JPH06503198A - 改良型の表面強調ラマン光学的データ格納装置 - 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】 改良型の表面強調ラマン光学的データ格納装置米国政府は米国エネルギー省によ り認可され、ＯＴＡマチュレーション基金を通して資金提供されたマーチン　マ リエッタ　エネルギー　システム　インコーホレイティラドとの契約第Ｄ　Ｅ　 −Ａ　Ｃ０５−８４ＯＲ２１５４００号に基づき本発明に権利を有する。

発明の技術分野 本発明は光学的データ格納に関し、特に表面強調ラマン散乱（Ｓｕｒｆａｃｅ− Ｅｎｈａｎｃｅｄ　Ｒａｍａｎ　Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ、　５ＥＲ３）に基づく 改良された光学的データ格納装置に関する。

発明の背景技術 この３０年間、機械的読み取りが可能なデータの格納にとって磁気的データ格納 が墓石となった。１９７０年代になって光学的データ格納装置のような非磁気的 原理に基づく新世代のデータ格納装置の探求に研究上の努力が払われた。磁気的 データ格納装置が優れたアクセス時間および消去能力を与える一方、光学的デー タ格納装置は大量のメモリ用途に最適な幾つかの固有の超優秀性能特性を与える ことができる。光学的データ格納ディスクは低コスト／バイト、改良されたアク セス特性および高い格納効率を与えることを約束する。格納装置の可能データ格 納密度を数オーダーの大きさ増大した幾つかの光学的データ格納技術が開発され ている。しかし、これらの公知光学的格納装置の大多数は消去可能でない、すな わち−回書き込み一多数回読み取り（ｔｒｉｔｅ　０ｎｃｅ　ＲｅａｄＭａｎｙ 、　ｆＯＲＭ）装置である。

そのようなｆＯＲ１１装置の一つが本発明者による「表面強調ラマン光学的デー タ格納装置」と題する米国特許第４９９９８１０号に開示されている。これ参考 文献としてここに引用する。表面強調ラマン散乱（５ＥＲ８）現象は孔密度光学 的データ格納を与える一方、他のｆＯＲＭ装置が遭遇するのと同一の限界を受け る。

５ＥＲＳ現象は５ＥＲ３−アクティブ支持層（ＳＥＲＳ　ａｃｉｔｉｖｅｓｕｐ ｐｏｒｔ　１ａｙｅｒ）と５ＥＲＳ−アクティブ光学的層（５ＥＲ３ａｃｔｉｖ ｅ　ｏｐｔｉｃａｌ　１ａｙｅｒ）との間の相互作用に基づく。

研究の教えるところでは５ＥＲ８効果に基づく放射は上記光学的層と支持層若し くは媒体との間の相互作用に非常に強く依存し、またいずれかの層の僅かな変化 が５ＥＲ３放射の顕著な変化を来たす。実際、装置が十分な分解能を有すると仮 定すると、５ＥＲ３放射の変化は原子的レベルでの光学的層若しくは支持層の変 化に由来しつる。この事実が、表面強調ラマン光学的データ格納（５ｕｒｆａｃ ｅ−Ｅｎｈａｎｃｅｄ　Ｒａｍａｎ　０ｐｔｉｃａｌ　Ｄａｔａ　Ｓｔｏｒｉｎ ｇ、　５ＥＲＯＤＳ）装置に極めて高いデータ格納密度容量を与える。

本発明の目的は、５ＥＲ３効果に基づく高密度光学的データ格納のための改良さ れた５ＥＲＯＤＳ装置を与えることである。その基本的格納装置は、励起される と５ＥＲ３を放射する型式のものである。この改良された５ＥＲＯＤＳ装置の特 徴の一つは、本格納装置が実質的に可逆な５ＥＲ３放射の多重状態をとり得るこ とである。初期時の格納装置は、格納装置の全面すなわち媒体士の５ＥＲ５放射 が一様となるように構成される。これはブランク（ｂｌａｎｋ）状態すなわち基 準状態に相当する。書き込み手順の期間ではは格納装置のいろいろの部分が交互 して５ＥＲＳ放射状態に置かれるように格納装置のこれら部分が擾乱される。

データ信号によって制御される本書き込み装置はこの格納装置の複数部分を選択 的に擾乱し、それら部分を第二の状態すなわち書き込み状態に置き、それによっ てデータを格納せしめる。この書き込みを行った状態は５ＥＲ５放射が増大し又 は５ＥＲ３放射が減少する特徴を有し、又この状態は強度および／または周波数 シフトの変化の組み合わせである場合もある。格納されたデータを読み取るには 、適当な周波数の電磁波を放射する励起装置が格納装置の表面部分を選択的に照 明し、５ＥＲ３放射を起こさせる。書き込まれたデータを含む格納装置部分は格 納装置のブランク部分とは異なる５ＥＲ３放射を生じ、それゆえ格納装置を走査 すると５ＥＲ３強度変化若しくは周波数変化が検出できる。検出器又はセンサー プローブが格納装置を走査しくあるいは格納装置が検出器に相対的に運動しつる ）　、５ＥＲＳ放射が観測され、５ＥＲ８放射変化に対応する信号が発生される 。この信号は以前に格納装置の表面上に書き込まれたデータに対応する。

上記の多重状態５ＥＲＯＤＳ装置においては必要であれば、格納装置の複数部分 を書き込まれた状態からブランク状態若しくは基準状態に戻すための削除装置が 採用できる。この削除装置は通常、書き込み装置と同じ型式のものであるが、例 えば反対の極性若；７くは異なる強度を有するものである。

好ましい実施例では格納装置は支持装置およびその支持種壇上に配置された５Ｅ ＲＳアクティブ支持層殻なる。

５ＥＲ３放出する高が化雨滴層がその５ＥＲＳアクティブ支持層上に配置される 。好ましい５ＥＲ５放出光学的層は、二つ以上の別個の状態で存在しうる有機又 は無機化学物質である。５ＥＲ８放出性光学層のこれら状態は、状態がたとえば 光学的層の一粒子、−分子、−原子若しくは一部の物質等を単位として独立に選 択できるようなもので、当該粒子若しくは粒子群の状態に応じた、変化した５Ｅ ＲＳ放射を呈する。

本発明の好ましい５ＥＲＳアクティブ支持層は二つの層からなる。それらは上記 支持装置の表面上に均一に配置される５ＥＲＳアクテイブ基板と、その基板上に 均一に配置される金属層とである。好ましい書き込み装置は５ＥＲ３放射性光学 的層の粒子に状態変化を起こさせるに十分な強度をもつレーザーである。書き込 み装置として可能性のある他のものは５ＥＲＳ放射性光学的屡の粒子に存在する 状態の型に応じて特定できよう。例えば本書き込み装置は化学的分極の差、電場 の差、磁場の差、あるいは状態変化が生じることが所望されている粒子を取り囲 んでいる環境の他の変化でよい。

下に説明する三つの実施例は多重状態５ＥＲＯＤＳ装置に使用できる状態変化の 型と化学物質を例示する。第一実施例は吸着関係（ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｒｅ ｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ）が５ＥＲＳアクティブ支持層に対して相対的に当該光学 層の構成物質若しくは構成物質群の間で変化しうる吸着状態（ａｄｓｏｒｐｔｉ ｏｎ　５ｔａｔｅｓ）の変化を利用する。第二実施例は光学的層内構成物質もし くは物質群の配向を利用して５ＥＲＳアクティブ支持層に対して光学的層の方向 状態変化（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ　５ｔａｔｅ　ｃｈａｎｇｅｓ）を起こす。

第三実施例では多重状態は光学的層の分子の分子状態を具現するものであって、 それは光学的層分子の電子的、振動的、回転的状態、あるいは電荷転移のような 状態でよい。

多重状態変化が分子的レベルで存在する状態好ましい実施例では、書き込みおよ び読み取り装置分子レベルで合焦することが可能であることが望ましい。この実 施例では近接場マイクロヘッドが読み取り／書き込み／削除装置の一部で、これ はビームを発生するのに使用される光の波長よりも直径および長さにおいて小さ な「光ビーム」を与える近接場技術を使用する。このマイクロヘッドは例えば光 学的ファイバーのような光伝播装置、およびその伝播装置に光を入射する光源を 含む。この伝播装置の終端は小さな開口で、これは大きさの点で光学的層の書き 込み部分に相当する。すなわちもしも光学的層内の個々の分子に書き込もうとす る場合には、開口はこれら分子の大きさの程度でなけばならない。この開口は格 納装置の表面に非常に接近した「近接場」領域とよばれる領域内で、すなわち格 納装置の表面から一分子の波長未満の範囲内で、走査しなければならない。開口 が格納措置のこの近接場領域内にあるときは、光は開口の直径にコリメート収束 され、格納装置の表面に伝送される。

この構成ではマイクロヘッドは開口の大きさの格納装置部分にデータを書き込む 。

近接場マイクロヘッドは又、分子レベルでデータの読み取りおよび削除をするこ とができ、また５ＥＲ８放射を起こすべく格納装置に光を伝送する。従ってこの 好ましい実施例は分子レベルでデータの書き込み、読み取りおよび削除を行うが 、５ＥＲ３現象が分子レベルでデータを格納および呼び出しすることを可能にす べく分子的変化を検出するに必要な感度を与えている。

開口を近接場領域内に保持するためには成型式の制御装置を使用しなければなら ない。好ましい実施例では開口先端と格納装置の表面との間の原子間力を測定す る原子間カフィードバック装置が使用され、格納装置の表面からの先端の距離が 測定される。別の実施例では好ましい制御装置は、電子的フィードバック装置若 しくは光子走査／透過フィードバック制御装置（ｐｈｏｔｏｎ　ｓｃａｎｎｉｎ ｇ／ｌｕｎｎｅｌｉｎｇ　ｆｅｅｄｂａｃｋ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ） あるいはイオン伝導フィードバック制御装置（ｉｏｎ　ｃｏｎｄｕｃｔａｎｃｅ ｆｅｅｄｂａｃｋ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ）のいずれかを使用できる。

本発明の装置は光学的データ格納技術の分野における先行技術より多くの利点を 与える。本５ＥＲＯＤＳ装置の多重状態特性は、もしも望むなら消去可能なデー タ格納を与えると共に分子レベルでのデータの格納および取り出しの実際的方法 をも与える。

５ＥＲ３現象は周波数依存性を持つので、オペレータにのみが知っている周波数 による書き込みおよび読み取り装置を使用することにより安全保障が強化できる 。さらに、同−格納装置上でいろいろの周波数の書き込みおよび読み取り装置を 使用しているいろの格納およびアクセス周波数を与えることができよう。

５ＥＲ３現象は実質上、変化の増幅器として機能するという事実のため、５ＥＲ ８現象の分解能が問題となる。例えば光学的要分子の小さな分子的状態変化は通 常容易に検出できない。しかしながらそのような小さな変化は５ＥＲ３現象の意 味では非常に明白となる。それゆえ分子状態変化はデータ格納における実際的な 基盤となる。

本５ＥＲＯＤＳ装置はまた、上述した格納装置を層構造化することにより、もし くは高分子材料もしくは５ＥＲ８検出に適した任意の光学的透明材料の中に球状 格納装置からなる３次元的マトリックスを与えることにより、３次元的データ格 納を行うことができる。データは書き込みビームを所望の深度に合焦することに より、そのような３次元的格納装置内に格納することができ、あるいはその代わ りに３次元化１．た格納装置内に一層大きな格納密度を達成すべくホログラフィ −技術を使用することができる。

図面の簡単な説明 本発明は以下の図面と実施例に関する下記の詳細な説明とを参照することにより 最も良く理解できる。

図１は格納装置の路線断面図で、その多重構造および好ましい読み取り／書き込 み／削除装置を示す図である。

図２ａｓ２ｂおよび２ｃは格納装置の路線断面図で、格納装置の好ましい実施例 の特徴である多重状態を示す図である。

図３ａ、３ｂおよび３ｃは多重吸着状態構成を示す、格納装置の路線断面図であ る。

図４は電気分解セルを利用するする格納装置の多重吸着状態構成を示す路線図で ある。

図５ａ、５ｂおよび５ｃは多重方向状態を利用する格納装置の透視図である。

図５ａｓ６ｂｓおよび６ｃは多重分子状態を利用する格納装置の路線断面図であ る。

図７は層構造化した格納装置からなる３次元格納装置の路線断面図である。

図８は高分子マトリックス内に埋め込まれた５ＥＲＳアクティブ球体からなる３ 次元格納装置の路線断面図である。

図９は格納装置との関連で使用される近接場読み取り／書き込み／削除ヘッドを 示す路線断面図である。

図１０は近接場読み取り／書き込み／削除ヘッドを使用する完全な５ＥＲＯＤＳ 装置の路線断面図である。

好ましい実施例の詳細な説明 図面を参照するにあたりすべての図面を通して同じ参照記号は同様の、若しくは 相当する特徴を有するものを指す。図１には５ＥＲ３格納装置１２が断面図で示 されている。この装置は三つの個別の層、ディスク支持体１８．５ＥＲＳアクテ ィブ支持層１６、および光学的層１４を含む。光学的層１４は有機又は無機化学 物質であり、これは５ＥＲＳアクティブ支持層１６に接近して、あるいは隣接し て配置されると励起されたときに５ＥＲ３を放射する。この５ＥＲ３放射は５Ｅ ＲＳアクティブ支持層１６と光学的層１４の分子との間の相互作用に非常に強く 依存する。もしも５ＥＲＳアクティブ支持層１６の形態（ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ ）若しくは光学的層１４の分子状態が変化すると、励起されたときの光学的層１ ４によるＳＥ！？Ｓ放射が実質的に変化する。

基本的な５ＥＲ３格納装置はプラスチックディスクのような支持媒体１８を与え ることにより構成することができる（この替わりの支持機構、例えば連続的運動 を行うテープも、ここに開示する本発明に基づき用意することができる）。５Ｅ ＲＳアクティブ支持層１６は次いで支持媒体１８の表面上に配置することができ る。

好ましくは、５ＥＲＳアクティブ支持層１６は支持媒体１８上に均一に分布され た基板２２を含む。基板２２を作るにはポリエチレン、チタニア、アウミナある いはヒユームドシリカ（ｆｕｅｌｅｄ　５ｉｌｉｃａ）の球体若しくは微粒子等 の微細体が溶液中に懸濁させて入れられ、その約１００マイクロリツトルの溶液 がディスク支持体１８上に塗られる。ディスク１８は次いで約８０ＯＲＰＭで１ ００秒間回転され、ディスク支持体１８上に均一に球体を分布させる。一旦基板 ２２が適用されてから、５ＥＲＳアクティブ支持層１６を完成させるため適当な 金属層２０が堆積される。例えば基板２２を乾燥させた後でディスク支持体１８ は真空チャンバ内に置かれ、熱蒸発によりアルミニウム、銀、金その他の金属等 の金属層２０が基板２２上に堆積される。

ディスク１８上での５ＥＲＳアクティブ支持層１６の用意が完了してから、光学 的層１４が設けられる。光学的層１４の正確な組成は幾つかの因子に依存し、こ れについては詳しく後述する。

さらに図１は消去可能な５ＥＲＯＤＳ格納媒体１２を使用するための好ましい完 成装置を示す。この好ましい装置では格納装置１２は回転装置１９に接続された 軸２１上に設けられる。これにより読み取りおよび書き込み手順を行えるように するためのディスク型５ＥＲ３格納装置１２の運動が可能となる。５ＥＲＳ格納 装置１２上にデータを書き込む目的上、書き込み装置３２中にデータ信号１１が 入力される。この書き込み装置３２が、５ＥＲ３格納装置１２の光学的層１４ま たは支持層１６の局所的状態変化のいずれかに影響する書き込みビーム２８を発 生する。読み取り／１％’き込み制御袋Ｗ１３が書き込み装置スキャナ１７．、 ディスクターンテーブル１９および読み取りビーム装置３４に制御信号を送る。

読み取り／書き込み制御装置１３により発生されたこの制御信号は書き込み装置 ３２と１２との平行移動および回転装置１９により、書き込みビーム２８の適切 な配置を与える。この読み取りビーム３６の位置決めは、読み取りビーム装置３ ４による読み取りビーム３６の方向制御により、および回転装置１９による５Ｅ Ｒ８格納装置１２の位置決めにより、制御される。

書き込み装置３２および書き込みビーム２８により５ＥＲＳ格納装置１２上への データが書き込まれた後、書き込まれたデータは適当な波長の読み取りビーム３ ６で５ＥＲ３格納装置１２の表面を走査することにより取り出すことができる。

読み取りビーム３６は読み取りビーム発生器３４により発生されるが、この発生 器は適当な周波数の光源であることが好ましい。読み取りビーム３６は読み取り ／書き込み制御装置１３および可動ミラー等による読み取りビーム装置３４によ り照準され、その結果読み取られるデータの位置が知れる。読み取りビーム３６ が５ＥＲ３格納装置１２の表面に当たるとき、当該表面により発生される５ＥＲ ３放射は読み取りビーム３６により走査されている５ＥＲ３格納装置１２部分上 にデータが書き込まれたか否かに従って変化する。５ＥＲ３放出検出器４０が読 み取りビーム３８を検出し、データ信号３９を発生する。このデータ信号は５Ｅ Ｒ５放射検出器４０により検出される５ＥＲ８放射に対応する。データ信号３９ はそれゆえ実質的に書き込みビーム２８により本装置上に書き込まれたデータに 対応する。

書き込みビーム２８はまた強度を変化させ若しくは（電場又は磁場の）極性を反 転させる等により、５ＥＲ８格納装置１２の光学的層１４内に元々生じていた状 態変化を逆行させるのに使用することができる。その結果、格納装置上に書き込 まれたデータを消去し、若しくは再書き込みすることができる。

二基上の独立状態で存在しえる物質からなる光学的層１４を選択することにより 、５ＥＲＯＤＳ装置を消去可能なものとすることができる。この型式の装置では 光学的層による５ＥＲ３の放射は当該光学的層を構成する各個別の物質の状態に 依存する。光学的層を構成する当該物質の局所的状態変化を生じさせることによ り、この型の光学的層内にデータを格納することが可能である。

図２ａ１２ｂおよび２ｃはこの可変状態の概念を例示する。図２ａでは光学的層 １４は複数の個別の物質（ｅｎｔｉｔｉｅｓ）　２４からなる。この５ＥＲ３格 納媒格納図２ａでは基準状態に在る。すなわち、５ＥＲ８格納装置１２上には全 くデータが記録されていない。図２ａに示すように、個々の粒子若しくは分子２ ４はすべて実質的に白丸で示す同一の状態に在る。

書き込み手順では光学的層内に含まれる局所領域内の一つ以上の物質の状態を選 択的に変更することにより、データが５ＥＲ３格納装置１２上に書き込まれる。

ここで図２ｂを参照する。データビットは、５ＥＲ３格納装置１２の残りのブラ ンク部分２４とは異なる状態に在る粒子２６で表される。このデータが読み取り されるときは５ＥＲ８格納装置１２の表面が適当な成馬波数の電磁エネルギーで 照射され、図１に関連して先に説明したように光学的層による放射５ＥＲ３が起 きる。この読み取り手順の期間では、粒子状態が変更された領域は変化した５Ｅ Ｒ３放出を呈し、この放射が一ビツトデータを表す。この変化後の５ＥＲＳの放 射は、光学的層の組成に応じて５ＥＲ８の周波数シフト若しくは放射された５Ｅ Ｒ３の強度変化のいずれかである。

特定のデータビットの削除は、一旦再度分子若しくは粒子の状態を変更し、それ らが元のすなわち基準の状態に戻るようにすることにより、達成される。図２０ に示すように削除が行われると、光学的層１４内に含まれる分子若しくは粒子２ ４は、再び基準状態となる。この読み取り／書き込み／削除プロセスは図１に関 連して上述した装置を使用して達成される。

光学的層１４内の物質の多重状態特性はいろいろの方法で達成することができる 。しかし多重状態光学的層を与えるための三つの好ましい方法がある。説明の簡 単のため、図１の読み取り／書き込み／削除装置は図示しない。しかし図３．５ 、および６に示す例は図１に示す５ＥＲ３格納装置１２の単なる変更例である。

これらの実施例の第一のものを図３ａ、３ｂおよび３Ｃに示す。この例では光学 的層１４は５ＥＲＳアクティブ支持層１６に対して多重吸着状態を有する物質か らなる。この実施例では光学的層１４の分子若しくは物質の吸着状態は光学的層 を囲んでいる微視的環境の性質により決定される。例えば、もしも微視的環境が 一様であれば、光学的層１４の物質は実質的に一様な吸着状態２４を有する。デ ータを書き込むためには特定の物質若しくは物質群の周辺の微視的環境を変化さ せるため、書き込みビーム２８が使用される。この微視的環境の変化は図１およ び２の光である書き込みビーム２８．３０等により熱的に加熱することにより起 こすことができ、また書き込み装置３２により発生される電場又は磁場である読 み取り／削除ビーム２８．３０等により電磁場の変化としうる。この微視的環境 の変化は意図された物質２６の吸着状態の変化をもたらす。読み取り手順の期間 では光学的層１４は適当な周波数の電磁波により照明され、吸着状態の変化した 領域は、図２に関して上述したように、５ＥＲ８放射が変化する特徴を有する。

上に説明したように格納されたデータの削除は削除ビーム３０を使用して当該微 視的環境をその元の状態に戻し、影響を受けた物質を元の吸着状態２４に戻すこ とにより、達成される。削除ビーム３０は書き込みビーム２８と同性質のもので あるが、もしも光ビームを使用するなら強度若１．＜は周波数においで異なり、 またもしも電磁場を使用するなら反転Ｉ７た極性を有する点で異なる。

粒子の吸着状態を選択するため、これの代わりの書き込み／削除ビームを使用す ることができる。例えば、微視的環境の局所的変化を起こすことにより表面に分 布した粒子の吸着状態に影響を与えるべく分子ビーム、電子ビーム１エキシトン （ｅｘｃｉｔｏｎ）ビーム、機械的装置、熱的ビーム、あるいは化学的化合物の 塗布のすべてを使用することができる。

ここで図４を参照すると、多重吸着状態光学的層に基づ＜　５ＥＲ３格納装置の 一型式が示されている。ディスク１８および５ＥＲＳアクティブ支持層１６が前 述したように設けられている。５ＥＲ８格納装置１２は電気分解セル４２内の電 極として与えられる。光学的層１４を構成する粒子は電解質溶液４４中のイオン として与えられる。

強い５ＥＲ３放射体（ＳＥＲＳ　ｅｍｉｔｅｒ）を得るにはセル４２および電極 ／格納装置１２はまず初めに酸化／還元サイクルすなわちアクティブ化サイクル を行わなければならない。この実施例では５ＥＲＳアクテイブ格納装置１２は前 述したように用意される。しかし基板２２（図１）上に堆積された金属層２０は 銀（若しくは他の適当な適当な金属）である。

セル４２の電極に或電位が印加され、その結果電極格納装置１２の銀が次の方程 式にしたがって酸化される：Ａｇ　・・・・・・−・−・　Ａｇ＋　＋　ｅ−（ １）電極の極性は次いで反転され、次の反応式に従って電極／格納装置１２上に 銀分子２４が鍍金されるようにセル４２に再び或電位が印加される。

Ａｇ”　＋　ｅ−・−・・〜・・−：・−・　Ａｇ　（２）アクティブ化サイク ルの完了時、５ＥＲＳアクティブ支持層１６は上記電極上に鍍金された銀粒子２ ４で形成される。銀粒子２４はアクティブ化サイクル後は一様な吸着状態を有す ることに注目されたい。このアクティブ化サイクルは金属電極の表面を粗くし、 ５ＥＲＳアクティブ支持体を生ずる。このアクティブ化サイクルに続いてこの電 極は当該セルから除去され、光学的層は５ＥＲ３支持体上に塗布することができ る。ディスクは次いでセル中に再挿入できる。この代わりとして、サブミクロン 粒子でディスク支持体を塗布した後、銀で上記粒子を塗布し、前述したように鏝 塗布層の上に光学的層を置くことにより５ＥＲＳアクテイブ格納装置を用意でき る。このときこの装置はアクティブ化サイクルを受けることなく電気分解セル中 に置くことができる。

データが格納される５ＥＲ３格納装置１２部分上の粒子の吸着状態を変化させる ため、５ＥＲＳアクティブ支持層１６の表面の局所的電場又は磁場を変化させる ための電気的若しくは磁気的ヘッド等の適当な書き込み装置３２が与えられる。

その後、レーザーのような読み取りビーム装置３４により、適当な電磁周波数の 読み取りビーム３６が発生され、光学的層１４を照明するのに使用される。

変化した吸着状態２６を有する領域は、変化してない部分２４に対して相対的に 変化した５ＥＲ３放射を示す。この放射された５ＥＲ３放射３８は適当な検出器 ４０により観測され、５ＥＲ３格納装置１２上に格納されたデータに対応する信 号が発生される。適当な検出器とは例えば検出された放射線に対応する信号を発 生する光像増倍管でよい。

この信号は次いで単一チャンネルアナライザ、マルチチャンネルアナライザ等を 使って当該技術分野で公知の諸方法により分析することができ、またフーリエ変 換若しくはハダマード法を使ったマルチプレックス技術を使ってセンサーの感度 を強化することができる。

データを記録するため、入力データ信号（好ましくはデジタル信号）を印加して 書き込み装置３２を制御する一方、５ＥＲ３格納装置１２および書き込み装置３ ２を相対的に運動させて格納装置を走査する。データを読み取るため、５ＥＲ３ 格納装置１２、読み取りビーム３６．５ＥＲ３放射検出器４０の間で同様な走査 を実行する。

多重吸着状態形状に加えて、光学的層を構成する個々の粒子若しくは分子の方向 性形状に基づいて、多重状態光学的層を作ることができる。図５　ａ１５　ｂｓ 　５　ｃには多重方向性状態を持つ光学的層が図示されている。前記の例におけ るように５ＥＲＳ格納装置１２の基本的構成は支持体１８．５ＥＲＳアクテイブ 基板１６、および光沢的層１４からなる。ディスク支持体１８および５ＥＲＳア クテイブ基板１６は実質的に前述したものと同一である。しかし光学的層は５Ｅ ＲＳアクテイブ基板１６上に特定の方向性配置を有する分子フィルムを生じさせ ることにより得られる。

組織化された分子の単層を得る幾つかの方法がある。

好ましい方法は或方向に整列されたイオン化合物を達成するための、分極した若 しくは引張した分子フィルムである。しかし吸着による溶液からの自己組立装置 （ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｙ　ｓｉｓｔｅｍｓ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ａｄｓｏｒ ｐｔｉｏｎ　ｆｒｏｍｓｏｌｕｔｉｏｎ）　、ラングミューアープロジェット　 装置（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ　ｓｙｓｔｅｍｓ）　、および高分 子マトリックス中に捕捉された分子はすべてそのような分子単層を生成するため の良く知られた方法である。ブランク状態に対応する実質的に一様な方向性形状 ５０（ｄｉｒｅｃｔｔｏｎａｌ　ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）を光学的層内の 個々の分子若しくは粒子が有するよう、５ＥＲＳアクテイブ基板１６上に光学的 層１４を生成するのにこれらの技術を使用することができる。

好ましい実施例では光学的層１４として或方向に整列された化合物を使用し、ま た図１に関して説明したようにレーザーまたは印加電場若しくは磁場のような適 当な書き込みビーム２８を使用して粒子の方向配置５０を変化させ、書き込みプ ロセスにおいて新しい方向状態５２に変化させる。この分子的方向５２は分極下 若しくは非分極した励起および検出モードを使用するときは５ＥＲＳ放射の強度 もしくは周波数に変化を起こす。読み取り手順の期間では、図１に関連して説明 したように適当な周波数の削除ビーム３０を使用して光学的層１４が励起される 。好ましい読み取りビーム装置３４（図１）の一つは分極モードで作動されるレ ーザーであろうが、又読み取りビーム装置の出口光学系は分極したフィルタを含 むようにすることができよう。非一様な方向性を持つ方向性領域は変化した５Ｅ Ｒ３放射３８を呈するが、これはディスク上に含まれ、検出されるデータおよび 前述したように発生されるデータ信号に対応する。削除プロセスでは削除ビーム ３０（例えばレーザー若しくは電場又は磁場）を使用して光学的層１４の粒子５ ２を再配向し、それらを元の状態５０に戻す。

高分子フィルム内で孤立した分子を再配向する能力を使えば、多重方向状態デー タ格納を目的とする成型の光学層が得られる。経験によれば、薄いフィルム光学 的層１４内の孤立した分子を配向するために使用する高分子は、それが適当であ れば５ＥＲＳアクテイブ基板１６がかかる高分子層で覆われていても、５ＥＲ８ 放射の検出を妨げない。

光学的層に多重状態変化を与える別の方法が図５ａ。

６ｂ、６ｃに示されている。前述した例と同様、ディスク支持体１８および５Ｅ ＲＳアクテイブ基板１６は前述のように形成される。しかしこの特定例では光学 的層１４は多重分子状態を有する個々の分子で構成される。分子の電子的、振動 的、回転的な可逆的状態変化若しくは電荷遷移による可逆的状態変化を有する多 様な分子化合物が存在する。これらの可逆的変化は反射、ＵＶ／ＩＲ吸収、ある いは蛍光若しくはラマンスペクトロスコピー等のいろいろの方法によって過去に 検出されている。しかしこれらの分子状態変化を５ＥＲＳアクテイブサブ状態と 組み合わせて使用することによって、５ＥＲＳ現象のスペクトル選択および検出 感度に依拠した、状態変換検出のための改良装置が得られるのである。

可逆的分子状態変化に基づく装置では、ブランク状態にある光学的層１４は一様 な分子状態６０を有する分子からなる。書き込み手順では分子状態の性質に基づ く或適当な型の書き込みビーム２８を使用して、データが書き込まれる分子若し くは分子群６２上に分子的状態変化を与える。そのような分子６２はこのとき他 の分子６゜とは異なる状態にあり、適当な放射線で照射されると変化した５ＥＲ Ｓ放射を呈する。削除手順では当該粒子を再び元の一様な分子状態６０に戻すよ うに適当な削除ビーム３０を使って分子状態変化を逆行させ、分子状態を元の状 態すなわちブランク分子状態にする。

幾つかの型の分子装置を使用することができる。好ましい装置は、蛍光、赤外表 面強調ラマン、反射、および吸収（カラー）の変化に使用されている可逆的分子 装置を利用する。例えば可逆的分子状態を有する有機若しくは無機化学物質、あ るいは在来の消去可能な光学的格納装置に使用されているフォトクローム色素（ ｐｈｏｔｏｃｈｒｏｍｅ　ｐｉｇｍｅｎｔｓ）のような分子が好ましい。

そのような化学物質にはブタロシアニン色素、サイアニン−ベースの色素（ｃｙ ａｎｉｎｅ−ｂａｓｅｄ　ｐｉｇｍｅｎｔ）　、アミノ化合物、ニトロ化合物、 キノン系物質（ｑｕｉｎｏｎｅ　ｓｙｓ−ｔｅｍｓ）　、およびペンジチオピレ ン（ｂｅｎｚｔｈｉｏｐｙｒａｎｅ）等がある。前述の適当な読み取りビーム３ ６で照射されるとこれらの装置は（書き込み手順時）レーザー放射線の下で可逆 的分子状態変化を行い、５ＥＲ８周波数および／又は５ＥＲ３信号強度の変化と して上記の変化が現われる。また起生された電子的、振動的、回転的および電荷 遷移プロセスを含む可逆的分子状態変化を呈する新規な型の化学物質を、好まし い光学的層１６の代用としてこの実施例の用途に適合させることができる。

前述した５ＥＲＳ格納装置は実質上２次元格納装置であるが、データを３次元的 に格納すべく　５ＥＲ８現象を利用する格納装置を構成することができる。その ような装置の一例を図７に示す。３次元データ格納型の最も簡単なものは単に５ ＥＲＳアクテイブ格納装置を層状化し、それらを透明層７０で離隔することであ る。前述した多重状態５ＥＲ３格納装置のいずれもこのオペレーションに使用す ることができる。作用上、組み合わされた読み取り／書き込みビーム６６は光学 系６８によって予め選択された５ＥＲＳアクティブ格納層１２上に合焦される。

このようにしてデータ格納密度が極めて増強される。

図８は３次元的データ格納のできる５ＥＲＳ格納装置７２の別の構成を示す。そ の作用上の特性は上記３次元的構成と類似するがその構成は異なる。この実施例 では５ＥＲＳアクティブマイクロ体（ＳＥＲ３−ａｃｔｉｖｅ　ｍ１ｃｒｏｂｏ ｄｉｅｓ）７４は、エポキシ樹脂、ポリアクリルアミド等の適当なマトリックス 媒体７６中に３次元的に埋め込まれている。この５ＥＲＳアクティブマイクロ体 ７４は多重状態特性を呈する光学的種（ｏｐｔｉｃａｌ　５ｐｅｃｉｅｓ）で塗 布した基板粒子を以て構成することができる。その光学的種は実際、前述の２次 元的格納装置１２に関して説明したごとく機能する複数微粒子からなる格納装置 を生ずるものである。

３次元的にデータを格納するこの能力によって、かかる格納装置のデータ格納密 度を増大するため、ホログラフィ−光学技術を使用することが可能である。従っ てホログラフィック書き込みおよび読み取りモードが、前述した３次元的５ＥＲ Ｓアクテイブ格納媒体のデータ密度を増強する。

前述の議論から明らかなように、それぞれの分子が一ビツトデータ格納すること ができる多重状態分子を与えることが可能である。書き込み、読み取りおよび削 除装置の分解能が十分であることを前提として、この５ＥＲ３現象の利用によっ てそのような分子状態変化が個別的に検出可能となる。しかし最近になる迄最小 可能な分解能は読み取り若しくは書き込みビームに使用される光の波長の程度び あった。しかし分解能が使用した光の波長の程度であることは稀であった。なぜ ならば大抵の場合、必要とされる光学的条件が分解能を劣化させる惟向を持って いたからである。

しか１．近接場技術が実現したので、ビーム波長より小さい光ビームが発生でき る。近接場技法では光は入射線の波長よりも遥に小ざな開口を通過するようにさ れる。

この開口は「近接場」と呼ばれる領域内で格納装置の表面に（−波長未満に）接 近させて走査される。光は開口自体の直径にまで収束されるので拡散する機会が ない。

図９に示す近接場構成は小さな遠方端８８付きの小さな穴若しくは光学的ファイ バー先端を具えたプラスチック製着しくはガラス製マイクロピペット８２を通し て光学的層８６に送られる。この物理的ビームの大きさは、マイクロピペット８ ２の先端に形成された結晶質固体内の分子励起を生じさせることにより、さらに 減少させることができる。この方法は、光エネルギーをエキシトンとして蓄える 結晶を導入することにより、波長未満の大きさで光を伝送することを補助するこ とを含む。この方法は光ビームを大きさくｖｏｌｕｍｅ）において１０９倍効果 的に低減し、−ナノメーターの大きさで伝播することを可能にする。そのような 光の伝送方式は、ケイ、リーバ−マン、ニス、バルーチェ、エイ、ルイス、およ びアール、コペルマン共著のサイエンス誌第２４７巻５９ページ（１，９９０年 ）に説明されている。上記リーバ−マン記事に説明されている伝送方式に加えて 、読み取り／書き込み装置として使用できる狭線エキシトン放射（ｎａｒｒｏｗ −１ｉｎｅ　ｅｘｅｉｔｏｉ　ｅｍｉｓｓｉｏｎ）を与えることのできる他の有 機若しくは無機結晶が知られている。この光伝送方式は単分子レベルで若しくは それに近いレベルでのデータ格納容量を達成するための書ぎ込み／読み取りビー ムとして、５ＥＲＯＤＳに利用できる。

近接場チッ％　（ｎｅａｒ　ｆｉｅｌｄ　ｔｉｐ）　８８は書き込みおよび／又 は読み取りオペレーションに供するレーザー光を伝送して５ＥＲ３格納装置１２ の表面の一波長以内の電磁的近接場領域を発生するのに使用される。チップ８８ は又、読み取りプロセスにおける５ＥＲ８信号を検出するためのマイクロヘッド としても使用される。例えばこの近接場光伝送装置は光学的層８６の分子に一波 長未満の分子状態変化を生ずるために使用される。適当な格納装置としては、光 学的書き込み／削除ビームにより所望の微視的環境変化を起こすことができる前 述の格納装置実施例のいずれでもよい。読み取りプロセスでは近接場チップ８８ はレーザー光８０を合焦させて読み取りプロセスにおける５ＥＲ３放射を検出す べく特定の分子若しくは分子群を選択的に励起するのに使用される。

ここで図１０を参照すると分かるように、本近接場方法は基板表面１６と光伝送 チップ光伝送チップ８８との間の距離の精確な制御を特徴とする特に近接場技術 が有効に機能するためには光伝送チップ８８は近接場領域８４内に留まらなけれ ばならない。フィードバック装置９６はそのような制御を与えるため、原子間力 の測定を利用する。チップ８８が装置９６により光学的層８６を走査する際、チ ップ８８と基板１６との間の原子間力が測定され、それが光学的層８６から所定 距離にチップを保持するためのフィードバックループに使用される。これは原子 間力が一定に留まるように表面８６上方にチップ８８の高さを制御するためのピ エゾ電気若しくは他の適当な電子機械的装置を使用する等により行われる。フィ ードバック装置９６の原理はジー、ビニグ、シー、エフ、クオーテ、およびシー 、エイチ、ゴーバー共著のフィジカルレビューレター誌ｊｌＩ５６巻９３０頁（ １９８６年）に議論されている。

原子間力により制御される光伝送チップを使用する５ＥＲＯＤＳ装置の一例は図 １０に路線図で示しである。原子間カフィードバックチップ８８がチップ８８と 基板１６との間の反発力を感知するモードで作動されると、チップはフィードバ ック装置９６により制御され、走査され、これによってチップ８８が基板１６に 接触するのが防止される一方、チップ８８の走査が基板１６の近接場領域８４内 でなされる。

レーザー９８はデータを書き込むため、光路９０．９１に沿って伝送されてチッ プ８８に至るコヒーレント光を発生する。チップ８８は光学的層８６の分子状態 を変化させるに十分な強度で光学的層８６上にこの光を伝送する。この光の伝送 は又、図９の近接電磁場領域８４を生ずる。データを読み取るため、光は又５Ｅ Ｒ８放射を発生するに十分な強度および適当な周波数でレーザーから発信され、 光路９０．９１および光ファイバー８９に沿ってチップ８８まで伝送される。チ ップ８８はこの５ＥＲ３放射を受信し、光ファイバー８９を通してビームスプリ ッタ−９２に送り、さらに合焦光学系９４および分散光学素子１００を経て、５ ＥＲ３放射の周波数に敏感な検出器１０２に送る。この信号は次いで前述した単 −若しくは多重ヘッド分析器によりあるいはマルチプレクス方法により解析でき る。同様にしてデータ削除のため、レーザー９８により発生された光はチップ８ ８により光学的層８６に伝送される。レーザーは読み取り、書き込み、および削 除オペレーションの各々に対して異なる周波数若しくは強度を生ずることが好ま しい。例えば直径約４００ミクロンのポリスチレンラテックス球状微粒子で塗布 され且つ厚さ約７５ミクロンの銀層を塗布された基板上のパラ−アミノベンゾ酸 で光学的層８６が造られている場合、適当な書き込み周波数は約６４７．１ナノ メーターのクリプトンレーザーの周波数である。この同じレーザー源は読み取り ビームとしてはより低いパワーで使用し、削除ビームとしてはより高いパワーで 使用することができる。もう一つの適当な読み取り／書き込み／削除光源は、５ ＥＲ８効果と強調共鳴表面強調ラマン散乱効果（ｅｎｈａｎｃｅｄ　ｒｅｓｏｎ ａｎｃｅ　Ｒａｍａｎ　ｅｆｆｅｃｔ）とを組み合わせることにより格納装置の 感度を増強しうる、遠赤外−葉領域で作動するレーザーであろう。

単に原子力チップ８８を量子トンネルチップで置換することにより、電流若しく は光のトンネル効果に基づく別のフィードバック走査装置で原子間カフィードバ ック装置を置換することもできることは注目に値する。電子（光子）の量子トン ネル効果は走査型チップ顕微鏡で使用される良（知られたプロセスであり、近接 場読み取り／書き込み装置のフィードバック装置９６として使用できる。

例えば電子（光子）トンネルフィードバック装置では、チップの運動を制御する ピエゾ電気トランスレータ（ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｔｒａｎｓｌａｔｏ ｒ）に印加する電圧により、チップと標本表面との間の距離が制御される。この 電圧はチップに印加された低バイアス電圧の影響の下でチップと基板との間のギ ャップにまたがる電子（若しくは光子）トンネル現象により引き起こされる小さ な電気的（若しくは光子の）流れを測定／制御するフィードバック回路により、 制御される。

走査型チップを使った別の方法は、イオン伝導走査法（ｉｏｎ−ｃｏｎｄｕｃｔ ａｎｃｅ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）　（ビー、ケイ、ハンスマ 、ビー、ドレーク、オー、マーチ、ニス。

エイ、シー、ゴールドおよびシー、ビー、ブラタ−共著のサイエンス誌第２４３ 巻６４１頁、１９８９年）を含む。イオン伝導走査法は通常のマイクロピペット プローブの鉛直方向高さを調節することによりプローブの電気伝導度を一定に保 持することにより表面を走査することを含む。このイオン伝導走査法は図４に示 す電気分解に現われた５ＥＲＯＤＳデイスクに極めて適している。

好ましい実施例を上に説明したが、本発明は多数の構成をとることができ、添付 の請求の範囲により確定される本発明の範囲を逸脱することなく修正および部分 的置換が可能であることを了解されたい。例えば３次元５ＥＲＯＤＳ格納装置は ホログラフィ−においてコヒーレント光波面を記録するのに使用することができ よう。ホログラフィ−技術のそのような使用は極めて高いデータ格納密度を達成 するに役立つ。同様にして光学的層若しくは５ＥＲＳアクテイブ基板用に、ある いは５ＥＲＳアクテイブ格納装置の補助装置として、広範な異種の分子化合物を 使用することができる。加えて、５ＢＲＳアクテイブ格納装置の感度は、ハイパ ー−ラマン効果、コヒーレントアンチ−ストークスラマン散乱（ｃｏｈｅｒｅｎ ｔ　ａｎｔｉ−８ｔｏｋｅｓ　ＲａｍａｎＳｃａｔｔｅｒｉｎｇ、　ＣＡＲ８） 　、強調ラマン散乱その他の非線形ラマン効果等の他の光物理的光学技術を使用 することにより、増強することができる。最後に、適当な光学的層の下で電気的 若しくは磁気的に敏感な薄いフィルムを使用することにより、ハイブリッド型の 電気／磁気的および光学的５ＥＲＳアクテイブ格納装置を構築することができる 。このようにして本発明の書き込み／削除手順は磁気的若しくは電気的ヘッドを 使用して行うことができ、読み取り手順は適当な光を使用して行うことができる 。

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. １．データ格納装置であって 多重状態微視的環境を有し励起されると該微視的環境状態に依存した予定の特性 を持つＳＥＲＳ信号を放射するＳＥＲＳアクティブ格納装置にして、該多重状態 が該媒体の局所的領域および実質的に媒体全体を独立に可逆的に選択し得るよう にされたＳＥＲＳアクティブ格納装置と、 該媒体の局所的領域内の該微視的環境状態を、格納すべきデータに対応する態様 で第一状態から第二状態に選択的に変化させる書き込み装置にして、該局所的領 域が第一状態においては該第二状態とは異なるＳＥＲＳ放射特性を有するように された書き込み装置とを含むデータ格納装置。
2. ２．請求項１に記載の装置において該ＳＥＲＳアクティブ格納装置がさらに 表面と、 該表面上に分布され且つ少なくとも該多重状態の一つを表す第一方向に存するこ とができてその配向が該格納装置のＳＥＲＳ放射に影響を与える物質と、該表面 上に確定される該物質の分離された局所的領域にして、該分離された各局所領域 における該物質が該局所領域以外の部分における該物質と独立して該第一方向に 選択的に存在し得るようにされた分離局所領域と を含むことを特徴とする装置。
3. ３．請求項２に記載の装置において、該書き込み装置がさらに選択された該局所 領域の物質に力を作用させてこれを該第一方向に配向させる装置を含むことを特 徴とする装置。
4. ４．請求項１に記載の装置であってさらに、該書き込み装置により該微視的環境 の局所的部分に導入された状態変化を選択的に逆行させる削除装置を含むことを 特徴とする装置。
5. ５．請求項２に記載の装置において、該第一方向が該物質の吸着状態であること を特徴とする装置。
6. ６．請求項２に記載の装置において該第一方向が該物質の一方向状態であること を特徴とする装置。
7. ７．請求項２に記載の装置において該第一方向が該物質の分子状態であることを 特徴とする装置。
8. ８．請求項２に記載の装置において該格納装置が電気分解セル内の電極として与 えられ、該書き込み装置が電気的若しくは磁気的ヘッドであることを特徴とする 装置。
9. ９．請求項１に記載の装置であってさらに、データを３次元的に格納を行うため 、３次元配列に分布した複数個の該格納装置を含むことを特徴とする装置。
10. １０．請求項９に記載の装置において該書き込み装置が該３次元配列の格納装置 内にデータを格納すべくホログラフィー技術を使用するようにされていることを 特徴とする装置。
11. １１．請求項１に記載の装置において、該書き込み装置が、 該格納装置の微視的環境を選択的に乱すと共に該格納装置の該表面付近の領域に 放射線場を与えるために使用される光を与える入射電磁放射線場発生装置と、該 格納装置の該表面に向けて入射光を指向させるため、予定の大きさの遠方端を有 する光伝播装置にして、該遠方端の大きさが乱すべき微視的環境部分の大きさに 相当するようにされた光伝播装置と、該遠方端が該格納装置の該表面の該近接場 領域内に維持されるように該光伝播装置を制御するマイクロヘッド制御装置と を含む近接場ヘッドであることを特徴とする装置。
12. １２．請求項１１に記載の装置において該マイクロヘッド制御装置が原子間力フ ィードバック制御装置を含むことを特徴とする装置。
13. １３．請求項１１に記載の装置において該マイクロヘッド制御装置が走査−トン ネルフィードバック制御装置を含むことを特徴とする装置。
14. １４．請求項１１に記載の装置において該マイクロヘッド制御装置がイオン−伝 導フィードバック制御装置を含むことを特徴とする装置。
15. １５．請求項１に記載の装置であってさらにＳＥＲＳアクティブ格納装置上に書 き込まれたデータを読み取る読み取り装置を含み、該ＳＥＲＳアクティブ格納装 置が該格納装置により放射されるＳＥＲＳを誘導すべく適当な周波数および強度 の電磁励起放射線を与え、かつ指向させる励起装置と、 該格納装置から生じたＳＥＲＳ放射線を受信し、かつ解析し、該格納装置に格納 されたデータを表す受信放射線に対応する信号を発生する検出装置と、読み取る べき該格納装置部分に該励起放射線を指向させると共に該格納装置から該検出装 置にＳＥＲＳ放射線を指向させる指向装置と を含むことを特徴とする装置。
16. １６．請求項１５に記載の装置において該指向装置が該格納装置の該表面に励起 放射線を与えてＳＥＲＳ放射を誘導すると共に該格納装置の該表面に隣接した入 射放射線近接場を与える電磁放射線場発生装置と、読み取るべき該格納装置部分 に該励起放射線を指向させるため、予定の大きさの遠方端を有する光伝播装置に して、該遠方端の大きさが一ビットのデータを含む該格納装置部分の大きさに相 当するようにされた光伝播装置と、 護遠方端が該格納装置に隣接した該近接場領域内に維持されるように該光伝播装 置を制御するマイクロヘッド制御装置と を含むことを特徴とする装置。
17. １７．請求項１５に記載の装置において、該書き込み装置がさらに、該書き込み 装置により導入された状態変化を逆行させるための削除装置を含むことを特徴と する装置。
18. １８．光学的データ格納装置の表面上に格納されたデータの読み取り、書き込み 、削除おを行う近接場マイクロヘッドであって、 該格納装置の表面を選択的に照射すると共に該格納装置の該表面付近の領域に放 射線場を与えるために使用される光を与える入射電磁放射線場発生装置と、該格 納装置の該表面に向けて入射光を指向させるため、予定の大きさの遠方端を有す る光伝播装置にして、該遠方端の大きさが照射すべき格納装置部分の大きさに相 当するようにされた光伝播装置と、該遠方端が該格納装置の該表面の該近接場領 域内に維持されるように該光伝播装置を制御するマイクロヘッド制御装置と、 該格納装置の表面に伝播した放射線の強度を該遠方端により制御するための電磁 放射線強度制御装置にして該放射線の強度が、照明された該格納装置部分のデー タの読み取り、書き込み、削除をすべく選択され、かつ変化されるようにされた 電磁放射線強度制御装置と を含むことを特徴とする装置。
19. １９．請求項１８に記載の装置において該マイクロヘッド制御装置が原子力フィ ードバック制御装置を含むことを特徴とする装置。
20. ２０．請求項１８に記載の装置において、該マイクロヘッド制御装置が走査−ト ンネルフィードバック制御装置を含むことを特徴とする装置。
21. ２１．請求項１８に記載の装置において該マイクロヘッド制御装置がイオン−伝 導フィードバック制御装置を含むことを特徴とする装置。