JPH01154332A - 記憶媒体およびトラッキング方法 - Google Patents
記憶媒体およびトラッキング方法Info
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- JPH01154332A JPH01154332A JP31184787A JP31184787A JPH01154332A JP H01154332 A JPH01154332 A JP H01154332A JP 31184787 A JP31184787 A JP 31184787A JP 31184787 A JP31184787 A JP 31184787A JP H01154332 A JPH01154332 A JP H01154332A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- 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
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- G11B9/1418—Disposition or mounting of heads or record carriers
- G11B9/1427—Disposition or mounting of heads or record carriers with provision for moving the heads or record carriers relatively to each other or for access to indexed parts without effectively imparting a relative movement
- G11B9/1436—Disposition or mounting of heads or record carriers with provision for moving the heads or record carriers relatively to each other or for access to indexed parts without effectively imparting a relative movement with provision for moving the heads or record carriers relatively to each other
- G11B9/1454—Positioning the head or record carrier into or out of operative position or across information tracks; Alignment of the head relative to the surface of the record carrier
-
- 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
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、トンネル電流を検知して原子し・ヘル（数人
）の凹凸を測定できるＳ Ｔ Ｍ （Ｓｃａｎｎｉｎｇ
Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）の原理を
応用した超高密度メモリに関するものである。
）の凹凸を測定できるＳ Ｔ Ｍ （Ｓｃａｎｎｉｎｇ
Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）の原理を
応用した超高密度メモリに関するものである。
［従来の技術１
現在までに提案されている高密度メモリとＳＴＭを利用
したメモリの記録密度を下表に比較する。
したメモリの記録密度を下表に比較する。
このように、ＳＴＭを利用する方式は光ディスクに較べ
１０７倍以上、Ｐ ＨＢ （ｐｈｏｔｏ−ｃｈｅｍｉｃ
ａｌｈｏｌｅ ｂｕｒｎｉｎｇ）に較べても一万倍以上
の記録密度を有しており、その優越性は明らかである。
１０７倍以上、Ｐ ＨＢ （ｐｈｏｔｏ−ｃｈｅｍｉｃ
ａｌｈｏｌｅ ｂｕｒｎｉｎｇ）に較べても一万倍以上
の記録密度を有しており、その優越性は明らかである。
ここで情報検出に用いるＳＴＭとは、非常に鋭利な導電
性の探針（例えば原子数個の突起をもつ探針）が圧電素
子によってＸＹＺの三方向に独立に微動できるようにな
っており、探針をＸあるいはＹ方向にスキャンする際に
試料表面と探針との間に流れるトンネル電流を一定に保
つようにＺ方向に探針の位置を制御し、そのＺ方向の探
針の位置をモニタすることによって試料表面の原子サイ
ズでの凹凸を知るものである。
性の探針（例えば原子数個の突起をもつ探針）が圧電素
子によってＸＹＺの三方向に独立に微動できるようにな
っており、探針をＸあるいはＹ方向にスキャンする際に
試料表面と探針との間に流れるトンネル電流を一定に保
つようにＺ方向に探針の位置を制御し、そのＺ方向の探
針の位置をモニタすることによって試料表面の原子サイ
ズでの凹凸を知るものである。
［発明が解決しようとする問題点］
しかし、ＳＴＭを利用してこのように表面の形状を探る
ことができるが、積極的に表面の状態を変えて情報記録
に用いる試みはなされていない。
ことができるが、積極的に表面の状態を変えて情報記録
に用いる試みはなされていない。
本発明の目的は、ＳＴＭの原理を用いた大容量ファイル
メモリ実現に向けて、高密度のトラッキング方式を与え
、情報の記録消去読み出しを効率的に行えるようにする
ことにある。
メモリ実現に向けて、高密度のトラッキング方式を与え
、情報の記録消去読み出しを効率的に行えるようにする
ことにある。
［問題点を解決するための手段］
このような目的を達成するために、本発明記憶媒体は記
憶媒体表面上の凹凸または電子状態の変化を、探針と記
憶媒体表面間のトンネル電流の大小あるいは、探針の原
子と記憶媒体表面の原子の間の斥力の大小により検知す
ることによって情報の読出しを行う大容量記憶媒体にお
いて、記↑、Ｇ媒体が表面がストライプ状の原子配列を
持つ物質からなることを特徴とする。
憶媒体表面上の凹凸または電子状態の変化を、探針と記
憶媒体表面間のトンネル電流の大小あるいは、探針の原
子と記憶媒体表面の原子の間の斥力の大小により検知す
ることによって情報の読出しを行う大容量記憶媒体にお
いて、記↑、Ｇ媒体が表面がストライプ状の原子配列を
持つ物質からなることを特徴とする。
本発明トラッキング方法は記憶媒体表面上の凹凸または
電子状態の変化を、探針と記憶媒体表面の原子の間の斥
力大小により検知することによって情報の読出しを行う
大容量記憶媒体のドラッギング方法において、表面がス
トライプ状の原子配列を持つ物質からなる記憶媒体のス
トライプに沿って探針を移動させることを特徴とする。
電子状態の変化を、探針と記憶媒体表面の原子の間の斥
力大小により検知することによって情報の読出しを行う
大容量記憶媒体のドラッギング方法において、表面がス
トライプ状の原子配列を持つ物質からなる記憶媒体のス
トライプに沿って探針を移動させることを特徴とする。
［作 用］
従来、ＳＴＭにおいて、探針の媒体表面に平行な方向の
移動は媒体の情報を反映したものではなく、車に探針を
駆動する圧電素子の配置を反映するに過ぎなかった。一
方、本発明によって、媒体の情報を反映し常に一定の線
上を探針が探ることがはじめて可能となった。
移動は媒体の情報を反映したものではなく、車に探針を
駆動する圧電素子の配置を反映するに過ぎなかった。一
方、本発明によって、媒体の情報を反映し常に一定の線
上を探針が探ることがはじめて可能となった。
［実施例］
ＮａＣｆｌ型結晶構造を持つ炭化チタンの炭素原子のト
をトラッキングする際の実施例を示す。
をトラッキングする際の実施例を示す。
第１図は、ＴｉＣ結晶の（１００）面の模式図であり、
大円はチタン原子、小円は炭素原子を示している。（１
００）面内では、［１０１］方向に同一元素が並んでお
り、この方向に炭素原子列上をトラッキング（矢印ａ、
ｂ、ｃ）する。矢印ａの近辺で、先端が例えば原子数個
の突起を有するような鋭い探針を矢印に直角な方向［−
１０１］に振動させるが、その周期は原子数百側以上に
する。従って、第１図のようなスケールでは、探針の軌
跡は矢印ａ、ｂ、ｃのような直線である。
大円はチタン原子、小円は炭素原子を示している。（１
００）面内では、［１０１］方向に同一元素が並んでお
り、この方向に炭素原子列上をトラッキング（矢印ａ、
ｂ、ｃ）する。矢印ａの近辺で、先端が例えば原子数個
の突起を有するような鋭い探針を矢印に直角な方向［−
１０１］に振動させるが、その周期は原子数百側以上に
する。従って、第１図のようなスケールでは、探針の軌
跡は矢印ａ、ｂ、ｃのような直線である。
第２図にトラッキングのための制御ブロック図を、第３
図に信号波形および探針の軌跡を示す。
図に信号波形および探針の軌跡を示す。
探針６にはトンネル電流を流すために、バイアス７Ｅ圧
発生器８によって富界を印加しておく。発振器ｌのシグ
ナル（第３図、３ａ）は、差動増幅器４を通って圧電素
子５を駆動し、探針６を進行方向に直角に振動させる（
第３図、３ｂ）。振動に際し、チタン原子に近ければ近
いほどトンネル電流は増す（第３図、３ｃ）。なお、こ
のとき表面７の構造に由来する高周波成分はカットする
。このトンネル電流を電圧に変換したものと、発振器１
からの信号を乗算器２によって乗算すれば、第３図の３
ｄのような信号になり、さらにローパスフィルタ３を通
して、そのＤＣ成分だけ取り出せばトラッキングずれ量
が分かる。トラッキングずれ量を差動増幅器４のマイナ
ス側にいれてフィードバックをかければ、最終的にいつ
も炭素原子列上に探針の先がくることになり、トラッキ
ングが可能である。
発生器８によって富界を印加しておく。発振器ｌのシグ
ナル（第３図、３ａ）は、差動増幅器４を通って圧電素
子５を駆動し、探針６を進行方向に直角に振動させる（
第３図、３ｂ）。振動に際し、チタン原子に近ければ近
いほどトンネル電流は増す（第３図、３ｃ）。なお、こ
のとき表面７の構造に由来する高周波成分はカットする
。このトンネル電流を電圧に変換したものと、発振器１
からの信号を乗算器２によって乗算すれば、第３図の３
ｄのような信号になり、さらにローパスフィルタ３を通
して、そのＤＣ成分だけ取り出せばトラッキングずれ量
が分かる。トラッキングずれ量を差動増幅器４のマイナ
ス側にいれてフィードバックをかければ、最終的にいつ
も炭素原子列上に探針の先がくることになり、トラッキ
ングが可能である。
このように、探針６は原子列に沿ってトラッキングが可
能なので、情報を原子列に沿って記録し、再生すること
が可能であり、また情報の消去も可能である。
能なので、情報を原子列に沿って記録し、再生すること
が可能であり、また情報の消去も可能である。
例えば、記憶媒体と探針との間の空間をヘキザメチルジ
シラザン等の有機金属の希薄ガス雰囲気とし、探針に印
加する電圧を０．５ Ｖ程度にすると、有機金属ガスを
分解して、金属膜を媒体上に堆積できる。堆積物による
媒体表面の高さの変化をトンネル電流の変化として検知
することにより、またはトンネル電流を一定に保つため
の探針の媒体面垂直方向の移動量として検知することに
より、または原子間斥力を検知して情報を読み出すこと
ができる。
シラザン等の有機金属の希薄ガス雰囲気とし、探針に印
加する電圧を０．５ Ｖ程度にすると、有機金属ガスを
分解して、金属膜を媒体上に堆積できる。堆積物による
媒体表面の高さの変化をトンネル電流の変化として検知
することにより、またはトンネル電流を一定に保つため
の探針の媒体面垂直方向の移動量として検知することに
より、または原子間斥力を検知して情報を読み出すこと
ができる。
情報再生時の探針への印加電圧は約２ｍＶとする。記録
された情報を消去するには、印加電圧を１０Ｖ以上とし
て、堆積物を弾きとばせはよい。
された情報を消去するには、印加電圧を１０Ｖ以上とし
て、堆積物を弾きとばせはよい。
記憶媒体としては、表面がストライプ状の原子配列を持
つ物質であればよく、ＮａＣｌ１型結晶、Ｃ５Ｃｊ２型
結晶、ＣｕＣｆ！、型結晶（閃亜鉛鉱構造）、ＺｎＯ型
結晶（ウルツ鉱構造） 、ＮｉＡｓ型結晶、ホタル石型
結晶、ルチル型結晶、Ｒｅｄ３型結晶、α−アルミナ型
結晶、Ｌａ２Ｏ３型結晶、５ｃ２０３型結晶、ペロブス
カイト型結晶、スピネル型結晶およびＦｅＴｉＯ３型結
晶などのへき開面、人工超格子や層状化合物の切断面を
用いることができる。
つ物質であればよく、ＮａＣｌ１型結晶、Ｃ５Ｃｊ２型
結晶、ＣｕＣｆ！、型結晶（閃亜鉛鉱構造）、ＺｎＯ型
結晶（ウルツ鉱構造） 、ＮｉＡｓ型結晶、ホタル石型
結晶、ルチル型結晶、Ｒｅｄ３型結晶、α−アルミナ型
結晶、Ｌａ２Ｏ３型結晶、５ｃ２０３型結晶、ペロブス
カイト型結晶、スピネル型結晶およびＦｅＴｉＯ３型結
晶などのへき開面、人工超格子や層状化合物の切断面を
用いることができる。
また記憶媒体として超伝導体を用い、探針から超伝導体
に磁束を侵入させて記録を行うこともできる。
に磁束を侵入させて記録を行うこともできる。
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によればＳＴＭを使った大
容量メモリにおいて、高密度なトラッキング制御が可能
となる。
容量メモリにおいて、高密度なトラッキング制御が可能
となる。
第１図は、本発明によるトラッキング方法の原理を説明
するための炭化チタンの（１００）面を示す図、 第２図は、トラッキングのための制御のブロック図、 第３図は信号波形および探針の軌跡を示す図である。 ａ、ｂ、ｃ・・・枠側の軌跡、 １・・・発振器、 ２・・・乗算器、 ３・・・ローパスフィルタ、 ４・・・差動増幅器、 ５・・・圧電素子、 ６・・・探針、 ７・・・記憶媒体表面、 ８・・・バイアス電圧発生器。 特許出願人 日本電信電話株式会社 代 理 人 弁理士 谷 義 − 参宛明にＪろトラッキンクゴ清の岸、ｆ図第１図
するための炭化チタンの（１００）面を示す図、 第２図は、トラッキングのための制御のブロック図、 第３図は信号波形および探針の軌跡を示す図である。 ａ、ｂ、ｃ・・・枠側の軌跡、 １・・・発振器、 ２・・・乗算器、 ３・・・ローパスフィルタ、 ４・・・差動増幅器、 ５・・・圧電素子、 ６・・・探針、 ７・・・記憶媒体表面、 ８・・・バイアス電圧発生器。 特許出願人 日本電信電話株式会社 代 理 人 弁理士 谷 義 − 参宛明にＪろトラッキンクゴ清の岸、ｆ図第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）記憶媒体表面上の凹凸または電子状態の変化を、探
針と記憶媒体表面間のトンネル電流の大小あるいは、探
針の原子と記憶媒体表面の原子の間の斥力の大小により
検知することによって情報の読出しを行う大容量記憶媒
体において、該記憶媒体が表面がストライプ状の原子配
列を持つ物質からなることを特徴とする記録媒体。 ２）前記記憶媒体のストライプ状の表面が結晶の劈開面
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の記
録媒体。 ３）前記記憶媒体が、ＮａＣｌ型結晶、ＣｓＣｌ型結晶
、ＣｕＣｌ型結晶（閃亜鉛鉱構造）、ＺｎＯ型結晶（ウ
ルツ鉱構造）、ＮｉＡｓ型結晶、ホタル石型結晶、ルチ
ル型結晶、ＲｅＯ＿３型結晶、α−アルミナ型結晶、Ｌ
ａ＿２Ｏ＿３型結晶、Ｓｃ＿２Ｏ＿３型結晶、ペロブス
カイト型結晶、スピネル型結晶またはＦｅＴｉＯ＿３型
結晶のいずれかであることを特徴とする特許請求の範囲
第１項または第２項記載の記録媒体。 ４）前記記憶媒体のストライプ状の表面が人工超格子の
切断面であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の記録媒体。 ５）前記記憶媒体のストライプ状の表面が層状化合物の
切断面であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の記録媒体。 ６）記憶媒体表面上の凹凸または電子状態の変化を、探
針と記憶媒体表面の原子の間の斥力大小により検知する
ことによって情報の読出しを行う大容量記憶媒体のトラ
ッキング方法において、表面がストライプ状の原子配列
を持つ物質からなる記憶媒体の前記ストライプに沿って
探針を移動させることを特徴とするトラッキング方法。 ７）前記探針をストライプに直角な方向にストライプ幅
より小さい振幅で振動させ、振動にともなって変動する
トンネル電流あるいは原子間斥力を通じて探針とストラ
イプの位置ずれを検知することを特徴とする特許請求の
範囲第６項記載のトラッキング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31184787A JPH01154332A (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 記憶媒体およびトラッキング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31184787A JPH01154332A (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 記憶媒体およびトラッキング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01154332A true JPH01154332A (ja) | 1989-06-16 |
Family
ID=18022125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31184787A Pending JPH01154332A (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | 記憶媒体およびトラッキング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01154332A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0416920A2 (en) * | 1989-09-07 | 1991-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Information processing method and information processing device |
| EP0441399A2 (en) * | 1990-02-09 | 1991-08-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Position displacement detecting apparatus |
| EP0445825A2 (en) * | 1990-03-09 | 1991-09-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Information recording method/apparatus and information reproducing method/apparatus |
| US5199021A (en) * | 1990-04-18 | 1993-03-30 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of access to recording medium, and apparatus and method for processing information |
| US5255259A (en) * | 1990-04-18 | 1993-10-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Method of access to recording medium, and apparatus and method for processing information |
| US5404349A (en) * | 1990-02-09 | 1995-04-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Position displacement detecting apparatus |
| FR2862801A1 (fr) * | 2003-11-24 | 2005-05-27 | Samsung Electronics Co Ltd | Dispositif de stockage de donnees et procede pour suivre des donnees stockees dans celui-ci |
-
1987
- 1987-12-11 JP JP31184787A patent/JPH01154332A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0416920A2 (en) * | 1989-09-07 | 1991-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Information processing method and information processing device |
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