JPH04205739A

JPH04205739A - カンチレバー型プローブ及びそれを用いた情報処理装置

Info

Publication number: JPH04205739A
Application number: JP32553190A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Yagi; 隆行八木; Hiroyasu Nose; 博康能瀬; Katsuhiko Shinjo; 克彦新庄
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-11-29
Filing date: 1990-11-29
Publication date: 1992-07-27

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、走査型トンネル顕微鏡（以後、ＳＴＭと称す
。）の手法により情報の記録及び再生等を行うカンチレ
バー（片持ばり）型プローブ及びそれを用いた情報処理
装置に関するものである。

［従来の技術］現在、ＳＴＭの手法を用いて、半導体あるいは高分子材
料等の原子オーダー、分子オーダーの観察評価、微細加
工（Ｅ、Ｅ、Ｅｈｒｉｃｈｓ。

４ｔｈ　　　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　　　Ｃｏｎ
ｆｅｒｅｎｃｅ　　　ｏｎ　　　ＳｃａｎｎｉｎｇＴｕ
ｎｎｅｒｉｎｇ　　　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ／５ｐｅｃ
ｔｏｓｃｏｐｙ、　　’　　８９．　　Ｓ１３−３）、
及び記録装置等の様々な分野への応用が研究されている
。

なかでも、コンピューターの計算情報や映像情報等では
大容量を有する記録装置の要求が益々高まっており、さ
らに、半導体プロセス技術の進展によりマイクロプロセ
ッサが小型化し、計算能力が向上したことから、記録装
置の小型化が望まれている。

これらの要求を満たす目的で、記録媒体との間隔を微調
整可能な駆動手段の上に設けたトンネル電流発生用プロ
ーブから、電圧を印加することによって記録媒体表面の
仕事関数を変化させ、情報を記録書き込みし、また、仕
事関数の変化によるトンネル電流の変化を検知して、情
報の読み出しを行う、最小記録面積が１０ｎｍ平方とな
る記録再生装置が提案されている。

かかる装置において、情報の転送及び記録速度を向上さ
せるには、例えば、プローブの数を増やし、プローブと
媒体との間隔を調整しつつ、記録データ列上を走行させ
る必要がある。しかしながら、記録したデータ列の幅が
非常に細く、装置の温度変化によるドリフト、あるいは
外部からの振動等の影響により、プローブがデータ列か
らはずれて安定した記録再生ができなくなる。更に、一
つのプローブをデータ列に沿って走査させると、他のプ
ローブがデータ列から外れてしまうこととなる。

［発明が解決しようとする課題］以上のような従来例の問題点に鑑み、本発明の目的とす
るところは、 ■、情報の転送速度、及び記録、再生速度の向上を図る
、 ■、装置の温度変化によるドリフト、装置への外部から
の振動伝達等の外乱が加わっても、プローブ走査が記録
媒体上のデータ列を外れることのない安定な走査を可能
とする、上記■及び■を同時に満足し得るカンチレバー型プロー
ブ及びそれを用いた情報処理装置を提供することにある
。

［課題を解決するための手段］すなわち、上記目的を達成すべ（成された本発明は、第１に、２層の圧電体薄膜の界面及び上下面各々に、圧
電体薄膜を逆圧電効果により変位させるための電極を設
け、かつ、該上下面の電極が幅方向に分離して２組以上
並べられ、界面の電極が上下面の電極に対し共通の電極
となるカンチレバー（片持ばり）状変位素子の上面自由
端部に情報入出力用プローブを設けたカンチレバー型プ
ローブにある。

第２に、前記第１に記載のカンチレバー型プローブを試
料媒体と対向配置し、該カンチレバー型プローブの各々
に、変位素子駆動のための駆動手段と該駆動手段を制御
する制御手段とを設け、かつ、試料媒体とプローブとの
間に印加し得るバイアス電圧印加回路を備えた情報処理
装置にある。

第３に、前記第１に記載のカンチレバー型プローブを記
録媒体と対向配置し、該カンチレバー型プローブの各々
に、変位素子駆動のための駆動手段と該駆動手段を制御
する制御手段とを設け、かつ、記録媒体とプローブとの
間に印加し得る情報の記録用パルス電圧印加回路を備え
た情報処理装置にある。

第４に、前記第１に記載のカンチレバー型プローブを複
数個、記録媒体と対向配置し、該カンチレバー型プロー
ブの各々に、変位素子駆動のための駆動手段と該駆動手
段を制御する制御手段とを設け、かつ、記録媒体とプロ
ーブとの間に印加し得る情報の再生用バイアス電圧印加
回路を備えた情報処理装置にある。

第５に、前記第１に記載のカンチレバー型プローブを複
数個、記録媒体と対向配置し、該カンチレバー型プロー
ブの各々に、変位素子駆動のための駆動手段と該駆動手
段を制御する制御手段とを設け、かつ、記録媒体とプロ
ーブとの間に印加し得る情報の記録用パルス電圧印加回
路及び情報の再生用バイアス電圧印加回路を備えた情報
処理装置にある。

以上が本発明の基本構成であり、その詳細及び作用につ
いては以下の実施例にて説明する。

し実施例コ以下、実施例を用いて本発明を具体的に詳述する。

去」１辻１本実施例で示すものは、本発明のカンチレバー（片持ば
り）型プローブである。

第１図（ａ）、（ｂ）に、その−例として、圧電体薄膜
５．５′と圧電体を変位させるためのバイアス電圧を印
加する電極６１〜６５（５ケ）がら構成された変位素子
の詳細を示す。本図（ａ）は梁方向の構成図であり、本
図（ｂ）は本図（ａ）中のＡ−Ａにおける幅方向の断面
図である。ここで、カンチレバー（片持ばり）２は、Ｓ
ｉ　　（１００）基板１の表面より異方性エツチングに
て形成する。電極６１．６３〜６５は、本図（ｂ）に示
すように片持ばりの幅方向に２分割にして並べられ、電
極６２は分割せず一面に設けられ、かつ、２層の圧電体
薄膜５．５′の伸縮のバランスにより片持ばりが後述す
るＸ、Ｚ方向に変位するよう層状に５つが配置されてい
る。さらに、圧電体薄膜５の上面で電極６１．６４の間
には、引き出し電極７が設けられその端部上面にプロー
ブ４が設けられている。

第２図は、第１図に示すカンチレバー型プローブの幅方
向の断面図であり、変位のためのバイアス電圧印加方法
の一例を示したものである。ここでは、プローブ４と情
報の記録等が行われる媒体の間隔を調整しつつ、プロー
ブ４がトラック上を振動できるように圧電体薄膜５．５
′を伸縮させるため、圧電体駆動用の電極６１．６３〜
６５は、第２図に示すように駆動バイアス回路Ａ、Ｂ、
Ｃ，Ｄに各々配線され、かつ電極６２はグランドに接地
されており、さらに駆動制御回路３６により駆動バイア
ス回路のバイアス電圧が制御されることとなる。第５図
のプローブの走査経路に対するバイアス電圧Ａ、Ｂ、Ｃ
，Ｄの時間依存の概略を第２図（ｂ）に示す。Ｚ軸方向
のプローブ４と媒体との間隔は、Ａ　（ｔ）　−Ｂ　（
ｔ）あるいはＤ　Ｄ）　−Ｃ（ｔ）で与えられるバイア
ス電圧により調整される。また、Ａ　（ｔ）　、　Ｂ　
（ｔ）、ｃ　（ｔ）　、　Ｄ　（ｔ）の周波数はプロー
ブ４の第５図に示す振動波形の周波数に一致している。

Ａ（ｔ）、Ｂ　（ｔ）、Ｃ（ｔ）、Ｄ　（ｔ）の位相は
１８０°ずらすこととなる。プローブ４を振動させる際
の振幅の幅は、△Ｖ＝Ａ　（ｔ）　−Ｃ（ｔ’）＝Ｂ　
（ｔ）　−Ｄ　（ｔ）のバイアス電圧へ■により調整さ
れる。例えば、ビット径を５０人にした場合、圧電体薄
膜、電極及びカンチレバーを以下のように設定すると、プローブの２軸方向の変位量は±４■で±２μｍ変位可
能であり、すなわちバイアス電圧Ａ　（ｔ）−Ｂ　（ｔ
）及びＤ　（ｔ）　−Ｃ（ｔ）を４ｖ以下で適当に設定
することで一２μｍから＋２μｍの範囲でプローブと媒
体の間隔を変化させることが可能である。また、△■の
バイアス電圧を絶対値１．５■変化させることでビット
径の５０人幅の振動を行うことができるようになる。

支五玉ス本実施例では、本発明のカンチレバー型プローブの他の
態様を示す。

第３図（ａ）はカンチレバー型プローブの上面図であり
、本図（ｂ）はそのＢ−Ｂ部における断面図である。本
実施例では、第１図に示す構成に比べて、上面及び下面
の電極をさらにカンチレバーの幅方向に２組（電極８１
及び８３．８２及び８４）加えた配置となっている。

これは、第２図に示すと同様に、電極６１〜６５に駆動
バイアス電圧を加えてトラッキングを行うものである。

これにより、第５，６図に示すようにプローブがトラッ
ク上を走査することが可能となる。しかしながら、媒体
の熱膨張、ブローブによる記録時の外部振動等により第
７図に示すようなトラックの変形が起こる場合がある。

かかる場合、第１，２図のプローブではＢ、Ｄ及びＡ、
Ｃの差分のみならず絶対値を変化させ対応することとな
るが、第３図のプローブ形態を用いると、電極６１〜６
５は同様に駆動させつつ、電極８１〜８４にカンチレバ
ーの幅方向にトラックの変形に応じたバイアス電圧を加
えることで、トラック幅方向の位置制御とトラックの変
形に対する位置制御を機能分離して行うことが可能とな
る。

このように、カンチレバーの幅方向に電極の組をさらに
付加することで、独立に異なるプローブの変形を行うこ
とができる。

かかる独立に異なるプローブの変形を行う変位素子用の
電極形態としては、第４図に示すようにカンチレバーの
長さ方向に４組の電極配線を行うことによっても可能で
ある。このような電極構成をとることにより、第３図の
プローブと同様の効果が得られる。また、プローブと媒
体との距離に対して粗動と微動の制御を分離して行うこ
とが可能となる。

以上の電極構成により、トラッキングを行いつつプロー
ブと媒体との間隔調整を行うことが可能なカンチレバー
型プローブを提供することが可能となる。

上述側実施例で用いた圧電体膜５，５′用材料はＺｎＯ
についてであるが、これに限らず、その他、Ａｊ２Ｎ、
ＴｉＢａＯ，ＰｂＺｒＴｉ０゜ＰｂＴｉ０等の圧電効果
を有する材料を用いても良い。

支ｉ玉１次に、前記カンチレバー型プローブを用いた情報処理装
置の第１の態様である走査型トンネル顕微鏡の説明を行
う。第８図は、本発明の走査型トンネル顕微鏡の概略図
である。本図中、１０１は本発明のカンチレバー型プロ
ーブ１０２を形成したシリコン基板、１０５はシリコン
基板１０１をＺ方向に駆動する粗動用圧電素子、１１５
は粗動用圧電素子１０５及びカンチレバー型プローブ１
０２を試料表面に接近させる接近機構、１０３は表面観
察をする導電性の試料で、１０４は試料１０３をＸＹ力
方向微動するＸＹ微動機構である。

次に、本ＳＴＭの動作について説明する。先ず、接近機
構１１５はＺ方向の移動ステージからなり、手動または
モーターによりカンチレバー型プローブ１０２の探針が
試料１０３の表面に粗動用圧電素子１０５のストローク
内に入るように接近させる。その際、顕微鏡等を用いて
目視により接近の程度をモニターするか、もしくはカン
チレバー型プローブ１０２にサーボをかけた状態でモー
ターにより自動送りをし、探針と試料間にトンネル電流
が流れるのを検出した時点で接近を停止する。

試料１０３の観察時には、バイアス回路１０６によりバ
イアス電圧をかけられた試料１０３と探針の間に流れる
トンネル電流をトンネル電流検出回路１０７により検出
し、Ｚ方向サーボ回路１１０を通して探針と試料表面の
平均距離が一定となるようにカンチレバー型プローブ１
０２をＺ方向に制御している。

その状態で、カンチレバー型プローブ１０２をＸＹ位置
制御回路１０９でＸＹ力方向走査することにより、試料
表面の微小な凹凸により変化したトンネル電流が検出さ
れ、それを制御回路１１２に取り込み、ＸＹ走査信号に
同期して処理すれば、コンスタントハイドモードのＳＴ
Ｍ像が得られる。かかるＳＴＭ像は、画像処理例えば２
次元ＦＦＴ等の処理をしてデイスプレィ１１４に表示さ
れる。

その際、カンチレバー型プローブ１０２のＺ方向のスト
ロークが小さいので装置の温度ドリフト、試料１０３の
表面の凹凸あるいは傾きが大きいと追従できなくなるた
め、粗動用圧電素子１０５を用いてトンネル電流検出回
路１０７の信号をＺ方向粗動駆動回路１１１に通し、０
．０１〜０．１Ｈｚ程度の帯域のフィードバックを行い
、２方向の大きな動きに追従するように制御している。

また、観察場所を変えるときは、試料側のＸＹ微動機構
１０４をＸＹ微動駆動回路１１３によりＸＹ力方向移動
させ、所望の領域に探針が来るようにして観察を行う。

このような走査型トンネル顕微鏡において、カンチレバ
ー型プローブ１０２を前記実施例のような構成とするこ
とにより、従来のカンチレバー型の探針駆動機構に比べ
、ＸＹ力方向走査範囲を広くすることができる。

実１ｄ肌Ａ本実施例では、本発明のカンチレバー型プローブを複数
個用いて情報の記録、再生等を行う情報処理装置につい
て述べる。

第９図に本装置の主要部構成及びブロック図を示す。本
図に基づいて説明すると、記録再生ヘッド１００上には
、本発明に係るカンチレバー型プローブ（２，４）が配
置されている（第９図ではこれらのうちの１つのみ示し
である）。これら複数のプローブ４は、−様に媒体と対
向する様に配置しである。２１は情報記録用の記録媒体
、２２は媒体とプローブとの間に電圧を印加するための
下地電極、２３は記録媒体ホルダーである。

ここで記録媒体２１は、記録媒体層にて構成され、この
記録媒体層はトンネル電流発生用針から発生するトンネ
ル電流により記録媒体表面の形状を凸型（Ｓｔａｕｆｅ
ｒ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ。

Ｌｅｔｔｅｒｓ、５１　（４）、２７．Ｊｕｌｙ。

１９８７、ｐ２４４参照）または凹型（Ｈｅｉｎｚｅｌ
ｍａｎｎ、Ａｐｐｌ、Ｐｈｙｓ、Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏ
ｌ、５３．Ｎｏ、２４．Ｄｅｃ、。

１９８８、Ｐ、２４４７参照）に変形することが可能な
金属、半導体、酸化物、有機薄膜、あるいは前記トンネ
ル電流により電気的性質が変化する有機薄膜層等よりな
る。前記電気特性が変化する有機薄膜としては、ラング
ミュア・プロジェット（ＬＢ）膜よりなるもの（特開昭
６３−１６１５５２号公報参照）が好ましい。例えば、
石英ガラス基板の上に下地電極２２として真空蒸着法に
よりＣｒを５０人堆積させ、さらにその上にＡｕを３０
０人同法により蒸着したものを用い、その上にＬＢ法に
よって５ＯＡＺ　（スクアリリウムービスー６−オクチ
ルアズレン）を４層積層したもの等を用いる。３０は配
録すべきデータを記録に適した信号に変調するデータ変
調回路、３１はデータ変調回路で変調された信号を記録
媒体２１とプローブ４の間に電圧を印加することで記録
媒体２１上に記録するための記録電圧印加装置である。

プローブ４を記録媒体２１に所定間隔まで近づけ、記録
電圧印加装置３１によって例えば３Ｖ、幅５０ｎｓの矩
形上パルス電圧を印加すると、記録媒体２１が特性変化
を起こし電気抵抗の低い部分が生じる。Ｘ−Ｙステージ
８を用いて、この操作をプローブ４で記録媒体２１上で
走査しながら行うことによって情報の記録がなされる。

図では示していないが、Ｘ−Ｙステージ８による走査の
機構としては、円筒型ピエゾアクチュエータ、平行ばね
、差動マイクロメーター、ボイスコイル、インチウオー
ム等の制御機構を用いて行う。

３２はプローブ４と記録媒体２１との間に電圧を印加し
て両者間に流れるトンネル電流を検出する記録信号検出
回路、３３は記録信号検出回路３２の検出したトンネル
電流信号を復調するデータ復調回路である。再生時には
プローブ４と記録媒体２１とを所定間隔にし、記録電圧
より低い、例えば２００ｍＶの直流電圧をプローブ４と
記録媒体２１間に加える。この状態で記録媒体２１上の
記録データ列に沿ってプローブ４にて走査中に記録信号
検出回路３２を用いて検出されるトンネル電流信号が記
録データ信号に対応する。従って、この検出したトンネ
ル電流信号を電流電圧変換して出力してデータ復調回路
３３で復調することにより再生データ信号を得られる。

３４はプローブ高さ検出回路である。このプローブ高さ
検出回路３４は記録信号検出回路３２の検出信号を受け
、情報ビットの有無による高周波の振動成分をカットし
て残った信号を処理し、この残りの信号値が一定になる
様にプローブ４を上下動制御させるためにｘ、ｚ軸駆動
制御回路３６に命令信号を発信する。これによりプロー
ブ４と媒体２１との間隔が略一定に保たれる。

３５はトラック検出回路である。トラック検出回路３５
はプローブ４で記録媒体２１上を走査する際にプローブ
４のデータがこれに沿って記録されるべき経路、あるい
は記録されたデータ列（以下これらをトラックと称する
）からのずれを検出する回路である。

この検出の一例を示す。ｘ、ｚ軸駆動制御回路３６によ
り、トラックの形状に沿って走査が行われるようにプロ
ーブ４を駆動する。この際、トラック内のビットの並び
方向と交差する方向にプローブ４をビットの幅量下の振
幅、かつビットの発生周波数より低い周波数で振動させ
るようにする。この時のプローブ４の動きを第６図に示
す。

図中１８はトラック、１９は情報ビット、２０はプロー
ブ４の走査経路である。ここでプローブ４がビットを通
過する時に発生するトンネル電流信号のプローブのトラ
ック幅方向位置毎の振幅を第５図（Ａ）で示す。このよ
うにプローブ４のトラック幅方向位置に応じて発生する
信号の振幅が変化するので、トラックの幅方向に振動し
なからトラック走査するプローブ４によって検出される
トンネル電流信号には幅方向振動の周波数に応じた変調
成分が加わっている。ここで、この幅方向振動の中心が
トラックの幅方向の位置４ｂ。

４ｃ、４ｄにあるときの各検出信号を第５図（Ｂ）に示
す。ここで４ａはこれらの信号が発生する時のプローブ
４の幅方向振動の振動波形、すなわち３次元駆動機構に
与えられるトラックの幅方向の制御信号波形である。第
５図（Ｂ）で４ｂ、４ｃ、４ｄに示した信号はプローブ
４の各ビット通過毎に発生する信号の集合よりなるが、
個々の信号は微小かつ大量なので図では略して包絡線で
のみ示しである。

第５図（Ｂ）に示す様に検出信号の振幅は、同図（Ａ）
に対応する符号で示した矢印の位置により、同図（Ｂ）
の信号４ｂ、４ｃ、４ｄのように包絡線が変化する。従
って、全波整流により、包絡線の信号を取り出すと同図
の信号４ｂ′。

４ｃ′、４ｄ′のようになる。すなわち、プローブ４の
振動波形４ａに対してその包絡線信号は、プローブ４が
矢印４ｃ′のように小さくなり、矢印４ｂのように上に
ずれた場合は振動波形４ａに対して１８０°位相がずれ
て振幅も大きくなり、矢印４ｄのように下にずれたとき
は振動波形４ａに対して同位相となり振幅も大きくなる
。それゆえ、プローブ４のトラック幅方向振動制御信号
を参照信号として、全波整流した検出信号の検波を行う
と、トラックの中心からのずれ量に比例した信号が得ら
れる。以上の処理をトラック検出回路３５で行い、得ら
れた信号をフィードバック信号としてｘ、ｚ軸駆動制御
回路３６に加えることでプローブ４をトラック上に保つ
ようなフィードバック制御、すなわちトラッキングが可
能となる。

以上の処理において、再生時のみのトラッキングを考え
る場合には、記録されている情報に対応したビットを用
いて上述トラッキングを行えば良い。

記録時のトラッキングについては、トラック内のあらか
じめ位置の分かっている複数箇所にトラッキング用にビ
ットを複数記録しておき、ここをプローブ４が通過する
時のみトラックの幅方向にプローブ４を振動させて記録
信号を検出してトラッキング及び前述の間隔検出を行い
、プローブ４がトラック内の記録領域に移動したらプロ
ーブ高さ検出回路３４とトラック検出回路３５からの指
令信号を停止させ同時にトラックの幅方向の振動を中止
させるようにすれば良い。

上述の様にトラック検出回路３５で得るデータ列の信号
によりプローブ４と媒体との間隔を調整しつつ、トラッ
キングのためにプローブが振動しながら走行するように
駆動制御回路３６にて変位素子を前述実施例のように変
位させる必要がある。

以上のデータ変調回路３０、記録電圧印加装置３１、配
録信号検出回路３２、データ復調回路３３、プローブ高
さ検出回路３４、トラック検出回路３５、Ｚ軸駆動制御
回路３６、Ｘ、Ｚ軸駆動制御回路３６で記録再生用回路
４０を形成する。

−例として示す第９図の記録再生ヘッド１００において
、記録再生用回路４０が記録媒体に対向する複数のプロ
ーブ及びその駆動機構それぞれに１つずつ設けられてお
り、各プローブによる記録、再生、各プローブの変位制
御（トラッキング、間隔調整等）等の要素を独立して行
っている。

上述した実施例はすべて記録及び再生を兼ね備えた情報
処理装置であるが、記録または再生のみを行える装置で
あっても、本発明が適用可能であることは言うまでもな
い。

［発明の効果］以上説明したように、本発明のカンチレバー型プローブ
及びこれを用いた情報処理装置によれば、 ■、情報の転送、記録、再生等に要する時間の短縮化、
すなわち処理速度の向上が図れる、■、たとえ装置の温
度変化、外部からの振動、媒体の熱膨張等が発生しても
、常に全てのプローブで安定して情報の入力または読み
出しを行うことが可能である、といったような効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のカンチレバー型プローブの一実施例
を示す構成概略図である。第２図は、本発明のカンチレバー型プローブの駆動原理
説明図である。第３図及び第４図は、本発明のカンチレバー型プローブ
の他の実施例を示す構成概略図で、ある。第５図は、本発明の装置におけるトラッキングの説明図
である。第６図は、プローブ走査経路説明図である。第７図は、トラックが変形した際のプローブ走査経路図
である。第８図は、本発明の情報処理装置の構成概略図である。第９図は、本発明の情報処理装置の別の態様を示す構成
概略図である。第１０図は、本発明の情報処理装置に係る記録再生ヘッ
ドの概略図である。４・・・プローブ　　　　　５，５′・・・圧電体薄膜
７・・・引き出し電極　　　８・・・ＸＹステージ６１
〜６５・・・電極　　　８１〜８４・・・電極９１〜９
４・・・電極　　　１８・・・トラック１９・・・情報
ビット　　　２０・・・プローブ走査経路２１・・・記
録媒体　　　　２２・・・下地電極２３・・・記録媒体
ホルダー３０・・・データ変調回路３１・・・記録電圧
印加装置３２・・・記録信号検出回路３３・・・データ
復調回路３４・・・プローブ高さ検出回路３５・・・トラック検出回路３６・・・ｘ、ｚ軸駆動制御回路４０・・・記録再生用回路　５０・・・ＣＰＵ１００・
・・記録再生ヘッド１０１・・・シリコン基板１０２・
・・カンチレバー型プローブ１０３・・・試料　　　　　１０４・・・ＸＹ微動機構
１０５・・・粗動用圧電素子１０６・・・バイアス回路
１０７・・・トンネル電流検出回路１０９・・・ＸＹ位置制御回路１１０・・・Ｚ方向サーボ回路１１１・・・Ｚ方向粗動駆動回路１１２・・・制御回路１１３・・・ＸＹ微動駆動回路１１４・・・デイスプレィ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）２層の圧電体薄膜の界面及び上下面各々に、圧電
体薄膜を逆圧電効果により変位させるための電極を設け
、かつ、該上下面の電極が幅方向に分離して２組以上並
べられ、界面の電極が上下面の電極に対し共通の電極と
なるカンチレバー状変位素子の上面自由端部に情報入出
力用プローブを設けたことを特徴とするカンチレバー型
プローブ。
（２）請求項１記載のカンチレバー型プローブを試料媒
体と対向配置し、該カンチレバー型プローブの各々に、
変位素子駆動のための駆動手段と該駆動手段を制御する
制御手段とを設け、かつ、試料媒体とプローブとの間に
印加し得るバイアス電圧印加回路を備えたことを特徴と
する情報処理装置。
（３）請求項１記載のカンチレバー型プローブを記録媒
体と対向配置し、該カンチレバー型プローブの各々に、
変位素子駆動のための駆動手段と該駆動手段を制御する
制御手段とを設け、かつ、記録媒体とプローブとの間に
印加し得る情報の記録用パルス電圧印加回路を備えたこ
とを特徴とする情報処理装置。
（４）複数のプローブを備えたことを特徴とする請求項
２又は３記載の情報処理装置。
（５）請求項１記載のカンチレバー型プローブを複数個
、記録媒体と対向配置し、該カンチレバー型プローブの
各々に、変位素子駆動のための駆動手段と該駆動手段を
制御する制御手段とを設け、かつ、記録媒体とプローブ
との間に印加し得る情報の再生用バイアス電圧印加回路
を備えたことを特徴とする情報処理装置。
（６）請求項１記載のカンチレバー型プローブを複数個
、記録媒体と対向配置し、該カンチレバー型プローブの
各々に、変位素子駆動のための駆動手段と該駆動手段を
制御する制御手段とを設け、かつ、記録媒体とプローブ
との間に印加し得る情報の記録用パルス電圧印加回路及
び情報の再生用バイアス電圧印加回路を備えたことを特
徴とする情報処理装置。
（７）前記制御手段が、記録媒体とプローブとの間に流
れるトンネル電流の検出結果に基づき、前記変位素子を
変位させるためのバイアス電圧を変化させ、その信号を
変位素子を構成する電極に与えるものであることを特徴
とする請求項２記載の情報処理装置。
（８）前記制御手段が、記録媒体とプローブとの間に流
れるトンネル電流の検出結果に基づき、前記変位素子を
変位させるためのバイアス電圧を変化させ、その信号を
変位素子を構成する電極に与えるものであることを特徴
とする請求項５記載の情報処理装置。
（９）前記制御手段が、記録媒体とプローブとの間に流
れるトンネル電流の検出結果に基づき、前記変位素子を
変位させるためのバイアス電圧を変化させ、その信号を
変位素子を構成する電極に与えるものであることを特徴
とする請求項６記載の情報処理装置。
（１０）前記記録媒体が、電気メモリー効果を有するこ
とを特徴とする請求項３〜６いずれかに記載の情報処理
装置。
（１１）前記記録媒体が、非導電性であることを特徴と
する請求項３〜６いずれかに記載の情報処理装置。