JP3093946B2 - 記録媒体 - Google Patents
記録媒体Info
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- JP3093946B2 JP3093946B2 JP07013771A JP1377195A JP3093946B2 JP 3093946 B2 JP3093946 B2 JP 3093946B2 JP 07013771 A JP07013771 A JP 07013771A JP 1377195 A JP1377195 A JP 1377195A JP 3093946 B2 JP3093946 B2 JP 3093946B2
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- Japan
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- recording
- recording medium
- probe electrode
- thin film
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- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は走査型トンネル顕微鏡等
及びその技術を応用した情報読取および／または入力装
置の記録媒体に関する。
及びその技術を応用した情報読取および／または入力装
置の記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、横分解能０．１ナノメートル、縦
分解能０．０１ナノメートルを有する走査型トンネル顕
微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍｉｃ
ｒｏｓｃｏｐｅ：以下、ＳＴＭと略す。）が発明され
た。ＳＴＭは１ナノメートル程度の距離まで接近させた
導電性探針と導電性物質との間に電圧を印加し、両者の
間に流れる電流を検知する事により、導電性物質の表面
形状や、電子分布状態に関する種々の情報を得ることが
可能である（Ｇ．Ｂｉｎｎｉｎｇ ｅｔ ａｌ．Ｐｈｙ
ｓ． Ｒｅｖ． Ｌｅｔｔ． ４９（１９８２）５
７）。従って、ＳＴＭの原理を応用すれば十分に原子オ
ーダー（サブ・ナノメートル）での高密度記録再生を行
うことが可能である。
分解能０．０１ナノメートルを有する走査型トンネル顕
微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍｉｃ
ｒｏｓｃｏｐｅ：以下、ＳＴＭと略す。）が発明され
た。ＳＴＭは１ナノメートル程度の距離まで接近させた
導電性探針と導電性物質との間に電圧を印加し、両者の
間に流れる電流を検知する事により、導電性物質の表面
形状や、電子分布状態に関する種々の情報を得ることが
可能である（Ｇ．Ｂｉｎｎｉｎｇ ｅｔ ａｌ．Ｐｈｙ
ｓ． Ｒｅｖ． Ｌｅｔｔ． ４９（１９８２）５
７）。従って、ＳＴＭの原理を応用すれば十分に原子オ
ーダー（サブ・ナノメートル）での高密度記録再生を行
うことが可能である。
【０００３】例えば、特開昭６１−８０５３６号に開示
されている記録再生装置では、電子ビーム等によって媒
体表面に吸着した原子粒子を取り除き書き込みを行い、
ＳＴＭによりこのデータを再生している。また、ＵＳＰ
４．５７５．８２２に開示されているように、記録媒体
表面とプローブ電極との間に流れるトンネル電流を用い
て、媒体表面に形成された誘電体層に電荷を注入し記録
する。あるいは、レーザ光、電子ビーム、粒子線等を用
いて媒体表面の物理的ないしは磁性的な崩壊によって記
録する方法が提案されている。
されている記録再生装置では、電子ビーム等によって媒
体表面に吸着した原子粒子を取り除き書き込みを行い、
ＳＴＭによりこのデータを再生している。また、ＵＳＰ
４．５７５．８２２に開示されているように、記録媒体
表面とプローブ電極との間に流れるトンネル電流を用い
て、媒体表面に形成された誘電体層に電荷を注入し記録
する。あるいは、レーザ光、電子ビーム、粒子線等を用
いて媒体表面の物理的ないしは磁性的な崩壊によって記
録する方法が提案されている。
【０００４】一方、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持つ材料、例えばπ電子系
有機化合物やカルコゲン化合物類の薄膜層を用いて、記
録再生をＳＴＭで行う方法が提案されている（特開昭６
３−１６１５５２号公報、特開昭６３−１６１５５３号
公報）。この方法によれば、記録のビットサイズを１０
ｎｍとすれば、１０12ｂｉｔ／ｃｍ2もの大容量記録再
生が可能である。
グ特性に対してメモリ効果を持つ材料、例えばπ電子系
有機化合物やカルコゲン化合物類の薄膜層を用いて、記
録再生をＳＴＭで行う方法が提案されている（特開昭６
３−１６１５５２号公報、特開昭６３−１６１５５３号
公報）。この方法によれば、記録のビットサイズを１０
ｎｍとすれば、１０12ｂｉｔ／ｃｍ2もの大容量記録再
生が可能である。
【０００５】このような記録再生装置でのプローブ電極
と記録媒体の距離の制御に関しては特開平１−５３３６
３号公報や特開平１−１３３２３９号公報等で開示され
ている。
と記録媒体の距離の制御に関しては特開平１−５３３６
３号公報や特開平１−１３３２３９号公報等で開示され
ている。
【０００６】このような従来技術においては、プローブ
電極走査時において、記録媒体の表面形状および電子状
態の違いによらずにプローブ電極と記録媒体の間に流れ
る電流が一定になるように、オフセット電圧と、プロー
ブ電極と記録媒体の間に流れる電流とを比較しその誤差
をプローブ電極と記録媒体との間隔を制御しているピエ
ゾ素子等の駆動手段に入力してフィードバック制御して
いる。そして記録時には、サンプルホールド回路を用い
て、記録信号（パルス電圧等）が入力されている間、プ
ローブ電極と記録媒体の距離が変化しないように駆動手
段への出力を一定に保つように制御し、再生時にはサン
プルホールド回路をホールドさせずに記録媒体の表面形
状および電子状態の変動にプローブ電極が常に追従する
ように制御される。
電極走査時において、記録媒体の表面形状および電子状
態の違いによらずにプローブ電極と記録媒体の間に流れ
る電流が一定になるように、オフセット電圧と、プロー
ブ電極と記録媒体の間に流れる電流とを比較しその誤差
をプローブ電極と記録媒体との間隔を制御しているピエ
ゾ素子等の駆動手段に入力してフィードバック制御して
いる。そして記録時には、サンプルホールド回路を用い
て、記録信号（パルス電圧等）が入力されている間、プ
ローブ電極と記録媒体の距離が変化しないように駆動手
段への出力を一定に保つように制御し、再生時にはサン
プルホールド回路をホールドさせずに記録媒体の表面形
状および電子状態の変動にプローブ電極が常に追従する
ように制御される。
【０００７】また、記録媒体の表面凹凸が記録による電
子状態の変動に対し無視できるほど小さいか、記録操作
によって形状に変化のない記録媒体を用いる場合には、
走査速度の向上が図られている。この場合は、プローブ
電極と記録媒体の間に流れる電流を電流アンプによって
検知し、高域通過回路と低域通過回路によって検知信号
を記録再生信号の帯域成分と電流値の変動の平均的な成
分に分け、プローブ電極と記録媒体に流れる電流の平均
値が一定となるように距離制御機構への駆動信号を出力
している。そして記録時には、サンプルホールド回路を
用いて、記録信号（パルス電圧等）が電圧印加回路に入
力されている間、プローブ電極と記録媒体の距離が変化
しないように駆動手段への出力を一定に保つように制御
し、再生時にはサンプルホールド回路をホールドさせず
に記録媒体の表面形状および電子状態の変動の平均値に
プローブ電極が常に追従するように制御されている。
子状態の変動に対し無視できるほど小さいか、記録操作
によって形状に変化のない記録媒体を用いる場合には、
走査速度の向上が図られている。この場合は、プローブ
電極と記録媒体の間に流れる電流を電流アンプによって
検知し、高域通過回路と低域通過回路によって検知信号
を記録再生信号の帯域成分と電流値の変動の平均的な成
分に分け、プローブ電極と記録媒体に流れる電流の平均
値が一定となるように距離制御機構への駆動信号を出力
している。そして記録時には、サンプルホールド回路を
用いて、記録信号（パルス電圧等）が電圧印加回路に入
力されている間、プローブ電極と記録媒体の距離が変化
しないように駆動手段への出力を一定に保つように制御
し、再生時にはサンプルホールド回路をホールドさせず
に記録媒体の表面形状および電子状態の変動の平均値に
プローブ電極が常に追従するように制御されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述従
来の例の、記録媒体とプローブ電極の間に流れる電流を
一定とする制御では、プローブ電極の走査時においてプ
ローブ電極と記録媒体の衝突を避けるためにはフィード
バック系の応答を速めなければならないが、そうすると
オーバーシュートが大きくなり、プローブ電極の動きが
不安定になりＳ／Ｎが悪くなってしまう。そして記録媒
体表面上に汚れ等の非導電性物質が付着・吸着した場合
には、記録媒体とプローブ電極との間に電流が流れなく
なるためにプローブ電極が記録媒体に衝突する。
来の例の、記録媒体とプローブ電極の間に流れる電流を
一定とする制御では、プローブ電極の走査時においてプ
ローブ電極と記録媒体の衝突を避けるためにはフィード
バック系の応答を速めなければならないが、そうすると
オーバーシュートが大きくなり、プローブ電極の動きが
不安定になりＳ／Ｎが悪くなってしまう。そして記録媒
体表面上に汚れ等の非導電性物質が付着・吸着した場合
には、記録媒体とプローブ電極との間に電流が流れなく
なるためにプローブ電極が記録媒体に衝突する。
【０００９】また、記録媒体とプローブ電極の間に流れ
る電流変化の平均値が一定となるような制御では、記録
によって記録媒体の表面に凹凸が生じるような媒体を用
いた場合、および記録媒体上に記録によって生じる電導
度の変化に比べて無視できない程度の傷や記録媒体、下
地電極基板の作成むら等による構造変化がある場合に
は、プローブ電極と記録媒体の衝突は避けられない。
る電流変化の平均値が一定となるような制御では、記録
によって記録媒体の表面に凹凸が生じるような媒体を用
いた場合、および記録媒体上に記録によって生じる電導
度の変化に比べて無視できない程度の傷や記録媒体、下
地電極基板の作成むら等による構造変化がある場合に
は、プローブ電極と記録媒体の衝突は避けられない。
【００１０】このように、従来の記録および／または再
生装置においては、プローブ電極の損傷や不安定なプロ
ーブ電極の位置変動によるＳ／Ｎの悪化、記録再生の誤
り率の悪化、プローブ電極の寿命の短縮化、装置の使用
環境の限定等がおきる場合があった。
生装置においては、プローブ電極の損傷や不安定なプロ
ーブ電極の位置変動によるＳ／Ｎの悪化、記録再生の誤
り率の悪化、プローブ電極の寿命の短縮化、装置の使用
環境の限定等がおきる場合があった。
【００１１】本発明の目的は、上述従来技術の応用発明
でありこのような従来技術に鑑み、情報読み取り及び／
または入力装置においてプローブと記録媒体間に有機薄
膜を形成することによる、プローブ電極と記録媒体間の
衝突防止、および記録媒体の保護である。
でありこのような従来技術に鑑み、情報読み取り及び／
または入力装置においてプローブと記録媒体間に有機薄
膜を形成することによる、プローブ電極と記録媒体間の
衝突防止、および記録媒体の保護である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の記録媒体は、導電性物質の記録面上に該導電
性物質よりもバンドギャップが広く、プローブ電極より
も硬度が低く、復原力のある液晶材料からなる有機薄膜
を有することを特徴とする。
に本発明の記録媒体は、導電性物質の記録面上に該導電
性物質よりもバンドギャップが広く、プローブ電極より
も硬度が低く、復原力のある液晶材料からなる有機薄膜
を有することを特徴とする。
【００１３】
【作用】プローブ電極の記録媒体への接近に対し、有機
薄膜とプローブ電極間に流れるトンネル電流を検知すれ
ばたとえオーバーシュートして有機薄膜に衝突したとし
ても、有機薄膜の方が変形し、プローブ電極を破損する
ことがないため急速にプローブ電極を記録媒体に接近で
きアクセス時間の短縮となる。その後記録面とプローブ
電極間に流れるトンネル電流を検知するようにプローブ
電極を移動させる。
薄膜とプローブ電極間に流れるトンネル電流を検知すれ
ばたとえオーバーシュートして有機薄膜に衝突したとし
ても、有機薄膜の方が変形し、プローブ電極を破損する
ことがないため急速にプローブ電極を記録媒体に接近で
きアクセス時間の短縮となる。その後記録面とプローブ
電極間に流れるトンネル電流を検知するようにプローブ
電極を移動させる。
【００１４】また、記録面を有する導電性物質より有機
薄膜のバンドギャップの方が大きいと、有機薄膜は導電
性物質とプローブ電極間のトンネル電流に影響を及ぼさ
ない。
薄膜のバンドギャップの方が大きいと、有機薄膜は導電
性物質とプローブ電極間のトンネル電流に影響を及ぼさ
ない。
【００１５】また、記録媒体の表面に有機薄膜を形成す
ることにより記録表面への吸着・付着の問題はない。
ることにより記録表面への吸着・付着の問題はない。
【００１６】
【実施例】以下に図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
る。
【００１７】実施例１ 図１は、本発明の第１の実施例である。１は有機薄膜
（液晶材料；図３）、２は記録層となる導電性物質（高
配向性グラファイト（ＨＯＰＧ））で、記録層２の記録
面上を覆うように形成される。液晶材料１はＨＯＰＧの
上に蒸着によって作製した。有機薄膜１は、２〜３分子
層（以下というＭＬ）である。
（液晶材料；図３）、２は記録層となる導電性物質（高
配向性グラファイト（ＨＯＰＧ））で、記録層２の記録
面上を覆うように形成される。液晶材料１はＨＯＰＧの
上に蒸着によって作製した。有機薄膜１は、２〜３分子
層（以下というＭＬ）である。
【００１８】この構成でプローブ電極と記録媒体間に
２．５Vのバイアスを印加し、プローブを媒体に近づけ
ると有機薄膜とプローブ電極間にトンネル電流が流れる
ようにプローブ電極を移動させた。その後導電性物質と
プローブ電極の間にトンネル電流が流れるようにバイア
ス電圧を約０．２V下げた。
２．５Vのバイアスを印加し、プローブを媒体に近づけ
ると有機薄膜とプローブ電極間にトンネル電流が流れる
ようにプローブ電極を移動させた。その後導電性物質と
プローブ電極の間にトンネル電流が流れるようにバイア
ス電圧を約０．２V下げた。
【００１９】実施例２ 実施例１では記録層にＨＯＰＧを用いたが必ずしもこれ
に限定されるものではない。実施例２ではＨＯＰＧに変
えて記録層にＳｉ基板を用いた。また有機薄膜にはステ
アリン酸のＬＢ膜を用いて同様の結果を得た。
に限定されるものではない。実施例２ではＨＯＰＧに変
えて記録層にＳｉ基板を用いた。また有機薄膜にはステ
アリン酸のＬＢ膜を用いて同様の結果を得た。
【００２０】実施例３ 図３に本発明の第３の実施例の構造を示す。１は有機薄
膜（液晶材料；図３）、２はＡｕ、Ｐｔ、ＰｔＰｄ等の
導電性物質、３はマイカ基板である。マイカ基板は（０
００１）面を用いて、その上にＡｕ、Ｐｔ、ＰｔＰｄ等
の導電性物質をスパッタで作製し、さらにその上に有機
薄膜を蒸着で作製した。この構成で実施例と同様の結果
を得た。
膜（液晶材料；図３）、２はＡｕ、Ｐｔ、ＰｔＰｄ等の
導電性物質、３はマイカ基板である。マイカ基板は（０
００１）面を用いて、その上にＡｕ、Ｐｔ、ＰｔＰｄ等
の導電性物質をスパッタで作製し、さらにその上に有機
薄膜を蒸着で作製した。この構成で実施例と同様の結果
を得た。
【００２１】なお表面に形成する有機薄膜１は、各種有
機材料等も使用できる。また図２に示すように記録層
は、その表面のみを用いることから各種基板上に導電性
の薄膜を形成したものを用いてもよい。
機材料等も使用できる。また図２に示すように記録層
は、その表面のみを用いることから各種基板上に導電性
の薄膜を形成したものを用いてもよい。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
情報読み取り及び／または入力装置においてプローブと
記録媒体間に有機薄膜を形成することにより、プローブ
電極と記録層間の衝突防止がはかられ、記録面への異物
の付着を押さえることができたため、Ｓ／Ｎが良く、記
録再生の誤り率の少なく、耐環境性の高い記録媒体が得
られた。
情報読み取り及び／または入力装置においてプローブと
記録媒体間に有機薄膜を形成することにより、プローブ
電極と記録層間の衝突防止がはかられ、記録面への異物
の付着を押さえることができたため、Ｓ／Ｎが良く、記
録再生の誤り率の少なく、耐環境性の高い記録媒体が得
られた。
【図１】 本発明の第１の実施例に係わる記録媒体の断
面図である。
面図である。
【図２】 本発明の第１の実施例に係わる記録媒体の断
面図である。
面図である。
【図３】 本発明の第３の実施例の構造を示す図であ
る。
る。
１ 有機薄膜 ２ 導電性材料 ３ 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G11B 9/14
Claims (1)
- 【請求項１】 記録面とプローブ電極の間のトンネル電
流を用いて情報の記録・再生を行う記録媒体において、
導電性物質の記録面上に該導電性物質よりもバンドギャ
ップが広く、プローブ電極よりも硬度が低く、復原力の
ある液晶材料からなる有機薄膜を有することを特徴とす
る記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07013771A JP3093946B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07013771A JP3093946B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08203139A JPH08203139A (ja) | 1996-08-09 |
| JP3093946B2 true JP3093946B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=11842518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07013771A Expired - Fee Related JP3093946B2 (ja) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | 記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3093946B2 (ja) |
-
1995
- 1995-01-31 JP JP07013771A patent/JP3093946B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08203139A (ja) | 1996-08-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070728 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080728 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |