JPH06150407A - Memory medium - Google Patents

Memory medium

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JPH06150407A
JPH06150407A JP4322216A JP32221692A JPH06150407A JP H06150407 A JPH06150407 A JP H06150407A JP 4322216 A JP4322216 A JP 4322216A JP 32221692 A JP32221692 A JP 32221692A JP H06150407 A JPH06150407 A JP H06150407A
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storage medium
oxide
oxygen
voltage
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典夫 金子
Tamaki Kobayashi
玉樹 小林
Yasuko Motoi
泰子 元井
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Abstract

PURPOSE:To provide the reloadable memory medium which does not change with lapse of time and has stable and high reliability by controlling the quantity of the oxygen included in an oxide and recording information by in such a manner that large and small state changes of the oxygen content in the oxide correspond to signals; CONSTITUTION:An Ag electrode 2 is deposited by evaporation on an MgO single crystal substrate 1 and a recording medium 3 consisting of the YSr2Cu2.8 W0.2O6.8 oxide is deposited by evaporation thereon. Ruggedness is formed at 0.5mum intervals on the medium 3 and the size of the ruggedness is specified to about >=3nm. An acicular electrode 4 is moved to the projecting parts of the medium 3 obtd. in such a manner and a voltage is applied between terminals 5 and 6. The medium remains in a high-resistance state up to 4V but current begins to flow out and the medium attains the low-resistance state when the voltage rises higher than this value. The cause thereof lies in that the oxygen is absorbed from the inside of the atmosphere and the electric resistance of the medium decreases as the temp. of the medium is partially increased by applying the voltage. Namely, voltage-current characteristics are obtd. with good reproducibility and the stable storage of input information is possible.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、コンピューター等のフ
ァイル記憶装置用の記録媒体に係り、特に高密度化、大
記憶容量化に好適な書き換えのできる記憶媒体に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording medium for a file storage device such as a computer, and more particularly to a rewritable storage medium suitable for high density and large storage capacity.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の大容量記憶装置用の記憶媒体とし
ては、磁性材料が使われることが多く、例えば、「磁性
材料セラミックス」(オーム社 桜井、金丸編 p14
3(昭61年))に記載のものがある。又、酸化物を上
記媒体として用いた例としては、超伝導臨界温度より低
温で使用することが、特開昭63−268087号公報
に開示されている。又、酸化物を記録媒体とし、酸素量
の変化を利用した記録媒体としては、特開平2−253
668号公報がある。
2. Description of the Related Art A magnetic material is often used as a storage medium for a conventional mass storage device. For example, "magnetic material ceramics" (Ohma Sakurai, Kanamaru knitting, p14)
3 (1986)). Further, as an example of using an oxide as the medium, use at a temperature lower than the superconducting critical temperature is disclosed in JP-A-63-268087. A recording medium using an oxide as a recording medium and utilizing a change in oxygen content is disclosed in JP-A-2-253.
There is a publication of 668.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとしている問題点】上記の従来技術
において、磁性材料を使用する場合には、磁性材料の磁
化状態を利用する。この為、例えば、高密度化において
は磁区の微小化と検出する信号強度の関係から、1μm
程度のビット周期が限界と考えられていた。一方、超伝
導酸化物を利用した記憶媒体では、超伝導状態を示す温
度まで媒体を冷却し、この状態で酸素イオンと水素イオ
ンを針状照射源より照射して超伝導状態と常伝導状態の
2状態を2進法の2値信号に対応させている。この方式
では、記憶容量を大きくすることが出来るが、現在知ら
れている超伝導体の臨界温度は約160Kより低いもの
ばかりであり、従って、記憶媒体を−100℃以上の低
温に冷却しなければならない為、液体窒素や液体ヘリウ
ム等の冷却用媒体を必要とするか、あるいは、クライオ
ポンプ等、特殊な冷却装置を使用しなければなれないと
いう大きな問題があった。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention In the above prior art, when a magnetic material is used, the magnetization state of the magnetic material is used. Therefore, for example, in the case of high density, due to the relationship between the miniaturization of magnetic domains and the detected signal intensity, 1 μm
It was considered that a certain bit period was the limit. On the other hand, in a storage medium using a superconducting oxide, the medium is cooled to a temperature at which it exhibits a superconducting state, and in this state, oxygen ions and hydrogen ions are irradiated from a needle-shaped irradiation source to produce a superconducting state and a normal conducting state. The two states correspond to binary signals in binary. With this method, the storage capacity can be increased, but the critical temperatures of currently known superconductors are only lower than about 160K. Therefore, the storage medium must be cooled to a low temperature of -100 ° C or higher. Therefore, there is a big problem that a cooling medium such as liquid nitrogen or liquid helium is required, or a special cooling device such as a cryopump must be used.

【0004】又、前記の特開平2−253668号公報
に開示されている、酸化物を記録媒体とし酸素量の変化
を利用した記録媒体は、Y1Ba2Cu37-x に代表さ
れる一連の物質を使用しているが、この材料系は記憶材
料としての基本性能を満足しているものの、水蒸気や炭
酸ガス等との反応性が高く、更に表面近傍の酸素量が変
化し易い等、化学的な安全性が悪く、この為、情報の記
憶には、前記酸化物材料を密閉する必要があるという問
題があった。本発明の目的は、上記の従来技術の問題点
を解決し、記憶容量を磁性材料使用時よりも大きくし、
且つ特殊な冷却媒体や冷却装置を使用することなく、更
には、通常の大気中でも経時変化のない化学的にも安定
な、信頼性の高い書き換え可能な記憶媒体を提供するこ
とにある。
The recording medium disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-253668, which uses an oxide as a recording medium and utilizes a change in the amount of oxygen, is represented by Y 1 Ba 2 Cu 3 O 7-x. Although this material system satisfies the basic performance as a memory material, it has high reactivity with water vapor and carbon dioxide gas, and the amount of oxygen near the surface easily changes. However, there is a problem that it is necessary to seal the oxide material in order to store information because of poor chemical safety. The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to increase the storage capacity more than when using a magnetic material,
Another object of the present invention is to provide a highly reliable, rewritable storage medium that does not use a special cooling medium or a cooling device and is chemically stable and does not change with time in normal air.

【0005】[0005]

【問題点を解決する為の手段】上記目的は、下記の本発
明により達成された。即ち、本発明は、酸化物に含まれ
る酸素量を制御し、酸素量の大小の状態を利用して情報
を記録することを特徴とする記憶媒体である。
The above objects have been achieved by the present invention described below. That is, the present invention is a storage medium characterized in that the amount of oxygen contained in an oxide is controlled and information is recorded by utilizing the state of the amount of oxygen.

【0006】[0006]

【作用】本発明者らは上記の問題点を解決すべく鋭意研
究の結果、酸化物に含まれる酸素量を制御し、酸化物中
の酸素含有量の大小の状態変化を信号に対応させること
により情報を記録すれば、磁性材料を使用した時よりも
記憶容量を大きくすることが出来、且つ特殊な冷却媒体
や冷却装置を使用することなく、更には、通常の大気中
でも経時変化のない、化学的にも安定な信頼性の高い書
き換え可能な記憶媒体が提供されることを知見して本発
明に至った。即ち、電圧、光あるいは熱等により酸化物
中の酸素量が変化することを利用して酸化物に含まれる
酸素量を制御し、酸化物中の酸素量が変化することによ
り上記酸化物の物性(例えば、電気抵抗、反射率等)が
大きく変化することを利用して、情報の記憶を行うもの
である。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have controlled the amount of oxygen contained in an oxide and made the state change of the oxygen content in the oxide correspond to a signal. By recording the information by, it is possible to increase the storage capacity than when using a magnetic material, and without using a special cooling medium or a cooling device, further, there is no change with time in normal atmosphere, The present invention has been accomplished by finding that a rewritable storage medium that is chemically stable and has high reliability is provided. That is, the amount of oxygen contained in the oxide is controlled by utilizing the fact that the amount of oxygen in the oxide changes due to voltage, light, heat, etc., and the physical properties of the oxide are changed by changing the amount of oxygen in the oxide. Information is stored by utilizing the fact that (for example, electrical resistance, reflectance, etc.) changes greatly.

【0007】[0007]

【好ましい実施態様】次に、好ましい実施態様を挙げて
本発明を詳細に説明する。本発明の記憶媒体は、酸化物
中の酸素量を電圧、放電、光又は熱等により変化させ、
これに伴い生じる、酸化物の電気抵抗や反射率等の物性
の変化を利用して信号の記憶を行うことを特徴とする。
従来のY1Ba2Cu37-x に代表される一連の物質
は、目的とする記憶媒体としての基本性能を満足してい
るが、入力信号以外の原因(特に、水蒸気、炭酸ガス等
との反応)で変質するという問題がある為、密閉容器に
入れないと使用することが出来ないという問題があっ
た。この変質の主な原因は、その材料中に含まれている
Ba元素にあると考えられる。そこで、Ba元素を他の
元素、即ち、Srに全量置き換えることにより、従来材
料よりも表面安定性に優れ、且つ記憶媒体として信頼性
の高い記憶媒体を開発した。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments. The storage medium of the present invention, the amount of oxygen in the oxide is changed by voltage, discharge, light or heat,
It is characterized in that a signal is stored by utilizing changes in physical properties such as electric resistance and reflectance of the oxide caused by this.
A series of substances represented by conventional Y 1 Ba 2 Cu 3 O 7-x satisfy the basic performance as a target storage medium, but cause other than the input signal (especially water vapor, carbon dioxide gas, etc.). However, there is a problem that it cannot be used unless it is placed in a closed container. It is considered that the main cause of this alteration is the Ba element contained in the material. Therefore, by completely replacing the Ba element with another element, that is, Sr, a storage medium having a higher surface stability than the conventional material and a high reliability as a storage medium has been developed.

【0008】記憶媒体の具体的使用方法について、電圧
を印加した場合についての原理を図面に従って説明す
る。図1に記録・再生の原理を示す構成図を示す。1は
基体、2は電極、4は針状電極、5及び6は記憶媒体3
に電圧を印加するための電源端子である。この様な構成
において、電極2及び4を用いて記憶媒体に電圧を印加
し、その時に端子5及び6間での電圧−電流特性を測定
する。
With respect to a specific method of using the storage medium, the principle of applying a voltage will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the principle of recording / reproduction. 1 is a substrate, 2 is an electrode, 4 is a needle electrode, 5 and 6 are storage media 3
It is a power supply terminal for applying a voltage to. In such a configuration, a voltage is applied to the storage medium using the electrodes 2 and 4, and the voltage-current characteristic between the terminals 5 and 6 is measured at that time.

【0009】その結果を図2に示したが、ある電圧V1
までは抵抗の高い状態、即ち、高抵抗状態にあるが、V
1 より大きい電圧を印加すると低抵抗状態になることが
わかる。この様な電圧−電流特性を利用すれば、記録時
に、V1 を超える電圧を印加するかどうかで、高抵抗状
態と低抵抗状態の2値信号を記憶媒体上に記録すること
が出来る。更に、信号を読み出す時には、記憶媒体の抵
抗値を検出すればよい。又、記録した情報を消去する場
合には、記録時と符合が逆の電圧を印加すれば部分消去
が可能であり、全体を消去する場合には、媒体全体を不
図示の装置により加熱すればよい。尚、本発明の記憶媒
体に使用する酸化物は、図3に示す様に、結晶中の酸素
量がわずかでも変化すると、電気抵抗が変化し、この状
態が保たれることが確認されている。
[0009] Although the results are shown in Figure 2, there voltages V 1
Is in a high resistance state, that is, in a high resistance state,
It can be seen that applying a voltage higher than 1 results in a low resistance state. By utilizing such voltage-current characteristics, it is possible to record a binary signal in a high resistance state and a low resistance state on a storage medium depending on whether or not a voltage exceeding V 1 is applied during recording. Furthermore, when reading a signal, the resistance value of the storage medium may be detected. In addition, when erasing recorded information, partial erasing is possible by applying a voltage whose sign is opposite to that at the time of recording, and when erasing the whole, heating the entire medium by a device (not shown). Good. It has been confirmed that the oxide used in the storage medium of the present invention changes its electrical resistance and maintains this state even if the amount of oxygen in the crystal changes, as shown in FIG. .

【0010】本発明の記憶媒体は、結晶中の酸素量が減
少すると電気抵抗が高くなるものである。酸素量が極端
に減少すると、記憶媒体は分解して別の物質に変化して
しまう。この様な現象を利用することも可能であるが、
この場合には記憶した情報を消去することが難しくな
る。又、酸素量は、酸素を含んだ雰囲気中で加熱するこ
とにより増加させることも減少させることも可能であ
る。即ち、加熱前の状態が酸素量の少ない状態にある場
合は、加熱により酸素量は増加するが、逆の場合には加
熱により酸素量は減少する。どちらの現象を利用しても
記憶媒体として利用することが出来ることは言うまでも
ない。そして、どちらの現象を利用するかは、記憶媒体
の作成方法や信号の制御方式等により自由に決定すれば
よい。又、本発明の記憶媒体は、化学的に極めて安定で
ある為、特に保護層等による表面の保護は通常必要とし
ないが、表面に直接保護層を形成したり、あるいは、特
定の雰囲気に密閉してもその機能に変化がないことは言
うまでもない。
The storage medium of the present invention has a high electric resistance when the amount of oxygen in the crystal is reduced. When the amount of oxygen decreases extremely, the storage medium decomposes and changes into another substance. It is possible to use such a phenomenon,
In this case, it becomes difficult to erase the stored information. Further, the amount of oxygen can be increased or decreased by heating in an atmosphere containing oxygen. That is, when the state before heating is in a state where the amount of oxygen is small, the amount of oxygen increases by heating, but in the opposite case, the amount of oxygen decreases by heating. It goes without saying that either phenomenon can be used as a storage medium. Which phenomenon is to be used may be freely determined according to the method of creating the storage medium, the signal control method, and the like. Further, the storage medium of the present invention is chemically extremely stable, so that it is not usually necessary to protect the surface with a protective layer or the like, but a protective layer is formed directly on the surface or sealed in a specific atmosphere. However, it goes without saying that its function has not changed.

【0011】[0011]

【実施例】以下、具体的な実施例を挙げて本発明を更に
詳細に説明する。 [実施例1]図1は、本実施例の記憶媒体を概略的に説
明する図である。1は基板であり、ここではMgO単結
晶を用いた。2及び4は電極であり、2はAg電極、4
はW製の針状電極である。3は、YSr2Cu2.80.2
6.8 酸化物からなる記憶媒体である。作製方法は以下
に示す通りである。先ず、基板MgO単結晶上に真空蒸
着により、Ag電極を約500nm蒸着する。次に、Y
Sr2Cu2.80.26.8 酸化物をRFマグネトロンス
パッタ法により、基板温度600℃で約1μm蒸着す
る。これを通常のパターニング技術(例えば、イオンビ
ームによるエッチング)により、図1に示す様に、0.
5μm間隔で凹凸を付ける。凹凸の大きさは3nm程度
以上あればよいが本実施例では100nmとした。この
為、1記憶素子は、0.5×0.5μm2 の大きさとな
るが、記憶媒体としての性能を調べる為に、これを1次
元に5個配列した。尚、酸化物中の酸素量については、
EPMAで測定した。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to specific examples. [Embodiment 1] FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a storage medium of the present embodiment. Reference numeral 1 is a substrate, and here, a MgO single crystal was used. 2 and 4 are electrodes, 2 is an Ag electrode, 4
Is a needle electrode made of W. 3 is YSr 2 Cu 2.8 W 0.2
A storage medium made of O 6.8 oxide. The manufacturing method is as shown below. First, an Ag electrode is vapor-deposited to a thickness of about 500 nm on a substrate MgO single crystal by vacuum vapor deposition. Then Y
Sr 2 Cu 2.8 W 0.2 O 6.8 oxide is deposited by RF magnetron sputtering at a substrate temperature of 600 ° C. to a thickness of about 1 μm. As shown in FIG. 1, this is subjected to a normal patterning technique (for example, etching by an ion beam).
Unevenness is added at intervals of 5 μm. The size of the unevenness may be about 3 nm or more, but in this embodiment, it is 100 nm. For this reason, one memory element has a size of 0.5 × 0.5 μm 2 , but five memory elements are arranged one-dimensionally in order to investigate the performance as a memory medium. Regarding the amount of oxygen in the oxide,
It was measured by EPMA.

【0012】上記の様にして得られた記憶媒体3の凸部
に針状電極4を移動させ、端子5及び6間に電圧をかけ
る。4Vまでは、高抵抗状態であったが、それ以上電圧
が大きくなると電流が流れ出し、低抵抗状態になった。
これは、電圧をかけることにより、媒体の温度が部分的
に高くなった為に、雰囲気中から酸素を吸収し媒体の電
気抵抗が減少した為である。つまり、図2に示した様な
電圧−電流特性が再現性よく得られ、入力情報が記憶さ
れたことがわかる。
The needle electrode 4 is moved to the convex portion of the storage medium 3 obtained as described above, and a voltage is applied between the terminals 5 and 6. Up to 4 V, it was in a high resistance state, but when the voltage became higher than that, a current flowed out and it was in a low resistance state.
This is because when the voltage is applied, the temperature of the medium partially rises, and oxygen is absorbed from the atmosphere to reduce the electric resistance of the medium. That is, it can be seen that the voltage-current characteristics as shown in FIG. 2 were obtained with good reproducibility and the input information was stored.

【0013】本発明の記憶媒体は、化学的に極めて安定
であり大気中に保存しても全く問題がない。本発明の記
憶媒体が化学的に安定であることを調べる為に、40
℃、飽和水蒸気圧下での耐水テストを行なった。又、Y
Ba2 Cu37-x との比較も行なった。この材料は、
通常の状態で大気中に放置した場合には、少なくとも6
ケ月以上は極めて安定であるが、上記の耐水テストの条
件下においては、平均粒径が100μm程度の粉末状態
では、3日間程度で完全に分解してしまう。図4に、耐
水テスト前後のX線回折図形を示したが、YBa2Cu3
7-x 材料では、3時間後には白色の折出物が見られ、
3日後には完全に分解して、Y23、BaCO3 及びC
uOに変化する。これに対し、この様な過酷な耐久テス
トであるにもかかわらず、本発明の記憶媒体は、図5に
示した様に、3カ月を経過した後であってもX線回折図
形に変化は全く見られないことから、化学的に極めて安
定であることがわかる。
The storage medium of the present invention is chemically very stable and can be stored in the air without any problem. To check that the storage medium of the present invention is chemically stable, 40
A water resistance test was carried out under a saturated steam pressure of ℃. Also, Y
A comparison with Ba 2 Cu 3 O 7-x was also made. This material is
At least 6 when left in the atmosphere under normal conditions
It is extremely stable for more than a month, but under the conditions of the above water resistance test, it completely decomposes in about 3 days in a powder state with an average particle size of about 100 μm. FIG. 4 shows the water test before and after the X-ray diffraction pattern, YBa 2 Cu 3
With the O 7-x material, white extrudates were seen after 3 hours,
After 3 days, it was completely decomposed into Y 2 O 3 , BaCO 3 and C.
Change to uO. On the other hand, in spite of such a harsh endurance test, the storage medium of the present invention shows no change in the X-ray diffraction pattern even after 3 months, as shown in FIG. Since it is not seen at all, it is extremely chemically stable.

【0014】[実施例2]図6は、本実施例の記憶媒体
を概略的に説明する図である。作成方法としては、記憶
媒体3に凹凸をつけないこと以外は実施例1と同様であ
る。但し、記憶媒体3に、YSr2Cu2.80.27.1
酸化物材料を用いた。実施例1と同様に、端子5及び6
間に電圧を印加していくと4.2Vから電気抵抗が大き
くなり、これにより情報を記憶することが出来た。本実
施例では、記憶媒体に凹凸を付けていない。この様な場
合には、記憶媒体の端部に位置決めの為のマーカーを入
れることがしばしば行なわれるが、マーカーと情報とを
区別する為には、印加する電圧の値を変化させればよ
い。例えば、マーカーには6Vを印加し、情報入力には
4.5Vを印加する様にすれば、マーカー部分は情報部
分より抵抗が高くなる為、情報との区別をすることが出
来る。又、マーカーは、情報入力の場合と同じ電圧を使
い、その入力パターンを決めてもよいことは言うまでも
ない。本実施例の記憶媒体3の材料は、実施例1で用い
た材料とは酸素量が異なるが、化学的安定性は、実施例
1で用いた材料と同様に極めて安定である。本実施例で
は、記憶容量は、針状電極4の先端の形状及び針状電極
4の位置決め精度で決定される。通常は、針状電極4の
先端は曲率半径が1nm程度となるので記憶セルの大き
さも同程度となる。更に、位置決めの精度も、0.02
nm程度の分解能にすることは可能である。
[Second Embodiment] FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a storage medium according to the present embodiment. The production method is the same as that of the first embodiment except that the storage medium 3 is not provided with irregularities. However, in the storage medium 3, YSr 2 Cu 2.8 W 0.2 O 7.1
An oxide material was used. As in Example 1, terminals 5 and 6
When a voltage was applied between them, the electric resistance increased from 4.2 V, which enabled the information to be stored. In this embodiment, the storage medium has no irregularities. In such a case, a marker for positioning is often inserted at the end of the storage medium, but the value of the applied voltage may be changed to distinguish the marker from the information. For example, if 6 V is applied to the marker and 4.5 V is applied to the information input, the marker portion has a higher resistance than the information portion, so that it can be distinguished from the information. Further, it goes without saying that the marker may use the same voltage as in the case of information input and determine the input pattern thereof. The material of the storage medium 3 of the present embodiment has a different oxygen content from the material used in the first embodiment, but the chemical stability is extremely stable like the material used in the first embodiment. In this embodiment, the storage capacity is determined by the shape of the tip of the needle electrode 4 and the positioning accuracy of the needle electrode 4. Usually, the radius of curvature of the tip of the needle electrode 4 is about 1 nm, and the size of the memory cell is also about the same. Furthermore, the positioning accuracy is 0.02
It is possible to have a resolution of about nm.

【0015】[実施例3]図7は、本実施例を概略的に
説明する図である。記憶媒体3を構成する材料は、YS
2Cu2.85Re0.157.1 であり、クラスターイオン
ビーム蒸着法を用いて蒸着した。この際に用いた蒸発材
料としては、Y、SrCO3 、CuO及びReO3 であ
り、Y成分は、加速電圧0KV、イオン化電流0mA、
Sr、Cu及びRe成分は、加速電圧2KV、イオン化
電流100mAで蒸着し、基板温度は500℃とし、蒸
着が終了した後も装置内で350℃で60分間熱処理し
た。熱処理後の膜厚は400nmである。又、基板1は
Siであり、記憶媒体3が蒸着時に、Si中に拡散しな
い様に拡散防止層7としてY23 をクラスターイオン
ビーム蒸着法で10nmの厚さで蒸着した。
[Embodiment 3] FIG. 7 is a diagram schematically illustrating the present embodiment. The material forming the storage medium 3 is YS.
r 2 Cu 2.85 Re 0.15 O 7.1 , which was deposited using the cluster ion beam deposition method. The evaporation materials used at this time were Y, SrCO 3 , CuO, and ReO 3 , and the Y component had an acceleration voltage of 0 KV, an ionization current of 0 mA, and
The Sr, Cu, and Re components were vapor-deposited at an acceleration voltage of 2 KV and an ionization current of 100 mA, the substrate temperature was 500 ° C., and heat treatment was performed at 350 ° C. for 60 minutes in the apparatus even after the vapor deposition was completed. The film thickness after heat treatment is 400 nm. The substrate 1 was made of Si, and Y 2 O 3 was deposited as a diffusion prevention layer 7 with a thickness of 10 nm by a cluster ion beam deposition method so that the storage medium 3 would not diffuse into Si during vapor deposition.

【0016】8は、レンズ等の光学系9により集光され
た光(半導体レーザー;波長780nm、出力10m
W)である。光8を、不図示の駆動装置により情報を記
録する位置に移動させ、記憶媒体3に照射する。光が照
射された部分は、部分的に温度が上昇して酸素量が少な
くなる。この結果、光を照射した部分としない部分とで
は反射率が異なるので、この現象を利用して情報の記録
が可能となる。本実施例では、照射部分の反射率が波長
780nmにおいて約5%高くなり、通常の検出方法
(例えばフォトダイオード等)で情報の有無を容易に検
出することが出来た。本実施例の記憶媒体を使用して実
施例1と同様の耐水テストを行なったが、実施例1と同
様に、炭酸ガスが存在する条件下であるにもかかわら
ず、本発明の記憶媒体は化学的に極めて安定であり、3
カ月後においても変化は全く認められなかった。
Reference numeral 8 denotes light (semiconductor laser; wavelength 780 nm, output 10 m) condensed by an optical system 9 such as a lens.
W). The light 8 is moved to a position where information is recorded by a driving device (not shown), and the storage medium 3 is irradiated with the light. The temperature of the portion irradiated with light partially rises and the amount of oxygen decreases. As a result, the reflectance is different between the portion irradiated with light and the portion not irradiated with light, and this phenomenon can be used to record information. In this example, the reflectance of the irradiated portion was increased by about 5% at a wavelength of 780 nm, and the presence or absence of information could be easily detected by a normal detection method (for example, a photodiode). A water resistance test similar to that of Example 1 was performed using the storage medium of the present example. However, similar to Example 1, the storage medium of the present invention was produced in spite of the presence of carbon dioxide gas. Chemically very stable, 3
No changes were observed even after months.

【0017】[実施例4]記憶媒体3の構成材料を、Y
0.8Ca0.2Sr2Cu2.8Ge0.27.0 とし、実施例1
と同様の方法により、基板1上に蒸着した。それ以外は
実施例3と同様の構成とした。半導体レーザー(波長7
80nm、出力20mW)を照射することにより、情報
の書き込みを行なう。照射部は、酸素量が減少し反射率
が周辺部より約10%大きくなる。このことを利用し
て、情報の読み出しが可能である。但し、読み出し用の
光の波長は、書き込み用の光と同じであるが、出力は読
み出し用の光による誤った入力を防ぐ為に、入力時より
も小さくすることが一般的に行なわれている為、本実施
例では3mWとした。又、本実施例の記憶媒体について
も実施例1と同様の耐水テストを行なったが、実施例1
と同様に良好な結果が得られた。
[Embodiment 4] The constituent material of the storage medium 3 is Y
0.8 Ca 0.2 Sr 2 Cu 2.8 Ge 0.2 O 7.0 , Example 1
It was vapor-deposited on the substrate 1 by the same method. Other than that, the configuration was the same as that of the third embodiment. Semiconductor laser (wavelength 7
Information is written by irradiating 80 nm, output 20 mW). In the irradiated part, the amount of oxygen decreases and the reflectance becomes about 10% higher than the peripheral part. Information can be read out by utilizing this fact. However, the wavelength of the reading light is the same as that of the writing light, but the output is generally made smaller than that at the time of input in order to prevent erroneous input by the reading light. Therefore, in this embodiment, it is set to 3 mW. Further, the same water resistance test as in Example 1 was conducted on the storage medium of this example.
Similar good results were obtained.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の記録媒体
は、酸化物、特に超伝導特性を示す酸化物中の酸素量の
変化を利用して情報を記憶するものであるが、超伝導−
常伝導転移を利用する記憶媒体と比べ、記憶容量として
は同程度であるが、低温に冷却する必要がない為、室温
でも記憶媒体として使用することが出来る。本発明の記
憶媒体は、大気、窒素等の不活性性雰囲気あるいは10
-3 Toor程度の真空中では200℃程度までは安定であ
る為、ある程度の高温環境においても情報の記憶が可能
である。尚、冷却して低温で使用してもその記憶特性に
変化がないことは言うまでもない。更に、YBaCuO
系材料に比べて比重も小さい為、軽い記憶媒体となる。
又、本発明の記憶媒体は、水分等に対する化学的安定性
が極めて高く、記憶媒体を密閉しなくても使用すること
が出来、且つアルミニウム等の金属よりも固くて傷がつ
かないという特徴もある。本明細書に挙げた実施例で
は、基板としてはMgO又はSiを使用し、電極として
はAg及びW電極を、拡散防止層としてはY23 を夫
々使用したが、これらに限定されるものではない。即
ち、基板材料は、記憶媒体としての機械的強度が実質的
にこの部分で保証されることになるので、必要な機械的
強度があれば、プラスチックの様なものを基板材料とし
てもよい。電極としては、導電性材料であればいずれの
ものでもよく、針状電極も針状に加工できるものであれ
ばセラミックスであっても全く問題はない。記憶材料と
なる金属酸化物の作成方法においても、制約されるもの
はなく、いずれの方法で作成しても何ら支障はない。
As described above, the recording medium of the present invention stores information by utilizing a change in the amount of oxygen in an oxide, particularly an oxide exhibiting superconducting properties. −
Although the storage capacity is similar to that of the storage medium utilizing the normal transition, it can be used as a storage medium even at room temperature because it does not need to be cooled to a low temperature. The storage medium of the present invention is used in the atmosphere, an inert atmosphere such as nitrogen, or 10
Since it is stable up to about 200 ° C in a vacuum of about -3 Toor, information can be stored even in a high temperature environment to some extent. Needless to say, the memory characteristics do not change even when cooled and used at a low temperature. Furthermore, YBaCuO
Since it has a smaller specific gravity than the system materials, it becomes a light storage medium.
Further, the storage medium of the present invention has extremely high chemical stability against moisture and the like, can be used without sealing the storage medium, and is harder than a metal such as aluminum and is not scratched. is there. In the examples given in the present specification, MgO or Si was used as the substrate, Ag and W electrodes were used as the electrodes, and Y 2 O 3 was used as the diffusion prevention layer, but the present invention is not limited to these. is not. That is, since the mechanical strength of the substrate material is guaranteed substantially in this portion as the storage medium, a plastic material such as plastic may be used as long as it has the required mechanical strength. Any material may be used as the electrode as long as it is a conductive material, and if the needle-shaped electrode can be processed into a needle shape, it may be ceramics without any problem. There are no restrictions on the method for producing the metal oxide as the memory material, and any method can be used without any problem.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1を図解的に説明する概略図で
ある。
FIG. 1 is a schematic diagram schematically illustrating a first embodiment of the present invention.

【図2】電圧−電流特性図である。FIG. 2 is a voltage-current characteristic diagram.

【図3】酸素量と電気抵抗の関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between oxygen amount and electric resistance.

【図4】比較用のY1Ba2Cu37-x 材料のX線回折
図形である。
FIG. 4 is an X-ray diffraction pattern of a Y 1 Ba 2 Cu 3 O 7-x material for comparison.

【図5】実施例1で使用した本発明の記憶媒体材料のX
線回折図形である。
FIG. 5: X of the storage medium material of the present invention used in Example 1
It is a line diffraction pattern.

【図6】本発明の実施例2を図解的に説明する概略図で
ある。
FIG. 6 is a schematic diagram schematically illustrating a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例3を図解的に説明する概略図で
ある。
FIG. 7 is a schematic diagram schematically illustrating Example 3 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 :基板 2、4:電極 3 :記憶媒体 5、6:端子 7 :拡散防止層 8 :光 9 :光学系 10 :酸素量が変化した部分 1: substrate 2, 4: electrode 3: storage medium 5, 6: terminal 7: diffusion prevention layer 8: light 9: optical system 10: part where oxygen amount changes

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酸化物に含まれる酸素量を制御し、酸素
量の大小の状態を利用して情報を記録することを特徴と
する記憶媒体。
1. A storage medium, wherein the amount of oxygen contained in an oxide is controlled, and information is recorded by utilizing the state of the amount of oxygen.
【請求項2】 酸化物が、Sr及びCuを必須構成金属
元素とし、それ以外にランタノイド元素、Ca及びYか
らなる原子団の中の少なくとも1種、及びTi、V、G
a、Co、Fe、Ge、Mo、W及びReの原子団から
選ばれた少なくとも1種を含んだ酸化物である請求項1
に記載の記憶媒体。
2. The oxide contains Sr and Cu as essential constituent metal elements, and other than that, at least one of atomic groups consisting of lanthanoid elements, Ca and Y, and Ti, V, and G.
An oxide containing at least one selected from atomic groups of a, Co, Fe, Ge, Mo, W and Re.
The storage medium described in.
【請求項3】 酸化物がASr2Cu1-XXy の一般
式で表され、Aがランタノイド元素、Ca及びYから選
ばれた少なくとも1種の元素であり、MがTi、V、G
a、Co、Fe、Ge、Mo、Al、W及びReの原子
団から選ばれた少なくとも1種であり、且つ0.05<
x<0.7、6<y<9である請求項2に記載の記憶媒
体。
3. The oxide is represented by the general formula of ASr 2 Cu 1-X M X O y , A is at least one element selected from lanthanoid elements, Ca and Y, and M is Ti, V , G
at least one selected from atomic groups of a, Co, Fe, Ge, Mo, Al, W and Re, and 0.05 <
The storage medium according to claim 2, wherein x <0.7 and 6 <y <9.
【請求項4】 酸素量の制御を、光の照射、電圧の印
加、電気的加熱あるいは放電を制御することによりによ
って行なう請求項1に記載の記憶媒体。
4. The storage medium according to claim 1, wherein the amount of oxygen is controlled by controlling light irradiation, voltage application, electric heating or discharge.
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