JP2794348B2 - 記録媒体、その製造方法、情報処理装置 - Google Patents
記録媒体、その製造方法、情報処理装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、走査型トンネル顕微鏡
の原理を用いた超高密度メモリーに関するものである。
の原理を用いた超高密度メモリーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、メモリー素子の用途はコンピュー
タ及びその関連機器、ビデオディスク、ディジタルオー
ディオディスク等のエレクトロニクス産業の中核をなす
ものであり、その開発も活発に進んでいる。メモリー素
子に要求される性能は一般的には （１）高密度で、記録容量が大きい （２）記録・再生の応答速度が速い （３）エラーレートが小さい （４）消費電力が少ない （５）生産性が高く、価格が安い 等が挙げられる。
タ及びその関連機器、ビデオディスク、ディジタルオー
ディオディスク等のエレクトロニクス産業の中核をなす
ものであり、その開発も活発に進んでいる。メモリー素
子に要求される性能は一般的には （１）高密度で、記録容量が大きい （２）記録・再生の応答速度が速い （３）エラーレートが小さい （４）消費電力が少ない （５）生産性が高く、価格が安い 等が挙げられる。
【０００３】従来までは磁性体や半導体を素材とした磁
気メモリー、半導体メモリーが主流であったが、近年レ
ーザー技術の進展に伴い、有機色素、フォトポリマーな
どの有機薄膜を用いた安価で高密度な記録媒体を用いた
光メモリー素子などが登場してきた。
気メモリー、半導体メモリーが主流であったが、近年レ
ーザー技術の進展に伴い、有機色素、フォトポリマーな
どの有機薄膜を用いた安価で高密度な記録媒体を用いた
光メモリー素子などが登場してきた。
【０００４】一方、最近導体の表面原子の電子構造を直
接観測できる走査型トンネル顕微鏡（以下「ＳＴＭ」と
記す）が開発され（ジー・ビーニッヒら，フェルベティ
カフィジィカ アクタ，５５，７２６（１９８
２）．）、単結晶、非晶質を問わず実空間像の高い分解
能の測定ができるようになり、しかも媒体に電流による
損傷を与えずに低電力で観測できる利点をも有し、更に
大気中でも動作させることが可能であるため広範囲な応
用が期待されている。
接観測できる走査型トンネル顕微鏡（以下「ＳＴＭ」と
記す）が開発され（ジー・ビーニッヒら，フェルベティ
カフィジィカ アクタ，５５，７２６（１９８
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能の測定ができるようになり、しかも媒体に電流による
損傷を与えずに低電力で観測できる利点をも有し、更に
大気中でも動作させることが可能であるため広範囲な応
用が期待されている。
【０００５】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
けるとトンネル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、トンネル電
流を一定に保つように探針を走査することにより実空間
の表面構造を描くことができると同時に表面原子の全電
子雲に関する種々の情報をも読みとることができる。こ
の際面内方向の分解能は１オングストローム程度であ
る。従って、ＳＴＭの原理を応用すれば十分に原子オー
ダー（数オングストローム）での高密度記録再生を行な
うことが可能である。この際の記録再生方法としては、
粒子線（電子線、イオン線）或はＸ線等の高エネルギー
電磁波及び可視・紫外光等のエネルギー線を用いて適当
な記録層の表面状態を変化させて記録を行ない、ＳＴＭ
で再生する方法が提案されている。
電性物質の間に電圧を加えて１ｎｍ程度の距離まで近づ
けるとトンネル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、トンネル電
流を一定に保つように探針を走査することにより実空間
の表面構造を描くことができると同時に表面原子の全電
子雲に関する種々の情報をも読みとることができる。こ
の際面内方向の分解能は１オングストローム程度であ
る。従って、ＳＴＭの原理を応用すれば十分に原子オー
ダー（数オングストローム）での高密度記録再生を行な
うことが可能である。この際の記録再生方法としては、
粒子線（電子線、イオン線）或はＸ線等の高エネルギー
電磁波及び可視・紫外光等のエネルギー線を用いて適当
な記録層の表面状態を変化させて記録を行ない、ＳＴＭ
で再生する方法が提案されている。
【０００６】また、記録層として電圧電流のスイッチン
グ特性に対してメモリ効果をもつ材料、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を用いて、記録
・再生をＳＴＭを用いて行なう方法等が提案されている
（特開昭６３−１６１５５２）。この方式の場合、電気
メモリー効果を持つ記録層に、ＳＴＭのプローブ電極か
ら直接電圧を印加することによって理想的には記録層を
原子オーダーの大きさでスイッチングさせて記録を行う
わけであり、光記録に比べてもはるかに高密度な記録及
び再生が可能となっている。
グ特性に対してメモリ効果をもつ材料、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を用いて、記録
・再生をＳＴＭを用いて行なう方法等が提案されている
（特開昭６３−１６１５５２）。この方式の場合、電気
メモリー効果を持つ記録層に、ＳＴＭのプローブ電極か
ら直接電圧を印加することによって理想的には記録層を
原子オーダーの大きさでスイッチングさせて記録を行う
わけであり、光記録に比べてもはるかに高密度な記録及
び再生が可能となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の様な記録・再生
方法において、実際に多量の情報を記録・再生するため
には、プローブ電極のＸＹ方向（記録媒体面内方向）の
位置検出及び補正制御（トラッキング）が必要となる。
このトラッキングの方法としては、既に記録媒体基板の
原子配列を利用して、高密度かつ高精度に行なう方法が
提案されているが、原子配列の検出を極めて高精度に行
なう必要があるため、取扱上簡便とはいい難かった。
方法において、実際に多量の情報を記録・再生するため
には、プローブ電極のＸＹ方向（記録媒体面内方向）の
位置検出及び補正制御（トラッキング）が必要となる。
このトラッキングの方法としては、既に記録媒体基板の
原子配列を利用して、高密度かつ高精度に行なう方法が
提案されているが、原子配列の検出を極めて高精度に行
なう必要があるため、取扱上簡便とはいい難かった。
【０００８】そこで、トラッキングを簡便に行なうため
に、記録媒体の基板にあらかじめ凹凸を設けることによ
り案内溝（トラック）を形成し、そのトラックの凹状部
分或いは凸状部分にプローブ電極を追従させることによ
り、トラッキングを行なう方法が提案されている。
に、記録媒体の基板にあらかじめ凹凸を設けることによ
り案内溝（トラック）を形成し、そのトラックの凹状部
分或いは凸状部分にプローブ電極を追従させることによ
り、トラッキングを行なう方法が提案されている。
【０００９】この方法においては、プローブ電極による
トラックの検知において、２つの方法があり、それら
は、プローブ電極と記録媒体の間に流れる電流を常に
測定し、記録媒体表面の形状変化に応じて、この電流値
が、一定になるようなフィードバックを、プローブ電極
の高さを制御している素子に与えるというプローブ電極
と媒体間の距離の制御を通じた表面形状の認識を行う方
法、及び、このフィードバックを止めて、プローブ電
極と記録媒体の間に流れる電流値を変換してプローブ電
極と記録媒体の間の距離を測定する事により表面形状の
認識を行う方法、によってトラックの位置の検知をして
いる。
トラックの検知において、２つの方法があり、それら
は、プローブ電極と記録媒体の間に流れる電流を常に
測定し、記録媒体表面の形状変化に応じて、この電流値
が、一定になるようなフィードバックを、プローブ電極
の高さを制御している素子に与えるというプローブ電極
と媒体間の距離の制御を通じた表面形状の認識を行う方
法、及び、このフィードバックを止めて、プローブ電
極と記録媒体の間に流れる電流値を変換してプローブ電
極と記録媒体の間の距離を測定する事により表面形状の
認識を行う方法、によってトラックの位置の検知をして
いる。
【００１０】以上の従来の記録・再生方法を用いた場
合、上記の記録媒体に形成されていたトラックは、マス
ク蒸着やフォトリソグラフィーにより形成されていた。
そのため、それらの方法によりトラックを形成した場
合、トラックパターンの微小化には限度があり、例え
ば、マスク蒸着の場合には、せいぜい数１０μｍ程度、
フォトリソグラフィーを用いても、せいぜい０．数μｍ
程度の大きさが限度であった。このため、高密度記録の
対応が困難であった。
合、上記の記録媒体に形成されていたトラックは、マス
ク蒸着やフォトリソグラフィーにより形成されていた。
そのため、それらの方法によりトラックを形成した場
合、トラックパターンの微小化には限度があり、例え
ば、マスク蒸着の場合には、せいぜい数１０μｍ程度、
フォトリソグラフィーを用いても、せいぜい０．数μｍ
程度の大きさが限度であった。このため、高密度記録の
対応が困難であった。
【００１１】また、前記電気メモリー効果の技術を用い
て実際に記録及び再生を行った後、記録した部分を消去
するには、記録したビットにプローブ電極をアクセス
し、１ビットずつ元の状態にスイッチングさせて消去す
る方法をとらなければならず、、係る状況において電圧
値や記録媒体・プローブ電極間距離など、高い制御性が
要求される。最適条件からのずれは、消去不十分を引き
起こす。従って、高い制御性を必要とせず、容易に、消
去が可能な記録媒体が望まれていた。
て実際に記録及び再生を行った後、記録した部分を消去
するには、記録したビットにプローブ電極をアクセス
し、１ビットずつ元の状態にスイッチングさせて消去す
る方法をとらなければならず、、係る状況において電圧
値や記録媒体・プローブ電極間距離など、高い制御性が
要求される。最適条件からのずれは、消去不十分を引き
起こす。従って、高い制御性を必要とせず、容易に、消
去が可能な記録媒体が望まれていた。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、プロ
ーブ電極により素子に流れる電流を検出する情報処理装
置に用いる記録媒体であって、プローブ電極と対向配置
する基板電極上に、有機化合物の単分子膜又は該単分子
膜を累積した累積膜からなり電気メモリー効果を有し、
導電率が異なる部分をトラックとして形成した第１の記
録層を設け、該記録層上に有機化合物の単分子膜又は該
単分子膜を累積した累積膜からなり、電気メモリー効果
を有する第２の記録層を積層したことを特徴とする記録
媒体を提供するものである。
ーブ電極により素子に流れる電流を検出する情報処理装
置に用いる記録媒体であって、プローブ電極と対向配置
する基板電極上に、有機化合物の単分子膜又は該単分子
膜を累積した累積膜からなり電気メモリー効果を有し、
導電率が異なる部分をトラックとして形成した第１の記
録層を設け、該記録層上に有機化合物の単分子膜又は該
単分子膜を累積した累積膜からなり、電気メモリー効果
を有する第２の記録層を積層したことを特徴とする記録
媒体を提供するものである。
【００１３】さらに、本発明においては、第１の記録層
における導電性の異なる部分が、プローブ電極と第１の
記録層のみを積層した基板電極間に電圧を印加すること
によって形成することを特徴とする上記記録媒体の製造
方法、及び上記記録媒体を用いた情報処理装置を提供す
るものである。
における導電性の異なる部分が、プローブ電極と第１の
記録層のみを積層した基板電極間に電圧を印加すること
によって形成することを特徴とする上記記録媒体の製造
方法、及び上記記録媒体を用いた情報処理装置を提供す
るものである。
【００１４】以下、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１５】先ず上記本発明の記録媒体に関して説明す
る。
る。
【００１６】ここで、図１に本発明の記録媒体の製造方
法の一例を簡単に示す。先ず、基板１０１上に基板電極
１０２となる導電性材料の薄膜を形成し（ａ）、係る基
板電極１０２上に電気メモリー効果を有する第１の記録
層１０３を形成する（ｂ）。次に、プローブ電極２０１
と基板電極１０２間に電圧を加え、第１の記録層１０３
に、導電率が異なる部分をトラック１０４として形成す
る（ｃ）。最後に係る第１の記録層上に電気メモリー効
果を有する第２の記録層１０５を堆積し、記録媒体１と
する（ｄ）。
法の一例を簡単に示す。先ず、基板１０１上に基板電極
１０２となる導電性材料の薄膜を形成し（ａ）、係る基
板電極１０２上に電気メモリー効果を有する第１の記録
層１０３を形成する（ｂ）。次に、プローブ電極２０１
と基板電極１０２間に電圧を加え、第１の記録層１０３
に、導電率が異なる部分をトラック１０４として形成す
る（ｃ）。最後に係る第１の記録層上に電気メモリー効
果を有する第２の記録層１０５を堆積し、記録媒体１と
する（ｄ）。
【００１７】本発明で用いる第１・第２の記録層１０３
および１０５は、第１の記録層１０３のみが積層された
状態、及び第１・第２の記録層１０３および１０５がと
もに積層された状態のいずれでも、プローブ電極２０１
と基板電極１０２間に電圧を加え、膜面に垂直な方向に
プローブ電極２０１から直接電流を流すことにより、従
来公知の非線形電流電圧特性を発現することができる。
および１０５は、第１の記録層１０３のみが積層された
状態、及び第１・第２の記録層１０３および１０５がと
もに積層された状態のいずれでも、プローブ電極２０１
と基板電極１０２間に電圧を加え、膜面に垂直な方向に
プローブ電極２０１から直接電流を流すことにより、従
来公知の非線形電流電圧特性を発現することができる。
【００１８】本発明においては、第１の記録層１０３に
プローブ電極２０１から直接電流を流すことによって周
囲に対して導電率の差を付けることが出来る効果を利用
し、係る導電率が異なる部分をトラックとして使用して
いる。このプローブ電極２０１を利用した記録層への導
電性部分の形成の大きさは、１０ｎｍ以下程度と極めて
小さくできるため、記録密度として光記録を上回る高密
度記録に対応することができる。
プローブ電極２０１から直接電流を流すことによって周
囲に対して導電率の差を付けることが出来る効果を利用
し、係る導電率が異なる部分をトラックとして使用して
いる。このプローブ電極２０１を利用した記録層への導
電性部分の形成の大きさは、１０ｎｍ以下程度と極めて
小さくできるため、記録密度として光記録を上回る高密
度記録に対応することができる。
【００１９】以上述べたように本発明の記録媒体の主な
特徴は、記録媒体にプローブ電極から電気的に記録及
び再生を行う方式を取るため、記録層自身に光メモリー
媒体では使用できない耐光性を持った材料を使用するこ
とができ、なお且つ、記録部位に光を照射することがな
いので、耐光性・安定性に優れた記録媒体であること、
及び、従来の光メモリーでは得られない極めて微小な
トラック及び記録点であることによる高密度記録媒体で
あること、である。
特徴は、記録媒体にプローブ電極から電気的に記録及
び再生を行う方式を取るため、記録層自身に光メモリー
媒体では使用できない耐光性を持った材料を使用するこ
とができ、なお且つ、記録部位に光を照射することがな
いので、耐光性・安定性に優れた記録媒体であること、
及び、従来の光メモリーでは得られない極めて微小な
トラック及び記録点であることによる高密度記録媒体で
あること、である。
【００２０】本発明の記録媒体に用いられる基板１０１
としては、後述する第１及び第２の記録層１０３及び１
０５となる有機化合物絶縁層、基板電極１０２を支持す
るために用いるので、表面が平滑であれば、どの様な材
料を用いても良いが、記録層となる有機化合物絶縁層、
基板電極の形成法によってある程度利用できる基板材料
は限定される。
としては、後述する第１及び第２の記録層１０３及び１
０５となる有機化合物絶縁層、基板電極１０２を支持す
るために用いるので、表面が平滑であれば、どの様な材
料を用いても良いが、記録層となる有機化合物絶縁層、
基板電極の形成法によってある程度利用できる基板材料
は限定される。
【００２１】この様な基板上に形成する基板電極３の材
料としては、高い導電性を有するものであればよく、例
えばＡｕ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｐｄ，Ａｌ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｐ
ｂ，Ｗなどの金属やこれらの合金、さらにはグラファイ
トやシリサイド、またさらにはＩＴＯなどの導電性酸化
物を始めとして数多くの材料が挙げられ、これらの本発
明への適用が考えられる。係る材料を用いた電極形成法
としても従来公知の薄膜技術で十分である。但し、基板
電極の材料は表面が記録層形成の際、絶縁性の酸化物を
つくらない導電性材料、例えば貴金属やＩＴＯなどの酸
化物導電体を用いることが望ましく、なおかつ何れの材
料・成膜方法を用いるにしてもその表面が平滑であるこ
とが好ましい。
料としては、高い導電性を有するものであればよく、例
えばＡｕ，Ｐｔ，Ａｇ，Ｐｄ，Ａｌ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｐ
ｂ，Ｗなどの金属やこれらの合金、さらにはグラファイ
トやシリサイド、またさらにはＩＴＯなどの導電性酸化
物を始めとして数多くの材料が挙げられ、これらの本発
明への適用が考えられる。係る材料を用いた電極形成法
としても従来公知の薄膜技術で十分である。但し、基板
電極の材料は表面が記録層形成の際、絶縁性の酸化物を
つくらない導電性材料、例えば貴金属やＩＴＯなどの酸
化物導電体を用いることが望ましく、なおかつ何れの材
料・成膜方法を用いるにしてもその表面が平滑であるこ
とが好ましい。
【００２２】本発明で用いる記録層としては、電流−電
圧特性においてメモリースイッチング現象（電気メモリ
ー効果）を有する材料、例えば、π電子準位をもつ群と
σ電子準位のみを有する群を併有する分子を電極上に積
層した有機単分子膜あるいはその累積膜を用いることが
可能となる。電気メモリー効果は前記の有機単分子膜、
その累積膜等の薄膜を一対の電極間に配置させた状態で
それぞれ異なる２つ以上の導電率を示す状態（図６：Ｏ
Ｎ状態、ＯＦＦ状態）へ遷移させることが可能な閾値を
越えた電圧を印加することにより可逆的に低抵抗状態
（ＯＮ状態）および高抵抗状態（ＯＦＦ状態）へ遷移
（スイッチング）させることができる。またそれぞれの
状態は電圧を印加しなくとも保持（メモリー）しておく
ことができる。
圧特性においてメモリースイッチング現象（電気メモリ
ー効果）を有する材料、例えば、π電子準位をもつ群と
σ電子準位のみを有する群を併有する分子を電極上に積
層した有機単分子膜あるいはその累積膜を用いることが
可能となる。電気メモリー効果は前記の有機単分子膜、
その累積膜等の薄膜を一対の電極間に配置させた状態で
それぞれ異なる２つ以上の導電率を示す状態（図６：Ｏ
Ｎ状態、ＯＦＦ状態）へ遷移させることが可能な閾値を
越えた電圧を印加することにより可逆的に低抵抗状態
（ＯＮ状態）および高抵抗状態（ＯＦＦ状態）へ遷移
（スイッチング）させることができる。またそれぞれの
状態は電圧を印加しなくとも保持（メモリー）しておく
ことができる。
【００２３】一般に有機材料のほとんどは絶縁性もしく
は半絶縁性を示すことから係る本発明において、適用可
能なπ電子準位を持つ群を有する有機材料は著しく多岐
にわたる。
は半絶縁性を示すことから係る本発明において、適用可
能なπ電子準位を持つ群を有する有機材料は著しく多岐
にわたる。
【００２４】本発明に好適なπ電子系を有する色素の構
造として例えば、フタロシアニン、テトラフェニルポル
フィリン等のポルフィリン骨格を有する色素、スクアリ
リウム基及びクロコニックメチン基を結合鎖として持つ
アズレン系色素及びキノリン、ベンゾチアゾール、ベン
ゾオキサゾール等の２個の含窒素複素環をスクアリリウ
ム基及びクロコニックメチン基により結合したシアニン
系類似の色素、またはシアニン色素、アントラセン及び
ピレン等の縮合多環芳香族、及び芳香環及び複素環化合
物が重合した鎖状化合物及びジアセチレン基の重合体、
さらにはテトラシアノキノジメタンまたはテトラチアフ
ルバレンの誘導体およびその類縁体およびその電荷移動
錯体、またさらにはフェロセン、トリスビピリジンルテ
ニウム錯体等の金属錯体化合物が挙げられる。
造として例えば、フタロシアニン、テトラフェニルポル
フィリン等のポルフィリン骨格を有する色素、スクアリ
リウム基及びクロコニックメチン基を結合鎖として持つ
アズレン系色素及びキノリン、ベンゾチアゾール、ベン
ゾオキサゾール等の２個の含窒素複素環をスクアリリウ
ム基及びクロコニックメチン基により結合したシアニン
系類似の色素、またはシアニン色素、アントラセン及び
ピレン等の縮合多環芳香族、及び芳香環及び複素環化合
物が重合した鎖状化合物及びジアセチレン基の重合体、
さらにはテトラシアノキノジメタンまたはテトラチアフ
ルバレンの誘導体およびその類縁体およびその電荷移動
錯体、またさらにはフェロセン、トリスビピリジンルテ
ニウム錯体等の金属錯体化合物が挙げられる。
【００２５】本発明に好適な高分子材料としては、例え
ばポリイミド、ポリアミド等の縮合重合体、バクテリオ
ロドプシン等の生体高分子が挙げられる。
ばポリイミド、ポリアミド等の縮合重合体、バクテリオ
ロドプシン等の生体高分子が挙げられる。
【００２６】有機記録層の形成に関しても、具体的には
蒸着法やクラスターイオンビーム法等の適用も可能であ
るが、制御性、容易性そして再現性から公知の従来技術
の中では前述したＬＢ法が極めて好適である。
蒸着法やクラスターイオンビーム法等の適用も可能であ
るが、制御性、容易性そして再現性から公知の従来技術
の中では前述したＬＢ法が極めて好適である。
【００２７】疎水性部位を構成する基としては、一般に
広く知られている飽和及び不飽和炭化水素基や縮合多環
芳香族基及び鎖状多環フェニル基等の各種疎水基が挙げ
られる。これらは各々単独又はその複数が組み合わされ
て疎水性部位を構成する。一方、親水性部位の構成要素
として最も代表的なものは、例えばカルボキシル基、エ
ステル基、酸アミド基、イミド基、ヒドロキシル基、更
にはアミノ基（１，２，３級及び４級）等の親水性基等
が挙げられる。これらも各々単独又はその複数が組み合
わされて上記分子の親水性部分を構成する。
広く知られている飽和及び不飽和炭化水素基や縮合多環
芳香族基及び鎖状多環フェニル基等の各種疎水基が挙げ
られる。これらは各々単独又はその複数が組み合わされ
て疎水性部位を構成する。一方、親水性部位の構成要素
として最も代表的なものは、例えばカルボキシル基、エ
ステル基、酸アミド基、イミド基、ヒドロキシル基、更
にはアミノ基（１，２，３級及び４級）等の親水性基等
が挙げられる。これらも各々単独又はその複数が組み合
わされて上記分子の親水性部分を構成する。
【００２８】これらの疎水性基と親水性基をバランス良
く併有し、かつ適度な大きさを持つπ電子系を有する有
機分子であれば、水面上で単分子膜を形成することが可
能であり、本発明に対して極めて好適な材料となる。
く併有し、かつ適度な大きさを持つπ電子系を有する有
機分子であれば、水面上で単分子膜を形成することが可
能であり、本発明に対して極めて好適な材料となる。
【００２９】具体例としては、例えば下記の如き分子等
が挙げられる。 Ａ．有機材料 ［Ｉ］クロコニックメチン色素
が挙げられる。 Ａ．有機材料 ［Ｉ］クロコニックメチン色素
【００３０】
【化１】
【００３１】
【化２】
【００３２】
【化３】
【００３３】
【化４】
【００３４】
【化５】
【００３５】
【化６】
【００３６】
【化７】
【００３７】
【化８】
【００３８】
【化９】
【００３９】ここで、Ｒ1は水面上で単分子膜を形成し
易くするために導入された長鎖アルキル基で、その炭素
数ｎは５≦ｎ≦３０が好適である。
易くするために導入された長鎖アルキル基で、その炭素
数ｎは５≦ｎ≦３０が好適である。
【００４０】また、Ｒ5は短鎖アルキル基であり、炭素
数ｎは１≦ｎ≦４が好適である。重合度ｍは１００≦ｍ
≦５０００が好適である。
数ｎは１≦ｎ≦４が好適である。重合度ｍは１００≦ｍ
≦５０００が好適である。
【００４１】以上、具体例として挙げた化合物は基本構
造のみであり、これら化合物の種々の置換体も本発明に
おいて好適であることは言うにおよばない。
造のみであり、これら化合物の種々の置換体も本発明に
おいて好適であることは言うにおよばない。
【００４２】尚、上記以外でもＬＢ法に適している有機
材料、有機高分子材料であれば、本発明に好適なのは言
うまでもない。例えば近年研究が盛んになりつつある生
体材料（例えばバクテリオロドプシンやチトクローム
Ｃ）や合成ポリペプチド（ＰＢＬＧ）等も適用が可能で
ある。
材料、有機高分子材料であれば、本発明に好適なのは言
うまでもない。例えば近年研究が盛んになりつつある生
体材料（例えばバクテリオロドプシンやチトクローム
Ｃ）や合成ポリペプチド（ＰＢＬＧ）等も適用が可能で
ある。
【００４３】これらのπ電子準位を有する化合物の電気
メモリー効果は数１０μｍ以下の膜厚のもので観測され
ているが、記録・再生時にプローブ電極と基板電極間に
流れるトンネル電流を用いるため、プローブ電極と基板
電極間にトンネル電流が流れるよう両者間の距離を近づ
けなければならないので、本発明の第１及び第２の記録
層を加えた膜厚は、０．数ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ま
しくは、０．数ｎｍ以上３ｎｍ以下である。
メモリー効果は数１０μｍ以下の膜厚のもので観測され
ているが、記録・再生時にプローブ電極と基板電極間に
流れるトンネル電流を用いるため、プローブ電極と基板
電極間にトンネル電流が流れるよう両者間の距離を近づ
けなければならないので、本発明の第１及び第２の記録
層を加えた膜厚は、０．数ｎｍ以上１０ｎｍ以下、好ま
しくは、０．数ｎｍ以上３ｎｍ以下である。
【００４４】また、プローブ電極２０１の材料は、導電
性を示すものであれば何を用いてもよく、例えばＰｔ，
Ｐｔ−Ｉｒ，Ｗ，Ａｕ，Ａｇ等が挙げられる。プローブ
電極２０１の先端は、記録・再生・消去の分解能を上げ
るためできるだけ尖らせる必要がある。本発明では、針
状の導電性材料を電解研磨法を用い先端形状を制御し
て、プローブ電極２０１を作製しているが、プローブ電
極２０１の作製方法及び形状は何らこれに限定するもの
ではない。
性を示すものであれば何を用いてもよく、例えばＰｔ，
Ｐｔ−Ｉｒ，Ｗ，Ａｕ，Ａｇ等が挙げられる。プローブ
電極２０１の先端は、記録・再生・消去の分解能を上げ
るためできるだけ尖らせる必要がある。本発明では、針
状の導電性材料を電解研磨法を用い先端形状を制御し
て、プローブ電極２０１を作製しているが、プローブ電
極２０１の作製方法及び形状は何らこれに限定するもの
ではない。
【００４５】さらにはプローブ電極２０１の本数も一本
に限る必要もなく、位置検出用と記録、再生用とを分け
る等、複数のプローブ電極を用いても良い。
に限る必要もなく、位置検出用と記録、再生用とを分け
る等、複数のプローブ電極を用いても良い。
【００４６】次に、本発明の記録媒体を用いる情報処理
装置を図２のブロック図を用いて説明する。２０１は、
記録媒体１に電圧を印加するためのプローブ電極であ
り、このプローブ電極２０１から第１・第２の記録層１
０３、１０５に電圧を印加することによって記録、再生
を行なう。
装置を図２のブロック図を用いて説明する。２０１は、
記録媒体１に電圧を印加するためのプローブ電極であ
り、このプローブ電極２０１から第１・第２の記録層１
０３、１０５に電圧を印加することによって記録、再生
を行なう。
【００４７】対象となる記録媒体１は、ＸＹステージ２
０２上に載置される。２０３はプローブ電流増幅器で、
２０４は、プローブ電極２０１の記録媒体１からの高さ
が一定になるように圧電素子を用いたＺ方向微動制御機
構２０５を制御するＺ方向駆動回路である。２０６はプ
ローブ電極２０１と基板電極１０２との間に記録、再
生、消去用の電圧を印加するための電源である。
０２上に載置される。２０３はプローブ電流増幅器で、
２０４は、プローブ電極２０１の記録媒体１からの高さ
が一定になるように圧電素子を用いたＺ方向微動制御機
構２０５を制御するＺ方向駆動回路である。２０６はプ
ローブ電極２０１と基板電極１０２との間に記録、再
生、消去用の電圧を印加するための電源である。
【００４８】２０７は、プローブ電極２０１を、２０８
のＸＹ方向微動制御機構を用いてＸＹ方向に移動制御す
るためのＸＹ走査駆動回路である。２０９の粗動機構と
２１０の粗動駆動回路は、あらかじめ１０-9Ａ程度のプ
ローブ電流が得られるようにプローブ電極２０１と記録
媒体との距離を粗動制御したり、プローブ電極２０１と
記録媒体とのＸＹ方向相対変位を大きくとる（微動制御
機構の範囲外）のに用いられる。
のＸＹ方向微動制御機構を用いてＸＹ方向に移動制御す
るためのＸＹ走査駆動回路である。２０９の粗動機構と
２１０の粗動駆動回路は、あらかじめ１０-9Ａ程度のプ
ローブ電流が得られるようにプローブ電極２０１と記録
媒体との距離を粗動制御したり、プローブ電極２０１と
記録媒体とのＸＹ方向相対変位を大きくとる（微動制御
機構の範囲外）のに用いられる。
【００４９】これらの各機器は、全てマイクロコンピュ
ータ２１１により中央制御されている。また２１２は表
示装置を表している。
ータ２１１により中央制御されている。また２１２は表
示装置を表している。
【００５０】また、圧電素子を用いた移動制御における
機械的性能を下記に示す。
機械的性能を下記に示す。
【００５１】 Ｚ方向微動制御範囲 ：０．１ｎｍ〜１μｍ Ｚ方向粗動制御範囲 ：１０ｎｍ〜１０ｍｍ ＸＹ方向走査範囲 ：０．１ｎｍ〜１μｍ ＸＹ方向粗動制御範囲：１０ｎｍ〜１０ｍｍ 計測、制御許容誤差 ：＜０．１ｎｍ（微動制御時） 計測、制御許容誤差 ：＜１ｎｍ （粗動制御時）
【００５２】本記録媒体を用いた記録・再生の基本原理
は、本発明者等が提案した方法（特開昭６３−１６１５
５２号）と全く同じ方法である。つまり、プローブ電極
と基板電極間にトンネル電流が流れる程度までプローブ
電極を記録媒体に接近させた後、プローブ電極から記録
層に記録用電圧を印加することによって記録層の電気特
性を変化させて情報ビットを書き込む。記録層に所望の
情報を記録した後、プローブ電極をトンネル電流が流れ
る程度まで接近させたまま再生用電圧をプローブ電極に
印加し、プローブ電極を記録媒体表面上を走査させるこ
とによって記録ビット部の電気特性の変化をプローブ電
極による検出電流の変化を読み出すことで再生を行う。
は、本発明者等が提案した方法（特開昭６３−１６１５
５２号）と全く同じ方法である。つまり、プローブ電極
と基板電極間にトンネル電流が流れる程度までプローブ
電極を記録媒体に接近させた後、プローブ電極から記録
層に記録用電圧を印加することによって記録層の電気特
性を変化させて情報ビットを書き込む。記録層に所望の
情報を記録した後、プローブ電極をトンネル電流が流れ
る程度まで接近させたまま再生用電圧をプローブ電極に
印加し、プローブ電極を記録媒体表面上を走査させるこ
とによって記録ビット部の電気特性の変化をプローブ電
極による検出電流の変化を読み出すことで再生を行う。
【００５３】
【実施例】以下、本発明を実施例に従って説明する。
【００５４】実施例１ 光学研磨したガラス基板（基板１０１）を中性洗剤及び
トリクレンを用いて洗浄した後、係る基板上に、Ｃｒを
下引き層として形成し、次にＡｕを真空蒸着法により１
００ｎｍ積層して基板電極１０２とした後、第１の記録
層１０３となるスクアリリュウムービス−６−オクチル
アズレン色素（以下「ＳＯＡＺ」と記す）ＬＢ膜を形成
した。以下に、このＬＢ膜の成膜方法を示す。
トリクレンを用いて洗浄した後、係る基板上に、Ｃｒを
下引き層として形成し、次にＡｕを真空蒸着法により１
００ｎｍ積層して基板電極１０２とした後、第１の記録
層１０３となるスクアリリュウムービス−６−オクチル
アズレン色素（以下「ＳＯＡＺ」と記す）ＬＢ膜を形成
した。以下に、このＬＢ膜の成膜方法を示す。
【００５５】ＳＯＡＺを濃度０．２ｍｇ／ｍｌで溶かし
たクロロホルム溶液を２０℃の水面上に展開し、水面上
に単分子膜を形成した。溶媒の蒸発を待ち、かかる単分
子膜の表面圧を２０ｍＮ／ｍまで高め、さらにこれを一
定に保ちながら前記の基板を水面を横切るように速度５
ｍｍ／ｍｉｎで静かに浸漬し、さらに引き上げ、係る累
積操作を繰り返し、４層のＹ形単分子膜の累積を行って
第１の記録層１０５を形成した。
たクロロホルム溶液を２０℃の水面上に展開し、水面上
に単分子膜を形成した。溶媒の蒸発を待ち、かかる単分
子膜の表面圧を２０ｍＮ／ｍまで高め、さらにこれを一
定に保ちながら前記の基板を水面を横切るように速度５
ｍｍ／ｍｉｎで静かに浸漬し、さらに引き上げ、係る累
積操作を繰り返し、４層のＹ形単分子膜の累積を行って
第１の記録層１０５を形成した。
【００５６】次に、この第１の記録層に、導電率の異な
る部分を形成することにより０．５ｍｍ×０．５ｍｍの
領域に０．０２μｍピッチで長さ０．５ｍｍ，幅０．０
１μｍのトラック１０４を形成した。以下にこの方法を
示す。
る部分を形成することにより０．５ｍｍ×０．５ｍｍの
領域に０．０２μｍピッチで長さ０．５ｍｍ，幅０．０
１μｍのトラック１０４を形成した。以下にこの方法を
示す。
【００５７】トラックの形成は、図２に示した情報処理
装置を用いて行なった。ただし、プローブ電極２０１と
して電界研磨法によって作成した白金／ロジウム製のプ
ローブ電極を用いた。このプローブ電極２０１は、直
接、記録・再生・消去を行うために用いることができ
る。プローブ電極２０１と第１の記録層１０３の距離
（Ｚ）は、Ｚ方向駆動回路２０４からＺ方向微動制御機
構２０５に適度な電圧を与えることにより制御し、さら
にこの機能を保持したまま、プローブ電極２０１が面内
（Ｘ，Ｙ）方向にも移動制御できるようにＸＹ方向微動
制御機構２０８をＸＹ走査駆動回路２０７によって制御
している。また、記録媒体１は、高精度のＸＹステージ
２０２の上に置かれ、粗動駆動回路２１０から適当な電
圧を与えることにより粗動機構２０９により任意の位置
に移動させることができる。よって、これらの移動制御
機構によりプローブ電極２０１で記録層を形成した基板
の任意の位置で記録・再生及び消去を行なうことができ
る。次に、前述した第１の記録層１０３を持つ基板を情
報処理装置にセットし、基板電極１０２に対してプロー
ブ電極２０１に−１．０Ｖの電圧を印加し、第１の記録
層１０３に流れる電流をモニターしながらプローブ電極
２０１と基板電極１０２との距離（Ｚ）を調整した。そ
の後、Ｚ方向微動制御機構２０５を制御してプローブ電
極２０１と第１の記録層１０３表面までの距離を変えて
いくと、図３に示すような電流特性が得られた。尚、プ
ローブ電流及び、プローブ電圧を変化させることでプロ
ーブ電極２０１と記録層表面との距離Ｚを調整すること
ができるが、距離Ｚを適当な値で一定に保持するために
は、プローブ電流ＩPが１０-7Ａ≧ＩP≧１０-12Ａ、好
適には１０-8Ａ≧ＩP≧１０-10Ａになるようにプローブ
電圧を調整する必要がある。ここではプローブ電圧を
０．５Ｖとし、プローブ電流ＩPを１０-9Ａ（図３のｂ
領域に相当する。）に設定して、プローブ電極２０１と
第１の記録層１０３表面との距離を制御した。次にこの
距離Ｚを一定に保ちながら、閾値電圧Ｖth ON以上の電
圧である図４に示した波形を持つ三角波パルス電圧を印
加しながら、プローブ電極２０１をゆっくり走査させ、
ＯＮ状態を書き込んで、第１の記録層１０３に所定のト
ラックを形成した。
装置を用いて行なった。ただし、プローブ電極２０１と
して電界研磨法によって作成した白金／ロジウム製のプ
ローブ電極を用いた。このプローブ電極２０１は、直
接、記録・再生・消去を行うために用いることができ
る。プローブ電極２０１と第１の記録層１０３の距離
（Ｚ）は、Ｚ方向駆動回路２０４からＺ方向微動制御機
構２０５に適度な電圧を与えることにより制御し、さら
にこの機能を保持したまま、プローブ電極２０１が面内
（Ｘ，Ｙ）方向にも移動制御できるようにＸＹ方向微動
制御機構２０８をＸＹ走査駆動回路２０７によって制御
している。また、記録媒体１は、高精度のＸＹステージ
２０２の上に置かれ、粗動駆動回路２１０から適当な電
圧を与えることにより粗動機構２０９により任意の位置
に移動させることができる。よって、これらの移動制御
機構によりプローブ電極２０１で記録層を形成した基板
の任意の位置で記録・再生及び消去を行なうことができ
る。次に、前述した第１の記録層１０３を持つ基板を情
報処理装置にセットし、基板電極１０２に対してプロー
ブ電極２０１に−１．０Ｖの電圧を印加し、第１の記録
層１０３に流れる電流をモニターしながらプローブ電極
２０１と基板電極１０２との距離（Ｚ）を調整した。そ
の後、Ｚ方向微動制御機構２０５を制御してプローブ電
極２０１と第１の記録層１０３表面までの距離を変えて
いくと、図３に示すような電流特性が得られた。尚、プ
ローブ電流及び、プローブ電圧を変化させることでプロ
ーブ電極２０１と記録層表面との距離Ｚを調整すること
ができるが、距離Ｚを適当な値で一定に保持するために
は、プローブ電流ＩPが１０-7Ａ≧ＩP≧１０-12Ａ、好
適には１０-8Ａ≧ＩP≧１０-10Ａになるようにプローブ
電圧を調整する必要がある。ここではプローブ電圧を
０．５Ｖとし、プローブ電流ＩPを１０-9Ａ（図３のｂ
領域に相当する。）に設定して、プローブ電極２０１と
第１の記録層１０３表面との距離を制御した。次にこの
距離Ｚを一定に保ちながら、閾値電圧Ｖth ON以上の電
圧である図４に示した波形を持つ三角波パルス電圧を印
加しながら、プローブ電極２０１をゆっくり走査させ、
ＯＮ状態を書き込んで、第１の記録層１０３に所定のト
ラックを形成した。
【００５８】最後に、第１の記録層上に第２の記録層を
第１の記録層と同様の方法でＳＯＡＺを４層形成し、記
録媒体とした。
第１の記録層と同様の方法でＳＯＡＺを４層形成し、記
録媒体とした。
【００５９】以上のようにして作成した記録媒体につい
て記録・再生・消去の実験を行った。次に、その方法を
示す。プローブ電極２０１をトラック１０４にそって走
査させながら、２０ｎｍピッチで情報の記録を行った。
トラッキングは、Ｚ方向駆動回路２０４の出力電圧を一
定（ＨＯＬＤ回路ＯＮ）でも、Ｚ方向駆動回路２０４を
動作させたまま（ＨＯＬＤ回路ＯＦＦ）でも行うことが
できる。この時トラックの検出は、Ｚ方向駆動回路２０
４の出力電圧を一定にした場合（ＨＯＬＤ回路ＯＮ）
は、プローブ電流の１桁以上の増加、Ｚ方向駆動回路２
０４を動作させたまま（ＨＯＬＤ回路ＯＦＦ）の場合
は、Ｚ方向駆動回路２０４の出力電圧の変化として、１
Ｖ以上の増加をもってトラックと認識した。係る情報の
記録は、図４と同様な波形を有する閾値電圧Ｖth ON以
上のパルス電圧を印加して、ＯＮ状態を書き込んだ。
尚、パルス電圧を印加する際は、Ｚ方向駆動回路２０４
の出力電圧を一定にしている。
て記録・再生・消去の実験を行った。次に、その方法を
示す。プローブ電極２０１をトラック１０４にそって走
査させながら、２０ｎｍピッチで情報の記録を行った。
トラッキングは、Ｚ方向駆動回路２０４の出力電圧を一
定（ＨＯＬＤ回路ＯＮ）でも、Ｚ方向駆動回路２０４を
動作させたまま（ＨＯＬＤ回路ＯＦＦ）でも行うことが
できる。この時トラックの検出は、Ｚ方向駆動回路２０
４の出力電圧を一定にした場合（ＨＯＬＤ回路ＯＮ）
は、プローブ電流の１桁以上の増加、Ｚ方向駆動回路２
０４を動作させたまま（ＨＯＬＤ回路ＯＦＦ）の場合
は、Ｚ方向駆動回路２０４の出力電圧の変化として、１
Ｖ以上の増加をもってトラックと認識した。係る情報の
記録は、図４と同様な波形を有する閾値電圧Ｖth ON以
上のパルス電圧を印加して、ＯＮ状態を書き込んだ。
尚、パルス電圧を印加する際は、Ｚ方向駆動回路２０４
の出力電圧を一定にしている。
【００６０】書き込まれた情報は、書き込みの際と同じ
条件でプローブ電極２０１と記録媒体１の表面の距離を
制御した後、Ｚ方向駆動回路２０４の出力を一定に保持
したままで、プローブ電極２０１を走査し、ＯＮ状態領
域とＯＦＦ状態領域とのプローブ電流の変化で直接読み
とるか、又は、Ｚ方向駆動回路２０４を動作させたまま
（ＨＯＬＤ回路ＯＦＦ）プローブ電極２０１を走査し
て、ＯＮ状態領域とＯＦＦ状態領域とでのＺ方向駆動制
御機構２０５の出力電圧の変化で読みとることができ
る。本例では、ＯＮ状態領域でのプローブ電流が記録前
（又はＯＦＦ状態領域）と比較して３桁以上変化してい
たことを確認した。この時、先に述べたトラック１０４
とＯＮ状態に記録した部分の区別をすることは、トラッ
ク１０４がある部分の膜の垂直方向における導電性が、
ＯＮ状態に記録した部分と未記録部分の中間であること
と、またトラック１０４が直線的に形成されているのに
対して、記録部分がドット状に形成されていることで、
容易に行うことができた。
条件でプローブ電極２０１と記録媒体１の表面の距離を
制御した後、Ｚ方向駆動回路２０４の出力を一定に保持
したままで、プローブ電極２０１を走査し、ＯＮ状態領
域とＯＦＦ状態領域とのプローブ電流の変化で直接読み
とるか、又は、Ｚ方向駆動回路２０４を動作させたまま
（ＨＯＬＤ回路ＯＦＦ）プローブ電極２０１を走査し
て、ＯＮ状態領域とＯＦＦ状態領域とでのＺ方向駆動制
御機構２０５の出力電圧の変化で読みとることができ
る。本例では、ＯＮ状態領域でのプローブ電流が記録前
（又はＯＦＦ状態領域）と比較して３桁以上変化してい
たことを確認した。この時、先に述べたトラック１０４
とＯＮ状態に記録した部分の区別をすることは、トラッ
ク１０４がある部分の膜の垂直方向における導電性が、
ＯＮ状態に記録した部分と未記録部分の中間であること
と、またトラック１０４が直線的に形成されているのに
対して、記録部分がドット状に形成されていることで、
容易に行うことができた。
【００６１】さらに書き込みの際と同じ条件でプローブ
電極２０１と記録媒体１の表面との距離を制御した後Ｚ
方向駆動回路２０４の出力を一定に保持し、プローブ電
極２０１と基板電極１０２の間の電圧を図５に示したよ
うなＶth OFF以上の８Ｖに設定して、再びプローブ電極
２０１を走査して記録位置をゆっくりトレースした結
果、全ての記録状態が消去され、ＯＦＦ状態に遷移した
ことも確認した。以上の再生実験において、ビットエラ
ーレートは３×１０-6であった。
電極２０１と記録媒体１の表面との距離を制御した後Ｚ
方向駆動回路２０４の出力を一定に保持し、プローブ電
極２０１と基板電極１０２の間の電圧を図５に示したよ
うなＶth OFF以上の８Ｖに設定して、再びプローブ電極
２０１を走査して記録位置をゆっくりトレースした結
果、全ての記録状態が消去され、ＯＦＦ状態に遷移した
ことも確認した。以上の再生実験において、ビットエラ
ーレートは３×１０-6であった。
【００６２】実施例２ 実施例１に対して第１の記録層１０３として、ポリイミ
ド（以下ＰＩと略記する）をＬＢ法による成膜方法で４
層形成した以外は同様に形成した記録媒体１を作成し
た。以下ＰＩの成膜方法を示す。
ド（以下ＰＩと略記する）をＬＢ法による成膜方法で４
層形成した以外は同様に形成した記録媒体１を作成し
た。以下ＰＩの成膜方法を示す。
【００６３】先ず、実施例１と同様に洗浄したガラス基
板（基板１０１）上に、実施例１と同様に基板電極１０
２を形成した。次に、ポリアミック酸（以下ＰＡと略記
する）を繰り返し単位濃度１．０ｍｍｏｌ １／１で溶
かしたジメチルアセトアミドとベンゼンの混合溶液を、
２０℃の純水上に展開し、水面から溶媒を蒸発除去させ
た後、その表面圧を２５ｍＮ／ｍに高めて水面上単分子
膜を形成させた。次に、この表面圧を一定に保持したま
ま、前記基板を水面に横切るように速度５ｍｍ／分で静
かに浸漬し、さらに引き上げ、係る累積を繰り返し４層
のＹ形単分子膜の累積を行った。次に、係る基板を３０
０℃で１０分間熱処理することによりＰＡ累積膜をイミ
ド化してＰＩ薄膜を形成し、第１の記録層１０３とし
た。係る第１の記録層１０３に対して、実施例１と同様
にトラック１０４を形成した。最後に係る第１の記録層
上にＳＯＡＺを４層形成し、第２の記録層１０５とし、
記録媒体１を得た。
板（基板１０１）上に、実施例１と同様に基板電極１０
２を形成した。次に、ポリアミック酸（以下ＰＡと略記
する）を繰り返し単位濃度１．０ｍｍｏｌ １／１で溶
かしたジメチルアセトアミドとベンゼンの混合溶液を、
２０℃の純水上に展開し、水面から溶媒を蒸発除去させ
た後、その表面圧を２５ｍＮ／ｍに高めて水面上単分子
膜を形成させた。次に、この表面圧を一定に保持したま
ま、前記基板を水面に横切るように速度５ｍｍ／分で静
かに浸漬し、さらに引き上げ、係る累積を繰り返し４層
のＹ形単分子膜の累積を行った。次に、係る基板を３０
０℃で１０分間熱処理することによりＰＡ累積膜をイミ
ド化してＰＩ薄膜を形成し、第１の記録層１０３とし
た。係る第１の記録層１０３に対して、実施例１と同様
にトラック１０４を形成した。最後に係る第１の記録層
上にＳＯＡＺを４層形成し、第２の記録層１０５とし、
記録媒体１を得た。
【００６４】以上のように作成した記録媒体１につい
て、実施例１と同様に記録・再生・消去の実験を行った
ところ、ビットエラーレートは５×１０-6であり、消去
も可能であった。
て、実施例１と同様に記録・再生・消去の実験を行った
ところ、ビットエラーレートは５×１０-6であり、消去
も可能であった。
【００６５】実施例３ 実施例１と同様に形成した記録媒体について、実施例１
と同様にして記録・再生の実験を行った。この時、記録
は、トラックの真上に１０ｎｍピッチで行った。その結
果、ビットエラーレートは５×１０-6であった。
と同様にして記録・再生の実験を行った。この時、記録
は、トラックの真上に１０ｎｍピッチで行った。その結
果、ビットエラーレートは５×１０-6であった。
【００６６】実施例４ 実施例１と同様にＰＩのＬＢ膜とＳＯＡＺのＬＢ膜を形
成した基板上にさらにポリイソブチルメタクリレート
（ＰＩＢＭ）を以下のように形成して、記録媒体を得
た。先ず、ＳＯＡＺが形成された基板を純水中に水面を
横切るように浸漬した後、ＰＩＢＭのクロロホルム溶液
（濃度１×１０-3Ｍ）を、２０℃の純水上に展開した。
水面から溶媒を蒸発除去させた後、その表面圧を１１ｍ
Ｎ／ｍまで高めて水面上単分子膜を形成させた。次にこ
の表面圧を一定に保持したまま、基板を速度５ｃｍ／ｍ
ｉｎで水面上単分子膜を横切る形で水相中から引き上げ
１層の積層膜を得た。
成した基板上にさらにポリイソブチルメタクリレート
（ＰＩＢＭ）を以下のように形成して、記録媒体を得
た。先ず、ＳＯＡＺが形成された基板を純水中に水面を
横切るように浸漬した後、ＰＩＢＭのクロロホルム溶液
（濃度１×１０-3Ｍ）を、２０℃の純水上に展開した。
水面から溶媒を蒸発除去させた後、その表面圧を１１ｍ
Ｎ／ｍまで高めて水面上単分子膜を形成させた。次にこ
の表面圧を一定に保持したまま、基板を速度５ｃｍ／ｍ
ｉｎで水面上単分子膜を横切る形で水相中から引き上げ
１層の積層膜を得た。
【００６７】係る、記録媒体に対して実施例１と同様に
記録・再生・消去の実験を行ったところ、実施例１を上
回る良好な結果で、ビットエラーレートは、１×１０-6
であった。
記録・再生・消去の実験を行ったところ、実施例１を上
回る良好な結果で、ビットエラーレートは、１×１０-6
であった。
【００６８】さらに、本実施例において記録・再生・消
去の実験を行った記録媒体と、実施例１において記録・
再生・消去の実験を行った記録媒体を比較のため、走査
型トンネル顕微鏡を用いてＳＯＡＺの累積層の分子の配
列を観察したところ、実施例１で使用した記録媒体のＳ
ＯＡＺの累積層には分子配列が乱れている部分が見られ
たのに対し、本実施例で使用した記録媒体には、分子配
列の乱れはなかった。
去の実験を行った記録媒体と、実施例１において記録・
再生・消去の実験を行った記録媒体を比較のため、走査
型トンネル顕微鏡を用いてＳＯＡＺの累積層の分子の配
列を観察したところ、実施例１で使用した記録媒体のＳ
ＯＡＺの累積層には分子配列が乱れている部分が見られ
たのに対し、本実施例で使用した記録媒体には、分子配
列の乱れはなかった。
【００６９】以上述べてきた実施例中では、トラック形
成を、プローブ電極を用いた手法による、電気的な導電
率の差の形成方法を示したが、これに限定することはな
く、電気的な導電率の差を形成できれば、どんな方法を
用いてもよく、例えば半導体基板への部分的なドーピン
グによる形成の方法も考えられる。また、本実施例で
は、周囲に対して導電率が高い部分をトラックとした
が、これに限らず、周囲に対して導電率が低い部分をト
ラックとしてもかまわない。また、トラックの形状につ
いても直線状のものについて述べてきたが、これに限る
ことはなく、螺旋状、円状等他の形態であっても全く構
わない。また、記録層の形成にＬＢ法を使用してきた
が、極めて薄く均一な膜が作成できる成膜法であればＬ
Ｂ法に限らず使用可能であり、具体的にはＭＢＥやＣＶ
Ｄ法等の成膜法が挙げられる。さらに基板材料やその形
状も本発明は何ら限定するものではない。さらには、本
実施例においてはプローブ電極を１本としたが、記録・
再生用のものとトラッキング用のものを各々分けて２本
以上としても良い。
成を、プローブ電極を用いた手法による、電気的な導電
率の差の形成方法を示したが、これに限定することはな
く、電気的な導電率の差を形成できれば、どんな方法を
用いてもよく、例えば半導体基板への部分的なドーピン
グによる形成の方法も考えられる。また、本実施例で
は、周囲に対して導電率が高い部分をトラックとした
が、これに限らず、周囲に対して導電率が低い部分をト
ラックとしてもかまわない。また、トラックの形状につ
いても直線状のものについて述べてきたが、これに限る
ことはなく、螺旋状、円状等他の形態であっても全く構
わない。また、記録層の形成にＬＢ法を使用してきた
が、極めて薄く均一な膜が作成できる成膜法であればＬ
Ｂ法に限らず使用可能であり、具体的にはＭＢＥやＣＶ
Ｄ法等の成膜法が挙げられる。さらに基板材料やその形
状も本発明は何ら限定するものではない。さらには、本
実施例においてはプローブ電極を１本としたが、記録・
再生用のものとトラッキング用のものを各々分けて２本
以上としても良い。
【００７０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明においては、
光記録に比べて、はるかに高密度な記録が可能で、製造
が容易な記録媒体を提供できる。また、記録・再生・消
去において、トラックと記録場所の識別が容易であり、
再生時の読み誤り率が少ない記録媒体及び情報処理装置
が提供される。
光記録に比べて、はるかに高密度な記録が可能で、製造
が容易な記録媒体を提供できる。また、記録・再生・消
去において、トラックと記録場所の識別が容易であり、
再生時の読み誤り率が少ない記録媒体及び情報処理装置
が提供される。
【図１】本発明第１の記録媒体の製造方法の一例を示す
図である。
図である。
【図２】本発明第１の記録媒体を用いた情報処理装置の
構成のブロック図である。
構成のブロック図である。
【図３】本発明第１の記録媒体表面とプローブ電極との
距離と電流の関係を示す図である。
距離と電流の関係を示す図である。
【図４】本発明第１の記録媒体に記録を行う際に加える
パルス信号波形である。
パルス信号波形である。
【図５】本発明第１の記録媒体の消去を行う際に加える
パルス信号波形である。
パルス信号波形である。
【図６】電気メモリー効果の説明図である。
１ 記録媒体 １０１ 基板 １０２ 基板電極 １０３ 第１記録層 １０４ トラック １０５ 第２記録層 ２０１ プローブ電極 ２０２ ＸＹステージ ２０３ プローブ電流増幅器 ２０４ Ｚ方向駆動回路 ２０５ Ｚ方向微動制御機構 ２０６ 電源 ２０７ ＸＹ走査駆動回路 ２０８ ＸＹ方向微動制御機構 ２０９ 粗動機構 ２１０ 粗動駆動回路 ２１１ マイクロコンピュータ ２１２ 表示素子
フロントページの続き (72)発明者 森川 有子 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 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 ▲瀧▼本 清 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 河岸 秀行 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 武田 俊彦 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 貴志 悦朗 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２−91836（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G11B 9/00
Claims (8)
- 【請求項１】 プローブ電極により素子に流れる電流を
検出する情報処理装置に用いる記録媒体であって、プロ
ーブ電極と対向配置する基板電極上に、有機化合物の単
分子膜又は該単分子膜を累積した累積膜からなり電気メ
モリー効果を有し、導電率が異なる部分をトラックとし
て形成した第１の記録層を設け、該記録層上に有機化合
物の単分子膜又は該単分子膜を累積した累積膜からな
り、電気メモリー効果を有する第２の記録層を積層した
ことを特徴とする記録媒体。 - 【請求項２】 第１及び第２の記録層を、同じ材料で構
成することを特徴とする請求項１記載の記録媒体。 - 【請求項３】 第１及び第２の記録層を、異なる材料で
構成することを特徴とする請求項１記載の記録媒体。 - 【請求項４】 第１及び第２の記録層がＬＢ法により形
成されていることを特徴とする請求項１〜３記載の記録
媒体。 - 【請求項５】 第１及び第２の記録層を形成する有機化
合物が、分子中にπ電子準位を持つ群と、σ電子準位を
持つ群とを有することを特徴とする請求項１〜４記載の
記録媒体。 - 【請求項６】 請求項１〜５記載の記録媒体の製造方法
であって、第１の記録層における導電性の異なる部分
が、プローブ電極と第１の記録層のみを積層した基板電
極間に電圧を印加することによって形成することを特徴
とする記録媒体の製造方法。 - 【請求項７】 請求項１〜５記載の記録媒体を有するこ
とを特徴とする情報処理装置。 - 【請求項８】 記録場所が第１の記録層に形成されたト
ラックに接していることを特徴とする請求項７記載の情
報処理装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3175856A JP2794348B2 (ja) | 1991-06-21 | 1991-06-21 | 記録媒体、その製造方法、情報処理装置 |
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