CN1826539A - 识别对象的方法和载有识别信息的标志 - Google Patents

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Abstract

一种识别具有识别信息的对象(50)的方法，所述识别信息用于校验对象的身份，所述方法包括：确定至少部分标志(500，501，502)的磁场(57)的至少一个特征，由此获得第一特定磁信号，其中标志(500，501，502)包括具有孔的基本上为非磁性的宿主材料，其中至少一些孔包含磁性材料，以及存储与所述第一特定磁信号相关的所述信号信息，所述存储的信号信息形成对象的识别信息。

Description

识别对象的方法和载有识别信息的标志
技术领域
本发明涉及一种识别具有识别信息的对象的方法，所述识别信息用于校验对象的身份。本发明还涉及一种载有识别信息的标志，其中该识别信息用于校验对象的身份。本发明还涉及一种载有该标志的对象。另外，本发明涉及一种制造对象识别系统的方法以及用于对象识别的系统。
背景技术
多年来，识别技术已经成为广泛关注和发展的领域。普通的识别方法依靠使用可读标志。这种标志的范围为从可见级的条形码和可机读的标志到显微级的放射性同位素和微米尺寸的塑料标志。
对识别技术持续关注的一个主要原因是以不安全的方式进行的交易引起的欺诈的发生。需要更安全的交易系统是显而易见的。例如，需要可靠地验证例如护照和驾照等个人资料、以及在交易时的例如ATM卡、信用卡、货币、支票等商业票据及其它商业交易票据。在另一个实例中，其对软件和娱乐产业是极为有利的，它能够唯一地标记例如压缩盘(CD)和数字多用盘(DVD)等产品，以防止盗版的使用。在另一个实例中，在例如宝石、艺术品和古董的高商业价值的物品的交易中，在开出信用证(issuecredit)之前，能够确认物品的身份对接收该物品的一方是至关重要的。在较一般的情况下，对于任何需要随后校验身份的物理对象，也需要廉价并可靠的验证系统。
已知几种识别方法，并在下面描述。
公知的识别方法是依靠在磁性条(也称为磁性条形码)中编码的信息。磁性条通常由放在树脂中的小磁性颗粒构成。可以将颗粒直接施加到卡中，或者使其进入塑料背衬上的条中，所述条被施加到卡上。通过在一个方向上磁化这些颗粒(例如铁颗粒)的区域来对条编码，即局部改变条中磁性颗粒的极性，以限定信息的位。通过沿条的长度改变编码的方向，将信息写入并存储在条中。这样，首先通过写入头将例如用户帐户号码的识别信息编程入磁条中，接着通过用读取头读出磁条来校验，然后让用户签署文件或单据以校验用户的身份。
该系统本身是不安全的，因为签字和磁条中编码的数据很容易伪造。而且，当将磁条靠近磁场时，磁性介质容易损坏。
已经提出了几种方法用于在磁条中产生安全的编码，用于这些方法的商标名包括：例如Watermark Magnetics、XSec、Holomagnetics、XiShield、ValuGuard和MagnaPrint。
Watermark Magnetics编码方法依靠颗粒取向的改变和对不同取向的相邻块之间的转变的检测。
美国专利5235166公开了一种依靠特定磁信号的相对位置的方法。具体而言，将信号波形中局部峰值点的准确位置中的偏离称为“抖动”，并用作磁性安全指纹。
在美国6328209中描述的美国钞票全磁系统在磁条上使用了一组可机读的全息图像，用于校验目的。
ValuGuard系统(美国专利4985614)利用了可记录磁性区的固有随机变化的和可检测的特征。
根据Indeck等提交的美国专利5546462和5920628，磁性介质的微观结构是微观特征的永久随机排列，所以，任何磁性介质的剩余噪声特征是唯一和确定的。为了用作安全特征，通过施加一个大的磁场，使磁性介质的区在一个方向上饱和，将引起的剩余磁化或获得的噪声存储为随后在交易中校验的识别信息。在美国专利5546462和5920628中公开的识别方法依靠来自磁性介质的总体磁信号内的小波动，所述磁性介质相关于对于磁性介质唯一的晶界和取向信息。如果磁极化、晶界或取向改变，这些波动将改变。磁性介质的磁信号将相应改变，由此导致识别信息丢失。另外，该方法具有难于准确关联的缺点。而且，依靠条的磁性历史来产生用于对象识别的剩余噪声。从而，如果磁性介质在另一磁场的影响下被再磁化，则将改变唯一的信号。
WO 01/025002 A1公开了胶体棒(colloidal rod)(纳米)颗粒及它们作为纳米条形码的使用。这些纳米颗粒通常为圆柱形，可以包括不同的金属，例如金、银、铂和镍。使用两步工艺来制造这些纳米颗粒。第一步，将金属电化学还原成具有圆柱孔的模板。第二步，将模板溶解以获得独立、分开的棒状纳颗粒。基于这样的过程，产生了具有由不同金属组成的部分的条形码状纳米颗粒。在相邻金属部分之间使用不同的反射率，以区分不同的纳米颗粒或条形码。这通过光学显微镜完成。
发明内容
在身份验证系统中仍然需要廉价和可靠的可选方案。因此本发明的一个目的是开发一种标记并识别个体对象的新方法和设备。本发明的另一个目的是提供一种廉价的标记系统，它不可能或很难被伪造，并且伪造成本高昂。
例如，通过具有各独立权利要求的特征的方法、标志和系统而实现了这些目的。
这些方法中的一个是识别具有识别信息的对象的方法，所述识别信息用于校验对象的身份。该方法包括
确定标志的至少部分的磁场(由其产生)的至少一个特征，由此获得第一特定磁信号，其中标志包括具有孔的基本上为非磁性的宿主材料，其中至少一些孔包含磁性材料，以及
存储与所述第一特定磁信号相关的所述信号信息，所述存储的信号信息形成对象的识别信息。
本发明的另一个方法是识别具有识别信息的对象的方法，所述识别信息用于校验对象的身份，所述方法包括：
确定标志的至少部分的电场或电磁场(由其产生)的至少一个特征，由此获得第一特定电或电磁信号，其中标志包括具有孔的基本上绝缘的宿主材料，其中至少一些孔包含基本上导电的材料，并且其中孔中的至少一些基本上导电的材料连接或耦合到电压源，以及
存储与所述第一特定电或电磁信号相关的所述信号信息，所述存储的信号信息形成对象的识别信息。
本发明的另一个方法是制造用于对象识别的系统的方法。该方法包括：
确定标志的至少部分的磁场的至少一个特征，由此获得第一特定磁信号，其中标志包括具有孔的基本上为非磁性的宿主材料，并且其中至少一些孔包含磁性材料，
存储与所述第一特定磁信号相关的信号信息，所述存储的信号信息形成将要识别的对象的识别信息。
本发明的另一个方法是制造用于对象识别的系统的方法，包括：
确定标志的至少部分的电场或电磁场的至少一个特征，由此获得第一特定电或电磁信号，其中标志包括具有孔的基本上电绝缘的宿主材料，其中至少一些孔包含基本上导电的材料，并且其中至少一些基本上导电的材料连接到电压源，以及
存储与所述第一特定电或电磁信号相关的信号信息，所述存储的信号信息形成将要识别的对象的识别信息。
本发明还提供一种载有识别信息的标志，所述识别信息用于校验对象的身份，所述标志包括具有孔的基本上为非磁性的宿主材料，其中至少一些孔包含磁性材料，以及至少一个涂层，其至少部分覆盖非磁性宿主材料的表面。
本发明还提供一种载有识别信息的标志，所述识别信息用于校验对象的身份，所述标志包括具有孔的基本上电绝缘的宿主材料，其中至少一些孔包含基本上导电的材料，以及至少一个涂层，其至少部分覆盖宿主材料的表面。
另外，本发明还提供一种具有载有识别信息的标志的对象，所述识别信息用于校验对象的身份，其中标志包括具有孔的基本上非磁性的宿主材料，其中至少一些孔包含磁性材料，以及至少一个涂层，其至少部分覆盖非磁性宿主材料的表面。
本发明还提供一种具有载有识别信息的标志的对象，所述识别信息用于校验对象的身份，其中标志包括具有孔的基本上电绝缘的宿主材料，其中至少一些孔包含基本上导电的材料，以及至少一个涂层，其至少部分覆盖宿主材料的表面。
本发明还提供一种用于对象识别的系统。该系统包括载有识别信息的标志，所述识别信息用于校验对象的身份，其中标志包括具有孔的基本上非磁性的宿主材料，其中至少一些孔包含磁性材料。该系统还包括读取系统，用于测量标志的至少一个磁特征。该读取系统还包括写入系统，用于在读取之前磁化标志。该系统还包括数据存储介质，用于存储对应于从至少一部分标志获得的磁信号的数据。该系统还用于与基于基本上为电绝缘宿主材料的标志结合，其中标志包括具有孔的基本上电绝缘的宿主材料，其中至少一些孔包含基本上导电的材料，其中至少一些所述基本上导电的材料连接到电压源。所述读取系统、写入系统和数据存储介质也可以是该系统的部分。
本发明是基于这样分发现：在多孔复合材料中存在(固有)或人为产生的无序性可以用于识别校验目的。通过将磁性材料引入多孔材料的孔中可以实现该目的。由这种材料制成的单独的标志的每一个都具有唯一的磁特征。例如，在美国专利5139884、5035960、Nielsch等的Journal ofMagnetism and Magnetic Materials 249(2002)234-240、或Sellmyer等的Journal of Physics：Condensed Matter 13，(2001)，R433-R430)中公开并描述了适当的复合材料。而且，如果在孔中使用能够产生电场或电磁场的材料，可以调节连接到孔中的材料的电压源以增强或产生来自标志的唯一特征信号。
使用这种多孔材料或任何其它合适的多孔材料，例如在此公开的沸石和III-V族材料，具有几个优点。
首先，可以快速和廉价地开发这些标志，它们的每一个具有唯一的指纹。第二，这些标志可以很小(100μm×100μm或更小)，并可以对肉眼来说基本上透明。第三，这些标志几乎不可能伪造。第四，因为只用部分原始指纹就足够用于校验，所以这些标志的指纹容许很大程度的损坏。第五，该技术可改变大小，具有几十纳米到微米范围的孔间距。另一个优点是：可以容易采用电流磁介质数据存储技术，例如数据存储带和硬盘技术，来读取指纹。另一个优点是，本发明描述的多孔复合材料在用于验证目的的用途为，在特定情况下，通过使深、高纵横比的孔垂直于标志表面，它可以提供强的偏离平面磁化。这具有双重优点，第一，提高了读取标志的磁性信号的容易度，第二，使标志更难伪造。而本发明另一个重要的优点是，它不必依赖存储的磁信息。而是，在本发明的一个实施例中，识别取决于磁信号的波动，所述磁信号取决于标志内单个磁元件之间的物理无序性。由于磁场不影响无序性，避免了由不需要的磁场引起的标志磁信号的破坏。这样，以这种方式存储的识别信息比基于上述常规的磁性条形码技术的磁存储信息更稳定。
通常，在本发明中可以使用至少基本上为非磁性(磁惰性)或基本上为电绝缘的任何多孔宿主材料。该宿主材料通常具有良好的机械、热和化学稳定性，以便使得孔中的材料到宿主材料其它区的迁移得到阻止或可忽略。另外，宿主材料的稳定性最小化了对孔中材料的氧化和不需要的化学改变。该性能使得从标志获得的磁、电或电磁信号保持唯一的可识别性。例如，适当的宿主材料可以包括多孔明矾石，其通过阳极化铝膜制备，如美国专利5139884、5035960或Nielsch等的supra中所述。所以，标志的宿主材料可以是氧化铝。
其它合适的宿主材料包括多孔聚合物膜(通常为两或三块共聚物，其中的一个组分已经被选择性地除去)或多孔半导电材料，例如多孔硅或多孔III-V材料(例如参见Fll等的Advanced Materials，15，183-198(2003))。适合于用作本发明中多孔宿主材料的III-V材料的实例包括GaAs、InP和AlAs。另一种合适的宿主材料是沸石。合适的沸石的实例包括任何一种沸石矿族的成分，例如斜发沸石、菱沸石、钙十字沸石、丝光沸石。其它合适得多孔材料包括无机氧化物，例如氧化硅、氧化锌和氧化锡。
如果识别对象的方法是基于对至少一个电或电磁特征的确定，那么合适的宿主材料的实例是电绝缘材料，例如氧化铝、多孔硅石、其它氧化物、聚合物膜和沸石。
在本发明中宿主材料包括空心管是可能的，例如碳纳米管。优选在第二宿主材料内浇入管。
从上面可以看出，获得多孔宿主材料的方法取决于所选择的材料。对本领域技术人员来说，沸石的制备是公知的(例如参见Cheetham等的Angewandte Chemie-International Edition 38，3269-3292(1999)和其中的参考文献)。如上所述，按照Foll等的描述可以获得半导电宿主材料。可以获得多种孔形成工艺以在例如氧化铝的宿主材料中产生孔，例如使用不同的酸的阳极化。
如果使用阳极化工艺来产生宿主材料的孔，根据用于产生宿主材料的阳极化工艺，可以调节孔直径。本领域技术人员已经了解用于获得不同孔尺寸的各个阳极化条件。首先，阳极化工艺可以在酸性条件下发生。可以使用的酸的实例包括硫酸、草酸、铬酸和磷酸，酸的浓度通常在0.1M到0.5M的范围内。第二，所施加的电压取决于所需的孔尺寸，其范围可以从用于小孔的15V一直到用于大孔的200V。为了获得直径在10-50nm的孔，可以使用0.2M的硫酸并施加15-25V的电压。为了获得30-100nm的孔，可以使用0.3M的草酸并施加30-80V的电压。为了获得100-500nm的大孔，可以使用0.3M的磷酸并施加120-200V的电压。通过改变阳极化的条件(例如施加电压；cf.Varghese等，J.Mat.Res.Vol.17No.5，2002年5月)和厚度、所用膜的纯度和组成，可以获得具有令人惊讶的无序化孔的金属氧化物宿主材料。
能够使用从大约10nm到微米范围的很宽范围的孔尺寸，以及几十纳米到微米范围(例如从20nm到500nm)的孔间距离，这给本发明的日常使用提供了灵活性。已经知道制造和微型结构化孔的方法，例如参见Li等的Journal of Applied Physics，84，(1998)，6023-6026。例如，对于不同的应用可以使用不同的孔尺寸。其中长期的安全性至关重要、并无需经常读指纹(例如珠宝和法律文件)的情况下，可以使用具有较小孔和小孔间距离(例如约50nm)的标志以提高识别信息的安全性。当在日常中进行对标志的读取的情况下，例如信用卡或ATM卡，可以使用具有较大孔间距(例如大约500nm)的较大的孔。而且，在单个对象上还可以组合使用小孔和大孔。例如，在用于校验通常的交易的信用卡中使用多组孔。然而，当需要校验卡的真实性或进行大额购买时，可以使用在具有较小孔的标志中存储的识别信息。在优选实施例中，使用这样的标志，其中宿主材料的孔的直径在约10nm到约500nm之间。
可以使用任何具有磁性性能的材料来填充宿主材料的孔，包括但不限于磁性材料，如铁磁性材料、反铁磁性材料，并优选铁磁性材料。用于填充宿主材料中的孔的磁性材料包括但不限于铁磁性材料，例如Fe、Ni、Co、Gd、Dy、其相应的合金、氧化物及其混合物，以及其它化合物，例如MnBi、CrTe、EuO、CrO2和MnAs。也可以考虑受磁性影响的其它材料。这些材料的实例包括例如尖晶石和石榴石的铁磁性材料和例如磁铁矿的铁酸盐。还可以考虑在磁性介质中通常使用的其它材料，例如Ce、Cr、Pt、Nd、B、Sm的合金，以及例如SmCo5、AlNiCo的合金，坡莫合金和导磁合金。
尽管下文主要参考使用磁性材料的标志来说明本发明，但在此描述的标志、方法和系统中也可以使用产生电场或电磁场的导电材料。例如，在基本上电绝缘的宿主材料的孔中可以使用例如金属(例如Cu、Sn、Fe、Ni)的导电材料或半导电材料。当耦合到波动AC电压时，电荷在孔中的导电材料中振荡，由此产生电场。通常通过导电层或位于多孔宿主材料下面的区来提供电连接，使得形成与至少一些位于孔中的导电材料的电接触。
可以用任何合适的方式将磁性材料以及导电材料沉积到宿主材料的孔中。通常公知的方法为气相沉积技术、熔融浇注、溶液浇注、以及例如电沉积、脉冲电沉积、或无电镀敷的电化学沉积技术。
在一个实施例中，识别对象的方法包括在标志上存储记录信息。通过将一组孔中存在的磁性材料磁化成极化的畴，或者通过构图包含磁性(或导电)材料的标志的多组孔来确定，或者通过两种方法的结合来完成信息的存储(记录)。在首先确定磁、电磁或电场的至少一个特征之前或者可选地在该首先确定之后，优选进行该记录步骤。
在例如本发明中描述的那些应用中，其中对象或人需要进行校验或验证过程，需要将某个(个体化的)信息包括在验证期间读取的卡或标志上。这里所称的该(个体化的)信息可以与任何所需的主题有关，并可以与对象的身份或对象的拥有者有关，例如个人资料(例如人名、住址、国籍、生日等)、识别号、银行帐户号、标记信息的位置、与标记信息有关的资料、或者其它任何信息。在本发明的上下文中，包括标记信息在内，在标志上存储的该信息或任何其它信息被称为可记录或记录信息。因此，本发明的标志不仅可以存储标记(识别)信息，而且可以存储可记录信息，因此与常规磁存储介质类似，也可以用作数据存储介质。
可以以几种方法实现对该信息的存储/记录。例如，可以用这样的方法磁化一条填充有磁性材料的多孔宿主材料，即通过常规的磁写入头，将多个孔中的多组磁体(也称作磁畴)磁化或极化为特定的方向，以便记录可记录信息。随后，当需要获得所记录的信息时，可以使用任何合适的读取头(例如在读卡器或硬盘工业中所使用的那些)来读取条。这样获得的记录信息通常是数字信号，然后可以将其处理成人可读的信息。为了从相同的条中获得标记信号，可以将条的小区指定成标记(识别)区。通过读取头读取存储标记信息的该区，以便确定例如表示在条的该区内的磁场的唯一特征的模拟信号。这样，如上所述，使用本发明的标志不仅可以存储识别信息，而且以与常规信用卡磁条或磁条形码类似的方式用作数据存储介质来存储多位信息。这种方法的优点包括，以任何现有的常规方法可以读取磁畴的大量区。而且，该方法还可以提供一些重写恢复(resilience)，其由于包括每位的多个孔的各向异性。
除了通过磁化以外，将标记和可记录信息存储到标志上的可选方法是，根据预定的图形(布图)(参照图6B)用磁性或导电/半导电材料填充宿主材料条中的不同组的孔。根据所需的条形码图形或又对应于如上所述的可记录信息的位存储图形而确定填充区的图形。该图形仅为固定的标志提供，并在宿主中为磁性材料的情况下，具有不需要极化方向的优点。当需要获得记录信息时，例如可以使用常规的磁性刷卡式读卡器，因为记录的信息通常处于合适的大长度规模上。也可以使用例如精细分辨率读取器来读取条，以获得条上的标记信息。
这种方法的优点在于，它不需要用极化的畴将标志中的磁性材料磁化，因此它不易受到不希望的磁场的损害。所以，如果需要磁化或再磁化条以增强对标记或可记录信息的读取，那么在该条上的信息(标记和可记录)将不会受到外部磁场的破坏。
在上面的两个实施例中，记录信息和标记信息都被包括在相同的条中。然而，标志区不必须位于存储记录信息的相同的条中。还可以使载有标记信息的分开的标志独立于磁条地位于对象上的任何其它位置(例如与条相邻，或在对象的反面)。为了进一步提高安全水平，例如还可以使用上述
实施例的组合。
标志可以还包括至少一个涂层。该涂层通常进行(例如在氧化中机械地和/或化学地)保护标志和/或隐藏标志和/或有助于读取标志的功能。涂层可以包括单层或两层，或如果需要，包括多层。所述涂层通常包括至少一层硬材料，例如刚性聚合物、溶胶凝胶衍生氧化物、金刚石状碳、四面体无定形碳或旋涂喷漆。这里将“硬”材料限定为优选具有每平方米50兆牛顿，即50MN/m2或更大的体屈服应力的材料。用作硬材料的合适的聚合物的例子为聚甲基丙烯酸甲酯，其具有坚硬和透明的优点。通过使用单体甲基丙烯酸甲酯的溶液浸渍或旋涂标志可以制造聚甲基丙烯酸甲酯的单个涂层(由此也填充未填充磁性材料的孔中的部分。在涂敷期间或涂敷后聚合单体溶液。
还可以用一层或多层软材料涂敷硬材料层。对于软，指的是体屈服应力小于选定的下面的硬涂层的体屈服应力的层。优选软涂敷材料具有小于50MN/m2的体屈服应力。考虑的软涂敷材料包括聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰亚胺、聚四氟乙烯(PTEE，也称为Teflon)、聚乙酸乙烯酯、聚偏1，1-二氟乙烯(PVDF)、聚丙烯酸和其它化学和热稳定聚合物。例如通过浸涂、旋涂、丝漏印刷、平板(table)涂敷或刷涂，从溶液沉积这些材料，然后干燥。它们也可以通过熔融浇注沉积。
对于不经受高水平磨损的应用，可以使用薄涂敷。这将不妨碍信号读取。如果优选厚涂敷以增加标志的寿命，该涂层可以由在读取之前容易除去的材料制成，如果这对于读取标志是必需的话。有时也需要对涂层进行表面处理，以改善将与读取头接触的上层的摩擦。实例包括，对表面进行等离子体处理，以提供低摩擦表面组，如氟化物、氧化物、氮化物等。
当在标志上施加涂层之前(例如在标志的至少一些孔已用磁性材料填充后)，可以对标志的表面抛光或平面化。这会进一步改善对标志的读取。为此可以使用常规的抛光或平面化方法，包括研磨和化学机械抛光。
通常，本发明所使用的标志可以被制造在自身上，即没有分开的基片，通过使用公知的沉积方法，例如气相沉积法或电沉积，将宿主或宿主前体材料直接沉积在将要标记的对象上。沉积法特别适于标记小的对象，例如昂贵的宝石。实例包括但不限于物理溅射、热蒸发、等离子体加强化学气相沉积、电子束蒸发、以及脉冲激光沉积。
然而，如果需要，标志还可以包括支撑基片。基片的存在有助于将标志稳固地保持在位，而可以将粘合材料施加到基片的底部，由此标志容易贴附到任何表面而不影响宿主材料和磁性材料的整体性。
任何材料都可以用作基片，这取决于其上或其中将附着或引入标志的对象以及对象所暴露的环境。基片材料可以是刚性、重量轻、稳定和磁惰性的。基片通常所使用的材料是铝合金。构成基片的基片材料的其它实例包括大范围的材料，例如陶瓷、硅、硅石、玻璃、铝-镁化合物、生物材料(例如木材、皮、革、骨)和塑料。
为了进一步提高标志的性能和特性，可以对标志进行退火步骤以促进在磁性材料内的晶粒或磁畴的生长。这提高了来自填充孔的磁场强度(优选每个孔具有单畴)，因此进一步提高了标志的可读性。退火温度应当保持在多孔宿主和基片的软化或熔化点以下，但应充分促进孔内材料的晶粒生长。如果温度升高到居里温度以上，在具有强磁场的情况下将材料冷却回到居里点是更有利的。这也促进了具有偏离平面的磁性的单畴的形成。最后，在将标志贴附到对象之前或之后进行退火步骤。如果对象在升高的温度下会另外损坏，或者该处理允许在使用前对多个标志成批退火的经济性，则通常在贴附前退火。然而，在对象能够经受升高的温度的情况下，则在标志位于对象上的情况下有效地进行退火步骤。这样的优点包括促进将标志粘着到对象上或者将标志沉积并原地形成在对象上。
根据本发明的识别对象的一个方法要求确定标志的磁、电或电磁场的至少一个特征。为此可以利用几个特征。这些特征包括标量和矢量，包括由单个孔中的磁体引起的磁或电磁场强度、由孔中导电材料产生的电场的静态电容量、标志上特定点的平均场强度、或者可选的标志上部分上面的场强度图形(或波动信号)。这些特征被如下因素影响，例如标志内的孔填充、磁性材料的排列、取向和类型。因此，所测量的特征表示每个单独标志中的唯一信号。
为了确定例如标志的磁场强度图形的特征，可以使用任何常规的读取头。可以使用的读取头的实例为用于如下中的读取头：例如盒带录音机、盒式磁带录像机(VCR)、磁数据存储带、硬盘驱动器、ZipTM盘、JazTM盘以及磁条读取器。可选的是，可以使用磁力显微镜，通常称为MTF。另外，可以利用对例如科尔磁效应的磁光效应的检测。为了确定例如电场或电磁场强度的特征，为此可以使用可以被校验到合适频率的任何常规的高敏感度电场计或EMF高斯计。
一旦已经确定了来自标志的磁信号，可以对其进行数学计算过程，以在存储之前处理(例如过滤、平滑、进行傅立叶变换或其它数学信号处理技术)、和/或压缩、和/或编码信号。可以将第一特定磁信号存储在多种存储设备中，例如硬盘、智能卡、RAM模块、或任何其它存储介质，所述信号或者为通过读取标志获得的原信号的形式、或者为其被处理/压缩/编码后的形式。
在本发明的优选实施例中，确定标志的至少一部分的磁场的至少一个特征的步骤包括对所述部分标志的表面上的特定位置的磁场的所述特征的测量，由此绘制磁波动信号。用这种方式获得的磁信号不仅是取决于标志中的多个因素的复杂波动信号，而且在相同时间对于读取位置是特定的。使用这种磁信号是有利的，因为它通常取决于多个因素，例如标志中磁性材料的取向、强度和种类。这种信号的复杂性使得难于对标志进行逆向控制或伪造。
在本发明的方法中，可以通过扫描整个标志或仅仅部分标志来获得第一磁信号。例如，在要求低水平验证的应用中，仅读取一部分标志就足够了。然后该‘部分’信号成为初始的存储识别信息。以这种方式，还可以降低读取和记录新标志的识别信息的处理时间。
仅要求‘部分’信号也使它更难伪造，因为不要求仅从标志上的信息可以识别使用的部分，而是优选在整个系统内形成独立指令的部分。这意味着，通常，伪造者会被迫再制造整个标志，尽管仅使用一些信息来验证对象。复制未使用的部分会显著增加成本和伪造标志所需的付出，而对于原制造者或合法用户不会显著增加成本和付出。
如果需要(进一步)降低处理时间，可以在标志上制造参考标记，所述标记可以通过读取头(通过磁、电磁或电信号)或其它传感器/设备(例如光学、结构、无线电作用)检测。通过用引导线构图多孔材料可以实现对参考标记、或表示读取头起始位置的标志上的位置的识别，所述引导线例如为一组机器可识别条，其通过读取头可以被在磁和/或光学上检测。
在一些例子中，为了有助于对标志重新定位，希望用磁性材料对多孔宿主材料构图以形成条或其它特征。在本发明的上下文中并且如上所述，对多孔宿主材料的构图可以指，根据对应于固定标志的预定布局填充多孔宿主材料中的孔。还可以使用相同的构图工艺来产生有助于重新定位标记的参考标记。可以使用多个的参考标记方案。例如，在将标志附着到钻石或在磁条上的区被指定成标志区的情况下，重新定位标志的一个可能的方法是产生(例如通过构图)相邻于标志的非磁性区，它将把读取头引向标志。该区域可以具有任何会聚(集中)到标志的合适的形状。例如其可以是螺旋形或中心环形。其还可以为三角形(参照图7)。其还可以使用光学方法定位标志。一种方案是使用基准标记，其通常用于半导体领域中。可以以这种方式定位基准标记，即交叉线表示标志的位置。通过将读取头与光学传感器耦合，也可以检测参考标记，并随后将读取头导向标志。
可以以任何适当的方式执行产生参考位置的方法。例如，通过在空的孔上气相沉积薄金属覆盖层来封闭孔而实现(参见Li等的AdvancedMaterials，11，(1999)，483-487)。可以使用常规的光刻和蚀刻方法来选择性地打开覆盖层。覆盖层用作掩模，从而允许只将磁性材料选择性地沉积在希望区域中。
在本发明的一个实施例中，存储与第一磁信号有关的信号信息包括存储对应于在一部分标志的表面上的磁场的至少一个特征的数据。该数据可以直接或间接与对应于从标志测量的磁场的特征的数据相关。
而且，识别对象的方法还包括接着确定标志的磁场的至少一个特征，由此获得第二特定磁信号，并且将所述的第二特定磁信号(或与其有关的信号信息)与先前存储的识别信息比较。本方法的优点在于，第二磁信号不必匹配全部存储的识别信息。只要在确定第二信号中读取的部分和被扫描以用于获得第一磁信号并由此存储识别信息的部分之间存在重叠和部分匹配的部分就足够了。对于实际应用该事实涉及多个优点。例如，在标志由于灰尘或脏物变得局部模糊或被损坏时，例如撕破，可以用存储的识别信息校验来自剩余部分的磁信号。
在校验对象身份期间，可以确定第二磁信号，其用于与先前存储的识别信息相比较。该随后的对第二磁信号的确定可以通过对标志的第二、第三、第四或其它次的读取。如果第二特定磁信号与存储的第一信号的匹配在可接受的范围内，那么对象被验证，由此确定对象的身份。
在本发明的一个实施例中，在测量第一个特定磁信号之后，将标志附着到要识别的对象。在另一个实施例中，在测量第一特定磁信号之前，将标志附着到要识别的对象。
从上述可以看出，第一和第二信号确定步骤发生在不同的时间和地点在实施中是可能和普遍的。例如，可以首先将制造的标志送到数据库提供者，数据库提供者在将标志送到例如信用卡公司或钻石开采公司之前从标志获得并存储识别信息。然后在将对象分配到其客户之前，标志使用者将标志贴附到将要标记的对象上，例如信用卡或钻石。然后客户可以进行对第二磁信号的确定，以便校验对象的身份。可选的是，标志使用者可以在自己读取标志或将其送到数据库提供者之前将标志贴附到对象上。在两种情况下，然后从标志获得识别信息并存储在数据库中以用于以后的识别。
在本发明的另一个实施例中，在每次确定磁信号之前将标志磁化。在该实施例中，在每次读取之前，可以将标志的孔内的磁性材料在磁场下重新磁化。这增加了标志的磁场信号以便容易读取。为此，可以使用均匀或不均匀的磁场来重新磁化标志，例如由简单的条状磁体产生的磁场，或由螺线管产生的磁场，或磁体的组合。
在另一个优选实施例中，标志的磁场的至少一个特征高度依赖于或被特征化为标志的无序性。具体而言，无序性与标志的至少一个特性有关，例如尺寸、形状和孔的取向、孔间距、孔填充的百分比以及标志中磁性材料的晶体取向。例如，无序性可以只是宿主材料的特征。作为其的实例，可以使用这样的宿主材料，其具有不同的孔尺寸和孔间距，可以用磁性材料(相同地)填充该材料的孔。还可以使用具有有序的孔的宿主，其中通过改变孔内材料的填充度来产生无序性。当然例如还可以使用具有无序结构的标志，并且也改变填充孔的百分比或(在磁性材料的情况下)标志内材料的晶体取向。可以被制备以在标志中产生无序性的上述特性也可以看作自由度。
由各种因素引起无序性的结果是，这里公开的身份标志需要非常复杂和昂贵的设备来伪造。由其是对标志的伪造必须要求精确的设备，其具有50nm到100nm的分辨率，例如在洁净室中的聚焦离子束。而对具有较大孔尺寸(500nm)的标志的伪造就更容易，但是尤其在孔具有很高的纵横比以提高偏离平面的磁化的情况下，这样做的任务极其复杂。为了从标志再现信号，就必须复制准确的结构特征，例如宿主材料的结构、孔填充度或原始标志中磁性材料的晶体取向(即无序性)。任何现有的设备都不能提供为获得相同无序性而制备材料所需的准确度。
在某些情况下，需要提高标志中的无序性以获得唯一的磁信号。例如，用磁性材料填充的一些形式的碳纳米管(多孔宿主)并不固有地具有足够的无序性。在这些情况下，可以重新分布或重新浇注复合材料以便获得希望的形式。在包含磁性材料的碳或其它纳米管(例如氮化硼纳米管或二硫化钼管)的情况下，例如可以将管旋浇到聚合物膜或溶胶凝胶衍生物膜中，以产生无取向的纳米管。例如使用电弧放电方法制造纳米管并用磁性材料至少部分填充(Rao等的Dalton Transactions 1，1-24(2003))。然后将这些管分散在液态单体或聚合物溶液中、或利用超声波搅拌的溶胶凝胶前体。然后将液体旋涂到基片上，例如硅晶片或载波片。在干燥并固化材料后，获得希望的无序复合材料。可以对其进一步抛光或平面化以形成平滑表面。
还可以改变标志的孔内的磁性材料的水平。通常在已经用磁性材料填充宿主材料的孔(例如通过电沉积)之后进行该方法。通过使标志经过蚀刻步骤以除去选定孔中的磁性材料，可以改变孔填充度或填充的孔之间的距离。图8示出了一种合适的方法的示意图。该方法还可以用于实现对磁性材料的构图(例如条)，或者用于增加单独的磁性材料填充的孔之间的距离。这种构图方法的一个优点是，磁性材料的条比包含磁性材料的大区域更容易准确定位和对准。第二个原因是，为了使读取处理更迅速和更容易，可能希望提高宿主材料中的磁性材料之间的平均距离。
从上面可以看出，通过利用本发明，可以标记(指纹化)和识别经过验证过程的基本任何对象。示例性的应用和实物包括压缩盘、护照、驾照、ATM卡、信用和借记卡、货币、支票、安全通行证、产权证(land title deed)、遗嘱、机票、证书、绘画、切割或未切割的钻石和其它宝石。
附图说明
通过参考下面的非限制性实例和附图来进一步说明本发明，其中：
图1A示出在硅基片上的本发明多孔氧化铝标志的截面的扫描电子显微镜(SEM)图像，通过电镀用金属来填充氧化铝孔；
图1B示出用磁性材料填充的其的一些孔的本发明多孔氧化铝标志的平面示意图；
图2示出类似于图1的标志的平面SEM图像，其中Ni用作用于填充孔的磁性材料，氧化铝用作模板材料，用Ni填充的孔呈现较亮的阴影，而未填充的孔呈现为黑色；
图3A示出嵌入氧化铝宿主材料的纳米磁体阵列的磁力显微镜(MFM)图像，图3B示出相应的线扫描图像，表示沿如图3A中黑线所示的扫描路径获得的磁偏移信号；
图4示出在本发明中使用的制造标志的方法的流程图；
图5示出利用多孔氧化铝标记对象的方法的流程图；
图6A和6B示出本发明的实施例，其中将标志设置为塑料卡(例如信用卡或ATM卡)上的磁条的部分，这允许标志存储记录信息和识别信息；
图6C和6D示出本发明的实施例，其中将标志与记录信息分开设置；
图7A到7E示出可能的图形，它们的每一个可被用作将读取头导向标志的参考标记；
图8示出对标志中的磁性材料进行选择性蚀刻以改变标志中的孔填充度的一个方法中的步骤；
图9示出标志的截面示意图，其包括用锡填充的电绝缘多孔宿主材料，将电压源耦合到锡，从而从标志获得电场。
在本说明书的上下文中，术语“单独地标记”、“指纹化”和“识别”以及它们的派生词可以互换使用，表示以如下方式标记项目，使得可以从其它项目中唯一辨别。尽管在上下文中有时使用“水印”和“条形码”，但这些术语一般指从另一组项目辨别一组项目，例如从假货币中辨别货币水印，而不是从其它单个的真货币中辨别货币。
具体实施方式
实例1：一种识别具有识别信息的对象的方法，在所述对象中将身份标志安装在基片上。
图1A和图1B分别示出可以用于本申请的发明方法中的标志100的截面图和平面图。
电化学沉积的磁性材料10呈现为具有较亮阴影的柱，而包围的宿主材料11呈现为较暗的阴影。导电金属层12位于与柱垂直。该层有助于柱的电沉积或脉冲电沉积，其还有助于宿主材料和下面基片之间的粘合。金属层12可以由例如钛的金属形成，或者可以由未被阳极化的铝形成。硅基片13支持多孔复合物。如图1B所示，标志100的孔之间的距离为约500nm，平均孔直径为约100nm。未填充的孔15比具有磁性材料的孔呈现更暗的阴影。
在图2中也可以看出，填满的孔20比空孔21呈现较亮的阴影。通过包围的宿主材料22将每个孔与其它孔分开。图3示出多孔宿主材料表面的磁力显微术(MFM)图像，该宿主材料具有基本上用电沉积的镍、铁磁性材料填充的孔。较暗的区32对应于其中用磁性材料填充孔的宿主上的区，而区31对应于其中基本上为磁惰性的区。沿黑线33进行的行扫描产生图3B中示出的图形信号34。该信号表示沿线33对标志的磁场特征的测量。它示出当沿线33移动时磁力显微镜探头的偏移量。
图4示出制造标志的两步方法的方案如下。获得尺寸约1厘米×1厘米的独立的铝膜40。从Tesa Tape Inc.购买背面粘附的铝带(99％纯)。将带粘结到对应的硅基片41并保持在0.2M的硫酸浴中。将电化学分析仪(galvanostat)的阳极电附接到铝箔，而将阴极电连接到被保持在所述浴中的铂电极。施加2小时25V的DC电压。无序的孔43扩展到宿主材料42、44的所有表面。
一旦获得了多孔氧化铝宿主，利用脉冲电沉积将磁性材料(例如铁、镍或钴)沉积到孔中。在阳极氧化铝和阴极之间施加交流电。由于阳极氧化铝优选在一个方向(阴极方向)导电，因此在阴极半周期中在孔内将金属离子还原，而在阳极半周期中不会再氧化。所沉积的磁性材料呈现为填满孔的垂直柱45。
在将磁性材料沉积到希望的孔中后，使用常规的抛光技术，例如研磨或化学机械抛光(称为CMP)来使标志表面平滑。
最后，对标志涂敷一薄层金刚石状碳，在金刚石状碳层上旋浇一层聚乙烯保护膜。
现在参考图5描述示出获得指纹的方法的简化方案。首先，将尺寸为8厘米×1.5厘米的氧化铝Tesa带阳极化，接着根据上述方法电沉积磁性材料。然后将所处理的带机械切成3个更小的相同尺寸的带、并附着到要标记的对象50的顶部。现在这些带形成3个独立的标志500、501和502。
在读之前，对标志500、501和502涂敷保护涂层55，然后通过使标志置受到与标志平面垂直的均匀磁场54而将其磁化(磁化处理由箭头52表示)。在其中安装有写入头的读取设备中提供磁场。接着，沿读取头56的下面移动通过对象。可选的是，沿标志的表面移动通过读取头。读取头拾取对应于沿标志测量的磁场特征的磁场信号57，然后存储代表信号57的数据。所存储的数据形成对象的第一识别信息。
当随后对对象进行校验过程时，重复上述相同的步骤。首先将标志磁化，然后通过读取器读取。通过读取获得的数据代表第二磁信号。接着将该数据馈送到计算机单元，所述计算机单元取回对应于先前存储的识别信息的数据。计算机比较两组数据比计算它们之间的匹配程度。如果匹配高于可调容许水平，那么计算机返回表示验证成功的验证响应。
实例2：一种识别具有识别信息的对象的方法，在所述对象中将身份标志直接沉积在对象上。
通过在对象自身原处制备多孔标志也可以实现本发明。在其上产生一个标志或一组标志的对象可以与图5中标记的对象50类似。
首先沉积例如钛或铬的导电粘着层-这有助于将磁性材料粘着和电沉积在孔中。通过物理气相沉积(也称为溅射)将铝沉积到要标记的对象的小表面上。
在沉积铝之后，为了产生希望的孔，对铝进行阳极化过程，由此形成多孔氧化铝。该多孔氧化铝形成标志的宿主材料。
此后，对多孔氧化铝进行如上所述的脉冲电沉积，以便将例如铁的磁性材料沉积到孔中。
此后通过公知的方法，例如研磨或CMP抛光表面。
接着用无定形碳保护层涂敷所述表面，然后，如果必要，再涂敷如上所述的聚乙烯层，以形成标志。
使用包括读取和写入头的读取器首先磁化标志，然后从标志读取所得磁信号，由此获得被标记的对象的识别信息。
接着，当进行校验步骤时，在对标志进行可选的再磁化步骤后进行读取，以从标志中获得第二特定磁信号。将对应于信号的数据馈送到计算机，在此将它们与存储的识别信息比较、并从而进行验证。
实例3：一种用于在标志上存储记录信息和标记信息的标志构图方法。
图6A到图6D示出了用于存储记录信息和标记信息的标志600的实施例。
在图6A的实施例中，形成磁条61的标志600包括多孔的宿主材料，其中的大多数孔用磁性材料填充。通过将孔中的磁性材料磁化将记录信息(例如个人资料、与要标记的对象相关的数据或任何动态数据)存储到组/畴63、64中，每个具有特定的各个磁性取向。
将尺寸为8厘米×1.5厘米的铝条阳极化，并且具有用根据实例1的铁镍合金电沉积的孔。然后将处理的条61附着到塑料卡60。通过适当的计算机程序把将要写在条上的信息翻译成相应的数字信号65。将孔中的磁性材料磁化成组(畴)63和64，其中根据数字信号65将每组取向为特定的方向。为此，使用Neuron Electronics Inc.的低矫顽性磁性刷卡式(swipe)卡编码器/读取器MCR230N。将条的一端的1厘米×0.5厘米区62指定用于产生/获得唯一的标记信号。可以将在下文描述的位置标记有利地引入到该实施例中。在图6A中该区被放大以便示出在条上的磁性材料的布置。当从条的指定部分读取标记信息时，使用高分辨率读取头来读取标志上的线性磁场强度的模拟信号66。
在标志的另一个实施例中，通过根据预定图形在具有磁性材料的宿主材料中构图多组孔，而将所记录的信息存储在条61上。在该实施例中，存储记录和标记信息的介质包括一条多孔的宿主材料，其中用磁性材料填充间断的多组孔。如图6B所示，以磁性材料填充一些组的孔67(图中为灰色阴影)，而另一些组的孔68为空(没有阴影)。对填充的孔的组构图以对应于当读取条时产生的希望的数字信号65。该数字信号应该又对应于将要被记录到条上的静态数据或固定的标志。为此，可以使用计算机程序来给具体的数字信号图形分配符号集中的每个数字和每个字母，由此可以从磁性存储图形翻译成人可读的信息或从人可读的信息翻译成磁性存储图形。为了根据该图形填充条的孔，可以使用光刻工艺。首先，在沉积磁性材料之前在多孔宿主材料表面上覆盖掩模层。这例如通过在多孔条的表面上蒸发铝转移层实现。例如通过旋涂在铝转移层上施加一层正性抗蚀剂层(AR-U4040，Allresist GmbH)，并由此通过常规的光刻工艺构图。接着使用磷酸和硝酸以及少量的润湿剂沿条表面进行湿化学蚀刻。在蚀刻30分钟后，可以完全除去未被抗蚀剂覆盖的铝转移层。在蚀刻后，在条上具有用暴露区构图的铝转移层。最后，通过电沉积用磁性材料填充这些暴露区。为了读取条上记录的信息，使用Neuron Electronics Inc.的MCR230N刷卡式读取器。对于标记信号，指定条的一端的1厘米×0.5厘米的区62，并由上述较高分辨率的读取头进行读取，以获得标记信号。
在本发明的另一实施例中，标志不是位于与包含记录信息条(其如实例1所述由氧化铝制成)相同的条上，而是位于卡的另一个适当位置。图6C示出其中标志区691单独位于卡的右下角的卡。这种布局适于将高分辨率读取头(用于读取标记信息)和磁性刷卡式卡读取头(用于读取记录信息)安装在单个致动器上。当进行对条和标记的分别读取时，致动器首先将磁性刷卡式卡读取头定位为跨在所述条上，然后将其移动通过所述条。接着，致动器在标志上方移动模拟信号读取头以获得标记信息。由此连续进行读取。图6D示出具有位于卡的反面上的标志区692的卡。当需要在分开的致动器上安装两个读取头时，这种布局是合适的。每个致动器可以位于卡的相对面，并可以彼此同时而独立地移动，由此实现更快的读取。还可以通过静态磁性刷卡式卡读取头、以及以常规方式将卡移过检测器的臂的动作来读取记录信息。
实例4：对参考标记构图以将读取头引向标志位置的方法
图7A到7E示出不同参考标记的实施例，其可与标志分开或形成标志的部分，并用于重新定位标志上的信息。如果希望提高在对象的标志上的信息的定位速度，则可以使用参考标记。因为标志的尺寸可以从几微米到几厘米的范围，所以可以使用多种方案来将读取头导向标志上的信息。
图7A到7E中示出的五个实施例的每一个中的不同形状的参考标记可以通过例如磁、光或结构装置检测。这些形状被设计成将读取头导向标志上的信息，所述标志在每种情况下被示为方形影线区。通常，例如使用前面描述的方法将参考标记蚀刻成希望的图形，由此磁性材料填充区中的孔以形成希望的图形。该图形形成了到在例如塑料卡的普通基片上的标志70上的信息的引导。图7A示出了一组同心环71，其瞄准(target)在中心的标志70上的信息。这些环可以比标志上的信息横跨更大的区域。逐渐变窄的环形有助于确保找到标志70上的信息。在图7B中，螺旋形参考标记72引导读取头以内向螺旋移向标志70上的信息。在图7C中，基准标记73允许通过十字准线中心的三角测量(点线)计算标志70上的信息。在图7D中，基准标记74的十字准线设置表示标志70上的信息位置。在每种情况下，可以对用于移动读取头的控制系统编程，以遵循适于所使用的每个标记系统的特定位置和移动规则。图7E示出参考标记的另一实施例，其中构图V形非磁性区75，并用于将读取头导向标志70上的信息。
可以制作图7E的参考标记并如下用于本发明中。从背面粘着的铜带切割出1厘米×1厘米的方形晶片，并溅射涂敷一微米厚的铝层。然后将晶片阳极化以使铝多孔。将抗蚀剂旋涂到晶片上，并使用常规光刻工艺构图，留下四个光致抗蚀剂75的V形区，其中的每一个到达所述区的四个角，所述区被设计成保持位于中心的标志70的信息。然后根据实例1中所述的过程用磁性材料电沉积整个切割晶片，除去抗蚀剂，最后将其附着到将要标记的对象。
在该实施例中，可以将读取头设计成按照下面说明的一组规则移动。首先，使读取头沿路径77移动。一旦它检测到非磁性区75，读取头就转换到检测非磁性区75和包围的磁性区78之间的边界的编程规则。只要检测到边界，读取头从移动的起始线反弹(偏转)90度(或任何其它合适的角度)。当读取头移向V形区的顶端时，在每次偏转之后读取头移动的距离变得逐渐地小于先前。这样，在几次偏转之后，将读取头引向标志。当读取头最终到达V形区顶端时，将读取头定位在希望的起始位置用于读取标志。
实例5：改变标志中的孔填充度的方法
图8A到8D示出标志的部分，其中进行了改变标志中的孔填充度的工艺。下面的改变标志中的孔填充度是基于光刻过程。
将1.5微米的铝层蒸发到1厘米×1厘米的硅晶片基片80上，并将所述铝层处理成包括用如实例1所述的磁性材料83填充的宿主材料81的标志。这里将镍用作磁性材料。将光致抗蚀剂层82旋涂到标志的表面上。光致抗蚀剂为来自Allresist GmbH的AR-U4040。图8A示出以此方法制备的标志的截面。根据预定的图形，利用可从制造商获得的标准光刻技术或关于硅处理的任何文献，对光致抗蚀剂构图。在光刻构图后，光致抗蚀剂掩模包含孔84的图形(参见图8B)。如果需要，还可以对标志进行硬化烘焙，以硬化标志上的剩余光致抗蚀剂，从而保护由光致抗蚀剂覆盖的标志的部分免受蚀刻剂的影响。接着使用蚀刻溶液从未被光致抗蚀剂掩模保护的孔除去镍。在镍为磁性材料的情况下，可以通过混和下面的化学制剂制造蚀刻溶液：5份HNO3、5份CH3COOH、2份H2SO4、28份H2O。在蚀刻后，用蒸馏水清洗标志。现在标志具有图8C所示的结构。最后，使用丙酮除去剩余的光致抗蚀剂(参见图8D)。
代替根据预定图形构图掩模，也可以任意设置开口的位置。实现任意设置开口的一种方法是用高能离子轰击聚合物掩模层，如Bernhardt等的J.Vac.Sci.Technol.B，18，1212-1215(2000)中所述。
为了提高标志中的无序，不必从孔中除去所有的磁性材料。为了显著降低宿主材料表面的磁信号，通常仅除去一部分所述材料就足够了。
还可以考虑通过选择性地填充孔而提高无序的其它方案。例如，在电沉积之前可以将宿主材料下面的导电层构图成导电区和绝缘区。这会使一些孔保持未被填充或仅被磁性材料部分填充。
实例6：一种利用标志识别具有识别信息的对象的方法，该标志包括产生电磁场的导电材料。
图9示出了标志900的截面，其中将填充孔下面的导电层91连接到电压源94。导电层与至少一些填充孔的材料电接触。以如下方式制造该标志并用于标记对象。制备一条多孔氧化铝材料92，然后将其安装到基片90上。用锡93电沉积宿主材料的孔。接着，将导电层91电耦合到AC电压94以便在孔内的材料周围产生磁场。使用上述方法测量产生的磁场。然后这些产生的磁场成为唯一的标记信号，用于唯一识别标记。
上述方法不仅可以使用波动的AC电压工作。也可以使用均匀(静态或pedistal)电压、交流电压或二者的组合在孔内材料的周围产生电场。可以通过例如静态电容量测量来测量该电场。然后这些电场成为用于唯一识别在其上附着标记的对象的特征。
从上面可以看出，用在上面两个方法中的标志的孔内材料无需必须是磁性的，如实例1中描述的标志所示。对于用于上述方法中的标志，导电材料就足够了。然而，宿主材料应该基本上电绝缘。

Claims (32)

1.一种识别具有识别信息的对象的方法，所述识别信息用于校验所述对象的身份，所述方法包括：
确定标志的至少部分的磁场的至少一个特征，从而获得第一特定磁信号，其中所述标志包括具有孔的基本上为非磁性的宿主材料，其中至少一些所述孔包含磁性材料，以及
存储与所述第一特定磁信号相关的信号信息，所述存储的信号信息形成所述对象的所述识别信息。
2.根据权利要求1的方法，其中确定所述标志的至少一部分的所述磁场的至少一个特征的步骤包括，测量所述部分标志的表面上的特定位置的磁场的所述特征，从而绘制磁波动信号。
3.根据权利要求1的方法，其中存储与所述第一特定磁信号相关的信号信息包括，存储对应于所述部分标志上的所述磁场的至少一个特征的数据。
4.根据权利要求1的方法，还包括：
随后确定所述部分标志的磁场的所述至少一个特征，由此获得第二特定磁信号，以及
将所述第二特定磁信号与先前存储的所述识别信息比较。
5.根据权利要求4的方法，还包括：
在每次确定所述部分标志的磁场的所述至少一个特征之前磁化所述标志。
6.根据权利要求1的方法，还包括：
通过将多组所述孔中存在的磁性材料磁化成极化的畴、或者通过对具有磁性材料的所述标志的孔构图，而在所述标志上记录信息。
7.根据权利要求1的方法，其中在获得所述第一特定磁信号之后，将所述标志附着到将要识别的对象上。
8.根据权利要求1的方法，其中在获得所述第一特定磁信号之前，将所述标志附着到将要识别的对象上。
9.根据权利要求1的方法，其中所述标志包括支撑所述宿主材料的基片。
10.根据权利要求9的方法，其中所述基片包括选自于金属、硅、硅石、玻璃、塑料、陶瓷及其混合物的材料。
11.根据权利要求1的方法，其中所述宿主材料选自于氧化铝、沸石、III-V族材料、聚合物、氧化硅、氧化锌和氧化锡。
12.根据权利要求1的方法，其中所述宿主材料包括纳米管。
13.根据权利要求12的方法，其中将所述纳米管浇注到第二宿主材料中。
14.根据权利要求1的方法，其中所述磁性材料选自于Fe、Ni、Co、其合金、氧化物、混合物及其组合。
15.根据权利要求1的方法，其中所述宿主材料的孔直径在10nm到500nm之间。
16.根据权利要求1的方法，其中所述标志还包括至少一个涂层。
17.根据权利要求1的方法，其中所述部分标志的磁场的所述至少一个特征高度依赖于所述标志的无序性。
18.根据权利要求17的方法，其中所述无序性由选自于如下的特征引起：孔尺寸、形状和孔的取向、孔填充的百分比、所述标志中的磁性材料的晶体取向及其组合。
19.一种识别具有识别信息的对象的方法，所述识别信息用于校验所述对象的身份，所述方法包括：
确定标志的至少部分的电场或电磁场的至少一个特征，由此获得第一特定电或电磁信号，其中所述标志包括具有孔的基本上电绝缘的宿主材料，其中至少一些所述孔包含基本上导电的材料，并且其中至少一些所述基本上导电的材料连接到电压源，以及
存储与所述第一特定电或电磁信号相关的信号信息，所述存储的信号信息形成所述对象的所述识别信息。
20.根据权利要求19的方法，其中确定至少一部分所述标志的所述电场或电磁场的至少一个特征的步骤包括，测量所述部分标志的表面上的特定位置的电场或电磁场的所述特征，由此绘制电或电磁波动信号。
21.根据权利要求19的方法，其中存储与所述第一特定电或电磁信号相关的信号信息包括，存储对应于所述部分标志上的所述电或电磁场的所述至少一个特征的数据。
22.根据权利要求19的方法，还包括：
随后确定所述部分标志的电或电磁场的所述至少一个特征，由此获得第二特定电或电磁信号，以及
将所述第二特定电或电磁信号与先前存储的所述识别信息比较。
23.一种制造用于对象识别的系统的方法，所述方法包括：
确定标志的至少部分的磁场的至少一个特征，由此获得第一特定磁信号，其中所述标志包括具有孔的基本上为非磁性的宿主材料，并且其中至少一些所述孔包含磁性材料，
存储与所述第一特定磁信号相关的信号信息，所述存储的信号信息形成将要识别的对象的识别信息。
24.一种制造用于对象识别的系统的方法，所述方法包括：
确定标志的至少部分的电场或电磁场的至少一个特征，由此获得第一特定电或电磁信号，其中所述标志包括具有孔的基本上电绝缘的宿主材料，其中至少一些所述孔包含基本上导电的材料，并且其中至少一些所述基本上导电的材料连接到电压源，以及
存储与所述第一特定电或电磁信号相关的信号信息，所述存储的信号信息形成将要识别的对象的识别信息。
25.一种载有识别信息的标志，所述识别信息用于校验对象的身份，所述标志包括：
具有孔的基本上非磁性的宿主材料，其中至少一些所述孔包含磁性材料，以及
至少一个涂层，其至少部分覆盖所述非磁性宿主材料的表面。
26.根据权利要求25的标志，其中所述涂层包括体屈服应力大于50MN/m2的材料。
27.一种载有识别信息的标志，所述识别信息用于校验对象的身份，所述标志包括：
具有孔的基本上电绝缘的宿主材料，其中至少一些所述孔包含基本上导电的材料，以及
至少一个涂层，其至少部分覆盖所述宿主材料的表面。
28.根据权利要求27的标志，其中所述涂层包括体屈服应力大于50MN/m2的材料。
29.一种具有载有识别信息的标志的对象，所述识别信息用于校验所述对象的身份，所述标志包括：
具有孔的基本上非磁性的宿主材料，其中至少一些所述孔包含磁性材料，以及
至少一个涂层，其至少部分覆盖所述非磁性宿主材料的表面。
30.一种具有载有识别信息的标志的对象，所述识别信息用于校验所述对象的身份，所述标志包括：
具有孔的基本上电绝缘的宿主材料，其中至少一些所述孔包含基本上导电的材料，以及
至少一个涂层，其至少部分覆盖所述宿主材料的表面。
31.一种用于对象识别的系统，所述系统包括：
载有识别信息的标志，所述识别信息用于校验对象的身份，其中所述标志包括具有孔的基本上非磁性的宿主材料，其中至少一些所述孔包含磁性材料，以及
数据存储介质，用于存储对应于从至少一部分所述标志获得的磁信号的数据。
32.一种用于对象识别的系统，所述系统包括：
载有识别信息的标志，所述识别信息用于校验对象的身份，其中所述标志包括具有孔的基本上电绝缘的宿主材料，其中至少一些所述孔包含基本上导电的材料，其中至少一些所述基本上导电的材料连接到电压源。以及
数据存储介质，用于存储对应于从至少一部分所述标志获得的电或电磁信号的数据。
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