JP2670448B2 - 記録再生装置 - Google Patents
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- G01B7/003—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring position, not involving coordinate determination
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
- G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
- G01D5/245—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B9/00—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
- G11B9/12—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor
- G11B9/14—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor using microscopic probe means, i.e. recording or reproducing by means directly associated with the tip of a microscopic electrical probe as used in Scanning Tunneling Microscopy [STM] or Atomic Force Microscopy [AFM] for inducing physical or electrical perturbations in a recording medium; Record carriers or media specially adapted for such transducing of information
- G11B9/1418—Disposition or mounting of heads or record carriers
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B9/1463—Record carriers for recording or reproduction involving the use of microscopic probe means
- G11B9/1472—Record carriers for recording or reproduction involving the use of microscopic probe means characterised by the form
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、大容量、高密度の記録再生装置に関する。
近年記録装置に於けるデータの記録容量は益々大きく
なる傾向がある。このような傾向においては記録単位の
大きさが益々小さくなり、その密度がさらに高くなるこ
とが必須要件となる。例えば、光記録によるデジタルオ
ーデイオデイスクにおいては記録単位の大きさは１μm2
程度にまでおよんでいる。
なる傾向がある。このような傾向においては記録単位の
大きさが益々小さくなり、その密度がさらに高くなるこ
とが必須要件となる。例えば、光記録によるデジタルオ
ーデイオデイスクにおいては記録単位の大きさは１μm2
程度にまでおよんでいる。
一方、最近物質表面及び表面近傍の電子構造を直接観
察できる走査型トンネル顕微鏡（以後STMと略す）が開
発され、 〔G.Binnig et al.,Helvetica Physica Acta,55,726（1
982）〕 単結晶，非晶質を問わず実空間像の高い分解能の測定が
出来るようになり、しかも媒体に電流による損傷を与え
ずに低電力で観測出来る利点をも有し、さらには超高真
空中のみならず大気中、溶液中でも動作し種々の材料に
対して用いることが出来るため広範囲な応用が期待され
ている。
察できる走査型トンネル顕微鏡（以後STMと略す）が開
発され、 〔G.Binnig et al.,Helvetica Physica Acta,55,726（1
982）〕 単結晶，非晶質を問わず実空間像の高い分解能の測定が
出来るようになり、しかも媒体に電流による損傷を与え
ずに低電力で観測出来る利点をも有し、さらには超高真
空中のみならず大気中、溶液中でも動作し種々の材料に
対して用いることが出来るため広範囲な応用が期待され
ている。
STMは金属の探針（プローブ電極）と導電性物質の間
に電圧を加えて1nm程度の距離まで近づけると両者の間
に電流が流れることを利用している。この電流は両者の
距離変化に非常に敏感であり、電流もしくは両者の平均
的な距離を一定に保つように探針を走査することにより
実空間の表面情報を得ることが出来る。この際、面内方
向の分解能は１Å以上である。
に電圧を加えて1nm程度の距離まで近づけると両者の間
に電流が流れることを利用している。この電流は両者の
距離変化に非常に敏感であり、電流もしくは両者の平均
的な距離を一定に保つように探針を走査することにより
実空間の表面情報を得ることが出来る。この際、面内方
向の分解能は１Å以上である。
このSTMの原理を応用し、記録媒体として電圧電流の
スイツチング特性に対してメモリー効果をもつ材料、例
えば、π電子系有機化合物やカルコゲン化物類の薄膜層
等を用いれば記録単位が0.001μm2以下の情報記録が可
能である。
スイツチング特性に対してメモリー効果をもつ材料、例
えば、π電子系有機化合物やカルコゲン化物類の薄膜層
等を用いれば記録単位が0.001μm2以下の情報記録が可
能である。
また、電子ビーム，光などの電磁波を用いて媒体の表
面形状態を変化させる手法を用いれば、そのビームの集
束度の限界などから記録単位は大きくなるものの現状の
光記録と同等の記録密度での情報の記録再生を行うこと
が出来る。
面形状態を変化させる手法を用いれば、そのビームの集
束度の限界などから記録単位は大きくなるものの現状の
光記録と同等の記録密度での情報の記録再生を行うこと
が出来る。
しかし、係る高密度な記録再生をある面積にわたって
行う場合、記録面内方向へのプローブ電極の走査精度と
位置制御精度に記録容量の高密度化が大きく依存する。
現在STM等のプローブ電極の微小移動機構（微動機構）
は、圧電素子を用いた圧電アクチユエーターを利用した
ものであるが、圧電体のヒステリシス、微動機構の面内
方向（ｘ・ｙ方向）での非直交性及びアクチユエーター
の材料に起因した熱膨張などが存在し、なおかつ面内方
向には位置に関するフイードバツク制御をせずに駆動し
ているため、記録再生時におけるプローブ電極の微動あ
るいは走査機構の位置再現性に問題があり、信号のS/N,
誤り率等を悪化させるため高密度化に対する障害となっ
ている。
行う場合、記録面内方向へのプローブ電極の走査精度と
位置制御精度に記録容量の高密度化が大きく依存する。
現在STM等のプローブ電極の微小移動機構（微動機構）
は、圧電素子を用いた圧電アクチユエーターを利用した
ものであるが、圧電体のヒステリシス、微動機構の面内
方向（ｘ・ｙ方向）での非直交性及びアクチユエーター
の材料に起因した熱膨張などが存在し、なおかつ面内方
向には位置に関するフイードバツク制御をせずに駆動し
ているため、記録再生時におけるプローブ電極の微動あ
るいは走査機構の位置再現性に問題があり、信号のS/N,
誤り率等を悪化させるため高密度化に対する障害となっ
ている。
本発明の目的は、プローブ電極を用いた電気的な高密
度記録・再生方式に於いて、高精度な位置検出機能並び
に位置制御機能を導入し、記録・再生を高密度かつ再現
性よく実行せしむることができる記録・再生装置を提供
することにある。
度記録・再生方式に於いて、高精度な位置検出機能並び
に位置制御機能を導入し、記録・再生を高密度かつ再現
性よく実行せしむることができる記録・再生装置を提供
することにある。
〔問題を解決する手段〕 本発明は、記録面上に該記録面に平行な第１の方向に
沿って複数の位置情報目盛が配置された記録媒体を用
い、前記記録面に対向して配置されたプローブ電極と、
該プローブ電極によって前記第１の方向に記録面を走査
せしめる走査手段と、前記記録面と平行で且つ前記第１
の方向と直交する第２の方向に前記プローブを移動させ
る移動手段と、該移動手段に前記プローブ電極を微小振
動させるための駆動信号を供給する信号供給手段と、前
記プローブ電極と前記媒体との間に電圧を印加する電圧
印加手段と、電圧の印加によって前記プローブ電極と記
録媒体との間に流れるトンネル電流を検出する電流検出
手段と、前記プローブ電極の微小振動でプローブ電極と
前記位置情報目盛との相対位置が変化することによる前
記トンネル電流の変化と前記駆動信号とを同期検波する
ことによってプローブ電極と位置情報目盛との第２の方
向の位置ずれを示す制御信号を検出する制御信号検出手
段とを備え、前記制御信号を前記移動手段にフィードバ
ックすることによって前記位置情報目盛の配列に沿って
プローブ電極で記録面を走査しながら、前記プローブ電
極から記録媒体に電圧を印加することによって情報を記
録または記録された情報を再生する記録再生装置によっ
て上記目的を達成するものである。
沿って複数の位置情報目盛が配置された記録媒体を用
い、前記記録面に対向して配置されたプローブ電極と、
該プローブ電極によって前記第１の方向に記録面を走査
せしめる走査手段と、前記記録面と平行で且つ前記第１
の方向と直交する第２の方向に前記プローブを移動させ
る移動手段と、該移動手段に前記プローブ電極を微小振
動させるための駆動信号を供給する信号供給手段と、前
記プローブ電極と前記媒体との間に電圧を印加する電圧
印加手段と、電圧の印加によって前記プローブ電極と記
録媒体との間に流れるトンネル電流を検出する電流検出
手段と、前記プローブ電極の微小振動でプローブ電極と
前記位置情報目盛との相対位置が変化することによる前
記トンネル電流の変化と前記駆動信号とを同期検波する
ことによってプローブ電極と位置情報目盛との第２の方
向の位置ずれを示す制御信号を検出する制御信号検出手
段とを備え、前記制御信号を前記移動手段にフィードバ
ックすることによって前記位置情報目盛の配列に沿って
プローブ電極で記録面を走査しながら、前記プローブ電
極から記録媒体に電圧を印加することによって情報を記
録または記録された情報を再生する記録再生装置によっ
て上記目的を達成するものである。
本発明は位置検出装置は、情報の記録・再生と同様、
導電性探針（プローブ電極）と導電性物質との間に電圧
を印加しつつ両者の距離を1nm程度に迄近づけるとトン
ネル電流が流れることを利用している。トンネル電流
は、導体表面での仕事関数に依存するため、種々の表面
電子状態についての情報を読み取ることができる。これ
を応用して規則的原子配列、或いは又、任意に形成した
基準となる原点を有する記録媒体に対し、係る規則的原
子配列、或いは又、基準原点を基に位置座標系を導入
し、係る位置座標系に対応する特徴的なトンネル電流の
変化を検出することにより位置検出を行うと共に、係る
位置検出結果を基に、係る位置座標系と相対的な位置関
係を示す記録媒体上の記録乃至は再生位置を特定すると
共に、係る記録・再生位置上へのプローブ電極の位置制
御を行うものである。
導電性探針（プローブ電極）と導電性物質との間に電圧
を印加しつつ両者の距離を1nm程度に迄近づけるとトン
ネル電流が流れることを利用している。トンネル電流
は、導体表面での仕事関数に依存するため、種々の表面
電子状態についての情報を読み取ることができる。これ
を応用して規則的原子配列、或いは又、任意に形成した
基準となる原点を有する記録媒体に対し、係る規則的原
子配列、或いは又、基準原点を基に位置座標系を導入
し、係る位置座標系に対応する特徴的なトンネル電流の
変化を検出することにより位置検出を行うと共に、係る
位置検出結果を基に、係る位置座標系と相対的な位置関
係を示す記録媒体上の記録乃至は再生位置を特定すると
共に、係る記録・再生位置上へのプローブ電極の位置制
御を行うものである。
この時の座標軸と記録位置との位置関係を示す模式図
が第１図である。即ち、座標軸上の目盛としての位置情
報（Ａ〜Ｉ）は記録位置（Ａ′〜Ｉ）と常に相対的な位
置関係（Ａ−Ａ′など）にある。従って位置情報Ａ〜Ｉ
を検出することにより、必ずＡ′〜Ｉ′の記録位置を特
定できる訳である。この際、座標軸の各点（目盛）と記
録位置とは必ずしも一義的な相対配置をとる必要はない
（例えば位置情報Ａに対応する記録位置がＡ′の他に
Ａ″,A…などと複数以上存在する）が、一義的（1:1
対応）である方が精度上望ましい。また、座標軸は一本
である必要はなく、必要に応じて複数個使用される他、
１次元である必要もなく、２次元（網目状）であっても
よい。この場合、２次元座標系の各格子点に対応して、
記録位置も２次元に配置される。又、第１図では連続的
な座標となっているが、記録再生位置が確認できれば良
いので、例えば、２次元座標系の格子点のみを示してい
るような不連続なものでも十分である。
が第１図である。即ち、座標軸上の目盛としての位置情
報（Ａ〜Ｉ）は記録位置（Ａ′〜Ｉ）と常に相対的な位
置関係（Ａ−Ａ′など）にある。従って位置情報Ａ〜Ｉ
を検出することにより、必ずＡ′〜Ｉ′の記録位置を特
定できる訳である。この際、座標軸の各点（目盛）と記
録位置とは必ずしも一義的な相対配置をとる必要はない
（例えば位置情報Ａに対応する記録位置がＡ′の他に
Ａ″,A…などと複数以上存在する）が、一義的（1:1
対応）である方が精度上望ましい。また、座標軸は一本
である必要はなく、必要に応じて複数個使用される他、
１次元である必要もなく、２次元（網目状）であっても
よい。この場合、２次元座標系の各格子点に対応して、
記録位置も２次元に配置される。又、第１図では連続的
な座標となっているが、記録再生位置が確認できれば良
いので、例えば、２次元座標系の格子点のみを示してい
るような不連続なものでも十分である。
＜座標軸＞ 本発明に用いられる位置検出系としての座標軸は規則
的原子配列、及び又は任意に形成した基準点を用いて形
成される。係る規則的原子配列としては、予め格子間距
離がわかっている導電性材料、即ち各種金属やグラフア
イト単結晶等を利用することができる他、本発明で利用
されるトンネル電流はnA程度の大きさである為、上記導
電性材料は10-10（Ω・cm）-1以上の電導率を有してい
ればよく、従ってシリコン等のいわゆる半導体物の単結
晶を用いることもできる。また、格子間距離が未知であ
っても規則的なトンネル電流の変化が得られればそれを
メモリーに蓄える等の手法を用いて格子周期の代用にす
ることができる。そのため基準に使用出来る試料は広範
囲のものとなる。これらの内、代表例として金属試料を
考える。今、距離Ｚだけ離れたプローブ電極と上記金属
試料との間に、仕事関数φより低い電圧Ｖを印加する
と、電子はポテンシヤル障壁をトンネルすることが知ら
れている。トンネル電流密度JTを自由電子近似で求める
と、 JT＝（βV/2πλＺ）exp（−2Z/λ） ……（１） の様に表わすことができる。
的原子配列、及び又は任意に形成した基準点を用いて形
成される。係る規則的原子配列としては、予め格子間距
離がわかっている導電性材料、即ち各種金属やグラフア
イト単結晶等を利用することができる他、本発明で利用
されるトンネル電流はnA程度の大きさである為、上記導
電性材料は10-10（Ω・cm）-1以上の電導率を有してい
ればよく、従ってシリコン等のいわゆる半導体物の単結
晶を用いることもできる。また、格子間距離が未知であ
っても規則的なトンネル電流の変化が得られればそれを
メモリーに蓄える等の手法を用いて格子周期の代用にす
ることができる。そのため基準に使用出来る試料は広範
囲のものとなる。これらの内、代表例として金属試料を
考える。今、距離Ｚだけ離れたプローブ電極と上記金属
試料との間に、仕事関数φより低い電圧Ｖを印加する
と、電子はポテンシヤル障壁をトンネルすることが知ら
れている。トンネル電流密度JTを自由電子近似で求める
と、 JT＝（βV/2πλＺ）exp（−2Z/λ） ……（１） の様に表わすことができる。
：金属の外の真空中又は大気中での波動関数 の減衰距離 ｈ＝r/2π:r:プランク定数 m:電子の質量 β＝e2/h:e:電子電荷 式（１）に於いて、トンネル電流密度JTは距離Ｚに応
じ変化する。従ってプローブ電極を係る金属試料面上、
プローブ電極と基準原子配列との平均間隔を一定に保ち
つつ任意の直線方向に走査させれば金属原子配列に従っ
て周期的にトンネル電流が変化する。ここで、トンネル
電流の変化の様子は既知の格子周期に必ずしも一致する
わけではないが、ほとんど原子配列の周期と同程度の精
度で規則的に変化するため、その信号（トンネル電流の
変化）が極値に持つ位置にプローブ電極を慣わせること
でプローブ電極の動きは試料の原子配列と同程度の精度
を持ったものになる。即ち、原子配列又はSTMによるト
ンネル電流変化の情報（STM像）を座標軸とみなせば、
プローブ電極はこの座標軸上を移動することになる。
今、この座標軸上のプローブ電極が一定の方向に一定の
距離丈離れた位置に移動でき、かつ移動先が記録・再生
可能な領域であるとすると、座標軸上の各点（例えばト
ンネル電流が極大となる点）に1:1対応した位置で記録
・再生が可能となる。この場合、プローブ電極が座標軸
と記録領域間を移動する必要は必ずしもなく、例えば座
標軸上を動くプローブ電極（位置検出用プローブ電極）
に対して、一定の位置に記録・再生用プローブ電極を用
意し、両者を連動させる等の方法を用いてもよい。
じ変化する。従ってプローブ電極を係る金属試料面上、
プローブ電極と基準原子配列との平均間隔を一定に保ち
つつ任意の直線方向に走査させれば金属原子配列に従っ
て周期的にトンネル電流が変化する。ここで、トンネル
電流の変化の様子は既知の格子周期に必ずしも一致する
わけではないが、ほとんど原子配列の周期と同程度の精
度で規則的に変化するため、その信号（トンネル電流の
変化）が極値に持つ位置にプローブ電極を慣わせること
でプローブ電極の動きは試料の原子配列と同程度の精度
を持ったものになる。即ち、原子配列又はSTMによるト
ンネル電流変化の情報（STM像）を座標軸とみなせば、
プローブ電極はこの座標軸上を移動することになる。
今、この座標軸上のプローブ電極が一定の方向に一定の
距離丈離れた位置に移動でき、かつ移動先が記録・再生
可能な領域であるとすると、座標軸上の各点（例えばト
ンネル電流が極大となる点）に1:1対応した位置で記録
・再生が可能となる。この場合、プローブ電極が座標軸
と記録領域間を移動する必要は必ずしもなく、例えば座
標軸上を動くプローブ電極（位置検出用プローブ電極）
に対して、一定の位置に記録・再生用プローブ電極を用
意し、両者を連動させる等の方法を用いてもよい。
何れにせよ、記録領域でのプローブ電極の位置、即ち
記録位置を金属試料の結晶格子又はSTM像を利用した座
標軸に対して一義的に定めることができる。
記録位置を金属試料の結晶格子又はSTM像を利用した座
標軸に対して一義的に定めることができる。
以上より、記録媒体表面の一部又は全てが規則的原子
配列を有し、かつその配列状態又はSTM像が既知である
場合には、係る原子配列の結晶格子を利用した座標軸に
対して一義的な相対関係を示すＸ・Ｙ座標系を持つ、プ
ローブ電極走査系を設定することができる。
配列を有し、かつその配列状態又はSTM像が既知である
場合には、係る原子配列の結晶格子を利用した座標軸に
対して一義的な相対関係を示すＸ・Ｙ座標系を持つ、プ
ローブ電極走査系を設定することができる。
次に基準原点に関して述べる。上述の如く、規則的な
原子配列を利用した原子目盛を用いれば記録媒体上に一
義的な座標系を設定することができるが、この場合、座
標系の原点については、これを明確には定めることは困
難である。一方、既に述べた様に本発明の記録・再生は
記録媒体表面の仕事関数の変化をトンネル電流の変化量
として検出することにより行われる。従って記録媒体上
の任意の位置の表面状態を作為的に変化させておけば、
その位置を原点（基準原点）として記録媒体上に位置に
関する座標系を導入することができる。この際、複数個
の基準原点を設ければ、係る座標系の軸方向を決定する
ことができる。又、先に述べた原子目盛と併用すれば、
この場合、座標系の軸方向は既に一義的に決定されてい
るので、基準原点は例え１点であっても記録媒体表面上
に絶対座標を設定することが可能である。何れにせよ、
これらの基準目盛を複数個用いることにより位置検出に
関する精度はより向上する。基準原点としては記録媒体
表面にエツチング等の手法により凹凸をつけたり、イオ
ン注入等の手法に因って他原子を部分選択的に媒体表面
上に配置する等して導入することが考えられるが、これ
らは現状では何れもSTMの分解能に対する基準原点とし
ての精度には劣る為、大まかな位置把握に利用するのが
適当である。現状では実際に所望の情報の記録を行うに
先立って、記録媒体の記録面の一部に、原点に関する何
らかの情報を書き込み、係る点を持つ記録領域を設定す
ることができる。
原子配列を利用した原子目盛を用いれば記録媒体上に一
義的な座標系を設定することができるが、この場合、座
標系の原点については、これを明確には定めることは困
難である。一方、既に述べた様に本発明の記録・再生は
記録媒体表面の仕事関数の変化をトンネル電流の変化量
として検出することにより行われる。従って記録媒体上
の任意の位置の表面状態を作為的に変化させておけば、
その位置を原点（基準原点）として記録媒体上に位置に
関する座標系を導入することができる。この際、複数個
の基準原点を設ければ、係る座標系の軸方向を決定する
ことができる。又、先に述べた原子目盛と併用すれば、
この場合、座標系の軸方向は既に一義的に決定されてい
るので、基準原点は例え１点であっても記録媒体表面上
に絶対座標を設定することが可能である。何れにせよ、
これらの基準目盛を複数個用いることにより位置検出に
関する精度はより向上する。基準原点としては記録媒体
表面にエツチング等の手法により凹凸をつけたり、イオ
ン注入等の手法に因って他原子を部分選択的に媒体表面
上に配置する等して導入することが考えられるが、これ
らは現状では何れもSTMの分解能に対する基準原点とし
ての精度には劣る為、大まかな位置把握に利用するのが
適当である。現状では実際に所望の情報の記録を行うに
先立って、記録媒体の記録面の一部に、原点に関する何
らかの情報を書き込み、係る点を持つ記録領域を設定す
ることができる。
第２図は本発明においてプローブ電極が、位置検出用
のものと記録再生用のものの２本有する場合の実施例の
装置の略図である。
のものと記録再生用のものの２本有する場合の実施例の
装置の略図である。
第２図中１及び２は各々記録再生用及び位置検出用プ
ローブ電極であり、径1mmのタングステンのワイヤーを
電解研磨したものを用いる。位置検出用プローブ電極２
は基板３の位置座標としての原子配列の検出に用いられ
る。他方記録再生用プローブ電極１は位置検出用プロー
ブ電極２と一定の位置に保持され連動し記録媒体４への
記録再生消去に用いられる。5P,5Rはチユーブ型微動素
子を用いたx,y,z方向微動機構であり、プローブ電極１
及び２と記録媒体４の距離（ｚ）を制御するためのもの
で、両者の平均的距離を一定に保つように各々プローブ
電極1,2を独立に位置制御する。さらに微動機構は距離
（ｚ）を一定に保ったまま面内（x,y）方向にも微動位
置制御出来るように設計されている。
ローブ電極であり、径1mmのタングステンのワイヤーを
電解研磨したものを用いる。位置検出用プローブ電極２
は基板３の位置座標としての原子配列の検出に用いられ
る。他方記録再生用プローブ電極１は位置検出用プロー
ブ電極２と一定の位置に保持され連動し記録媒体４への
記録再生消去に用いられる。5P,5Rはチユーブ型微動素
子を用いたx,y,z方向微動機構であり、プローブ電極１
及び２と記録媒体４の距離（ｚ）を制御するためのもの
で、両者の平均的距離を一定に保つように各々プローブ
電極1,2を独立に位置制御する。さらに微動機構は距離
（ｚ）を一定に保ったまま面内（x,y）方向にも微動位
置制御出来るように設計されている。
また、記録媒体４は高精度の弾性ヒンジ機構を持つ平
行バネを用いたxy方向粗動機構６の上に置かれており所
望の位置に移動される。７は微動範囲外のｚ方向の相対
変位を起こさせるための、おもに積層型圧電素子より成
る大粗動機構である。これらの各機器・機構は８の制御
系によって制御される。又、これらの各機器・機構は除
震台９上に設けられる。
行バネを用いたxy方向粗動機構６の上に置かれており所
望の位置に移動される。７は微動範囲外のｚ方向の相対
変位を起こさせるための、おもに積層型圧電素子より成
る大粗動機構である。これらの各機器・機構は８の制御
系によって制御される。又、これらの各機器・機構は除
震台９上に設けられる。
ここに本実施例に用いた移動制御に於ける機械的性能
を下記に示す。
を下記に示す。
ｚ方向微動制御範囲:0.1nm〜１μｍ ｚ方向粗動制御範囲:10nm〜10mm xy方向微動走査範囲:0.01nm〜 xy方向粗動制御範囲:10nm〜10mm 第３図は本実施例に於ける制御系８のブロツク図であ
る。
る。
プローブ電極1,2は記録媒体及び位置検出用の基板原
子各々との間に流れる電流（プローブ電極）を比較器20
で検出し、設定した値（10-9A）と比較を行って電流値
が10-9A程度になるようにｚ方向位置をプローブのｚ方
向微動機構5Pz,5Rzによって制御して位置を一定化する
が、記録・消去時には、書き込み及び消去用のパルス電
圧を印加すると同時にプローブ電流が急激に変化するた
めその間プローブ２のｚ方向微動機構5Pzへの出力電圧
を一定にするHOLD回路11をONにするように制御される。
位置検出用プローブ電極２はｘ方向にはｘ方向微動機構
5Pxで位置調整されｙ方向にはｙ方向微動機構5Pyによっ
て数kHzで微小振動させられ、この時得られるプローブ
電流信号S83をCPU10からカウンター12,デイジタル−ア
ナログ変換機（D/A変換器）13を通して得られたｙ方向
微動機構5Pyの走査信号S81と同期検波されることでｙ方
向のプローブ電極のずれに応じた信号S82が同期検波回
路14の出力として得られる。この出力をｙ方向の微動機
構走査信号S81に加算しながら粗動機構15及びｘ方向微
動機構5Pxによってｘ軸方向にも走査することで位置検
出用プローブ電極２のｘ方向の動きは原子配列に沿った
ものとなる。
子各々との間に流れる電流（プローブ電極）を比較器20
で検出し、設定した値（10-9A）と比較を行って電流値
が10-9A程度になるようにｚ方向位置をプローブのｚ方
向微動機構5Pz,5Rzによって制御して位置を一定化する
が、記録・消去時には、書き込み及び消去用のパルス電
圧を印加すると同時にプローブ電流が急激に変化するた
めその間プローブ２のｚ方向微動機構5Pzへの出力電圧
を一定にするHOLD回路11をONにするように制御される。
位置検出用プローブ電極２はｘ方向にはｘ方向微動機構
5Pxで位置調整されｙ方向にはｙ方向微動機構5Pyによっ
て数kHzで微小振動させられ、この時得られるプローブ
電流信号S83をCPU10からカウンター12,デイジタル−ア
ナログ変換機（D/A変換器）13を通して得られたｙ方向
微動機構5Pyの走査信号S81と同期検波されることでｙ方
向のプローブ電極のずれに応じた信号S82が同期検波回
路14の出力として得られる。この出力をｙ方向の微動機
構走査信号S81に加算しながら粗動機構15及びｘ方向微
動機構5Pxによってｘ軸方向にも走査することで位置検
出用プローブ電極２のｘ方向の動きは原子配列に沿った
ものとなる。
このｙ方向振動及び原子配列に対するプローブ電極の
走査によってプローブ電流に高周波の振動成分が発生す
るが、この成分はローパスフイルタ18によってカツトさ
れるので、ｚ方向微動機構5Pz及び5Rzがこの高周波の振
動成分に追従してプローブを移動させる事はない。従っ
てx,y方向微動機構、5Rx、5RRyによって位置検出用プロ
ーブ電極２との相対関係を所定関係に固定され連動して
移動する記録再生用プローブ電極１の動きもそれに応じ
たものとなる。
走査によってプローブ電流に高周波の振動成分が発生す
るが、この成分はローパスフイルタ18によってカツトさ
れるので、ｚ方向微動機構5Pz及び5Rzがこの高周波の振
動成分に追従してプローブを移動させる事はない。従っ
てx,y方向微動機構、5Rx、5RRyによって位置検出用プロ
ーブ電極２との相対関係を所定関係に固定され連動して
移動する記録再生用プローブ電極１の動きもそれに応じ
たものとなる。
又、位置検出用プローブ電極２からの信号を、原子配
列に対するプローブ電極のｘ方向走査によって発生する
プローブ電流の周波数成分は通すがｙ方向振動により発
生するプローブ電流のより高周波な成分はカツトするロ
ーパスフイルタ18AとA/D変換器17を介してCPU10に送
り、この信号から走査した原子の数をカウントすること
でプローブ電極の位置を知ることができる。
列に対するプローブ電極のｘ方向走査によって発生する
プローブ電流の周波数成分は通すがｙ方向振動により発
生するプローブ電流のより高周波な成分はカツトするロ
ーパスフイルタ18AとA/D変換器17を介してCPU10に送
り、この信号から走査した原子の数をカウントすること
でプローブ電極の位置を知ることができる。
両プローブ電極と記録媒体４及び位置検出用媒体（基
板原子）4A各々の間に与えるバイアス電圧及び記録再生
用パルス電圧は、それぞれ独立な２つのD/A変換器13か
ら与えられる。
板原子）4A各々の間に与えるバイアス電圧及び記録再生
用パルス電圧は、それぞれ独立な２つのD/A変換器13か
ら与えられる。
ｘ及びｙ方向の粗駆動には粗動機構15として平行ハネ
15Bを用いる。X,y,z微動機構5P,5Rに用いる円筒型圧電
素子は機械的共振周波数が高く（〜8kHz（xy方向）、〜
40kHz（ｚ方向））走査範囲はそう大きくはとれない
（〜500nm）ものと高速での走査に適している。
15Bを用いる。X,y,z微動機構5P,5Rに用いる円筒型圧電
素子は機械的共振周波数が高く（〜8kHz（xy方向）、〜
40kHz（ｚ方向））走査範囲はそう大きくはとれない
（〜500nm）ものと高速での走査に適している。
第４図に本実施例に於けるCPU内の制御アルゴリズム
を示す。CPU10はstart信号により各A/Dコンバータ12,カ
ウンター13等の機器をRESETし初期設定値に条件を設定
する。次に位置検出用プローブ電極２と記録再生用プロ
ーブ電極１をそれぞれ別個に基板方向にワンステツプづ
つ近づけ、その度ごとにプローブ電極に流れる電流値
（Jt）をA/D変換してその設定値となるまでプローブ電
極1,2を基板３及び記録媒体４に近づける。次に面内方
向（XY方向）に平行バネ15へ走査信号S84x,S84yを出力
することにより記録媒体の全域にわたってプローブ電極
１を走査させ、それに伴ないプローブ電極２も基板上を
走査させその走査中のJtを随時A/D変換器17でA/D変換し
記録媒体中の基準原点の位置をそのXY走査信号とプロー
ブ電極１からのJtの値と及び位置検出用媒体4Aから得ら
れた位置情報とから算出し基準原点へ移動する。記録時
には基準原点の位置から面内方向に微小領域を走査し信
号をサンプリングする時の周波数に応じたトリガー信号
により、まずホールド回路11でＺ軸方向の制御信号をホ
ールドした後記録用パルスを出力して記録する。再生時
は同様なトリガー信号によりプローブ電極に流れる電流
をA/D変換して再生する。記録または再生の終了後はプ
ローブ電極を記録媒体から遠ざけてホームポジシヨンへ
移動させ保持しておく。
を示す。CPU10はstart信号により各A/Dコンバータ12,カ
ウンター13等の機器をRESETし初期設定値に条件を設定
する。次に位置検出用プローブ電極２と記録再生用プロ
ーブ電極１をそれぞれ別個に基板方向にワンステツプづ
つ近づけ、その度ごとにプローブ電極に流れる電流値
（Jt）をA/D変換してその設定値となるまでプローブ電
極1,2を基板３及び記録媒体４に近づける。次に面内方
向（XY方向）に平行バネ15へ走査信号S84x,S84yを出力
することにより記録媒体の全域にわたってプローブ電極
１を走査させ、それに伴ないプローブ電極２も基板上を
走査させその走査中のJtを随時A/D変換器17でA/D変換し
記録媒体中の基準原点の位置をそのXY走査信号とプロー
ブ電極１からのJtの値と及び位置検出用媒体4Aから得ら
れた位置情報とから算出し基準原点へ移動する。記録時
には基準原点の位置から面内方向に微小領域を走査し信
号をサンプリングする時の周波数に応じたトリガー信号
により、まずホールド回路11でＺ軸方向の制御信号をホ
ールドした後記録用パルスを出力して記録する。再生時
は同様なトリガー信号によりプローブ電極に流れる電流
をA/D変換して再生する。記録または再生の終了後はプ
ローブ電極を記録媒体から遠ざけてホームポジシヨンへ
移動させ保持しておく。
本発明では走査機構を粗動部と微動部に分け、高周波
での走査には微動部を用いまた低周波での走査には粗動
部を用いている。
での走査には微動部を用いまた低周波での走査には粗動
部を用いている。
このことにより微動部のストロークを減らし剛性を高
めることが可能になるため走査速度をより向上させるこ
とが出来、結果として情報の転送速度を上げることがで
きる。微動機構にはその精度上圧電素子を用いたアクチ
ユエータが望ましく、tripod型微動機構（G.Binnig and
H.Rohrer:IBM J.Res.＆Dev.30（1986）355;Helv.Phys.
Acta55（1982）726.）やぐら型微動素子（G.F.A.Van De
Walle,J.W.Gerritsen.H.van Ken−pen and P.Wyder:Re
v.Sci.Instrum.56（1985）1573.）チユーブ型微動素子
（G.Binnig and D.P.E.Smith:Rev.Sci.Instrum.57（198
6）168.）など一般に用いられている微動機構・素子を
使用することが出来る。
めることが可能になるため走査速度をより向上させるこ
とが出来、結果として情報の転送速度を上げることがで
きる。微動機構にはその精度上圧電素子を用いたアクチ
ユエータが望ましく、tripod型微動機構（G.Binnig and
H.Rohrer:IBM J.Res.＆Dev.30（1986）355;Helv.Phys.
Acta55（1982）726.）やぐら型微動素子（G.F.A.Van De
Walle,J.W.Gerritsen.H.van Ken−pen and P.Wyder:Re
v.Sci.Instrum.56（1985）1573.）チユーブ型微動素子
（G.Binnig and D.P.E.Smith:Rev.Sci.Instrum.57（198
6）168.）など一般に用いられている微動機構・素子を
使用することが出来る。
次に本実施例で用いた記録媒体の詳細について述べ
る。記録媒体の構成図を第５図に示す。直径1/2インチ
の（111）面を出したＰ型Siウエハー（Ｂドープ0.3nm
厚）を基板３として用いた。該基板は記憶・再生装置の
粗動機構６上に設置する際の方向性をほぼ一定にする目
的で、Ｂ−Ｂ′点で切断されている。なおＢ−Ｂ′点は
SI結晶の［11］方向にほぼ平行である。Ｂ−Ｂ′の中
点から基板中心に向って1mmの位置を１μｍ角，深さ0.2
μｍにエツチングし、基準原点（粗）201を作成した。
係る基準原点（粗）の作成法の詳細を以下に示す。
る。記録媒体の構成図を第５図に示す。直径1/2インチ
の（111）面を出したＰ型Siウエハー（Ｂドープ0.3nm
厚）を基板３として用いた。該基板は記憶・再生装置の
粗動機構６上に設置する際の方向性をほぼ一定にする目
的で、Ｂ−Ｂ′点で切断されている。なおＢ−Ｂ′点は
SI結晶の［11］方向にほぼ平行である。Ｂ−Ｂ′の中
点から基板中心に向って1mmの位置を１μｍ角，深さ0.2
μｍにエツチングし、基準原点（粗）201を作成した。
係る基準原点（粗）の作成法の詳細を以下に示す。
先ず、Si基板上に電子線レジストであるポリメタクリ
ル酸メチル（PMMA;商品名OEBR−1000東京応化工業
（株））を１μｍの厚さに塗布し、電子線を加速電圧20
keV,ビーム径0.1μｍφで１μｍ四方の大きさに描画す
る。その後、専用現像液を使って電子線照射部を溶解さ
せる。エツチングはCF4とH2の混合ガスを用いて圧力3P
a、放電電力100Wで20分間スパツタエツチングを行う。
最後にメチルエチルケトンを使ってPMMAを溶解する。
ル酸メチル（PMMA;商品名OEBR−1000東京応化工業
（株））を１μｍの厚さに塗布し、電子線を加速電圧20
keV,ビーム径0.1μｍφで１μｍ四方の大きさに描画す
る。その後、専用現像液を使って電子線照射部を溶解さ
せる。エツチングはCF4とH2の混合ガスを用いて圧力3P
a、放電電力100Wで20分間スパツタエツチングを行う。
最後にメチルエチルケトンを使ってPMMAを溶解する。
次に係る基板上、基準原点（粗）201近傍をマスキン
グした後、下引き層としてCrを真空蒸着法により厚さ50
Å堆積させ、更にAuを同法により400Å蒸着して基板電
極104とする。
グした後、下引き層としてCrを真空蒸着法により厚さ50
Å堆積させ、更にAuを同法により400Å蒸着して基板電
極104とする。
次に係るAu電極上にスクアリリユウム−ビス−６−オ
クチルアズレン（以下SOAZと略す）のLB膜（８層）を積
層し、記録層101とする。以下、記録層形成方法の詳細
について述べる。先ずSOAZを濃度0.2mg/mlで溶かしたベ
ンゼン溶液を20℃の水相上に展開し、水面上に単分子膜
を形成する。次に溶媒の蒸発を待ち、係る単分子膜の表
面圧を20mN/mまで高め、更にこれを一定に保ちながら、
前記基板を水面を横切る方向に速度3mm/分で静かに浸漬
・引き上げを繰り返し、SOAZ単分子膜の８層累積膜を基
板電極104上に形成させる。
クチルアズレン（以下SOAZと略す）のLB膜（８層）を積
層し、記録層101とする。以下、記録層形成方法の詳細
について述べる。先ずSOAZを濃度0.2mg/mlで溶かしたベ
ンゼン溶液を20℃の水相上に展開し、水面上に単分子膜
を形成する。次に溶媒の蒸発を待ち、係る単分子膜の表
面圧を20mN/mまで高め、更にこれを一定に保ちながら、
前記基板を水面を横切る方向に速度3mm/分で静かに浸漬
・引き上げを繰り返し、SOAZ単分子膜の８層累積膜を基
板電極104上に形成させる。
以上により作成された記録媒体１を用いて、記録・再
生を行うには、SOAZ8層を累積した記録層101を持つ記録
媒体１の基板の切り欠き、Ｂ−Ｂ′方向を所定の方向に
合わせて、Ｘ・Ｙステージ118の上に置く。次にＢ−
Ｂ′から1mm程度基板内側の位置に位置検出用プローブ
電極102を動かし、位置検出用プローブ電極とSi基板３
との間に0.6Vのプローブ電圧を印加した上で、Ｘ・Ｙ方
向微動機構5Px,5PyのＸ方向をＢ−Ｂ′にほぼ平行な方
向に仮に合わせた後、Ｘ・Ｙ座標軸のとり方を種々変化
させながら１μｍ角の領域にわたって表面状態の測定を
繰り返し、得られたSi原子の配列ピツチが各々6.65Å及
び3.84Åに最も近い値をとる様に調整する。係る調整に
より、微動機構5P,5RのＸ軸はSi基板の［11］方向に
Ｙ軸は［01］方向に合致する。
生を行うには、SOAZ8層を累積した記録層101を持つ記録
媒体１の基板の切り欠き、Ｂ−Ｂ′方向を所定の方向に
合わせて、Ｘ・Ｙステージ118の上に置く。次にＢ−
Ｂ′から1mm程度基板内側の位置に位置検出用プローブ
電極102を動かし、位置検出用プローブ電極とSi基板３
との間に0.6Vのプローブ電圧を印加した上で、Ｘ・Ｙ方
向微動機構5Px,5PyのＸ方向をＢ−Ｂ′にほぼ平行な方
向に仮に合わせた後、Ｘ・Ｙ座標軸のとり方を種々変化
させながら１μｍ角の領域にわたって表面状態の測定を
繰り返し、得られたSi原子の配列ピツチが各々6.65Å及
び3.84Åに最も近い値をとる様に調整する。係る調整に
より、微動機構5P,5RのＸ軸はSi基板の［11］方向に
Ｙ軸は［01］方向に合致する。
本実施例に於いては円筒型の圧電素子を用いており、
Ｘ軸,Y軸の走査電圧を調整してX,Y方向を変化させてい
るが記録媒体を回転させる機構を加えてもよい。次にＸ
・Ｙ方向に関して粗動機構を用いて位置検出用プローブ
電極を走査し基準原点（粗）201の位置を検出する。基
準原点は一般記録情報の記録単位よりも大きい面積を持
つため、走査時には一般記録情報よりも低周波の信号と
なる。そのため簡単な周波数分離回路によって容易に検
出することが出来る。
Ｘ軸,Y軸の走査電圧を調整してX,Y方向を変化させてい
るが記録媒体を回転させる機構を加えてもよい。次にＸ
・Ｙ方向に関して粗動機構を用いて位置検出用プローブ
電極を走査し基準原点（粗）201の位置を検出する。基
準原点は一般記録情報の記録単位よりも大きい面積を持
つため、走査時には一般記録情報よりも低周波の信号と
なる。そのため簡単な周波数分離回路によって容易に検
出することが出来る。
係る基準原点（粗）201の中心から、2mmY軸方向に沿
って基板中心部に向った位置で、微動機構5Px,5Pyを用
いて、Siの格子点を検出した。係る格子点（第６図のＣ
点）を位置座標軸原点301とし、Ｘ方向（［11］方
向）に位置検出用プローブ電極を走査した。この際Siの
［11］方向に関しての各格子点を確認することによ
り、方向制御補正及び位置座標（格子ピツチ）の確認を
行った。格子点302は図面に全部書ききれないので、図
では配列中の10個おきの格子点だけ記載してある。係る
操作に於いて、位置検出用プローブ電極２に連動して記
憶・再生用プローブ電極１も記録層101上を移動してい
る。実際の記録に先立って、位置座標軸原点301に対応
する記録位置（第６図Ｃ′点）に基準原点（微）303を
設けた。係る基準原点（微）は記録層101の電気メモリ
ー効果を利用して形成される。即ち、記録・再生用プロ
ーブ電極１とAu電極104との間に1.0Vのプローブ電圧を
印加し、プローブ電流Ipが10-9Aになる様にＺ軸方向微
動機構5RZを用いて、記録・再生用プローブ電極１と記
録層101表面との距離（Ｚ）を調整する。次に記録・再
生用プローブ電極を＋側、Au電極104を一側にして、電
気メモリー材料（SOAZ,LB膜８層）が低抵抗状態（ON状
態）に変化する閾値電圧VthON以上の矩形パルス電圧（1
8V,0.1μｓ）を印加し、ON状態を生じさせる。
って基板中心部に向った位置で、微動機構5Px,5Pyを用
いて、Siの格子点を検出した。係る格子点（第６図のＣ
点）を位置座標軸原点301とし、Ｘ方向（［11］方
向）に位置検出用プローブ電極を走査した。この際Siの
［11］方向に関しての各格子点を確認することによ
り、方向制御補正及び位置座標（格子ピツチ）の確認を
行った。格子点302は図面に全部書ききれないので、図
では配列中の10個おきの格子点だけ記載してある。係る
操作に於いて、位置検出用プローブ電極２に連動して記
憶・再生用プローブ電極１も記録層101上を移動してい
る。実際の記録に先立って、位置座標軸原点301に対応
する記録位置（第６図Ｃ′点）に基準原点（微）303を
設けた。係る基準原点（微）は記録層101の電気メモリ
ー効果を利用して形成される。即ち、記録・再生用プロ
ーブ電極１とAu電極104との間に1.0Vのプローブ電圧を
印加し、プローブ電流Ipが10-9Aになる様にＺ軸方向微
動機構5RZを用いて、記録・再生用プローブ電極１と記
録層101表面との距離（Ｚ）を調整する。次に記録・再
生用プローブ電極を＋側、Au電極104を一側にして、電
気メモリー材料（SOAZ,LB膜８層）が低抵抗状態（ON状
態）に変化する閾値電圧VthON以上の矩形パルス電圧（1
8V,0.1μｓ）を印加し、ON状態を生じさせる。
以上の操作により、基準原点（微）303とした。この
時10nm角の記録層領域をON状態にすることにより基準原
点（微）303に関する原点としての位置情報と、後に書
き込まれる記録情報とが混同して再生されない様にした
が（第６図）、基準原点（微）303の形状は何ら本実施
例の形状に限られるものではない。
時10nm角の記録層領域をON状態にすることにより基準原
点（微）303に関する原点としての位置情報と、後に書
き込まれる記録情報とが混同して再生されない様にした
が（第６図）、基準原点（微）303の形状は何ら本実施
例の形状に限られるものではない。
なお、プローブ電圧を電気メモリー材料がON状態から
OFF状態に変化する閾値電圧VthOFF以上の10Vに設定し、
再び記録位置をトレースすれば全ての記録状態が消去さ
れOFF状態に遷移する。
OFF状態に変化する閾値電圧VthOFF以上の10Vに設定し、
再び記録位置をトレースすれば全ての記録状態が消去さ
れOFF状態に遷移する。
基準原点等の数は記録面積の拡大に伴って複数個作成
してもよく、１点に限る必要はない。更にはプローブ電
極の構造も、本実施例に限定されるものではなく、第７
図に示す様に位置決め用媒体4Bを記録媒体４の反対側に
設ける様にしてもよく、他の考えうる実施例も位置座標
に対して記録位置が一義的に定まる方法、構造であれば
よい。
してもよく、１点に限る必要はない。更にはプローブ電
極の構造も、本実施例に限定されるものではなく、第７
図に示す様に位置決め用媒体4Bを記録媒体４の反対側に
設ける様にしてもよく、他の考えうる実施例も位置座標
に対して記録位置が一義的に定まる方法、構造であれば
よい。
実施例特有の効果として、記録媒体の相対変位機構に
弾性ヒンジからなる平行バネを用いることで粗動時の記
録媒体の記録媒体面に垂直な方向（ｚ軸方向）への歪み
を抑えることが出来、記録・再生時のS/Nを向上させ、
また圧電素子の剛性の高さを生かしたまま粗動範囲を広
げることが出来る。
弾性ヒンジからなる平行バネを用いることで粗動時の記
録媒体の記録媒体面に垂直な方向（ｚ軸方向）への歪み
を抑えることが出来、記録・再生時のS/Nを向上させ、
また圧電素子の剛性の高さを生かしたまま粗動範囲を広
げることが出来る。
又、位置基準座標に基準原点を設けることで記録信号
の検索を容易にし、精度が高くしかも高速に記録再生の
出来る記録再生装置が実現できる。
の検索を容易にし、精度が高くしかも高速に記録再生の
出来る記録再生装置が実現できる。
以上、本発明により、 光記録に比べてもはるかに高密度な記録再生が可能
な記録・再生・位置検出方法を示した。
な記録・再生・位置検出方法を示した。
STMの原理を応用した記録再生装置に最適なÅオー
ダー〜nmオーダーでの位置検出方法及び制御方法を示し
た。
ダー〜nmオーダーでの位置検出方法及び制御方法を示し
た。
第１図は、本発明の位置座標と記録位置との位置関係を
示した原理図である。 第２図は、本発明の一実施例の記録再生装置を図解的に
示すブロツク図である。 第３図は、本発明の実施例１における制御系のブロツク
図である。 第４図は、実施例１におけるCPU内のアルゴリズムを示
す図である。 第５図（Ａ）は本発明の記録媒体の一形態を示す平面図
で、第５図（Ｂ）はそのＡ−Ａ′断面図である。 第６図は本発明の記録媒体面上の座標と記録位置との位
置関係の一形態を示した模式図である。 第７図は、本発明の別の実施例の記録再生装置を図解的
に示す原理図である。 図中、 1,2……プローブ電極、４……記憶媒体 4A……位置検出用媒体、10……CPU である。
示した原理図である。 第２図は、本発明の一実施例の記録再生装置を図解的に
示すブロツク図である。 第３図は、本発明の実施例１における制御系のブロツク
図である。 第４図は、実施例１におけるCPU内のアルゴリズムを示
す図である。 第５図（Ａ）は本発明の記録媒体の一形態を示す平面図
で、第５図（Ｂ）はそのＡ−Ａ′断面図である。 第６図は本発明の記録媒体面上の座標と記録位置との位
置関係の一形態を示した模式図である。 第７図は、本発明の別の実施例の記録再生装置を図解的
に示す原理図である。 図中、 1,2……プローブ電極、４……記憶媒体 4A……位置検出用媒体、10……CPU である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河出 一佐哲 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 酒井 邦裕 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 川上 英悟 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−133239（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】記録面上に該記録面に平行な第１の方向に
沿って複数の位置情報目盛が配置された記録媒体を用
い、前記記録面に対向して配置されたプローブ電極と、
該プローブ電極によって前記第１の方向に記録面を走査
せしめる走査手段と、前記記録面と平行で且つ前記第１
の方向と直交する第２の方向に前記プローブを移動させ
る移動手段と、該移動手段に前記プローブ電極を微小振
動させるための駆動信号を供給する信号供給手段と、前
記プローブ電極と前記媒体との間に電圧を印加する電圧
印加手段と、電圧の印加によって前記プローブ電極と記
録媒体との間に流れるトンネル電流を検出する電流検出
手段と、前記プローブ電極の微小振動でプローブ電極と
前記位置情報目盛との相対位置が変化することによる前
記トンネル電流の変化と前記駆動信号とを同期検波する
ことによってプローブ電極と位置情報目盛との第２の方
向の位置ずれを示す制御信号を検出する制御信号検出手
段とを備え、前記制御信号を前記移動手段にフィードバ
ックすることによって前記位置情報目盛の配列に沿って
プローブ電極で記録面を走査しながら、前記プローブ電
極から記録媒体に電圧を印加することによって情報を記
録または記録された情報を再生する記録再生装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20130688A JP2670448B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 記録再生装置 |
| DE3854173T DE3854173T2 (de) | 1987-08-25 | 1988-08-24 | Codiereinrichtung. |
| EP88113794A EP0304893B1 (en) | 1987-08-25 | 1988-08-24 | Encoder |
| DE3856296T DE3856296T2 (de) | 1987-08-25 | 1988-08-24 | Tunnelstromkodierer |
| EP94120561A EP0646913B1 (en) | 1987-08-25 | 1988-08-24 | Encoder using the tunnel current effect |
| US08/438,079 US5519686A (en) | 1987-08-25 | 1995-05-08 | Encoder for controlling measurements in the range of a few angstroms |
| US08/589,473 US5721721A (en) | 1987-08-25 | 1996-01-22 | Two scanning probes information recording/reproducing system with one probe to detect atomic reference location on a recording medium |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20130688A JP2670448B2 (ja) | 1988-08-12 | 1988-08-12 | 記録再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0250332A JPH0250332A (ja) | 1990-02-20 |
| JP2670448B2 true JP2670448B2 (ja) | 1997-10-29 |
Family
ID=16438817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20130688A Expired - Fee Related JP2670448B2 (ja) | 1987-08-25 | 1988-08-12 | 記録再生装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2670448B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JPH03173956A (ja) * | 1989-09-07 | 1991-07-29 | Canon Inc | 記録・再生方法 |
Family Cites Families (7)
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|---|---|---|---|---|
| JP2001330351A (ja) * | 2000-05-22 | 2001-11-30 | Mitsubishi Cable Ind Ltd | 複合蓄冷体およびその使用方法 |
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| JP2005300052A (ja) * | 2004-04-14 | 2005-10-27 | Inoac Corp | 保冷配送方法 |
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| GB2465376B (en) * | 2008-11-14 | 2012-11-28 | Tower Cold Chain Solutions Ltd | Thermally insulated reuseable transportation container |
| WO2012081581A1 (ja) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | 玉井化成株式会社 | 定温保管容器及び定温保管方法 |
| JP5759805B2 (ja) * | 2011-06-28 | 2015-08-05 | 株式会社 スギヤマゲン | 温度管理システム |
-
1988
- 1988-08-12 JP JP20130688A patent/JP2670448B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0250332A (ja) | 1990-02-20 |
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