JPH06103619A - 固体表面における個別原子もしくは原子群を時間安定的に標識付けする方法および該方法を利用して原子配列の情報単位を記憶する方法 - Google Patents
固体表面における個別原子もしくは原子群を時間安定的に標識付けする方法および該方法を利用して原子配列の情報単位を記憶する方法Info
- Publication number
- JPH06103619A JPH06103619A JP3157276A JP15727691A JPH06103619A JP H06103619 A JPH06103619 A JP H06103619A JP 3157276 A JP3157276 A JP 3157276A JP 15727691 A JP15727691 A JP 15727691A JP H06103619 A JPH06103619 A JP H06103619A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- atoms
- atom
- time
- labeling
- information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002372 labelling Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 41
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 16
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 238000003795 desorption Methods 0.000 abstract description 3
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 abstract description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 abstract 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 abstract 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 5
- ROUIDRHELGULJS-UHFFFAOYSA-N bis(selanylidene)tungsten Chemical compound [Se]=[W]=[Se] ROUIDRHELGULJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical group [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical group [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004630 atomic force microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 description 1
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000013532 laser treatment Methods 0.000 description 1
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004574 scanning tunneling microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/10—Plotting field distribution ; Measuring field distribution
-
- 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
- G11B9/12—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor
- G11B9/14—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor using microscopic probe means, i.e. recording or reproducing by means directly associated with the tip of a microscopic electrical probe as used in Scanning Tunneling Microscopy [STM] or Atomic Force Microscopy [AFM] for inducing physical or electrical perturbations in a recording medium; Record carriers or media specially adapted for such transducing of information
-
- 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
- G11B9/12—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor
- G11B9/14—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor using microscopic probe means, i.e. recording or reproducing by means directly associated with the tip of a microscopic electrical probe as used in Scanning Tunneling Microscopy [STM] or Atomic Force Microscopy [AFM] for inducing physical or electrical perturbations in a recording medium; Record carriers or media specially adapted for such transducing of information
- G11B9/1409—Heads
-
- 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
- G11B9/12—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor
- G11B9/14—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor using microscopic probe means, i.e. recording or reproducing by means directly associated with the tip of a microscopic electrical probe as used in Scanning Tunneling Microscopy [STM] or Atomic Force Microscopy [AFM] for inducing physical or electrical perturbations in a recording medium; Record carriers or media specially adapted for such transducing of information
- G11B9/1463—Record carriers for recording or reproduction involving the use of microscopic probe means
- G11B9/149—Record carriers for recording or reproduction involving the use of microscopic probe means characterised by the memorising material or structure
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/0002—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using resistive RAM [RRAM] elements
- G11C13/0009—RRAM elements whose operation depends upon chemical change
- G11C13/0014—RRAM elements whose operation depends upon chemical change comprising cells based on organic memory material
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C13/00—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00
- G11C13/02—Digital stores characterised by the use of storage elements not covered by groups G11C11/00, G11C23/00, or G11C25/00 using elements whose operation depends upon chemical change
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
- G01Q80/00—Applications, other than SPM, of scanning-probe techniques
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/84—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure
- Y10S977/849—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe
- Y10S977/855—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe for manufacture of nanostructure
- Y10S977/856—Manufacture, treatment, or detection of nanostructure with scanning probe for manufacture of nanostructure including etching/cutting
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Semiconductor Memories (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
- Optical Recording Or Reproduction (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ことに変性領域の観察される範囲において構
造的変化をもたらすことなく、情報を経時安定的に蓄積
するのに役立つ、原子もしくは原子群を時間安定的に標
識付けする方法を提供すること。 【構成】 化合物もしくは完全混和合金を含めて、固体
の表面における個別原子もしくは原子群を時間安定的に
標識付けする方法において、残存する原子もしくは原子
群の原子格子構造を本質的に変化させることなく、固体
表面から個別原子もしくは原子群を選択的に除去する処
理を含むことを特徴とする標識付け方法。
造的変化をもたらすことなく、情報を経時安定的に蓄積
するのに役立つ、原子もしくは原子群を時間安定的に標
識付けする方法を提供すること。 【構成】 化合物もしくは完全混和合金を含めて、固体
の表面における個別原子もしくは原子群を時間安定的に
標識付けする方法において、残存する原子もしくは原子
群の原子格子構造を本質的に変化させることなく、固体
表面から個別原子もしくは原子群を選択的に除去する処
理を含むことを特徴とする標識付け方法。
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は固体表面における個別原子もしく
は原子群を、局部的に変性された構造的もしくは電子的
形状により時間安定的に標識付けするおよびこの方法を
情報記憶のために利用する方法に関する。
は原子群を、局部的に変性された構造的もしくは電子的
形状により時間安定的に標識付けするおよびこの方法を
情報記憶のために利用する方法に関する。
【０００２】
【従来技術】情報、ことに画像信号およびデータ信号を
記憶させるため、現在においては圧倒的に磁気的あるい
は光学的記録担体が使用されている。後者を使用して達
成される情報密度は、その方法により書込まれ、読出さ
れる最小情報単位により決定される。従来の磁気記録媒
体においては、この情報単位は磁区（ホワイトドメイ
ン）の大きさにより、使用される読取り／書込みヘッド
のヘッドキャップと、読取り／書込みヘッドと情報担体
との間の距離による機械的観点から決定される。記憶情
報が光学的特性の変化によりもたらされる情報担体にお
いては、使用される光の波長が限度をなす。この場合の
最小限度の情報単位は、従って使用される光の波長の約
半分より小さくなることはない。このタイプの光学的記
録担体における記憶密度の増大は、これまで光学的近視
野顕微鏡法により行われて来たが、この場合の光学的読
出し単位は、情報担持面においてわずかに数ナノメート
ル程度に過ぎない。現在のところ達成され得た最大限の
情報密度は約２０ｎｍのオーダである。
記憶させるため、現在においては圧倒的に磁気的あるい
は光学的記録担体が使用されている。後者を使用して達
成される情報密度は、その方法により書込まれ、読出さ
れる最小情報単位により決定される。従来の磁気記録媒
体においては、この情報単位は磁区（ホワイトドメイ
ン）の大きさにより、使用される読取り／書込みヘッド
のヘッドキャップと、読取り／書込みヘッドと情報担体
との間の距離による機械的観点から決定される。記憶情
報が光学的特性の変化によりもたらされる情報担体にお
いては、使用される光の波長が限度をなす。この場合の
最小限度の情報単位は、従って使用される光の波長の約
半分より小さくなることはない。このタイプの光学的記
録担体における記憶密度の増大は、これまで光学的近視
野顕微鏡法により行われて来たが、この場合の光学的読
出し単位は、情報担持面においてわずかに数ナノメート
ル程度に過ぎない。現在のところ達成され得た最大限の
情報密度は約２０ｎｍのオーダである。
【０００３】情報密度のそれ以上の増大は、サブナノメ
ータ帯域の解像度を示す近視野法を使用することによっ
てのみ可能である。この目的を達するに適当な方法は、
走査トンネル顕微鏡および原子力顕微鏡を含む走査プロ
ーブ法である。これらの方法は原子サイズの表面画像を
書込み、読出しできる。そこで理論的に最大限の、すな
わち個々の原子もしくは分子サイズの情報密度を有する
情報記録媒体の製造が提案されている。このような記録
媒体の開発に成功すれば、テラバイト／ｃｍ2領域の情
報密度がもたらされる。
ータ帯域の解像度を示す近視野法を使用することによっ
てのみ可能である。この目的を達するに適当な方法は、
走査トンネル顕微鏡および原子力顕微鏡を含む走査プロ
ーブ法である。これらの方法は原子サイズの表面画像を
書込み、読出しできる。そこで理論的に最大限の、すな
わち個々の原子もしくは分子サイズの情報密度を有する
情報記録媒体の製造が提案されている。このような記録
媒体の開発に成功すれば、テラバイト／ｃｍ2領域の情
報密度がもたらされる。
【０００４】無機もしくは有機表面にナノメータ範囲の
情報を蓄積するため多くの提案がなされているが、その
例としてＪ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ４
（１９８６）８６−８８頁のＭ．Ａ．マッコードら、Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１９８７）２４７
−２４９頁のＲ．Ｍ．シルバーら、Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃ
ｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ａ６（１９８８）５３７−５３９
頁のＵ．ストーファーらによる論稿が挙げられる。個々
の分子の析出も報告されている（Ｎａｔｕｒｅ ３２５
（１９８７）４１５−４２１頁のＲ．Ｓ．ベッカーらの
論稿）。
情報を蓄積するため多くの提案がなされているが、その
例としてＪ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ４
（１９８６）８６−８８頁のＭ．Ａ．マッコードら、Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１９８７）２４７
−２４９頁のＲ．Ｍ．シルバーら、Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃ
ｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ａ６（１９８８）５３７−５３９
頁のＵ．ストーファーらによる論稿が挙げられる。個々
の分子の析出も報告されている（Ｎａｔｕｒｅ ３２５
（１９８７）４１５−４２１頁のＲ．Ｓ．ベッカーらの
論稿）。
【０００５】しかしながら、最大限解像度の情報蓄積媒
体であって、ことに一部は長期間の安定性を有するもの
についてのこれまでに開示された提案は、すべて不満足
なものであった。有機蓄積媒体は８ｎｍ以下の幅の線を
形成することができず、無機蓄積媒体だ約３ｎｍまでの
微小構造を再生し得るものがあるが、原子配列変化をも
たらさないでこれを安定に維持することはできない。こ
れに対してシリコンにおける長期間安定な構造の場合
（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ（１９８７）１３１２
−１３１４頁におけるヴァン、ローネンらの論稿）、原
子構造が破壊され、原子配列が失われる。このタイプの
方法はナノメータ範囲の消去不能記録媒体の製造にのみ
使用可能であるに過ぎない。
体であって、ことに一部は長期間の安定性を有するもの
についてのこれまでに開示された提案は、すべて不満足
なものであった。有機蓄積媒体は８ｎｍ以下の幅の線を
形成することができず、無機蓄積媒体だ約３ｎｍまでの
微小構造を再生し得るものがあるが、原子配列変化をも
たらさないでこれを安定に維持することはできない。こ
れに対してシリコンにおける長期間安定な構造の場合
（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ（１９８７）１３１２
−１３１４頁におけるヴァン、ローネンらの論稿）、原
子構造が破壊され、原子配列が失われる。このタイプの
方法はナノメータ範囲の消去不能記録媒体の製造にのみ
使用可能であるに過ぎない。
【０００６】そこで本発明の目的とするところは、こと
に変性領域の観察される範囲において構造的変化をもた
らすことなく、情報を経時安定的に蓄積するのに役立
つ、原子もしくは原子群を時間安定的に標識付けする方
法を提供することである。
に変性領域の観察される範囲において構造的変化をもた
らすことなく、情報を経時安定的に蓄積するのに役立
つ、原子もしくは原子群を時間安定的に標識付けする方
法を提供することである。
【０００７】
【発明の要約】しかるこの目的は、化合物もしくは完全
混和合金を含めて、固体の表面における個別原子もしく
は原子群を時間安定的に標識付けする方法において、残
存する原子もしくは原子群の原子格子構造を本質的に変
化させることなく、固体表面から個別原子もしくは原子
群を選択的に除去する処理を含むことを特徴とする標識
付け方法により達成され得ることが本発明者らにより見
出された。
混和合金を含めて、固体の表面における個別原子もしく
は原子群を時間安定的に標識付けする方法において、残
存する原子もしくは原子群の原子格子構造を本質的に変
化させることなく、固体表面から個別原子もしくは原子
群を選択的に除去する処理を含むことを特徴とする標識
付け方法により達成され得ることが本発明者らにより見
出された。
【０００８】本発明方法は、ことに限定された時間、限
定された範囲の外部電界もしくは外部磁界を、半導電性
積層表面に及ぼして形状における構造的もしくは電子的
変化をもたらすことにより行われ得る。
定された範囲の外部電界もしくは外部磁界を、半導電性
積層表面に及ぼして形状における構造的もしくは電子的
変化をもたらすことにより行われ得る。
【０００９】
【発明の構成】本発明方法において形状における変性
は、ことに、化合物あるいは合金の成分原子を、表面の
あらかじめ決定された部分がから誘導除去することによ
りもたらすことが好ましい。
は、ことに、化合物あるいは合金の成分原子を、表面の
あらかじめ決定された部分がから誘導除去することによ
りもたらすことが好ましい。
【００１０】個別原子もしくは原子団の本発明による安
定的な標識付けは、情報単位の記憶ないし書込みのため
にことに有利に使用され得る。これは原子領域の情報を
記憶し、従って高い情報密度を達成する方法を提供す
る。しかしながら、本発明方法は単に情報の書込みのみ
ならず、書込まれた情報の消去のためにも使用され得
る。従って本発明方法により記憶された情報単位は、空
位を原子もしくは原子団と再結合させることにより再び
消去されることができ、これにより原状が回復される。
この目的を達成するため、全面加熱もしくは全面レーザ
処理、あるいは除去された種類の適当なドーピング原子
による衝撃による熱エネルギーの供与が特に適当であ
る。
定的な標識付けは、情報単位の記憶ないし書込みのため
にことに有利に使用され得る。これは原子領域の情報を
記憶し、従って高い情報密度を達成する方法を提供す
る。しかしながら、本発明方法は単に情報の書込みのみ
ならず、書込まれた情報の消去のためにも使用され得
る。従って本発明方法により記憶された情報単位は、空
位を原子もしくは原子団と再結合させることにより再び
消去されることができ、これにより原状が回復される。
この目的を達成するため、全面加熱もしくは全面レーザ
処理、あるいは除去された種類の適当なドーピング原子
による衝撃による熱エネルギーの供与が特に適当であ
る。
【００１１】本発明方法は固体、ことにドーピングされ
たカルコゲナイド、例えばＷＳｅを有する半導体層の表
面において行われる。原子標識付けは、この種の層表面
において、近視野法、例えば走査トンネル顕微鏡もしく
は走査原子力顕微鏡のような感表面走査プローブの針状
電極で短時間の電界もしくは磁界を供与することにより
行われる。この種の走査プローブの半導体層表面におけ
る最大限電界面は、１０ｎｍから０．１ｎｍのオーダで
あるから、表面上の原子もしくは電子構造が直接的に影
響を受ける。この局所的エネルギー供与により、化合物
もしくは合金における特定の１種類の原子の脱着がもた
らされる。この場合の本質的特徴は、周辺原子の原子配
位が阻害されず、従って通常の雰囲気条件下、例えば空
気中で、室温において処理が行われ得ることである。
たカルコゲナイド、例えばＷＳｅを有する半導体層の表
面において行われる。原子標識付けは、この種の層表面
において、近視野法、例えば走査トンネル顕微鏡もしく
は走査原子力顕微鏡のような感表面走査プローブの針状
電極で短時間の電界もしくは磁界を供与することにより
行われる。この種の走査プローブの半導体層表面におけ
る最大限電界面は、１０ｎｍから０．１ｎｍのオーダで
あるから、表面上の原子もしくは電子構造が直接的に影
響を受ける。この局所的エネルギー供与により、化合物
もしくは合金における特定の１種類の原子の脱着がもた
らされる。この場合の本質的特徴は、周辺原子の原子配
位が阻害されず、従って通常の雰囲気条件下、例えば空
気中で、室温において処理が行われ得ることである。
【００１２】情報書込みに使用される近視野法は、常用
の走査トンネル顕微鏡もしくは原子力顕微鏡で行われ得
る。このような特徴付けされた表面のための近視野法用
の装置それ自体は公知である（例えばＲｅｖ．Ｓｃｉ．
Ｉｎｓｔｒｕｍ．６０（２）（１９８９）１６５−１８
０頁におけるＹ．ククらの論稿参照）。
の走査トンネル顕微鏡もしくは原子力顕微鏡で行われ得
る。このような特徴付けされた表面のための近視野法用
の装置それ自体は公知である（例えばＲｅｖ．Ｓｃｉ．
Ｉｎｓｔｒｕｍ．６０（２）（１９８９）１６５−１８
０頁におけるＹ．ククらの論稿参照）。
【００１３】以下において実施例により本発明方法をさ
らに具体的に説明する。まずタングステンジセレナイド
試料の表面を、走査トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）で、原子
解像度において撮影した（第１図）。このＳＴＭ画像に
おいては、単一種類の原子、すなわちタングステン原子
のみが認められ、他の種類の原子、すなわちセレン原子
は見えない。次いで、試料上のトンネル先端走査の間
に、０．８から１０ボルトまでの振幅を有する電圧パル
スを、パルス発生器によりトンネル先端と試料面との間
隙に１ｍｓ印加し、重畳させた。次いで原子解像度にお
いて試料を走査することにより、電圧レベルと共に増大
する横方向に延びる表面構造がもたらされる。
らに具体的に説明する。まずタングステンジセレナイド
試料の表面を、走査トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）で、原子
解像度において撮影した（第１図）。このＳＴＭ画像に
おいては、単一種類の原子、すなわちタングステン原子
のみが認められ、他の種類の原子、すなわちセレン原子
は見えない。次いで、試料上のトンネル先端走査の間
に、０．８から１０ボルトまでの振幅を有する電圧パル
スを、パルス発生器によりトンネル先端と試料面との間
隙に１ｍｓ印加し、重畳させた。次いで原子解像度にお
いて試料を走査することにより、電圧レベルと共に増大
する横方向に延びる表面構造がもたらされる。
【００１４】この個別原子もしくは原子団脱着効果が第
２図（ほぼ１５０×１５０Å）に示される。これは約
１．５ボルトのパルスを印加した直後における同じ表面
の写真である。３個のタングステン原子を有する原子団
が特徴的に変性され、３個の変性タングステン原子から
のセレニウムの除去による高さの増大が認められ、パル
ス印加時のトンネル先端の位置に正確に対応することが
認められる。このようにして試料上にパターンを書込む
ことができる。すなわち、各電圧パルスは特定位置にお
いて空間的ないし電子的形状が変性された原子に標識付
けする。
２図（ほぼ１５０×１５０Å）に示される。これは約
１．５ボルトのパルスを印加した直後における同じ表面
の写真である。３個のタングステン原子を有する原子団
が特徴的に変性され、３個の変性タングステン原子から
のセレニウムの除去による高さの増大が認められ、パル
ス印加時のトンネル先端の位置に正確に対応することが
認められる。このようにして試料上にパターンを書込む
ことができる。すなわち、各電圧パルスは特定位置にお
いて空間的ないし電子的形状が変性された原子に標識付
けする。
【００１５】同一のトンネル先端を使用し電子解像度に
おいて１００構造以上の書込みを行ったが、何の問題も
生じなかった。連続的パルス印加により試料画像の質に
変化は認められなかった。
おいて１００構造以上の書込みを行ったが、何の問題も
生じなかった。連続的パルス印加により試料画像の質に
変化は認められなかった。
【００１６】ことに不活性ガスを使用することなく、ま
た減圧、低温を必要とすることなく通常条件下におい
て、書込みと読出しを行うことができた。さらに高度
の、もしくは超高度の真空下においても、書込み、読出
しに支障のないことが実証された。
た減圧、低温を必要とすることなく通常条件下におい
て、書込みと読出しを行うことができた。さらに高度
の、もしくは超高度の真空下においても、書込み、読出
しに支障のないことが実証された。
【００１７】この標識付けの時間的安定性を確認するた
め、標識付け位置を特定の配置として三角形、正方形、
平行四辺形を形成するように書込みを行い、この構造を
撮影して、各位置間の相対的関係を記録して、２日後の
それと対比したが、形状、配列に全く変化は認められな
かった。ことに真空下、不活性ガス中ではなく、空気雰
囲気下に保管した状態においてもこの安定性は保証され
た。
め、標識付け位置を特定の配置として三角形、正方形、
平行四辺形を形成するように書込みを行い、この構造を
撮影して、各位置間の相対的関係を記録して、２日後の
それと対比したが、形状、配列に全く変化は認められな
かった。ことに真空下、不活性ガス中ではなく、空気雰
囲気下に保管した状態においてもこの安定性は保証され
た。
【００１８】情報記憶のために本発明方法を使用する場
合、読出し処理が記憶された情報を改変しないことが必
要不可欠である。このためには、種々のタングステンジ
セレナイド試料上の大きい構造および小さい構造の両者
がともに、５００回以上画像形成される数時間にわたり
ＳＴＭ（走査トンネル顕微鏡）を使用して走査された
が、画像形成処理（データ担体として使用される場合に
は読出し処理も同様）による変性は、いずれの場合にも
認められなかった。
合、読出し処理が記憶された情報を改変しないことが必
要不可欠である。このためには、種々のタングステンジ
セレナイド試料上の大きい構造および小さい構造の両者
がともに、５００回以上画像形成される数時間にわたり
ＳＴＭ（走査トンネル顕微鏡）を使用して走査された
が、画像形成処理（データ担体として使用される場合に
は読出し処理も同様）による変性は、いずれの場合にも
認められなかった。
【００１９】情報記憶のために使用される場合、読出
し、書込みおよび消込み機能は上述のように満足すべき
ものであることが実証され、これらを達成するための方
法は明示されたが、第２図に示される構造について、デ
ータ密度は約１０テラバイド／ｃｍ2 が達成され、もち
ろんこれは磁気ハードディスク、もしくは磁気光学的デ
ィスクの記憶密度をはるかに超越するものである。
し、書込みおよび消込み機能は上述のように満足すべき
ものであることが実証され、これらを達成するための方
法は明示されたが、第２図に示される構造について、デ
ータ密度は約１０テラバイド／ｃｍ2 が達成され、もち
ろんこれは磁気ハードディスク、もしくは磁気光学的デ
ィスクの記憶密度をはるかに超越するものである。
【図１】タングステンジセレナイド試料の表面を、走査
トンネル顕微鏡により原子解像度で撮影した図面代用写
真である。
トンネル顕微鏡により原子解像度で撮影した図面代用写
真である。
【図２】同じ試料表面を、本発明方法により約１．５Ｖ
の電圧パルス印加して個別原子ないし原子団を脱着した
状態で示す図面代用写真である（画像寸法約１５０×１
５０Å）。
の電圧パルス印加して個別原子ないし原子団を脱着した
状態で示す図面代用写真である（画像寸法約１５０×１
５０Å）。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成３年７月３１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正内容】
【請求項４】 請求項（１）から（３）のいずれかによ
る標識付け方法であって、除去される原子の種類が感表
面走査プローブで観察される原子の種類と異なり、観察
される原子格子が除去される原子に隣接する原子の明白
な高さの変化を示すことを特徴とする方法。 ─────────────────────────────────────────────────────
る標識付け方法であって、除去される原子の種類が感表
面走査プローブで観察される原子の種類と異なり、観察
される原子格子が除去される原子に隣接する原子の明白
な高さの変化を示すことを特徴とする方法。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年８月４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｇ０１Ｎ 37/00 Ａ 7370−2Ｊ (72)発明者 ハーラルト、ケラー ドイツ連邦共和国、6702、バート、デュル クハイム、ザリーネンシュトラーセ、39
Claims (6)
- 【請求項１】 化合物もしくは完全混和合金を含めて、
固体の表面における個別原子もしくは原子群を時間安定
的に標識付けする方法において、残存する原子もしくは
原子群の原子格子構造を本質的に変化させることなく、
固体表面から個別原子もしくは原子群を選択的に除去す
る処理を含むことを特徴とする標識付け方法。 - 【請求項２】 請求項（１）による標識付け方法であっ
て、形状における構造的もしくは電子的変化を、限定さ
れた時間、限定された範囲の外部電界もしくは外部磁界
に服せしめることにより達成することを特徴とする方
法。 - 【請求項３】 請求項（２）による標識付け方法であっ
て、限定された時間および範囲の電界もしくは磁界が感
表面走査プローブの先端により生起せしめられることを
特徴とする方法。 - 【請求項４】 請求項（１）から（３）のいずれかによ
る標識付け方法であって、除去される原子の種類が感表
面走査プローブで観察される原子の書類と異なり、観察
される原子格子が除去される原子に隣接する原子の明白
な高さの変化を示すことを特徴とする方法。 - 【請求項５】 請求項（１）による標識付け方法であっ
て、固体表面が半導体層材料であることを特徴とする方
法。 - 【請求項６】 請求項（１）による個別原子もしくは原
子群を時間安定的に標識付け方法を原子配列の情報単位
の記憶のために利用する方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4021077A DE4021077A1 (de) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | Verfahren zur zeitlich stabilen markierung einzelner atome oder atomgruppen einer festkoerperoberflaeche sowie verwendung dieses verfahrens zur speicherung von informationseinheiten im atomaren bereich |
| DE4021077.4 | 1990-07-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06103619A true JPH06103619A (ja) | 1994-04-15 |
Family
ID=6409527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3157276A Pending JPH06103619A (ja) | 1990-07-03 | 1991-06-28 | 固体表面における個別原子もしくは原子群を時間安定的に標識付けする方法および該方法を利用して原子配列の情報単位を記憶する方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5740101A (ja) |
| EP (1) | EP0464537A3 (ja) |
| JP (1) | JPH06103619A (ja) |
| KR (1) | KR920003273A (ja) |
| AU (1) | AU7946691A (ja) |
| CA (1) | CA2046065A1 (ja) |
| DE (1) | DE4021077A1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU2003279232A1 (en) * | 2003-10-09 | 2005-05-26 | Seagate Technology Llc | Method and system for magnetic recording using self-organized magnetic nanoparticles |
| US7029773B2 (en) * | 2003-10-10 | 2006-04-18 | Seagate Technology Llc | Method and system for magnetic recording using self-organized magnetic nanoparticles |
| MD4099C1 (ro) * | 2010-04-21 | 2011-11-30 | Шкилев Владимир | Procedeu de obţinere a marcajului de identificare a obiectului |
| CN111336904A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-06-26 | 扬州工业职业技术学院 | 拱形隧道侧壁平整度检测装置 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB360337A (en) * | 1931-04-14 | 1931-11-05 | John Farrer Glazebrook | Improvements in, and relating to cranes |
| US4575822A (en) * | 1983-02-15 | 1986-03-11 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Method and means for data storage using tunnel current data readout |
| US4907195A (en) * | 1984-09-14 | 1990-03-06 | Xerox Corporation | Method of and system for atomic scale recording of information |
| DE3752180T2 (de) * | 1986-12-24 | 1998-07-30 | Canon Kk | Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät |
| US4956817A (en) * | 1988-05-26 | 1990-09-11 | Quanscan, Inc. | High density data storage and retrieval system |
| JPH01312753A (ja) * | 1988-06-13 | 1989-12-18 | Canon Inc | 記録再生装置 |
| NL8802335A (nl) * | 1988-09-21 | 1990-04-17 | Philips Nv | Werkwijze en inrichting voor het op sub-mikron schaal bewerken van een materiaal-oppervlak. |
-
1990
- 1990-07-03 DE DE4021077A patent/DE4021077A1/de not_active Withdrawn
-
1991
- 1991-06-22 EP EP19910110319 patent/EP0464537A3/de not_active Withdrawn
- 1991-06-28 JP JP3157276A patent/JPH06103619A/ja active Pending
- 1991-07-01 US US07/723,881 patent/US5740101A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-07-02 AU AU79466/91A patent/AU7946691A/en not_active Abandoned
- 1991-07-02 CA CA002046065A patent/CA2046065A1/en not_active Abandoned
- 1991-07-03 KR KR1019910011222A patent/KR920003273A/ko active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR920003273A (ko) | 1992-02-29 |
| DE4021077A1 (de) | 1992-01-09 |
| US5740101A (en) | 1998-04-14 |
| AU7946691A (en) | 1992-01-09 |
| CA2046065A1 (en) | 1992-01-04 |
| EP0464537A3 (en) | 1993-02-24 |
| EP0464537A2 (de) | 1992-01-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0450771B1 (en) | Method and apparatus for writing by the emission of atoms | |
| US4829507A (en) | Method of and system for atomic scale readout of recorded information | |
| JP2743213B2 (ja) | 記録及び／又は再生を行なう装置および方法 | |
| US5144581A (en) | Apparatus including atomic probes utilizing tunnel current to read, write and erase data | |
| US4907195A (en) | Method of and system for atomic scale recording of information | |
| US5265046A (en) | Chemical labeling of the surfaces of solids on an atomic scale, and the storage of information units in the atomic range | |
| US5262981A (en) | Storage of information units in the nanometer range | |
| EP0174860A2 (en) | Information recording and readout | |
| US4826732A (en) | Recording medium | |
| US4878213A (en) | System for recording and readout of information at atomic scale densities and method therefor | |
| CA2022407A1 (en) | Scanning tunneling microscope memory utilizing optical fluorescence of substrate for reading | |
| US5298760A (en) | Performance of location-selective catalytic reactions with or on the surfaces of solids in the nanometer or subnanometer range | |
| JP3029143B2 (ja) | 情報再生方法 | |
| JPH06103619A (ja) | 固体表面における個別原子もしくは原子群を時間安定的に標識付けする方法および該方法を利用して原子配列の情報単位を記憶する方法 | |
| IE911565A1 (en) | Time-stable labeling of individual atoms or groups of atoms¹in the surface of a solid, and the storage of information¹units in the atomic range | |
| JPH01312753A (ja) | 記録再生装置 | |
| EP0436175B1 (de) | Verfahren zur Speicherung von Informationseinheiten im Nanometerbereich | |
| JPH0612708A (ja) | 固体表面における個別原子の時間経過に安定なラベリング、および原子範囲における情報ユニットの記憶装置 | |
| Adamchuk et al. | Device for direct writing and reading-out of information based on the scanning tunneling microscope | |
| JPH05234156A (ja) | プローブ構造体、記録装置、情報検出装置、再生装置及び記録再生装置 | |
| JP2994833B2 (ja) | 記録及び／又は再生装置、方法と情報検出装置 | |
| JPH0540968A (ja) | 記録及び／又は再生装置 | |
| JPH0528550A (ja) | 情報記憶装置 | |
| JPH10172188A (ja) | 情報記録方法および情報記録装置 | |
| JPH08235653A (ja) | 走査型プローブ記録再生装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19991005 |