置中的写入单元可以调节自身生成的感应磁场，从而通过改变的感应磁场来将不同的信息写入到已划分的磁性区中，进而实现了不同信息的有效存储。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1为现有技术中磁轨道存储装置的结构示意图；
[0036]图2为本发明实施例中信息存储装置的结构示意图；
[0037]图3为本发明实施例中另一种信息存储装置的结构示意图；
[0038]图4为本发明实施例中读取单元的结构示意图；
[0039]图5为本发明实施例中另一种信息存储装置的结构示意图；
[0040]图6为本发明实施例中信息存储装置中另一种磁轨道的结构示意图；
[0041]图7为本发明实施例中另一种信息存储装置的结构示意图；
[0042]图8为本发明实施例中信息存储方法的流程图。
【具体实施方式】
[0043]下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解，本发明实施例以及实施例中具体技术特征只是对本发明技术方案的详细说明，而并不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的具体技术特征可以相互组合。
[0044]实施例一:
[0045]本发明实施例提供了一种信息存储装置，包括:
[0046]磁轨道，该磁轨道由多个磁畴组成，每两个磁畴之间包包含了磁畴壁(图中未示出)，每个磁畴划分为至少两个磁性区；
[0047]写入单元，该写入单元设置于磁轨道上，通过该写入单元在每个磁畴的至少两个磁性区中写入信息。
[0048]读取单元，设置于磁轨道上，通过该读取单元读取在每个磁畴的至少两个磁性区中写入的信息。
[0049]在下面的实施例中首先通过磁畴被划分为两个磁性区，即:如图2所示，在图2中每个磁畴202中分别包括了第一磁性区202a以及第二磁性区202b来说明的本发明技术方案。
[0050]具体来讲，在本发明实施例磁轨道201可以是多种结构，比如说可以是圆柱体、椭圆柱体或者是长方体结构，在本发明实施例中采用的是长方体结构，当然对于该磁轨道201的形状可以是直线形或者是“U”形或者是其他相似或者可行的形状结构，在本发明实施例的图2中采用的U形长方体结构进行说明，这种结构可以提高磁轨道201的信息存储密度。
[0051]在上述磁轨道201的结构基础上，在本发明实施例中磁畴202被划分为两个磁性部分，即:第一磁性区202a以及第二磁性区202b，该第一磁性区202a以及第二磁性区202b位于一个磁畴202的上下两个部分，这两个磁性区的形状大小可以完全相同，当然形状大小也可以不相同，这可以根据结构需求进行调整，在本发明实施例中该第一磁性区202a以及第二磁性区202b的形状大小近似相同，因此在图2中第一磁性区202a和第二磁性区202b重叠组成一个磁畴202，其中，该第一磁性区202a以及第二磁性区202b中的不会相互影响对方的磁场方向。
[0052]需要说明的是，磁轨道201的第一磁性区202a以及第二磁性区202b为不同材料形成的磁性区，也就是说第一磁性区202a以及第二磁性区202b由具有不同磁化阈值的材料形成，该磁化阈值为改变磁性区中磁场方向所需的最小外界磁场强度。
[0053]由于读取单元204读取的信息直接和磁畴202中磁场方向直接相关，因此通过改变磁畴202中的磁场方向就可以将信息写入到磁畴202中，因此在本发明实施例中通过不同的外界磁场强度就可以影响到第一磁性区202a和/或第二磁性区202b的磁场方向，从而通过这样的方式向第一磁性区202a以及第二磁性区202b中写入相同或者不同的信息，比如说在第一磁性区202a写入“O”或者“I”以及第二磁性区202b中写入“O”或者“ 1”，此时该在磁畴202中就存储了两个有效位，即:“00”、“01”、“10”、“11”，其中，该处的磁化阈值可以是磁各向异性常数或者是等同的参数。
[0054]在本发明实施例中由于第一磁性区202a和第二磁性区202b中具有不同的磁化阈值，因此通过该写入单元203将产生不同的感应磁场来将信息写入到第一磁性区202a以及第二磁性区202b中，具体的信息写入方式如下:
[0055]首先来讲，信息写入的前提条件是将磁畴移动至写入单元203对应的位置处，在本发明实施例与磁轨道201连接的驱动单元205会向磁轨道201施加一个预定的、满足条件的脉冲电流，在该脉冲电流的作用下磁畴202与相邻磁畴202之间的磁畴壁(图中未示出)脱钉移动，磁畴壁的移动就引起了磁畴的移动，通过驱动单元205就可以将待写入信息的磁畴202移动至写入单元203对应的位置。
[0056]首先需要说明的是第一磁性区202a的磁化阈值K1小于第二磁性区202b的磁化阈值K2，在该第一磁性区202a和第二磁性区202b中的磁场方向不被改变时，第一磁性区202a记录的有效位为“0”，第二磁性区202b记录的有效位也为“0”，也就是说初始状态下磁畴中记录的有效位为“00”，当然初始状态的也可以定义为“01”，并且第一磁性区202a以及第二磁性区202b中的磁场方向可以相同也可以不相同，为了使得信息的写入更加快速便捷，在本发明实施例中初始状态下，磁畴中记录的有效位为“00”，并且第一磁性区202a以及第二磁性202b中的磁场方向一致。
[0057]该写入单元203设置在第一磁性区202a的表面上，当该写入单元203需要在磁畴202中写入“ 10”时，则写入单元203将生成第一感应磁场P1，并通过第一感应磁场P1改变第一磁性区202a磁场方向来将信息写入到第一磁性区202a中，K1 < P1 < K2。
[0058]也就是说写入单元203生成的第一感应磁场只会影响到第一磁性区202a中的磁场方向，并不会影响到第二磁性区202b中的磁场方向，此时第一磁性区202a中记录的有效位为“1”，而第二磁性区202b中记录的有效位为“0”，此时该磁畴202中记录的两位有效位为“ 10”，这样写入单元203就实现了有效位“ 10”的写入。
[0059]当写入单元203需要在磁畴202中写入“ 11”时，写入单元203将生成第二感应磁场P2，通过第二感应磁场改变第一磁性区202a以及第二磁性区202b中的磁场方向来将信息写入到第一磁性区202a以及第二磁性区202b中，P2 > K2 > I。
[0060]也就是说写入单元203生成的第二感应磁场会影响第一磁性区202a以及第二磁性区202b中的磁场方向，由于第一磁性区202a以及第二磁性区202b中的磁场方向都发生改变，因此第一磁性区202a以及第二磁性区202b中都会记录有效位“ 1”，磁畴202中记录的两位有效位就为“ 11 ”，这样就完成了在磁畴202中写入信息“ 11 ”。
[0061]当写入单元203需要在磁畴202中写入“01”时，写入单元203将先后生成第二感应磁场P2以及第一感应磁场P1,首先通过第二感应磁场改变第一磁性区202a以及第二磁性区202b中的磁场方向，此时该第一磁性区202a以及第二磁性区202b中都写入了有效位“ I ”，但是此处并不是写入信息“ 11 ”，因此该写入单元203还将生成第一感应磁场，在第一感应磁场的影响下，第一磁性区202a的磁场方向将再次改变，此时第一磁性区202a中写入的信息有效位为“0”，这样写入单元203就完成了在磁畴202中写入有效位“01”，由此通过写入单元203可变的感应磁场可以任意的改变磁性区中的磁场方向，从而在磁性区中写入需要写入的信息。
[0062]当然，写入单元203生成的感应磁场必须要根据磁性区中的磁化阈值来确定，也就是说磁性区的材料不同，写入单元203所生成的感应磁场就不同。
[0063]除了上述写入信息的方式，在本发明实施例中还写入单元203还可以包括第一写入元件301和第二写入元件302 (如图3所示)，第一写入元件301设置于第一磁性区202a的表面上，第二写入元件302设置于第二磁性区202b的表面上，通过第一写入元件301向第一磁性区202a中写入信息，通过第二写入元件302向第二磁性区202b中写入信息，具体写入信息的方式如下:
[0064]首先需要说明的第一写入元件301产生的感应磁场只会改变第一磁性区202a中磁场方向，而并不会改变到第二磁性区202b中的磁场方向，当然第二写入元件202b产生的感应磁场也只会改变第二磁性区202b中的磁场方向，而并不会改变第一磁性区202a中磁场方向，具体实现第一写入元件301与第二写入元件302之间磁场的相互隔离可以是在第一磁性区202a与第二磁性区202b中添加特定材料制成的隔离层，从而可以隔离开第一写入元件301以及第二写入元件302所产生的磁场。
[0065]基于上述原理，当需要在磁畴202中写入“00”时，则第一写入元件301以及第二写入元件302都不产生感应磁场，此时磁畴202中写入的有效位就是“00”。
[0066]当需要在磁畴202中写入“01”时，则第一写入单元301产生感应磁场，通过感应磁场改变第一磁性区202a中的磁场方向，此时第二写入元件302将不产生感应磁场，此时就完成了有效位“01”的写入。
[0067]当需要在磁畴202中写入“10”时，则第一写入单元301将不产生感应磁场，此时第二写入元件302也将产生感应磁场，通过感应磁场来改变第二磁性区202b中的磁场方向，此时就完成了有效位“10”的写入。
[0068]当需要在磁畴202中写入“11”时，则第一写入单元301产生感应磁场，通过感应磁场改变第一磁性区202a中的磁场方向，此时第二写入元件302也将产生感应磁场，通过感应磁场来改变第二磁性区202b中的磁场方向，此时就完成了有效位“11”的写入。
[0069]在存在第一写入元件301以及第二写入元件302的实施例中，由于写入元件中的磁场只会影响到一个磁性区，因此第一磁性区202a和第二磁性区202b中的磁化阈值可以相同也可以不相同。
[0070]在写入单元203将信息写入到磁畴202中之后，该信息存储装置中的驱动单元205将继续驱动磁轨道201中的磁畴202移动至读取单元204所在的位置，该读取单元204会根据磁畴202中第一磁性区202a以及第二磁性区202b中的磁场方向确定出第一磁性区202a以及第二磁性区202b中所写入的信息。
[0071]具体来讲，该读取单元204具体可以采用磁隧道结磁阻元件(下面简称磁阻传感器)，该读取单元204的读取原理如下:
[0072]该读取单元204中包括了自由层401、钉扎层402以及设置于自由层401和钉扎层402之间的隔离层403 (如图4所示)，钉扎层402中具有固定的磁场方向，该磁场方向不会受到外界磁场的影响而改变，自由层401中的磁场方向为可变的磁场方向，该磁场方向会受到外界磁场的影响，当自由层401与钉扎层402的磁场方向一致时，该磁阻传感器将呈现低阻态，此时读取有效位为“0”，当自由层401中的磁场方向与钉扎层402中的磁场方向不相同时，该磁阻传感器将呈现高阻态，此时读取的有效位为“ I ”。
[0073]基于上述读取单元204的读取原理，该读取单元204中的自由层401将受到第一磁性区202a以及第二磁性区202b中磁场的影响，从而改变了自身的磁阻状态，根据这样的磁阻状态改变就可以读取第一磁性区202a以及第二磁性区202b中写入的信息，即:可以读取磁畴 202 中写入的 “00”，“01”，“ 10”，“11”。
[0074]上述的读取方式可以是单独的读取单元204完成两个磁性区中信息的读取，该读取方式可以是一个磁性区一个磁性区完成读取。
[0075]在本发明实施例中为了进一步提升读取单元204的读取速度，因此该读取单元204包括了第一读取元件501以及第二读取元件502 (如图5所示)，在图5中该第一读取元件501设置于第一磁性区202a的表面上，第二读取元件502设置于第二磁性区202b的表面上，很显然在本发明实施例中第一磁性区202a与第二磁性区202b存在一个重叠面，该第一读取元件501以及第二读取元件502不应该设置在该重叠面上。
[0076]第一读取元件501可以设置在第一磁性区202a的任一一个面上，第二读取元件502可以设置在第二磁性区202b的任——个面上，在图5中只是示出第一读取元件501与第二读取元件502关于磁轨道201对称的设置，并不说明只能是图5中的结构。
[0077]另外需要说明的是图4、图5中的磁轨道201都是“U”结构，在本发明实施例中该磁轨道201还可以是直线形结构，具体如图6所示。
[0078]在本发明实施例中提供了一种信息存储装置及方法，该装置包括磁轨道，该磁轨道包含了多个磁畴，每个磁畴分别包含第一磁性区和第二磁性区；写入单元，设置于磁轨道上，通过写入单元在每个磁畴的第一磁性区以及第二磁性区中写入信息；读取单元，设置于磁轨道上，通过读取单元读取第一磁性区和第二磁性区中写入的信息，也就是说在本发明实施例中该磁轨道上可以存储两位信息，比如说，可以在一个磁畴中存储以及读取“01”或者“ 10”或者“ 11”或者“00”有效位信息，从而实现了在磁轨道的一个磁畴中写入两个有效信息，增加了磁轨道的存储密度，提升了存储装置的存储容量。
[0079]进一步，本发明实施例中的信息存储装置中的写入单元可以调节自身生成的感应磁场，从而通过改变的感应磁场来将不同的信息写入到第一磁性区以及第二磁性区中，进而实现了不同信息的有效存储。
[0080]实施例二:
[0081]在实施例一中说明了一个磁畴202可以划分为两个磁性区的情况，在本发明实施例中还包括了一个磁畴202划分为多个磁性区的情况，比如说可以将一个磁畴202划分4个磁性区，下面以划分为4个磁性区的情况来说明。即:图7中的将一个磁畴划分为4个磁性区，第一磁性区701a、第二磁性区701b、第三磁性区701c、第四磁性区701d，在这4个磁性区中可以是每个磁性区都使用不同的磁性材料形成，当然也可以是两个磁性区使用相同的材料形成，两外两个磁性区使用其他的材料形成，简单的来讲就是第一磁性区701a和第三磁性区701c具有相同的磁化阈值，而第二磁性区701b和第四磁性区701d具有相同的磁化阈值。
[0082]在磁畴201被划分为4个磁性区的基础上，通过写入单元可以在4个磁性区中分别写入信息，比如说通过写入单元可以在第一磁性区701a和第二磁性区701b中写入有效位“00”、“01”、“ 10”、“ 11”，写入单元在第一磁性区701a以及第二磁性区701b中写入信息的方式与实施例一中的写入方式完全相同，此处就不再赘述，同时还可以在第三磁性区701c以及第四磁性区701d中写入有效位“00”、“01”、“10”、“11”，此处的信息写入方式与第一磁性区701a以及第二磁性区701b中写入信息的方式完全相同，此处就不再赘述，当然此处为了保证信息写入的准确性，写入单元中可以包含两个写入元件，其中一个写入元件702用于在第一磁性区701a和第二磁性区701b写入信息，而另外一个写入元件703用于在第三磁性区701c以及第四磁性区701d中写入信息，其写入信息的方式在实施例一中已说明，在此就不再赘述。
[0083]当在上述的4个磁性区中写入信息之后，该装置中的读取单元将写入到磁性区中的信息进行读取，当然，在将磁畴202划分为4个磁性区之后，该读取单元中就至少包含2个读取元件，其中一个读取元件704用于读取第一磁性区701a和第二磁性区701b写入信息，而另一一个读取元件705用于读取第三磁性区701c以及第四磁性区701d中写入信息，其读取信息的方式在实施例一中已经详细说明。
[0084]另外，在本发明实施例中读取单元还可以是包括4个读取元件，每个读取元件都负责读取一个磁性区中写入的信息，这样就能够保证每个磁性区中的信息都能够被快速准确的读取出来，读取元件相对于磁性区的位置关系以及磁性区中信息的读取方式在实施例一中已经说明，在此就不再赘述。
[0085]通过实施例一以及实施例二可以说明，在本发明实施例中磁轨道的一个磁畴可以划分为多个磁性区，比如说可以划分为2个磁性区以及4个磁性区，当然基于本发明实施例中的思路也可以将一个磁畴划分为3个磁性区或者是5个或者是6个磁性区，其具体的划分磁性区的方式可以根据需求进行调整，然后可以在划分好的磁性区中都写入信息，这样极大的提升了磁畴中信息的存储量，提升了磁畴的利用率。
[0086]实施例三:
[0087]对应本发明实施例中一种信息存储装置，本发明实施例还提供了一种信息存储方法，如图8所示为本发明实施例中一种信息存储方法的流程图，该方法包括:
[0088]步骤801，检测到预定脉冲电流时，将磁轨道上包含至少两个磁性区的每个磁畴移动至写入单元对应的位置。
[0089]步骤802，通过写入单元在所述至少两个磁性区中写入信息。
[0090]步骤803，通过读取单元读取至少两个磁性区中写入的信息。
[0091]首先来讲，本发明实施例中的信息存储方法应用于一存储装置中，该存储装置包括了存储信息的磁轨道、写入信息的写入单元以及读取信息的读取单元，在该磁轨道上包含了多个磁畴，每个磁畴被划分为至少两个不同的磁性区，在预定的脉冲电流的作用下，磁畴与相邻磁畴之间的磁畴壁将移动，这样就使得磁畴在磁轨道上移动。
[0092]因此，通过预定的脉冲电流可以将磁畴移动至写入单元对应位置，然后写入单元将生成感应磁场来改变至少两个不同的磁性区中第一磁性区以及第二磁性区中的磁场方向，由于第一磁性区以及第二磁性区是由不同的材料做成，因此第一磁性区与第二磁性区具有不同磁化阈值，该磁化阈值为改变磁性区中磁场方向所需的最小外界磁场强度。
[0093]由于第一磁性区和第二磁性区中的磁化阈值并不相同，因此可以通过写入单元产生不同的感应磁场来改变磁性区中的磁场方向，进而在磁性区中写入信息，具体方式如下:
[0094]首先来讲，在初始状态下第一磁性区与第二磁性区中的磁场方向相同，在没有外界磁场的影响下，第一磁性区中写入的信息为“0”，第二磁性区中写入的信息也为“0”，也就是说在写入单元没有施加外界磁场的条件下，包含第一磁性区以及第二磁性区的磁畴的写入信息为“00”。
[0095]当写入单元需要在磁畴中写入“10”时，通过写入单元生成第一感应磁场改变第一磁性区磁场方向来将信息写入第一磁性区中，所述第一感应磁场的磁场强度大于第一磁性区的磁化阈值小于第二磁性区的磁化阈值，也就是写入单元只改变第一磁性区中的磁场方向，从而完成“10”的写入。
[0096]当写入单元需要在磁畴中写入“11”时，通过写入单元生成第二感应磁场改变第一磁性区以及第二磁性区中的磁场方向来将信息写入到第一磁性区以及第二磁性区中，第二感应磁场的磁场强度大于第一磁性区以及第二磁性区的磁化阈值。
[0097]当写入单元需要在磁畴中写入“01”时，通过写入单元先后生成第二感应磁场以及第一感应磁场，通过第二感应磁场改变第一磁性区以及第二磁性区中的磁场方向来将信息写入到第二磁性区中，并通过第一感应磁场再次改变第一磁性区中的磁场方向来将信息写入到第一磁性区中。
[0098]在本发明实施例中提供了一种信息存储装置及方法，该装置包括磁轨道，该磁轨道包含了多个磁畴，每个磁畴都划分为至少两个磁性区；写入单元，设置于磁轨道上，通过写入单元在包含至少两个磁性区的磁畴中写入信息；读取单元，设置于磁轨道上，通过读取单元读取在每个磁畴的至少两个磁性区中写入的信息，也就是说在本发明实施例中该磁轨道上可以存储至少两位信息，从而实现了在磁轨道的一个磁畴中写入多个有效信息，增加了磁轨道的存储密度，提升了存储装置的存储容量。
[0099]进一步，本发明实施例中的信息存储装置中的写入单元可以调节自身生成的感应磁场，从而通过改变的感应磁场来将不同的信息写入到已划分的磁性区中，进而实现了不同信息的有效存储。
[0100]本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0101]这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0102]这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0103]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0104]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种信息存储装置，其特征在于，包括: 磁轨道，所述磁轨道由多个磁畴组成，每个磁畴划分为至少两个磁性区； 写入单元，设置于所述磁轨道上，通过所述写入单元在每个磁畴的至少两个磁性区中写入信息； 读取单元，设置于所述磁轨道上，通过所述读取单元读取在每个磁畴的至少两个磁性区中写入的信息。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述每个磁畴中的至少两个磁性区中的每个磁性区具有相同的磁场方向。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述每个磁畴的至少两个磁性区中的每个磁性区由具有不同磁化阈值的材料形成，所述磁化阈值为改变磁性区的磁场方向所需的最小外界磁场强度。
4.如权利要求3述的装置，其特征在于，所述写入单元生成第一感应磁场P1,并通过所述第一感应磁场改变所述至少两个磁性区中的第一磁性区的磁场方向来将信息写入所述第一磁性区中，P1大于所述第一磁性区的磁化阈值K1 ;或 所述写入单元生成第二感应磁场P2,并通过所述第二感应磁场改变所述至少两个磁性区中的第一磁性区以及第二磁性区中的磁场方向来将信息写入到所述第一磁性区以及所述第二磁性区域中，P2大于第二磁性区的磁化阈值K2 ;或 所述写入单元先后生成第二感应磁场P2以及第一感应磁场Pl，通过所述第二感应磁场改变所述至少两个磁性区中第一磁性区以及第二磁性区的磁场方向来将待写入到第二磁性区的信息写入到所述第二磁性区中，并通过所述第一感应磁场再次改变所述第一磁性区中的磁场方向来将待写入到第一磁性区的信息写入到所述第一磁性区中，P2 > Pi。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述写入单元包括至少两个写入元件，所述至少两个写入元件中的第一写入元件设置于所述至少两个磁性区中的第一磁性区的表面上，所述至少两个写入元件中的第二写入元件设置于所述至少两个磁性区中的第二磁性区的表面上，通过所述第一写入元件向所述第一磁性区内写入信息，通过所述第二写入元件向所述第二磁性区内写入信息。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述读取单元包括至少两个读取元件，所述至少两个读取元件中的第一读取元件设置于所述至少两个磁性区中的第一磁性区的表面上，所述至少两个读取元件中的第二读取元件设置于所述至少两个磁性区中的第二磁性区的表面上，通过所述第一读取元件读取所述第一磁性区中写入的信息，通过所述第二读取元件读取所述第二磁性区中写入的信息。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括: 驱动单元，与所述磁轨道连接，向所述磁轨道输入脉冲电流，驱动所述磁畴中的至少两个磁性区中的每个磁性区同向移动。
8.一种信息存储方法，其特征在于，包括: 检测到预定脉冲电流时，将磁轨道上包含至少两个磁性区的每个磁畴移动至写入单元对应的位置； 通过所述写入单元在所述至少两个磁性区中写入信息； 通过所述读取单元读取所述至少两个磁性区中写入的信息。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述至少两个磁性区中的每个磁性区具有不同磁化阈值，所述磁化阈值为改变磁性区中磁场方向所需的最小外界磁场强度。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，通过所述写入单元在所述至少两个磁性区中写入信息，包括: 通过所述写入单元生成的第一感应磁场改变所述至少两个磁性区中的第一磁性区磁场方向来将信息写入所述第一磁性区中，所述第一感应磁场的磁场强度大于所述第一磁性区的磁化阈值；或 通过所述写入单元生成的第二感应磁场改变所述至少两个磁性区中的第一磁性区以及第二磁性区中的磁场方向来将信息写入到所述第一磁性区以及所述第二磁性区域中，所述第二感应磁场的磁场强度大于所述第一磁性区以及所述第二磁性区的磁化阈值；或 通过所述写入单元先后生成第二感应磁场以及第一感应磁场，通过所述第二感应磁场改变所述第一磁性区以及所述第二磁性区中的磁场方向来将待写入到第二磁性区的信息写入到所述第二磁性区中，并通过所述第一感应磁场再次改变所述第一磁性区中的磁场方向来将待写入到第一磁性区的信息写入到所述第一磁性区中。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，通过所述读取单元读取所述至少两个磁性区中写入的信息，包括: 通过所述读取单元中的第一读取元件读取所述至少两个磁性区中的第一磁性区中写入的信息； 通过所述读取单元中的第二读取元件读取所述至少两个磁性区中第二磁性区中写入的信息。
【文档编号】G11B5/39GK104464758SQ201310440053
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】林殷茵, 傅雅蓉, 杨凯, 杨伟, 王元钢, 赵俊峰 申请人:华为技术有限公司, 复旦大学