JPH04117641A - 記録再生装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プローブ電極によフて記録再生を行う記録再
生装置に関するものである。

［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］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）消費電力が少ない （４）生産性が高く、価格が安い 等が挙げられる。

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、フォトポリマーなとの有機薄
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。

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（以後ＳＴＭと略す）が開発され
（ジー・ビニッヒ（Ｇ、　Ｂｉｒｒｎｉｇ）他「ヘルベ
ティカ・フィズイ力・アクタ（ＨｅｌｖｅｔｉｃａＰｈ
ｙｓｉｃａ　Ａｃｔａ）　Ｊ　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。

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ｌｎｍ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
保つように探針な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人程度である。従って、ＳＴＭの原理
を応用すれば十分に原子オーダー（数人）での高密度記
録再生を行うことが可能である。

この際の記録再生方法として、例えば、ＳＴＭのプロー
ブ電極を基板に接触させて基板の表面形状を変化させる
ことにより記録を行い、ＳＴＭで観察するという方法が
報告されている（イー・ジエイーファンーレーネン（Ｅ
、　Ｊ、　ｖａｎ　Ｌｏｅｎｅｎ）他「ジャーナル・オ
ブ・バキューム・サイエンス（Ｊ、　Ｖａｃ、　５ｃｉ
）　Ｊ　Ａ、　８．５７４　（１９９０））。

この報告によれば、タングステン（Ｗ）からなるプロー
ブ電極をＳｉ単結晶からなる基板に押しつけることによ
り、２〜ｌｏｎｍ程度の大きさで表面形状を変化させて
いる。これは、２〜１０ｎｍの大きさのビットを形成し
て記録を行うことができることを示している。また、ト
ンネル電流を利用してＳＴＭでこの表面形状の変化を観
察しており、記録ビットの再生も可能であることを示し
ている。すなわち、以上のような方法で、ＳＴＭのプロ
ーブ電極を基板に接触させて基板の表面形状を変化させ
て記録し、トンネル電流により再生するという方法によ
って、数ｎｍオーダーの超高密度な記録再生を行うこと
が可能となる。

しかし、この報告例のように、プローブ電極の材料とし
てタングステン（Ｗ）、基板材料としてＳｉ単結晶を用
いた場合、多大な情報量を記録する際、基板にＷプロー
ブを多大な回数接触させなければならず、このような場
合、基板材料が硬い無機材料で形成されており、またプ
ローブ電極も基板材料に比べ柔らかい材料でできている
ため、多数回の接触によりどうしてもＷプローブ自身が
変形してしまい、十分な記録再生ができなくなってしま
うという問題があった。

すなわち、本発明の目的とするところは、上述した従来
技術の問題点に鑑み、プローブ電極を用いた高密度記録
・再生方法に於いて、多量の情報の記録・再生を安定に
実行できるようにする記録再生装置を提供することであ
る。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明の特徴と
するところは、基板にプローブ電極を接触させることに
より基板の表面形状を変化させて記録し、該形状変化を
該プローブ電極によりトンネル電流を用いて読み出す記
録再生装置において、モース硬度が７より大きい材料か
らなるプローブ電極を用い、なおかつ、基板上に導電性
有機材料からなる記録層を設けた記録媒体を用いた記録
再生装置である。

すなわち、前述した高密度記録再生方法において、本発
明の記録再生装置によれば、基板上に導電性有機材料か
らなる記録層を設けた柔らかい記録媒体を用い、なおか
つ、モース硬度が７より大きい材料からなる硬いプロー
ブ電極を用いて記録再生を行い、同時に記録時の接触量
を制御することが可能なため、記録再生を行うプローブ
電極自身の変形が非常に起こりにくく、多量の情報の記
録再生を安定に実行することができる。

以下、図面を用いて本発明をさらに詳細に説明する。

本発明の記録再生装置の記録再生における模式図の一例
を第１図に示す、第１図（ａ）では、基板３上に、基板
電極２を形成した後、導電性有機材料からなる記録層１
を積層して記録媒体としている６本発明では、この記録
媒体に、プローブ電極５を接触させることにより、記録
層の表面形状を変化させて記録ビット４を形成し、記録
を行っている（第１図（ｂ）参照）、また、このプロー
ブ電極５を記録層表面上に走査させることによりトンネ
ル電流を利用して表面形状の変化すなわち記録ビットを
読み出して再生を行っている。ただし、第１図の例では
記録層１の下に基板電極２を設けているが、これは記録
層１に応じて適宜膜ければよく、無くてもかまわない。

本発明で用いる記録層１の材料としては、再生時にトン
ネル電流を利用したＳＴＭを応用しているため、導電性
を有する有機材料を用いる必要があり、その導電率が１
０−’／Ω・ｃｍ以上のものが望ましい、その導電性有
機材料としては、例えば、少なくとも４つ以上の二重結
合部が共役したπ電子共役構造を骨格に含む重合体が挙
げられ、具体的にはポリアセチレンおよびその誘導体、
ポリジアセチレンおよびその誘導体、ポリパラフェニレ
ン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリパラフェニレン
キシリデン、ポリベンジル、ポリパラフェニレンサルフ
ァルト、ポリジメチルパラフェニレンサルファルト、ポ
リチェニレン、ポリフラン、ポリセレノフェン、ポリ−
２−ビニルピリジン、ポリ−１−ビニルナフタレン、ポ
リ−２−ビニルナフタレン、ポリ−ビニルフェロセン、
ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、ポリ−パラフェニレン
オキシドおよびその誘導体、ポリパラフェニレンセレニ
ド、ポリ−１，６−へブタジイン、ポリベンゾチオフェ
ン、ポリチオフェン、ポリピロールおよびその誘導体、
ポリアニリンおよびその誘導体、ポリナフチレンの少な
くとも一種の骨格を含む重合体等を挙げることができる
。これらの導電性を有する有機材料は、蒸着法、スパッ
タ法あるいはプラズマ重合法、電解重合法等を用いて形
成することが可能である。

また、記録層の材料として、ＬＢ法により単分子膜また
は単分子累積膜を形成することのできる電荷移動錯体等
も好適である。

このＬＢ法によれば、１分子中に疎水性部位と親木性部
位とを有する有機化合物の単分子膜またはその累積膜を
基板上に容易に形成することができ、分子オーダーの厚
みを有し、かつ大面積にわたって均一、均質な有機超薄
膜を安定に供給することができるため、本発明のような
高密度な記録再生を行うためには、記録層の欠陥や記録
層表面の凹凸を少なくしなければならず、この点からＬ
Ｂ法は記録層形成に非常に適している。

ＬＢ法は分子内に親木性部位と疎水性部位とを有する構
造の分子において、両者のバランス（両親媒性のバラン
ス）が適度に保たれているとき、分子は水面上で親木性
基を下に向けて単分子の層になることを利用して単分子
膜またはその累積膜を作成する方法である。

上述したＬＢ法により形成できる電荷移動錯体を具体的
に示せば、導電性部位として、例えば、テトラシアノキ
ノジメタン（ＴＣＮＱ）またはその誘導体［例えば１１
．１１，１２．１２−テトラシアノ−２，６−ナツタキ
ノジメタン（ＴＭＡＰ）］もしくはその類縁体、さらに
はテトラチアフルバレン（ＴＴＦ）またはその置換誘導
体、さらにはテトラチアテトラセン（ＴＴＴ）またはそ
の類縁体などを有するものが挙げられる。中でも絶縁性
かつ疎水性部位としてアルキル基、アリール基、アルキ
ルアリール基等の疎水性炭化水素基を有し、導電性かつ
親木性部位とじて第四級アンモニウム基とテトラシアノ
キノジメタンとの錯体構造を有する電荷移動錯体が好適
なものとして挙げられる。

上記電荷移動錯体として好ましい化合物は下記一般式（
Ｉ）で表わされる。

［Ａ］　［ＴＣＮＱ］　、、Ｘ、　　　　　　−（Ｉ　
）例えば、下記の化合物が挙げられる。

（ｌＯ） （１１）Ｒ−Ｎ＠（Ｒ＋）ｓ　・　（ＴＣＮＱ）ｒｌ上
記（１）〜（１１）におけるＲは、絶縁性且つ疎水性部
位で−あり、アルキル基、アリール基またはアルキルア
リール基であり、好ましいものは炭素数５〜３０のアル
キル基であり、且つアルキル基はその鎖中に１個以上の
二重結合や三重結合等の重合性部位を含有してもよい。

Ｒ，は低級アルキル基であり、ｎは１，２．３または４
、ｑは０，１または２、ｍは０または工であり、Ｘはハ
ロゲン等のアニオン基であり、Ｙは酸素原子または硫黄
原子である。

またＴＣＮＱは下記式で表わされる化合物である。

上記式中のａ　−ｄの位置にはアルキル基、アルケニル
基、ハロゲン原子、水素等の任意の置換基を有し得るも
のであり、ａ　＝　ｄに位置する置換基は同一のもので
もよいし、異なっていてもよい。

更には前記式（Ｉ）に挙げた化合物の他、式（１）のＴ
ＣＮＱを下記式（ＩＩ）にて示される１１，１１．。

１２、１２−テトラシアノ−２，６−ナツタキノジメタ
ンとした化合物や、下記式（ＩＪＩ　）にて示される化
合物等も好適なものとして挙げられる。

上記式 ％式％ 下記に例示するよ うなテトラデアフルバレンまたはその誘導体もしくは類
縁体を表わし、ｎは１２〜３０である。

Ｄの例としては、以下のようなものを挙げることができ
る。

尚、前記以外でも、高い導電性を有する有機材料であれ
ば、本発明に好適なのは言うまでもない。例えば、フタ
ロシアニン金属錯体及びその誘導体を用いて作られる導
電性薄膜媒体等も適用が可能である。

プローブ電極５としては、多量の情報の記録再生を安定
に実行するために、モース硬度が７より大きい導電性材
料からなるものであれば何を用いてもよく、例えばＴ　
ｉ　Ｃ，ＷＣ，Ｍｏ、Ｐｔ−Ｒｈ、Ｐｔ−Ｉｒ、Ｃｒ等
が挙げられるが、記録再生の安定性の点から、特に、Ｔ
ｉＣ，ＷＣ。

Ｍｏが望ましい。

プローブ電極の先端は、記録・再生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
の導電性材料を電界研磨法を用い先端形状を制御して、
プローブ電極を作製しているが、プローブ電極の作製方
法及び形状は何らこれに限定するものではない。

更にはプローブ電極の本数も一本に限る必要もな（、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。

本発明において、上記の如き有機材料が積層された薄膜
を支持するための基板３としては、表面が平滑であれば
、金属、ガラス、セラミックス、プラスチックス材料等
いずれの材料でもよく、更に耐熱性の著しく低い生体材
料も使用できる。また、前述した基板は任意の形状でよ
く、平板状であるのが好ましいが、平板になんら限定さ
れない。すなわち前記成膜法（ＬＢ法）においては、基
板の表面がいかなる形状であってもその形状通りに膜を
形成し得る利点を有するからである。

本発明で用いられる基板電極の材料も高い導電性を有す
るものであればよく、例えばＡｕ。

Ｐｔ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｒ１．Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、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、基板上に直接形
成される電極材料は表面がＬＢ膜形成の際、絶縁性の酸
化物をつくらない導電材料、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。

次に、本発明の記録・再生装置を第２図のブロック図を
用いて説明する。第２図中、５は記録媒体に接触して記
録を行ったり、トンネル電流を検知して記録ビットを読
み出すためのプローブ電極であり、このプローブ電極５
から記録Ｈ１にアクセスすることによって記録・再生を
行う。

対象となる記録媒体は、ＸＹステージ１２上に載置され
る。１０はバイアス電圧源およびプローブ電流増幅器で
、９はプローブ電流を読み取りプローブ電極５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
７を制御する再生用サーボ回路である。

１１は記録用電圧源およびサーボ回路である。

１１から記録用の電圧がＺ方向微動制御機構７に出力さ
れ、プローブ電極５を上下させて記録層１に接触して記
録を行うようになっている。ただし、この時プローブ電
流をモニターして、急激な電流増加、即ちプローブ電極
５と記録層ｌの接触を検知し、その後の記録層１とプロ
ーブ電極５の接触量を制御するようにサーボ回路１１を
設は記録用の印加電圧を調整できるようになっている。

また、記録時の接触量（Ｚ方向押し込み量）は、記録層
１の膜厚及び希望する記録ビットの大きさによるが、数
人〜５０００人程度が好ましい。

なお、記録時にプローブ電極５と記録層ｌが接触しプロ
ーブ電流が急激に増加するため再生用サーボ回路９は、
その間出力電圧が一定になるようにＨＯＬＤ回路をＯＮ
にするよう制御している。

８はＸＹ力方向プローブ電極５をＸＹ方向微動制御機構
６を用いて移動制御するためのＸＹ走査駆動回路である
。１３と１４は、あらかじめ１０−＠Ａ程度のプローブ
電流が得られるようにプローブ電極５と記録媒体との距
離を粗動制御したり、プローブ電極５と基板３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。

これらの各機器は、全てマイクロコンピュータ１５によ
り中央制御されている。また１６は表示装置を表してい
る。

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。

Ｚ方向微動制御範囲　ＨＱ、１ｎｍ〜１μｍ２方向粗動
制御範囲　：１０層ｍ〜ｌＯｍｍＸＹ方向走査範囲　　
：　０．　１　ｎｍ＝１　μｍＸＹ方向粗動制御範囲：
］Ｏｎｍ−１０ｍｍ計測、制御許容誤差　：＜Ｏ，ｌｎ
ｍ （微動制御時） 計測、制御許容誤差　：＜ｌｎｍ （粗動制御時） 以下、本発明を実施例に従って説明する。

［実施例］ 実施例１ 光学研磨したガラス基板（基板３）を中性洗剤およびト
リクレンを用いて洗浄した後、ヘキサメチルジシラザン
（ＨＭＤＳ）の飽和蒸気中に一昼夜放置して疎水処理を
行った。

次に、オクタデシル・ＴＣＮＱ−テトラメチルテトラチ
アフルバレン（以下０ＤＴＣＮＱ・ＴＭＴＴＦと略す）
を濃度１　ｍ　ｇ　／　ｍ　Ｉ２で溶かしたベンゼン−
アセトニトリル（１：１）溶液を２０℃の水相上に展開
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に横切るように速度
５ｍｍ／分で静かに浸漬し、更に引き上げて２ＨのＹ形
単分子膜を形成した。これを繰り返すことにより、３０
層の累積膜を形成し、記録層１とした。

次に、モース硬度９．８以上の炭化チタン（ＴｉＣ）を
用いて、電解研磨法により先端形状の曲率半径０．１μ
ｍ以下の記録再生用プローブ電極５を作成した。

以上の様な方法により作成した記録媒体およびプローブ
電極を使用して、第２図に示した記録・再生装置を用い
て記録・再生の実験を行った。ただし、このプローブ電
極５は記録層１に接触して記録することができ、なおか
つ再生時にはトンネル電流が流れるように、圧電素子に
より、その距離（Ｚ）が制御されている。さらに上記機
能を持ったままプローブ電極５が面内（Ｙ、Ｙ）方向に
も移動制御できるように微動制御機構系が設計されてい
る。

また、記録媒体は高精度のＸＹステージ１２の上に置か
れ、任意の位置に移動させることができる。よって、こ
の移動制御機構によりプローブ電極５で記録媒体の任意
の位置上に記録・再生を行うことができる。

前述したＯＤＴＣＮＱ−ＴＭＴＴＦを３０層累積した記
録層１を持つ記録媒体を記録・再生装置にセットした。

次に、プローブ電極５と記録媒体との間に＋１．５■の
バイアス電圧を印加し、プローブ電極と記録層間に流れ
るプローブ電流をモニターしながらプローブ電極５と記
録層１との距離（Ｚ）を調整した。この時、距離２を制
御するためのプローブ電流Ｉｐを１０−’Ａ≧Ｉｐ≧１
Ｏ−１０Ａになるように設定した。

次に、ＸＹ力方向位置を固定したまま、プローブ電極５
の２方向微動制御機構７の圧電素子に記録用電圧源およ
びサーボ回路１１から記録用電圧を印加することにより
プローブ電極を上下させプローブ電極５を記録層１に接
触させることによリ、記録層ｌの表面形状を変化させて
記録を行った。ただし、この時プローブ電極５と記録層
１の接触量を５０人に調整した。また、再生用サーボ回
路９はその間出力電圧が一定になるようにＨＯＬＤ回路
をＯＮにするよう制御している。

次に、プローブ電極と記録層の間に電圧を印加しながら
トンネル電流を観測し距離Ｚを一定に保ちながら、先は
ど記録した場所にプローブ電極をＸＹ力方向走査させた
ところ、記録層１の表面形状の変化が確認でき、記録し
たビットを再生することが可能であった。

また、ＸＹ方向微動制御機構６により未記録部にプロー
ブ電極なＸＹ力方向微小移動し、先はどと異なる位置に
プローブ電極を固定して、再度上述した方法で記録層１
に記録および再生を行った。これを１０３回繰り返して
行ったところ、１０３回すべて記録および再生が安定に
できた。

なお、記録再生実験の前後で、この記録再生に使用した
プローブ電極５のＳＥＭ観察を行ったが、記録再生実験
によるプローブ電極５の損傷は見られなかった。

以上の結果から、ＴｉＣからなるプローブ電極５とＯＤ
ＴＣＮＱ−ＴＭＴＴＦからなる記録層１を用いることに
より、安定な記録および再生をする事が可能であること
がわかった。

なお、０ＤＴＣＮＱ−ＴＭＴＴＦ１層あたりの厚さは、
小角Ｘ線回折法により求めたところ、約１５人であった
。

比較例１ プローブ電極材料をタングステン（Ｗ）、記録媒体とし
てＳｉ単結晶基板を用いたこと以外は、実施例１とまっ
たく同様の記録再生装置を用いて記録再生の実験を行っ
た。この場合、最初はＷプローブ電極の接触によりＳｉ
表面の形状変化が観察され、記録再生が可能であること
は確認できたが、その後１０３回繰り返し記録再生実験
を続けたところ、表面形状の変化があまり観察されなく
なり、最終的には記録再生が不可能になってしまった。

また、その時のＷプローブ電極のＳＥＸ観察を行ったと
ころ、プローブ電極の先端が折れ曲かっていることが確
認され、Ｗプローブ電極が損傷していることがわかった
。

以上の結果より、モース硬度７のタングステン（Ｗ）を
プローブ電極とし、Ｓｉ単結晶基板を記録媒体とした場
合では、安定な記録再生を繰り返し続けることが不可能
であることがわかった。

実施例２ 実施例１で用いた基板上に、下引き層としてＣｒを真空
蒸着（抵抗加熱）法により厚さ５０人堆積させ、更にＡ
ｕを同法により４００人蒸着口、基板電極２を形成した
ことと、記録層１として２層のＯＤＴＣＮＱ−ＴＭＴＴ
Ｆ単分子累積膜を用いたこと以外は、実施例１と全く同
様に記録媒体を形成した。

かかる記録媒体とＴｉＣからなるプローブ電極５を用い
実施例１と同様にして記録・再生実験を行ったところ、
実施例１と同様の結果が得られ、記録層の厚さを極めて
薄くする事が可能であり、また、基板電極を設けても良
いことが示された。

実施例３ 実施例１に於いて、プローブ電極５の材料としてＴｉＣ
のかわりに炭化タングステン（ＷＣ：モース硬度９．８
）を用いた他は全く同様にして、記録再生装置を用意し
た。なお、ＷＣプローブ電極５は、電解研磨法により作
成した。かかるプローブ電極５を用い実施例１と同様に
して記録・再生実験を行ったところ、１０３回の繰り返
し記録再生が安定にできた。なお、記録再生実験の前後
で、この記録再生に使用したプローブ電極５のＳＥＭ観
察を行ったが、記録再生実験によるプローブ電極５の損
傷は見られなかった。

以上の結果から、ＷＣからなるプローブ電極５とＯＤＴ
ＣＮＱ−ＴＭＴＴＦからなる記録層１を用いることによ
り、安定な記録および再生をする事が可能であることが
わかった。

実施例４ 実施例１に於いて、プローブ電極５の材料としてＴｉＣ
のかわりにモリブデン（Ｍｏ：モース硬度８，５）を用
いた他は全く同様にして、記録再生装置を用意した。な
お、ＭＯプローブ電極５は、電解研磨法により作成した
。かかるプローブ電極５を用い実施例１と同様にして記
録・再生実験を行ったところ、１０”回の繰り返し記録
再生が安定にできた。なお、記録再生実験の前後で、こ
の記録再生に使用したプローブ電極５のＳＥＭ観察を行
ったが、記録再生実験によるプローブ電極５の損傷は見
られなかった。

以上の結果から、Ｍｏからなるプローブ電極５とＯＤＴ
ＣＮＱ−ＴＭＴＴＦからなる記録層１を用いることによ
り、安定な記録および再生をする事が可能であることが
わかった。

実施例５ 実施例】の記録層１として用いた３０層ＯＤＴＣＮＱ−
ＴＭＴＴＦ単分子累積膜の代わりに導電性高分子である
８層ポリパラフェニレン単分子累積膜を用いた以外は実
施例１と同様にして実験を行った。その結果、１０３回
の繰り返し記録再生も安定に行うことができ、なおかつ
１．実験後でもプローブ電極５の損傷は認められなかっ
た。

なお、ポリバラフェニレンの成膜方法を以下に示す。

（１）式に示したポリバラフェニレン先駆体（Ｒ＝ＯＣ
Ｈ，）をＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解させ（単量
体換算濃度Ｉ　Ｘ　１０−”Ｍ）展開溶液とした。

次に係る溶液を水温２０℃の純水からなる水相上に展開
し、水面上に単分子膜を形成した。溶媒蒸発除去後、係
る単分子膜の表面圧を２５ｍＮ／ｍまで高め、更に表面
圧を一定に保ちながら、係る基板を水面に横切る方向に
３ｍｍ／ｍｆｎで静かに浸漬したのち、続いて３ｍｍ／
ｍａｎで静かに引き上げて２層のＹ型単分子累積膜を作
成した。係る操作を繰り返して８層のポリバラフェニレ
ン先駆体の単分子累積膜を作成した。

次に係る基板を加熱し、ポリバラフェニレン先駆体から
ポリバラフェニレン単分子累積膜を得た（式（２））。

この手順は、まず前乾燥として１７０℃で３０分間加熱
し、次にＮ、雰囲気下で４００℃に達するまで毎分１５
℃程度の速度で加熱し、４００℃に達した後１０分間４
００℃に保った。そののち室温に達するまで放置冷却す
ることにより希望の単分子累積膜を得た。

以上述べてきた実施例中では、記録層１の形成方法とし
てＬＢ法を用いてきたが、均一な導電性有機薄膜が形成
できる成膜法であればＬＢ法に限らず使用可能であり、
具体的にはＭＢＥやＣＶＤ法等の成膜法が挙げられる。

また、プローブ電極５の形成法も電解研磨法に限定する
必要はなく、先端の曲率半径を小さくすることができれ
ばどの様な方法でもかまわない。更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。

［発明の効果］ 以上述べたように、本発明に依れば、プローブ電極を記
録層に直接接触記録しＳＴＭを応用して再生する高密度
記録再生方法において導電性有機材料からなる柔らかい
記録層とモース硬度が７より大きい材料からなる硬いプ
ローブ電極を用いて記録再生を行い、同時に、記録時の
接触量を制御することが可能なため、記録再生を行うプ
ローブ電極自身の変形が非常に起こりに（く、多量の情
報の記録再生を安定に実行することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いた記録再生の模式図である。 第２図は本発明で用いた記録・再生装置の構成のブロッ
ク図である。 １・・・記録層　　　　　　２・・・基板電極３・・・
基板　　　　　　　４・・・記録ビット５・・・プロー
ブ電極 ６・・・ＸＹ方向微動制御機構 ７・・・Ｚ方向微動制御機構 ８・・・ｘｙ方向走査駆動回路 ９・・・再生用サーボ回路 ｌＯ・・・バイアス電圧源およびプローブ電流増幅器 】１・・・記録用電圧源およびサーボ回路１２・・・Ｘ
Ｙステージ　　１３・・・粗動機構１４・・・粗動駆動
回路 １５・・・マイクロコンピュータ １６・・・表示装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板にプローブ電極を接触させることにより基板の
   表面形状を変化させて記録し、該形状変化を該プローブ
   電極によりトンネル電流を用いて読み出す記録再生装置
   において、モース硬度が７より大きい材料からなるプロ
   ーブ電極を用い、なおかつ、基板上に導電性有機材料か
   らなる記録層を設けた記録媒体を用いることを特徴とし
   た記録再生装置。 ２、記録時に該プローブ電極と該記録層間に流れるプロ
   ーブ電流をモニターして接触を検知し、プローブ電極と
   記録層との接触量を制御する手段を有することを特徴と
   する特許請求範囲第１項記載の記録再生装置。 ３、前記プローブ電極がＴｉＣ、ＷＣ、Ｍｏからなるこ
   とを特徴とする特許請求範囲第１項記載の記録再生装置
   。 ４、前記記録層が、導電性を有する有機化合物の単分子
   膜または該単分子膜を累積した累積膜を有している特許
   請求範囲第１項記載の記録再生装置。 ５、前記単分子膜または、累積膜がＬＢ法によって成膜
   した膜である特許請求範囲第４項記載の記録再生装置。 ６、前記プローブ電極がＸＹ走査駆動手段を有している
   特許請求範囲第１項記載の記録再生装置。 ７、前記プローブ電極と記録媒体の相対位置を３次元的
   に微動制御する手段を有している特許請求範囲第１項記
   載の記録再生装置。