[发明专利]数据存储设备和方法

权利要求书

1.一种磁性存储设备，包括：

多个数据承载纳米线，其由磁性材料制成且沿着第一方向延伸，所述数据承载纳米线与同样由磁性材料制成且沿着第二方向延伸的多个数据计时纳米线交叉，共同形成交叉结网络；

数据读入部分，其被布置为邻近于数据承载纳米线的各数据读入部分且可操作用于使数据承载纳米线中具有预定手性的畴壁的磁畴成核，其中，所述畴壁的手性对要存储的数据编码；

磁场源，其可操作用于生成在与数据计时纳米线对准和反对准之间交替的计时场，所述计时场用于通过连续地将数据承载畴壁从其被钉扎的交叉结中释放并促使其运动到其被再次钉扎的下一个交叉结来使所述数据承载畴壁沿着所述数据承载纳米线从一个交叉结运动到所述下一个交叉结；以及

数据读出部分，其被布置为邻近于数据承载纳米线的各数据读出部分并可操作用于感测所述数据读出部分中的畴壁的手性。

2.根据权利要求1所述的设备，包括另外的磁场源，所述另外磁场源可操作用于产生与所述数据承载纳米线对准的工作场，所述工作场用于帮助所述数据承载畴壁在交叉结之间沿着数据承载纳米线运动。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述数据读入部分包括多个成核场生成器，每个数据承载纳米线一个成核场生成器，所述成核场生成器中的每一个被布置为通过在所述读入部分处在数据承载纳米线中局部施加至少成核场的场来选择性地产生预定义手性的磁畴。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述数据读出部分包括多个磁场检测器，每个数据承载纳米线一个磁场检测器，所述磁场检测器中的每一个被布置为在所述数据读出部分处感测数据承载纳米线中的畴壁的手性。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其中，所述数据承载纳米线的尺度被确定为使得在其中形成的畴壁是横向畴壁，对数据进行编码的畴壁的手性因此是向上或向下。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的设备，其中，所述数据计时纳米线的尺度被确定为使得在其中形成的畴壁是横向畴壁。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的设备，其中，所述数据计时纳米线的尺度被确定为使得在其中形成的畴壁是涡旋畴壁。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，还包括计时畴生成部分，其被布置为邻近于所述数据计时纳米线的各计时部分且可操作用于使所述数据计时纳米线中的磁畴成核。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述计时畴生成部分可操作用于使预定手性的畴壁成核。

10.根据权利要求8或9所述的设备，其中，所述计时畴生成部分包括多个另外的成核场生成器，每个数据计时纳米线一个另外的成核场生成器，所述另外的成核场生成器中的每一个被布置为通过在所述计时部分处在数据计时纳米线中局部施加至少成核场的场来选择性地产生磁畴。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，还包括衬底，在所述衬底上，所述交叉结网络被布置为磁性层，所述磁性层由用于纳米线的磁性材料制成，并散布有非磁性材料岛，以将它们分开。

12.根据权利要求11所述的设备，还包括附加磁性层，该磁性层被彼此上下地布置，并通过非磁性层分开。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述磁性层和非磁性层对在所述数据承载纳米线的一侧以台阶式方式终止以形成沿着所述数据计时纳米线的方向延伸的阶梯。

14.根据权利要求13所述的设备，其中，终止以形成每个阶梯的磁性层在每一种情况下都是最下面的纳米线层。

15.根据权利要求13所述的设备，其中，终止以形成每个阶梯的纳米线层在每一种情况下都是最上面的纳米线层。

16.根据权利要求12所述的设备，其中，所述磁性层和非磁性层对在所述数据承载纳米线的两侧以台阶式方式终止以形成沿着所述数据计时纳米线的方向延伸的阶梯。

17.根据权利要求16所述的设备，其中，终止以形成每个阶梯的磁性层在一侧是最下面的纳米线层，而在另一侧是最上面的纳米线层。

18.一种用于将以磁畴编码的数据连续地存储在纳米线中的方法，由畴壁来限定每个磁畴的界限，并且所述纳米线沿着其长度具有多个交叉纳米线，沿着纳米线形成多个交叉结，该方法包括：

通过在纳米线的输入部分处使具有预定手性的畴壁的各磁畴成核来将数据的位流读入到纳米线中，其中，所述畴壁的手性对所述位进行编码；

提供在与所述交叉纳米线对准和反对准之间交替的计时场以通过连续地将畴壁从其被钉扎的交叉结释放并促使畴壁运动到其再次被钉扎的下一个交叉结来使畴壁及因此使位流沿着纳米线从一个交叉结运动到所述下一个交叉结；以及

通过在纳米线的输出部分处感测畴壁的手性而从纳米线读出位流。