JPH07320310A - Recording medium, information processor and information recording/reproducing method - Google Patents

Recording medium, information processor and information recording/reproducing method

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JPH07320310A
JPH07320310A JP10667494A JP10667494A JPH07320310A JP H07320310 A JPH07320310 A JP H07320310A JP 10667494 A JP10667494 A JP 10667494A JP 10667494 A JP10667494 A JP 10667494A JP H07320310 A JPH07320310 A JP H07320310A
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JP
Japan
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recording medium
recording
layer
probe electrode
electrode
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Application number
JP10667494A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuuko Morikawa
有子 森川
Hiroshi Matsuda
宏 松田
Tsutomu Ikeda
勉 池田
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Canon Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain a recording medium excellent in mechanical strength by interposing an adhesion layer containing molecules of specified composition between an electrode layer and a recording layer. CONSTITUTION:The recording medium comprises an electrode layer 102, an adhesion layer 105, and a recording layer 103 formed sequentially on a substrate 101. The adhesion layer 105 is interposed between the electrode layer 102 and the recording layer 103 and has a composition of thiol group and a molecule having a siloxane bond. The thioi group, being adsorbed selectively by a base metal, is adsorbed chemically onto the electrode layer 102 to form a strong bond. When the recording layer 103 is formed thereon, the siloxane bond part located at the end of a molecule not pertaining to the adsorption is bonded to the recording layer 103 thus strengthening the bond between the adhesion layer 105 and the recording layer 103. Since a sufficiently high adhesion is achieved between the electrode layer 102 of base metal and the recording layer 103 of organic film, mechanical strength of recording medium can be enhanced.

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、情報の記録および/ま
たは再生を行なう記録媒体およびそれを用いた記録およ
び/または再生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording medium for recording and / or reproducing information and a recording and / or reproducing apparatus using the recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、情報化社会の発展に伴って、大容
量メモリの開発が極めて活発に行なわれている。メモリ
に要求される性能は一般に 1)高密度で記録容量が大きい 2)記録再生の応答速度が高い 3)電力消費が小さい 4)生産性が高く価格が安い 等が挙げられ、現在もそのような性能を実現するメモリ
ー方式やメモリー媒体の開発が極めて活発に進められて
いる。
2. Description of the Related Art In recent years, with the development of the information-oriented society, the development of large-capacity memory has been extremely actively carried out. The performance required for memory is generally 1) high density and large recording capacity 2) high recording / reproducing response speed 3) low power consumption 4) high productivity and low price, etc. The development of a memory system and a memory medium that achieves excellent performance is extremely active.

【0003】従来、メモリーの中心は、磁性体、半導体
を素材とした磁気メモリー、半導体メモリーであった
が、近年、レーザー技術の進展に伴い、有機色素、フォ
トポリマーなどの有機薄膜を用いた安価で高密度な光メ
モリーが登場している。
Conventionally, the center of the memory has been a magnetic substance, a magnetic memory using a semiconductor as a material, and a semiconductor memory, but in recent years, with the progress of laser technology, inexpensive using organic thin films such as organic dyes and photopolymers. And high-density optical memory has appeared.

【0004】現在これらのメモリーをさらに高密度で大
容量にするために、単位メモリービットの微細化に向け
ての技術開発が進められているが、これらの従来のメモ
リーとは全く別の原理に基づくメモリーの提案もされて
いる。例えば、個々の有機分子に論理素子やメモリー素
子の機能を持たせた分子電子デバイスの概念もその一つ
である。分子電子デバイスは単位メモリービットの微細
化を局限まで進めたものと見ることができるが、これま
で個々の分子にいかにアクセスするかが問題とされてき
た。
At present, technological development is underway toward miniaturization of unit memory bits in order to further increase the density and the capacity of these memories, but the principle is completely different from those of the conventional memories. A memory-based proposal has also been made. For example, the concept of a molecular electronic device in which each organic molecule has a function of a logic element or a memory element is one of them. It can be seen that molecular electronic devices have advanced the miniaturization of unit memory bits to the limit, but until now, how to access individual molecules has been a problem.

【0005】一方、最近では走査型トンネル顕微鏡(S
TM)が開発され(G. Binninig et al., Phys. Rev.
Lett., 49, 57(1982))、単結晶、非晶質を問わず、実
空間の高分解能測定が可能となった。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
10Å程度の距離まで近付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
を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
報をも読み取ることができる。この際の面内方向の分解
能は1Å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Å)で高密度記録再生を行
なうことができる。この際の記録再生方法として、粒子
線(電子線、イオン線)あるいはX線等の高エネルギー
電磁波および可視・紫外光等のエネルギー線を用いて適
当な記録層の表面状態を変化させて記録を行ない、ST
Mで再生する方法や、記録層として電圧電流のスイッチ
ング特性に対するメモリ効果を持つ材料、例えばπ電子
系有機化合物やカルコゲン化物類の薄膜層を用いて記録
再生をSTMを用いて行なう方法等が提案されている。
その他、電圧パルスを印加することで、基板上に分子を
流体から捕捉し、選択的にデータビットを書き込み、ま
たそれを読み取り、消去を行なう方法・装置の提案があ
る(特開平1−196751公報)。
On the other hand, recently, a scanning tunneling microscope (S
TM) was developed (G. Binninig et al., Phys. Rev.
Lett., 49 , 57 (1982)), high resolution measurement in real space is possible regardless of single crystal or amorphous. The STM utilizes the fact that a tunnel current flows when a voltage is applied between a metal probe (probe electrode) and a conductive substance to bring them closer to a distance of about 10Å. This current is very sensitive to changes in the distance between the two, and by scanning the probe so as to keep the tunnel current constant, the surface structure in real space can be drawn, and at the same time, the total electron cloud of surface atoms can be drawn. Various information about can also be read. The resolution in the in-plane direction at this time is about 1Å. Therefore, if the principle of STM is applied, high density recording / reproducing can be sufficiently performed in atomic order (several Å). As a recording / reproducing method at this time, recording is performed by changing an appropriate surface state of the recording layer by using high-energy electromagnetic waves such as particle beam (electron beam, ion beam) or X-ray and energy rays such as visible / ultraviolet light. Do ST
A method of reproducing by M, a method of recording and reproducing by using STM using a thin film layer of a material having a memory effect on the switching characteristics of voltage and current as a recording layer, for example, a π-electron organic compound or chalcogenide is proposed. Has been done.
In addition, there has been proposed a method and apparatus for capturing molecules on a substrate from a fluid by applying a voltage pulse, selectively writing a data bit, and reading and erasing the data bit (JP-A-1-196751). ).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述のような記録また
は再生を行なう情報処理装置は、STMの原理を応用し
ているため、記録媒体の電極層には酸化膜の生成しない
材料、すなわち貴金属を用いることが望ましい。一方、
記録層としては、特開昭63−161552号公報に開
示されているように、電流−電圧特性においてメモリー
スイッチング現象(電気メモリー効果)を有する材料を
使用することが望ましいが、そのほとんどは有機材料で
ある。一部の有機材料は貴金属に対して密着性があまり
良好ではなく、記録媒体においても例外ではない。例え
ば、記録媒体に使用するような薄膜の基板上での強度に
ついて記載のある報告としては、E. Mayerらの報告(E.
Mayer et al., Nature, 349, 398-400(1991))などが
ある。これらはSi基板上に有機膜を形成してその表面
を原子間力顕微鏡(AFM)を用いて、荷重を加えて実
験を行なっているが、比較的強い荷重に対しては、ダメ
ージが発生することが示唆されている。
Since the information processing apparatus for recording or reproducing as described above applies the STM principle, a material that does not form an oxide film, that is, a noble metal is used for the electrode layer of the recording medium. It is desirable to use. on the other hand,
For the recording layer, as disclosed in JP-A-63-161552, it is desirable to use a material having a memory switching phenomenon (electric memory effect) in current-voltage characteristics, but most of them are organic materials. Is. Some organic materials do not have very good adhesion to precious metals, and recording media are no exception. For example, as a report that describes the strength of a thin film used for a recording medium on a substrate, a report by E. Mayer et al.
Mayer et al., Nature, 349 , 398-400 (1991)). In these, an organic film is formed on a Si substrate, and its surface is subjected to an experiment by applying a load using an atomic force microscope (AFM). However, damage occurs with a relatively strong load. It has been suggested.

【0007】また、媒体表面の凹凸による成分を再生信
号から除き、かつ記録時の間隔制御が印加電圧に左右さ
れないようにするためには、媒体表面とプローブ電極間
の距離を両者が流れる電流以外の量によって一定に制御
する方法が考えられ、その一つとして、両者間に働く原
子間力によって距離を制御する原子間力顕微鏡(AF
M)の利用が特開平1−245445号公報に開示され
ている。AFMにおいては、プローブ電極を弾性体で支
持し、プローブ電極先端と記録媒体表面間に働く力を弾
性体の変形によるバネ力と釣り合わせ、この変形量を一
定に保持するように帰還制御が行なわれる。
Further, in order to remove the component due to the unevenness of the medium surface from the reproduced signal and to prevent the interval control at the time of recording from being influenced by the applied voltage, the distance between the medium surface and the probe electrode other than the current flowing through them is used. A method of controlling the distance to a constant value is conceivable. One of them is the atomic force microscope (AF) which controls the distance by the atomic force acting between the two.
The use of M) is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-245445. In the AFM, the probe electrode is supported by an elastic body, the force acting between the tip of the probe electrode and the surface of the recording medium is balanced with the spring force due to the deformation of the elastic body, and feedback control is performed so as to keep this deformation amount constant. Be done.

【0008】このような帰還制御を行なう場合において
も、電極層と記録層の密着性が不十分であると、まず記
録層が物理的な外力に弱くなるという問題が発生する。
例えば、情報の記録再生時にプローブ電極が外的ショッ
クなど何らかの原因で記録層と強く接触してしまった場
合、プローブ電極が容易に記録層を剥ぎ取ってしまうこ
とがある。
Even when such feedback control is performed, if the adhesion between the electrode layer and the recording layer is insufficient, the problem that the recording layer becomes weak to the physical external force first occurs.
For example, when the probe electrode comes into strong contact with the recording layer for some reason such as an external shock during recording / reproduction of information, the probe electrode may easily peel off the recording layer.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、第1
に、少なくとも電極層と記録層が積層されて成る記録媒
体において、電極層と記録層とが、チオール基およびシ
ロキサン結合を有する分子を有してなる密着層を介して
積層されていることを特徴とする記録媒体を提供する。
そのように、電極層と記録層に間にチオール基およびシ
ロキサン結合を有する分子からなる密着層を形成するこ
とで、電極層と記録層の密着性を向上させ、プローブ電
極に外的ショックや荷重が加わったりしたときに、プロ
ーブ電極によって記録媒体表面が破壊される危険性を回
避することができる。そのような記録媒体の層構成の概
略を図1に示す。
Therefore, the present invention is based on the first aspect of the present invention.
In a recording medium in which at least an electrode layer and a recording layer are laminated, the electrode layer and the recording layer are laminated via an adhesion layer containing a molecule having a thiol group and a siloxane bond. A recording medium is provided.
In this way, by forming an adhesion layer composed of molecules having a thiol group and a siloxane bond between the electrode layer and the recording layer, the adhesion between the electrode layer and the recording layer is improved, and external shock or load is applied to the probe electrode. It is possible to avoid the risk that the surface of the recording medium will be destroyed by the probe electrode when the pressure is applied. An outline of the layer structure of such a recording medium is shown in FIG.

【0010】第2に本発明は、上記の記録媒体、該記録
媒体と該記録媒体に対向配置されたプローブ電極との間
に電圧印加する手段、該記録媒体と該プローブ電極の間
に流れる電流を検知する電流検知手段、該記録媒体と該
プローブ電極との間の距離を設定する間隔設定手段、お
よびプローブ電極走査時に該設定間隔を一定に保持する
間隔保持手段を有する情報処理装置を提供する。
Secondly, the present invention relates to the above-mentioned recording medium, means for applying a voltage between the recording medium and a probe electrode arranged facing the recording medium, and a current flowing between the recording medium and the probe electrode. There is provided an information processing device having a current detection means for detecting a distance, a distance setting means for setting a distance between the recording medium and the probe electrode, and a distance holding means for holding the set distance constant during scanning of the probe electrode. .

【0011】第3に本発明は、上記の情報処理装置を用
い、間隔設定手段によって記録媒体とプローブ電極の間
の距離をトンネル電流が流れ得る距離とし、間隔保持手
段によって該距離を保持しながら、該記録媒体と該プロ
ーブ電極の間に流れるトンネル電流を検出して、該記録
媒体の電気特性を検出することによって再生を行なう情
報再生方法、ならびにその装置を用い、記録媒体とプロ
ーブ電極の間に電圧を印加して、該記録媒体の電気特性
を変化させることによって記録を行なう情報記録方法を
提供する。
Thirdly, the present invention uses the above-described information processing apparatus, wherein the distance between the recording medium and the probe electrode is set to a distance at which a tunnel current can flow by the distance setting means, and the distance is held by the distance holding means. An information reproducing method for reproducing information by detecting a tunnel current flowing between the recording medium and the probe electrode and detecting an electric characteristic of the recording medium, and a device between the recording medium and the probe electrode. There is provided an information recording method for recording by applying a voltage to the recording medium to change the electric characteristics of the recording medium.

【0012】本発明の記録媒体に用いられる密着層は、
チオール基およびシロキサン結合を有する化合物を有し
てなるもので、その化合物としては特に一方の分子末端
にチオール基があり、他方の分子末端にシロキサン結合
を有するものが好ましい。
The adhesion layer used in the recording medium of the present invention is
A compound having a thiol group and a siloxane bond is preferable, and as the compound, a compound having a thiol group at one molecular end and a siloxane bond at the other molecular end is particularly preferable.

【0013】かかる密着層の簡便な形成方法としては、
上記化合物の飽和蒸気に電極層を曝露したり、その化合
物を有機溶剤等の溶媒に溶解したのち、電極層を溶液中
に浸漬するなどの手法で、電極層表面にその化合物の分
子を化学吸着させる方法などがある。
As a simple method for forming such an adhesive layer,
By exposing the electrode layer to saturated vapor of the above compound or by dissolving the compound in a solvent such as an organic solvent and then immersing the electrode layer in the solution, the molecules of the compound are chemically adsorbed on the surface of the electrode layer. There is a way to do it.

【0014】チオール基は、貴金属、特に金に選択的に
化学吸着される特性を有する(W. S. V. Kwan et al.,
Langmuir, 1419-25(1991))ことから、電極層上にチオ
ール基が選択的に化学吸着され、電極層との間で強固な
結合が形成される。
Thiol groups have the property of being selectively chemisorbed by precious metals, especially gold (WSV Kwan et al.,
Langmuir, 1419-25 (1991)), thiol groups are selectively chemisorbed on the electrode layer, and a strong bond is formed with the electrode layer.

【0015】かかる密着層上に記録層を形成すると、電
極層への吸着に関与しない分子末端にあるシロキサン結
合の部分が記録層との間に結合を形成する。さらに、シ
ロキサン結合は密着層上で網目状構造を取る場合もあ
り、密着層と記録層との結合は強固になる。
When the recording layer is formed on the adhesion layer, the siloxane bond portion at the molecular end that does not participate in adsorption to the electrode layer forms a bond with the recording layer. Further, the siloxane bond may have a network structure on the adhesion layer, and the bond between the adhesion layer and the recording layer becomes strong.

【0016】このようにして、電極層と記録層の間に上
記のような密着層を形成することにより、機械的強度に
優れた記録媒体を得ることができる。
By thus forming the above-mentioned adhesion layer between the electrode layer and the recording layer, a recording medium having excellent mechanical strength can be obtained.

【0017】一方、本発明の記録媒体における記録層
は、特開昭63−161552号公報に開示されている
ように、電流−電圧特性においてメモリースイッチング
現象(電気メモリー効果)を有する材料を使用すること
が可能であるが、密着層におけるシロキサン結合部位と
結合しやすく、記録層そのものの強度を考慮すると、ポ
リイミドの単分子膜や単分子累積膜を用いることが好ま
しい。
On the other hand, the recording layer in the recording medium of the present invention uses a material having a memory switching phenomenon (electric memory effect) in current-voltage characteristics, as disclosed in JP-A-63-161552. However, in view of the strength of the recording layer itself, it is preferable to use a monomolecular film of polyimide or a monomolecular cumulative film in consideration of the strength of the recording layer itself.

【0018】さらに、かかるポリイミド単分子膜または
単分子累積膜はラングミュア−ブロジェット(LB)法
によって得られたポリアミド酸単分子膜または単分子累
積膜から形成することが薄膜化の観点から好ましい。そ
の方法としては例えば、まずポリアミド酸に適度の疎水
性を持たせるための長鎖アルキルアミン類を混合し、ポ
リアミド酸アミン塩として成膜し、その後、化学処理ま
たは加熱焼成することにより、脱水閉環(イミド化)反
応および脱アミンを行なわしめ、ポリイミド膜とする。
Further, from the viewpoint of thinning, it is preferable to form the polyimide monomolecular film or monomolecular cumulative film from the polyamic acid monomolecular film or monomolecular cumulative film obtained by the Langmuir-Blodgett (LB) method. As a method thereof, for example, first, long-chain alkylamines for imparting an appropriate hydrophobicity to polyamic acid are mixed, a polyamic acid amine salt is formed into a film, and then a chemical treatment or heating and calcination is performed to perform dehydration ring closure. (Imidization) reaction and deamine are performed to form a polyimide film.

【0019】本発明で用いられるポリアミド酸はカルボ
ン酸無水物とジアミンとを縮合させることによって得ら
れる。カルボン酸無水物としては例えば、ピロメリット
酸無水物、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカル
ボン酸無水物、3,3’,4,4’−ベンゾフェノンテ
トラカルボン酸無水物、2,2−ビス(3,4−ジカル
ボキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフ
ルオロプロパンの酸無水物などが挙げられる。
The polyamic acid used in the present invention is obtained by condensing a carboxylic acid anhydride and a diamine. Examples of the carboxylic acid anhydride include pyromellitic acid anhydride, 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid anhydride, 3,3 ′, 4,4′-benzophenone tetracarboxylic acid anhydride, 2, Examples thereof include 2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) -1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane acid anhydride.

【0020】ジアミンとしては、フェニレンジアミン、
4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,4−ビス
(4−アミノフェノキシ)ベンゼン、4,4''−ジアミ
ノ−p−テルフェニル、4,4’−ジアミノジフェニル
チオエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルスルホ
ン、α−(4−アミノフェニル)−p−トルイジン、
2,2−ビス(4−アミノフェニル)−1,1,1,
3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,3−ビス
(3−アミノプロピル)−1,1,3,3−テトラメチ
ルジシロキサンなどが挙げられる。
As the diamine, phenylenediamine,
4,4′-diaminodiphenyl ether, 1,4-bis (4-aminophenoxy) benzene, 4,4 ″ -diamino-p-terphenyl, 4,4′-diaminodiphenylthioether, 4,4′-diaminodiphenyl Sulfone, α- (4-aminophenyl) -p-toluidine,
2,2-bis (4-aminophenyl) -1,1,1,
Examples include 3,3,3-hexafluoropropane and 1,3-bis (3-aminopropyl) -1,1,3,3-tetramethyldisiloxane.

【0021】さらに、かかるポリアミド酸は、アミド酸
構造の単位がポリマー主鎖に一部含まれているものであ
っても本発明の記録媒体に使用可能であることから、2
種以上のカルボン酸無水物および/または2種以上のジ
アミンを用いた共重合体ポリアミド酸の利用も可能であ
る。
Further, such a polyamic acid can be used in the recording medium of the present invention even if the unit having an amic acid structure is partially contained in the polymer main chain.
It is also possible to utilize a copolymer polyamic acid using one or more carboxylic anhydrides and / or two or more diamines.

【0022】本発明において、上記長鎖アルキルアミン
には1〜3級のアルキルアミン、さらに、アルキル基の
一部がハロゲン置換されているもの、アルキル鎖の一部
が水酸基で置換されているもの、分岐型アルキル基、ベ
ンゼン環等環状構造を有しているものなどを用いること
が可能である。
In the present invention, the above long-chain alkylamines are primary to tertiary alkylamines, those in which a part of the alkyl group is halogen-substituted, and those in which a part of the alkyl chain is substituted with a hydroxyl group. It is possible to use those having a cyclic structure such as a branched alkyl group and a benzene ring.

【0023】これら分子の混合比としては、ポリアミド
酸のカルボキシル基を全てアミン塩化させる程度とする
のが好ましい。すなわち、ポリアミド酸の1繰返し単位
当り通常2個のカルボキシル基が存在するが、この場
合、ポリアミド酸の繰返し単位数の総和:アルキルアミ
ンの分子数を、1:1〜1:3、より好ましくは1:2
〜1:2.5とする。
The mixing ratio of these molecules is preferably such that all of the carboxyl groups of the polyamic acid are amine salified. That is, there are usually two carboxyl groups per repeating unit of polyamic acid. In this case, the total number of repeating units of polyamic acid: the number of molecules of alkylamine is 1: 1 to 1: 3, more preferably 1: 2
~ 1: 2.5.

【0024】この時の溶媒としては、N,N−ジメチル
アセトアミド(DMAC)など、ポリアミド酸およびア
ミンが十分に溶解し、かつ水面上にそれの溶液を展開す
ることが可能な溶媒であれば何を用いてもよく、また混
合溶媒でもよい。
As the solvent at this time, any solvent such as N, N-dimethylacetamide (DMAC), in which polyamic acid and amine are sufficiently dissolved and which can develop the solution on the water surface, is used. May be used, or a mixed solvent may be used.

【0025】また、ポリアミド酸の濃度にも特に制限は
ないが、展開性の面から、単量体換算濃度1×10-7
1×10-3Mの範囲とすることが好ましい。
The concentration of the polyamic acid is not particularly limited, but in terms of developability, the monomer-converted concentration is 1 × 10 −7 to
It is preferably in the range of 1 × 10 −3 M.

【0026】さて、以上のようにして調製したポリアミ
ド酸アミン塩の溶液を水面上に静かに展開する。この
時、水相としては、20〜25℃の純水が一般に用いら
れるが、各種金属イオンの添加や酸、アルカリを加えて
pHの調整を行なっても構わない。
The solution of the polyamic acid amine salt prepared as described above is gently spread on the water surface. At this time, pure water at 20 to 25 ° C. is generally used as the aqueous phase, but the pH may be adjusted by adding various metal ions or adding acid or alkali.

【0027】次に、水面上に展開したポリアミド酸アミ
ン塩を圧縮し、水面上にポリアミド酸アミン塩の単分子
膜を形成する。
Next, the polyamic acid amine salt developed on the water surface is compressed to form a monomolecular film of the polyamic acid amine salt on the water surface.

【0028】かかる単分子膜を表面圧を一定に保ったま
ま、水面上単分子膜を横切る方向に浸漬し、引続き引き
上げることにより、2層のY型分子膜を支持体上に累積
することが可能となる。
By immersing such a monomolecular film in a direction across the monolayer on the surface of the water while keeping the surface pressure constant and then pulling it up, two layers of Y-type molecular film can be accumulated on the support. It will be possible.

【0029】ポリアミド酸アミン塩の単分子膜を基板上
に写し取るには、上述の垂直浸漬法の他、水平付着法、
回転円筒法などの方法によることもできる。
In order to copy a monomolecular film of a polyamic acid amine salt on a substrate, in addition to the above-mentioned vertical dipping method, a horizontal adhesion method,
It is also possible to use a method such as a rotating cylinder method.

【0030】かかる方法により形成したポリアミド酸ア
ミン塩の単分子累積膜をイミド化し、ポリイミドの単分
子累積膜として、本発明の記録媒体における記録層とす
る。イミド化の方法としては、化学的な方法と熱的な方
法とがあるが、いずれの方法を用いてもよく、なんら限
定するものではない。
The monomolecular accumulating film of the polyamic acid amine salt formed by such a method is imidized to obtain a polyimide monomolecular accumulating film, which is used as the recording layer in the recording medium of the present invention. As the imidization method, there are a chemical method and a thermal method, but any method may be used without any limitation.

【0031】上記のような単分子累積膜を2つの金属電
極で挟持したMIM構造素子(図10)は、図11およ
び図12に示すような電流電圧特性を示す(特開昭63
−96956号公報参照)。2つの状態(ON状態とO
FF状態)は閾値以上の電圧印加によって相互に遷移
し、かつそれぞれの状態は閾値電圧以下で保持される。
これらの特性は、数Åから数1000Åの膜厚のものに
発現されるが、本発明の記録媒体としては、特開昭63
−161552号公報および特開昭63−161553
号公報に開示されたごとく、好ましくは数Åから500
Åの範囲の膜厚のものであり、最も好ましくは10Åか
ら200Åの膜厚のものである。
The MIM structure element (FIG. 10) in which the above monomolecular accumulated film is sandwiched between two metal electrodes exhibits current-voltage characteristics as shown in FIG. 11 and FIG.
-96695). Two states (ON state and O
The FF state) transits to each other by applying a voltage equal to or higher than the threshold value, and each state is held at the threshold voltage or lower.
These characteristics are exhibited in a film having a film thickness of several Å to several thousand Å.
-161552 and JP-A-63-161553.
As disclosed in Japanese Patent Publication, preferably a few Å to 500
The film thickness is in the range of Å, most preferably 10 Å to 200 Å.

【0032】また、本発明の記録媒体における電極層と
しては高い電導性を有するものであればよいが、記録媒
体表面の平滑性を高めるためには、平滑基板上に金属を
エピタキシャル成長させたものが好ましい。かかる平滑
基板は表面凹凸の最大値と最小値の差が1nm以下の平
滑面を、少なくとも1辺が1μmの正方形より広い領域
で有するものであることが望ましく、かつかかる平滑基
板は金属がエピタキシャル成長するのに適しているもの
が望ましい。これらの条件を満たす平滑基板としては、
マイカ、MgO、TiC、Si、グラファイト等から成
るものが挙げられる。
The electrode layer in the recording medium of the present invention may be one having a high electrical conductivity, but in order to improve the smoothness of the recording medium surface, a metal is epitaxially grown on a smooth substrate. preferable. It is desirable that such a smooth substrate has a smooth surface in which the difference between the maximum value and the minimum value of the surface unevenness is 1 nm or less in a region wider than a square having at least one side of 1 μm, and such a smooth substrate has a metal epitaxially grown. Those that are suitable for are desirable. As a smooth substrate that satisfies these conditions,
Examples include mica, MgO, TiC, Si and graphite.

【0033】次に、電極層は平滑基板上に金属をエピタ
キシャル成長させて形成したものが望ましい。かかる金
属としては、Au、Ag、Pdなどのほか、Au−A
g、Au−Pdなどの合金でもよい。
Next, the electrode layer is preferably formed by epitaxially growing a metal on a smooth substrate. Examples of such metals include Au, Ag, Pd, and Au-A.
Alloys such as g and Au-Pd may be used.

【0034】また、かかる電極層上にトラックパターン
を形成することも可能であり、かかるトラックパターン
の形成には従来公知の種々のリソグラフィー技術を用い
ることも可能であるが、プロセスの簡略化、段差の制御
性、ビーム径の大きさなどから、収束イオンビーム(F
IB)などのイオンビーム技術を用いるのが好ましい。
また、記録されたデータの凹凸を区別でき、かつデータ
追跡時のプローブ電極の損傷を防ぐために、トラックの
段差は3nm〜30nmとすることが好ましい。
Further, it is possible to form a track pattern on such an electrode layer, and various conventionally known lithography techniques can be used for forming such a track pattern, but the process is simplified and steps are formed. Of the focused ion beam (F
It is preferred to use ion beam techniques such as IB).
Further, in order to distinguish irregularities of recorded data and prevent damage to the probe electrode during data tracking, it is preferable that the track step be 3 nm to 30 nm.

【0035】本発明の情報処理装置では、上述の本発明
の記録媒体を対向配置されたプローブ電極を介して情報
の記録および/または再生を行なう装置に組み込み、プ
ローブ電極・記録媒体間の間隔の変動を補正する方向の
力がそのプローブ電極・記録媒体間に作用するようにし
てその間隔を一定に保持しながら、プローブ電極・記録
媒体間に電圧を印加して情報の記録を行なうか、もしく
はプローブ電極・記録媒体間の電流を検出することによ
って再生を行なうようにするものである。
In the information processing apparatus of the present invention, the above-mentioned recording medium of the present invention is incorporated in an apparatus for recording and / or reproducing information via the probe electrodes arranged opposite to each other, and the gap between the probe electrode and the recording medium is set. Information is recorded by applying a voltage between the probe electrode and the recording medium while keeping the gap constant so that the force in the direction for correcting the fluctuation acts on the probe electrode and the recording medium, or The reproduction is performed by detecting the current between the probe electrode and the recording medium.

【0036】プローブ電極・記録媒体間の距離の制御を
行う手段としては、プローブ電極先端と記録媒体表面間
の原子間力を検出し、その検出値に基づいて上述の変動
補正を行う方向の力をプローブ電極・記録媒体間に加え
る手段、あるいはプローブ電極を支持しプローブ電極先
端と記録媒体表面間の斥力に応じて撓む弾性支持体など
がある。
As means for controlling the distance between the probe electrode and the recording medium, the force in the direction of detecting the interatomic force between the tip of the probe electrode and the surface of the recording medium and performing the above-mentioned fluctuation correction based on the detected value. Means for applying between the probe electrode and the recording medium, or an elastic support that supports the probe electrode and bends according to the repulsive force between the probe electrode tip and the recording medium surface.

【0037】後者の弾性支持体としては例えば、両持ち
梁の中央や片持ち梁の自由端側にプローブ電極を設けた
ものなどが挙げられる。また、梁の材料としては、A
u、Ni、SUSなどの箔を用いるのが好ましく、さら
に微小な梁を作るには、マイクロメカニクスで頻用され
るSiO2薄膜などが挙げられる。
Examples of the latter elastic support include those having a probe electrode provided at the center of the both-end supported beam or on the free end side of the cantilever. The material of the beam is A
It is preferable to use a foil of u, Ni, SUS or the like, and for making a fine beam, a SiO 2 thin film often used in micromechanics can be used.

【0038】また、プローブ電極と記録媒体との間に働
く力は非常に小さいので、プローブ電極および弾性支持
体の質量はできるだけ小さくしたほうが好ましく、ま
た、変化を大きくするために弾性支持体は柔らかくしか
も外部からの振動に対しては強いことが好ましい。
Since the force acting between the probe electrode and the recording medium is very small, it is preferable to make the mass of the probe electrode and the elastic support as small as possible, and the elastic support is soft to increase the change. In addition, it is preferable that it is strong against external vibration.

【0039】本発明においては、上記プローブ電極と記
録媒体の間の距離を両者の間に斥力などの力が作用する
まで近接した状態でプローブ電極を記録媒体表面上で走
査し、かつ両者間に電圧印加回路によって所望の電圧を
加え、記録、再生および消去を行なう。
In the present invention, the probe electrode is scanned on the surface of the recording medium with the distance between the probe electrode and the recording medium being close to each other until a force such as a repulsive force acts between them, and between the two. A desired voltage is applied by a voltage application circuit to perform recording, reproduction and erasing.

【0040】そのため、プローブ電極の先端は、記録、
再生、消去の分解能を上げるためにできるだけ尖らせる
ことが望ましい。例えば、SiO2基板上にSiをフォ
ーカストイオンビームで打ち込み、そのSiの上に選択
的にSiを結晶させ、Auを蒸着して導電性処理を行な
ったプローブ電極を用いることができるが、プローブ電
極の形状や処理方法は何らこれに限定されるものではな
い。
Therefore, the tip of the probe electrode is recorded,
It is desirable to make it as sharp as possible in order to improve the resolution of reproduction and deletion. For example, a probe electrode obtained by implanting Si on a SiO 2 substrate with a focused ion beam, selectively crystallizing Si on the Si, vapor-depositing Au, and performing a conductive treatment can be used. The shape and processing method are not limited to this.

【0041】[0041]

【実施例】以下、図面を用いながら、実施例によって本
発明を具体的に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0042】(実施例1)図2に示した順序で、記録媒
体を作製した。
Example 1 A recording medium was manufactured in the order shown in FIG.

【0043】まず、大気中でマイカ板を劈開し、平滑基
板101を作製した(図2(a))。
First, a mica plate was cleaved in the atmosphere to prepare a smooth substrate 101 (FIG. 2 (a)).

【0044】次に、平滑基板101上にAuを真空蒸着
法を用いて蒸着させ、電極層102を形成した(図2
(b))。蒸着は基板温度400℃、成膜速度0.5n
m/sec、到達真空度5×10-7Torr、膜厚50
0nmの条件で行なった。
Next, Au was vapor-deposited on the smooth substrate 101 by a vacuum vapor deposition method to form an electrode layer 102 (FIG. 2).
(B)). The vapor deposition is performed at a substrate temperature of 400 ° C. and a film formation rate of 0.5 n
m / sec, ultimate vacuum 5 × 10 −7 Torr, film thickness 50
It was performed under the condition of 0 nm.

【0045】続いて、収束イオンビームにより、幅0.
1μm、ピッチ1.0μm、深さ5nmのトラック10
4を平滑電極層102上に形成した(図2(c))。収
束イオンビームはAu++イオンを用い、加速電圧40k
V、イオン電流14pA、ドーズ量1×1016/cm2
の条件で行なった。
Then, with the focused ion beam, the width of 0.
Track 10 with 1 μm, pitch 1.0 μm and depth 5 nm
4 was formed on the smooth electrode layer 102 (FIG. 2C). Au + ions are used as the focused ion beam, and the acceleration voltage is 40 k.
V, ion current 14 pA, dose 1 × 10 16 / cm 2
It was performed under the conditions of.

【0046】次に、3−メルカプトプロピルトリメトキ
シシランの蒸気中に上述した方法で形成した平滑電極基
板を約12時間曝し、密着層105を形成した(図2
(d))。
Next, the smooth electrode substrate formed by the above method was exposed to the vapor of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane for about 12 hours to form the adhesion layer 105 (FIG. 2).
(D)).

【0047】その後、下記式(1)で表されるポリアミ
ド酸をジメチルアセトアミド(DMAC)に溶解させ
(単量体換算濃度1×10-3M)、別途調製した1×1
-3MのN,N−ジメチルオクタデシルアミンのDMA
C溶液と1:2(v/v)に混合して、ポリアミド酸ア
ミン塩溶液を調製した。
Thereafter, the polyamic acid represented by the following formula (1) was dissolved in dimethylacetamide (DMAC) (concentration of monomer conversion: 1 × 10 −3 M), and separately prepared 1 × 1.
0 -3 M of N, the N- dimethyl octadecylamine DMA
The polyamic acid amine salt solution was prepared by mixing the C solution with 1: 2 (v / v).

【0048】[0048]

【化1】 その溶液を水温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。表面圧を25mN/mま
で高め、表面圧を一定に保ちながら、上記基板を水面を
横切る方向に速度5mm/minで静かに浸漬した後、
続いて5mm/minで静かに引き上げて、2層のY型
単分子累積膜を作製した。かかる操作を繰り返して、6
層のポリアミド酸アミン塩の単分子累積膜を形成した。
[Chemical 1] The solution is spread on a water phase composed of pure water at a water temperature of 20 ° C.,
A monomolecular film was formed on the water surface. After increasing the surface pressure to 25 mN / m and keeping the surface pressure constant, the substrate was gently immersed in a direction across the water surface at a speed of 5 mm / min.
Then, the film was gently pulled up at 5 mm / min to prepare a two-layer Y-type monomolecular cumulative film. Repeating this operation, 6
A monomolecular cumulative film of the polyamic acid amine salt of the layer was formed.

【0049】続いて、その基板を300℃で10分間加
熱焼成してポリイミド膜とし、本発明における記録層1
03とした(図2(e))。そのポリイミド膜の膜厚は
エリプソメトリ法により、一層当たり4Åと求められ
た。
Subsequently, the substrate is heated and baked at 300 ° C. for 10 minutes to form a polyimide film, and the recording layer 1 in the present invention is obtained.
03 (Fig. 2 (e)). The thickness of the polyimide film was determined to be 4Å per layer by the ellipsometry method.

【0050】以上のようにして作成した記録媒体を図3
に示す情報処理装置に用いて、情報の記録、再生、消去
を行なった。
The recording medium prepared as described above is shown in FIG.
Information was recorded, reproduced, and erased using the information processing device shown in FIG.

【0051】以下、記録・再生方法について述べる。プ
ローブ電極2を記録媒体上のトラックパターンに対して
走査した。図13は、使用した記録媒体の一部の平面図
である。
The recording / reproducing method will be described below. The probe electrode 2 was scanned with respect to the track pattern on the recording medium. FIG. 13 is a plan view of a part of the recording medium used.

【0052】この際、図3の平滑電極基板101に対し
てプローブ電極(Pt−Rh合金)2に−0.5Vのバ
イアス電圧を印加し、トンネル電流が0.1nAとなる
ようにドライバー305およびアクチュエータ204を
間隔保持手段として用いてプローブ電極2と電極層10
2との距離(図中のZ方向)を一定に保ちながら走査し
て、図13のトラック104の位置を検出し、検出され
たトラック104の位置をもとに、501のような走査
パターンに従ってプローブ電極2とトラック104の間
のトンネル電流変化を検出した。
At this time, a bias voltage of -0.5 V is applied to the probe electrode (Pt-Rh alloy) 2 with respect to the smoothing electrode substrate 101 of FIG. 3, and the driver 305 and the driver 305 are controlled so that the tunnel current becomes 0.1 nA. The actuator 204 is used as a space holding means to use the probe electrode 2 and the electrode layer 10.
The position of the track 104 in FIG. 13 is detected by scanning while keeping the distance (Z direction in the drawing) to 2 constant, and based on the detected position of the track 104, a scanning pattern such as 501 is followed. A change in tunnel current between the probe electrode 2 and the track 104 was detected.

【0053】その走査パターンの一部、すなわちトラッ
ク104の段差より50nmの位置から記録を10nm
ピッチで行なった。記録は記録層103の電気メモリ効
果を利用して行なった。すなわち、情報に従って図6に
示した波形を持つ三角波パルス電圧をパルス電源308
を用いて記録層103に印加し、印加部に低抵抗状態を
生じさせた。この時、トンネル電流は2nAとなった。
なお、図6において、プローブ電極2がプラス(+)
極、電極10がマイナス(−)極としてある。記録後、
再び最初の走査パターン501に従って、情報の再生を
行なった。再生用バイアス電圧は新たな情報の記録、あ
るいは記録された情報の消去が生じないように0.5V
とし、トンネル電流の変化を測定し、情報の再生を行な
った。
Recording is performed for 10 nm from a part of the scanning pattern, that is, a position of 50 nm from the step of the track 104.
It was done on the pitch. Recording was performed using the electric memory effect of the recording layer 103. That is, the triangular wave pulse voltage having the waveform shown in FIG.
Was applied to the recording layer 103 to generate a low resistance state in the applied portion. At this time, the tunnel current became 2 nA.
In addition, in FIG. 6, the probe electrode 2 is positive (+).
The pole and electrode 10 are negative (-) poles. After recording,
Information was reproduced again according to the first scanning pattern 501. The reproduction bias voltage is 0.5 V so that new information is not recorded or recorded information is not erased.
Then, the change in tunnel current was measured and the information was reproduced.

【0054】以上の再生実験においては、データ転送速
度を1Mbpsとした時のビットエラーレートは1×1
-5であった。引続き、情報記録部に図7に示すパルス
電圧を印加した後、再び再生してみると、初期の高抵抗
状態(トンネル電流=0.1nA)に戻っており、記録
情報の消去が行なわれたことを確認できた。
In the above reproduction experiment, the bit error rate is 1 × 1 when the data transfer rate is 1 Mbps.
0 was -5. Subsequently, when the pulse voltage shown in FIG. 7 was applied to the information recording portion and the reproducing was performed again, the initial high resistance state (tunnel current = 0.1 nA) was returned, and the recorded information was erased. I was able to confirm that.

【0055】次に、作製した記録媒体に対してAFM装
置を用いて荷重走査を行ない、記録層の密着性を測定し
た。AFM装置に使用するカンチレバーおよびティップ
は窒化シリコン製のものを用いた。測定は、ティップを
2×10-7Nの荷重で500nm角内を20回走査させ
て行なった。その結果、走査後の記録層表面には膜剥れ
等のダメージは観察されず、記録媒体が十分な強度を有
することが明らかになった。
Next, the produced recording medium was subjected to load scanning using an AFM device to measure the adhesiveness of the recording layer. The cantilevers and tips used in the AFM device were made of silicon nitride. The measurement was performed by scanning the tip 20 times in a 500 nm square with a load of 2 × 10 −7 N. As a result, no damage such as film peeling was observed on the surface of the recording layer after scanning, and it was revealed that the recording medium has sufficient strength.

【0056】(実施例2)図4は、本発明の情報処理装
置の他の例を示すブロック構成図である。1は記録媒
体、2は記録媒体1に対向して設けられたプローブ電
極、3はプローブ電極2が取り付けられている片持ち
梁、4は片持ち梁3の支持体である。この片持ち梁3に
よってプローブ電極2はz軸方向に変位できるようにな
っている。媒体1はxyz微動装置5によってx、yお
よびz軸方向に微小量動かすことができ、さらにxyz
粗動装置6によって動かすことができる。片持ち梁の支
持体4とxyz粗動装置6はベース7に固定されてい
る。ベース7は図示されていないが、除震台上に設置し
てある。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a block diagram showing another example of the information processing apparatus of the present invention. Reference numeral 1 is a recording medium, 2 is a probe electrode provided facing the recording medium 1, 3 is a cantilever to which the probe electrode 2 is attached, and 4 is a support for the cantilever 3. The cantilever 3 allows the probe electrode 2 to be displaced in the z-axis direction. The medium 1 can be moved by a small amount in the x-, y-, and z-axis directions by the xyz fine movement device 5.
It can be moved by the coarse movement device 6. The cantilever support 4 and the xyz coarse movement device 6 are fixed to a base 7. Although not shown, the base 7 is installed on the seismic isolation table.

【0057】片持ち梁3はシリコンのエッチング技術を
用いて作製した。シリコンの結晶の性質を高度に利用し
た異方性エッチングの手法で長さ100μm、幅20μ
m、厚さ1μmのSiO2の片持ち梁を形成した。この
手法は公知である(K.E.Petersen Proc. IEEE., 70, 42
0(1982))。プローブ電極2は前記の異方性エッチング
で作製したSiO2の片持ち梁3の一端にSiイオンを
打ち込み、このSi上に選択的にSiを結晶成長させ
て、先端の鋭利なピラミッド状の結晶201を形成した
後、Auを真空蒸着法により厚さ300Å蒸着し、導電
層202を形成して作製した。xyz微動装置5は、円
筒形圧電素子を用いており、任意の電圧を印加すること
で、x、yおよびz軸方向に記録媒体1を微動できる。
xyz粗動装置6はxyzステージを使用している。
The cantilever 3 was manufactured by using the silicon etching technique. Anisotropic etching method that uses the properties of silicon crystal to a length of 100 μm and a width of 20 μm
A SiO 2 cantilever having a thickness of 1 m and a thickness of 1 μm was formed. This method is known (KE Petersen Proc. IEEE., 70, 42.
0 (1982)). In the probe electrode 2, Si ions are implanted into one end of the SiO 2 cantilever 3 produced by the anisotropic etching, and Si is selectively crystal-grown on the Si to form a pyramidal crystal with a sharp tip. After forming 201, Au was vapor-deposited to a thickness of 300 Å by a vacuum vapor deposition method to form a conductive layer 202, which was manufactured. The xyz fine movement device 5 uses a cylindrical piezoelectric element and can finely move the recording medium 1 in the x-, y-, and z-axis directions by applying an arbitrary voltage.
The xyz coarse movement device 6 uses an xyz stage.

【0058】プローブ電極2と記録媒体1の下地電極1
02は、記録・消去用の電圧を印加する電圧印加回路
と、プローブ電極2と記録媒体1の間を流れる電流を検
知する電流検知回路からなる電圧印加および電流検知回
路10に接続されている。
Probe electrode 2 and base electrode 1 of recording medium 1
Reference numeral 02 is connected to a voltage application circuit for applying a recording / erasing voltage and a voltage application and current detection circuit 10 including a current detection circuit for detecting a current flowing between the probe electrode 2 and the recording medium 1.

【0059】xyz微動装置5およびxyz粗動装置6
は制御回路8および9によってそれぞれ駆動される。こ
れらの回路と、電圧印加および電流検知回路10はマイ
クロコンピュータ12と接続され、制御される。
Xyz fine movement device 5 and xyz coarse movement device 6
Are driven by control circuits 8 and 9, respectively. These circuits and the voltage application / current detection circuit 10 are connected to and controlled by the microcomputer 12.

【0060】実施例1と同様にして記録媒体を形成し、
図4に示す情報処理装置によって、情報の記録、再生お
よび消去を行なった。
A recording medium was formed in the same manner as in Example 1,
Information was recorded, reproduced, and erased by the information processing apparatus shown in FIG.

【0061】記録媒体1をxyz微動装置5の上に固定
した後、プローブ電極2とAu電極102の間にバイア
ス電圧100mVを印加し、xyz粗動装置6そしてx
yz微動装置5を駆動し、媒体1をプローブ電極2に近
付ける。プローブ電極2と記録媒体1の間を流れる電流
をモニターしながら、両者間の距離を変えていくと、図
8に示すような電流特性(図中のIで示す曲線)が得ら
れた。
After fixing the recording medium 1 on the xyz fine movement device 5, a bias voltage of 100 mV is applied between the probe electrode 2 and the Au electrode 102, and the xyz coarse movement device 6 and x are moved.
The yz fine movement device 5 is driven to bring the medium 1 close to the probe electrode 2. When the distance between the probe electrode 2 and the recording medium 1 was monitored while monitoring the current flowing between them, a current characteristic as shown in FIG. 8 (curve indicated by I in the figure) was obtained.

【0062】一方、プローブ電極2と記録媒体1が接近
すると、両者の間に力が働き、その力によって片持ち梁
3が変形する。レーザービームの片持ち梁での反射ビー
ムのずれによって検出する光てこ方式を用いて、前記の
電流特性と同時に、その変形量を測定し、その結果も同
時に図8に示した(図中のFで示した曲線)。
On the other hand, when the probe electrode 2 and the recording medium 1 approach each other, a force acts between them and the cantilever 3 is deformed by the force. Using the optical lever method that detects the deviation of the reflected beam of the laser beam on the cantilever, the amount of deformation was measured at the same time as the current characteristics, and the results are also shown in FIG. 8 (F in the figure). Curve indicated by.

【0063】プローブ電極2と記録媒体1の間に斥力が
働く図8の領域aでは、両者の間に流れる電流は両者間
の距離に対してほぼ一定となっている。そこで以後の走
査では、まず、回路10によって電流をモニターして、
マイクロコンピュータ11による制御によってプローブ
電極2と記録媒体1とを両者間に斥力(具体的には10
-8[N]程度)が働く距離まで接近させる。
In the region a in FIG. 8 where a repulsive force acts between the probe electrode 2 and the recording medium 1, the current flowing between them is almost constant with respect to the distance between them. Therefore, in the subsequent scanning, first, the current is monitored by the circuit 10,
The repulsive force (specifically, 10) between the probe electrode 2 and the recording medium 1 is controlled by the microcomputer 11.
-8 [N] or so) close to the working distance.

【0064】この状態で、xyz微動装置5は、媒体1
のz軸方向の位置を固定して、x軸およびy軸方向に媒
体1を移動させることにより、プローブ電極2で媒体1
を走査させる。情報記録時には、この走査中に記録情報
に応じて所定の位置で媒体をON状態にする閾値電圧以
下の電圧を回路10で印加していく。これにより、媒体
1上に情報記録がなされていく(オール0信号の記録で
ある)。
In this state, the xyz fine movement device 5 moves the medium 1
By fixing the position of z in the z-axis direction and moving the medium 1 in the x-axis and y-axis directions, the medium 1 is moved by the probe electrode 2.
To scan. During information recording, the circuit 10 applies a voltage equal to or lower than a threshold voltage for turning on the medium at a predetermined position according to the recording information during the scanning. As a result, information is recorded on the medium 1 (recording of all 0 signal).

【0065】消去時には、媒体をOFF状態に戻す閾値
以下の電圧を印加しながら、回路10でプローブ電極2
と媒体1との間に流れる電流を検出していく。この時の
検出電流の変化状態が媒体上に記録された情報を示すこ
とになる。
At the time of erasing, while applying a voltage equal to or lower than a threshold value for returning the medium to the OFF state, the probe electrode 2 in the circuit 10 is applied.
The current flowing between the medium and the medium 1 is detected. The change state of the detected current at this time indicates the information recorded on the medium.

【0066】このように、プローブ電極の先端と記録媒
体表面とをこの間に斥力が働く距離まで近付け、その斥
力によってプローブ電極の支持体を弾性変形させた状態
でプローブ電極2を記録媒体1表面上で走査させ、同時
にプローブ電極2と記録媒体1との間に媒体変化電圧を
加えて記録、消去を行ない、かつ微小電圧を印加して記
録媒体を流れる電流を検知することによって電導度の異
なる領域、すなわち記録ビットを検出する。
As described above, the tip of the probe electrode and the surface of the recording medium are brought close to each other up to a distance at which the repulsive force works, and the probe electrode 2 is placed on the surface of the recording medium 1 in a state in which the support of the probe electrode is elastically deformed by the repulsive force. The recording medium is scanned with the recording medium 1, and at the same time, a medium change voltage is applied between the probe electrode 2 and the recording medium 1 for recording and erasing, and a minute voltage is applied to detect a current flowing through the recording medium. , Ie, detect the recorded bit.

【0067】プローブ電極の支持体をプローブ電極先端
と記録媒体表面との間に働く斥力による弾性変形状態で
使用するため、媒体表面の凹凸のためにプローブ電極先
端が媒体表面に近付き斥力が大きくなれば支持体が変形
してプローブ電極先端は媒体表面から遠ざかり、またプ
ローブ電極先端が媒体表面から遠ざかって斥力が小さく
なれば、支持体が前記とは逆の方向に変形してプローブ
電極先端は媒体表面に近付き、走査中の表面凹凸による
プローブ電極支持体の変形量が弾性変形の範囲にあれ
ば、プローブ電極2と媒体1表面との距離は、支持体に
アクチュエータを取り付け、支持体の変形量によって帰
還制御をしなくともほぼ一定に保たれることになる。
Since the support of the probe electrode is used in an elastically deformed state due to the repulsive force acting between the probe electrode tip and the recording medium surface, the probe electrode tip approaches the medium surface due to the irregularity of the medium surface, and the repulsive force becomes large. For example, if the support deforms and the probe electrode tip moves away from the medium surface, and if the probe electrode tip moves away from the medium surface and the repulsive force decreases, the support deforms in the opposite direction and the probe electrode tip moves toward the medium. If the amount of deformation of the probe electrode support due to the surface unevenness during scanning approaches the surface and is within the elastic deformation range, the distance between the probe electrode 2 and the surface of the medium 1 is determined by attaching an actuator to the support and changing the amount of support deformation Therefore, it will be kept almost constant without feedback control.

【0068】さらに、この状態でプローブ電極の記録媒
体間に微小電圧を印加することによって検出される電流
信号には記録媒体表面の凹凸に起因する電流信号は含ま
れないため、正確な記録ビットの再生が可能となる。
Furthermore, in this state, the current signal detected by applying a minute voltage between the recording media of the probe electrodes does not include the current signal due to the unevenness of the surface of the recording medium. Playback is possible.

【0069】また、本発明においては、上述の記録、再
生、消去に用いる記録媒体は前述した記録媒体の形成方
法により、記録媒体表面の機械的な強度が向上している
ことから、記録媒体表面をプローブ電極が走査したとき
に荷重がかかっても、プローブ電極先端で記録媒体表面
を変形させる危険性が減少し、走査中のトラブルによる
記録、再生、消去のエラーを減少させることが可能とな
った。
Further, in the present invention, the recording medium used for recording, reproducing and erasing described above has improved mechanical strength on the surface of the recording medium due to the method of forming the recording medium described above. Even if a load is applied when the probe electrode is scanned, the risk of deforming the recording medium surface at the probe electrode tip is reduced, and it is possible to reduce recording, reproduction, and erasing errors due to trouble during scanning. It was

【0070】次に、この装置において行なった記録、再
生、消去の実験について述べる。
Next, the recording, reproducing and erasing experiments carried out in this apparatus will be described.

【0071】検出電流をモニターしながら、プローブ電
極2と記録媒体1との距離を図8のa領域で示す状態ま
で接近させ、この状態でxyz微動装置5、xyz粗動
装置6の制御回路8、9の出力を保持し、ON状態を生
じる閾値電圧VthON以上の電圧である図6に示した
波形を持つ三角波パルス電圧をプローブ電極2とAu電
極102との間に印加した後、再び100mVのバイア
スを印加して測定したところ、8μA程度の電流が流
れ、ON状態となったことを示した。
While the detection current is being monitored, the distance between the probe electrode 2 and the recording medium 1 is brought close to the state shown in area a of FIG. 8, and in this state the control circuit 8 of the xyz fine movement device 5 and the xyz coarse movement device 6 is moved. , 9 are held and a triangular wave pulse voltage having a waveform shown in FIG. 6, which is a voltage equal to or higher than the threshold voltage VthON for generating the ON state, is applied between the probe electrode 2 and the Au electrode 102, and then 100 mV is applied again. When a bias was applied and measurement was performed, a current of about 8 μA flowed, indicating that the device was in the ON state.

【0072】次に、ON状態からOFF状態へ変化する
閾値電圧VthOFF以上の電圧で図7に示した波形を
持つ三角波パルス電圧を印加した後、再び100mVの
バイアスを印加したところ、電流値1nA程度で、OF
F状態に戻ることが確認された。
Next, after applying the triangular wave pulse voltage having the waveform shown in FIG. 7 at a voltage equal to or higher than the threshold voltage VthOFF which changes from the ON state to the OFF state, when a bias of 100 mV is applied again, the current value is about 1 nA. And OF
It was confirmed to return to the F state.

【0073】次に、前記と同様にプローブ電極2と記録
媒体1との距離を図8のa領域で示される距離まで接近
させた状態でxyz微動装置5のy、z軸を固定し、x
軸方向のみに駆動して、電流をモニターしたところ、電
流値はほぼ1nAの一定値を示した。次に、x軸方向の
みを駆動しながら、10nm間隔に図6の波形を有する
閾値電圧VthON以上の三角波パルス電圧をプローブ
電極2とAu電極102の間に印加した後、バイアス1
00mV一定下で、再び、x軸方向のみの駆動を繰返
し、プローブ電極2とAu電極102の間を流れる電流
を測定したところ、10nm周期で4桁程度に変化する
電流が観測され、ON状態が周期的に書き込まれたこと
が確認された。さらに、ON状態とOFF状態とでの電
流の比もほぼ一定値を保持していた。
Next, in the same manner as described above, the y and z axes of the xyz fine movement device 5 are fixed with the distance between the probe electrode 2 and the recording medium 1 approached to the distance shown by the area a in FIG.
When it was driven only in the axial direction and the current was monitored, the current value showed a constant value of approximately 1 nA. Next, while driving only in the x-axis direction, a triangular wave pulse voltage equal to or higher than the threshold voltage VthON having the waveform of FIG. 6 is applied at intervals of 10 nm between the probe electrode 2 and the Au electrode 102, and then the bias 1 is applied.
When the current flowing between the probe electrode 2 and the Au electrode 102 was measured again by repeatedly driving only in the x-axis direction at a constant value of 00 mV, a current that changed by about 4 digits in a 10 nm cycle was observed, and the ON state was It was confirmed that the data was written periodically. Further, the ratio of the current in the ON state and the current in the OFF state also kept a substantially constant value.

【0074】また、上記のON状態が周期的に書き込ま
れた領域を再びx軸駆動のみによって走査し、任意のO
N状態領域上でxyz微動装置5を停止させ、この位置
を保持した状態で、図7の波形を有する閾値電圧Vth
OFF以上の三角波パルス電圧を印加した。x軸方向の
みの走査を繰返し、電流を測定したところ、パルスを印
加した領域のON状態が消去され、1nA程度の電流を
示すOFF状態に戻っていることが確認された。この任
意のビット消去同様、プローブ電極2とAu電極の間の
電圧を閾値VthOFF以上に設定して、記録領域上を
走査し、その後、電流測定をしたところ、電流値は1n
A程度でほぼ一定値を示し、10nm周期で記録された
ON状態が全て消去されOFF状態となったことが確認
された。
Further, the area in which the ON state is periodically written is scanned again only by the x-axis drive, and an arbitrary O
In the state in which the xyz fine movement device 5 is stopped on the N state region and this position is held, the threshold voltage Vth having the waveform of FIG.
A triangular wave pulse voltage of OFF or more was applied. When the current was measured by repeating scanning only in the x-axis direction, it was confirmed that the ON state of the region to which the pulse was applied was erased and the state returned to the OFF state showing a current of about 1 nA. Similar to this arbitrary bit erasing, the voltage between the probe electrode 2 and the Au electrode is set to the threshold value VthOFF or more, the recording area is scanned, and then the current is measured.
It was confirmed that the value was almost constant at about A and all the ON states recorded in the 10 nm cycle were erased and turned to the OFF state.

【0075】続いて、xyz微動装置5を制御し、1n
mから1μmの間の種々のピッチで長さ1μmのストラ
イプを上記の方法で書き込み、分解能を測定したとこ
ろ、3nm以上のピッチでは常に4桁程度の電流変化が
書き込みピッチと同じピッチで確認されたが、3nm未
満のピッチでは電流量の変化が次第に小さくなった。
Subsequently, the xyz fine movement device 5 is controlled to 1n.
When a stripe having a length of 1 μm was written at various pitches between m and 1 μm by the above method and the resolution was measured, a current change of about 4 digits was always confirmed at the same pitch as the write pitch at a pitch of 3 nm or more. However, when the pitch was less than 3 nm, the change in the amount of current gradually decreased.

【0076】さらに、上記実験の間プローブ電極による
記録媒体表面の変形やプローブ電極走査中のエラーはな
かった。
Further, during the above experiment, there was no deformation of the surface of the recording medium by the probe electrode and no error during scanning of the probe electrode.

【0077】(実施例3)次に、実施例2で用いた片持
ち梁の形成方法およびプローブ電極の形成方法によって
1辺のSi基板上に長さ100μm、幅20μm、厚さ
1μmのSiO2の片持ち梁を複数個形成し、それぞれ
の片持ち梁の先端にプローブ電極を設けた。
(Embodiment 3) Next, according to the method of forming the cantilever and the method of forming the probe electrode used in Embodiment 2, SiO 2 having a length of 100 μm, a width of 20 μm and a thickness of 1 μm is formed on the Si substrate of one side. A plurality of cantilevers were formed, and a probe electrode was provided at the tip of each cantilever.

【0078】図5に示すように、片持ち梁が形成された
Si基板4を支持台13に固定した。支持台13は少な
くとも3個の圧電素子14を介してベース7に取り付け
られている。これら圧電素子14はマイクロコンピュー
タ11によって制御された圧電素子制御回路12によっ
て個々に駆動される。また、電圧印加および電流検知回
路10によって、個々のプローブ電極2に電圧が印加さ
れ、個々のプローブ電極2と記録媒体1の間に流れる電
流がそれぞれ別個に検知される。
As shown in FIG. 5, the Si substrate 4 on which the cantilever was formed was fixed to the support base 13. The support 13 is attached to the base 7 via at least three piezoelectric elements 14. These piezoelectric elements 14 are individually driven by the piezoelectric element control circuit 12 controlled by the microcomputer 11. Further, the voltage application and current detection circuit 10 applies a voltage to each probe electrode 2 and individually detects the current flowing between each probe electrode 2 and the recording medium 1.

【0079】この他の構成は、実施例1と同様である。The other structure is similar to that of the first embodiment.

【0080】記録媒体は、記録層を次のようにした点を
除き、実施例1と同様とした。
The recording medium was the same as in Example 1 except that the recording layer was as follows.

【0081】すなわち、実施例1と同様にして平滑電極
基板および密着層を形成した。
That is, a smooth electrode substrate and an adhesion layer were formed in the same manner as in Example 1.

【0082】次に、(2)式で表されるポリアミド酸と
N,N−ジメチルオクタデシルアミンをそれぞれ単量体
換算濃度1×10-3Mにジメチルアセトアミド(DMA
C)で溶解した溶液を1:2(v/v)に混合して、ポ
リアミド酸アミン塩溶液を調製した。
Next, the polyamic acid represented by the formula (2) and N, N-dimethyloctadecylamine were each added to dimethylacetamide (DMA) at a monomer conversion concentration of 1 × 10 −3 M.
The solution dissolved in C) was mixed 1: 2 (v / v) to prepare a polyamic acid amine salt solution.

【0083】[0083]

【化2】 この溶液を用いて、実施例1と同様にして6層のポリア
ミド酸アミン塩の単分子累積膜を形成した。
[Chemical 2] Using this solution, a monolayer cumulative film of a polyamic acid amine salt of 6 layers was formed in the same manner as in Example 1.

【0084】次に、その基板を300℃で10分間加熱
焼成して、ポリイミド膜の記録層を形成した。
Next, the substrate was heated and baked at 300 ° C. for 10 minutes to form a recording layer of a polyimide film.

【0085】このようにして形成した記録媒体を、AF
Mを用いて1×10-7Nの荷重をかけて走査したとこ
ろ、記録媒体表面の変形は認められなかった。
The recording medium formed in this way was recorded with AF
When M was used for scanning with a load of 1 × 10 −7 N, no deformation of the surface of the recording medium was observed.

【0086】続いて、その記録媒体1をxyz微動装置
5を駆動し、プローブ電極2とAu電極102の間にバ
イアス100mVを印加した状態で両者を接近させた。
この際、圧電素子14を制御して、全プローブ電極が一
様に記録媒体1に接近するように調節し、全プローブを
図8のa領域の状態になるまで接近させた。この状態下
でxyz微動装置5により、媒体1をx方向に移動させ
ながら、各プローブ電極2について実施例1と同様の記
録、再生、消去の操作を行なった。
Then, the recording medium 1 was driven by the xyz fine movement device 5 to bring them close to each other while applying a bias of 100 mV between the probe electrode 2 and the Au electrode 102.
At this time, the piezoelectric element 14 was controlled to adjust all the probe electrodes so as to uniformly approach the recording medium 1, and all the probes were brought close to each other until the state of the area a in FIG. 8 was reached. Under this condition, while the medium 1 was moved in the x direction by the xyz fine movement device 5, the same recording, reproducing, and erasing operations as in Example 1 were performed for each probe electrode 2.

【0087】次に、この装置における実験について述べ
る。上述した接近状態で、xyz微動装置を制御して、
記録媒体xy面内で駆動しながら、個々のプローブ電極
2とAu電極102の間を流れる電流を測定したとこ
ろ、いずれもほぼ1nA程度の電流値を示し、個々のプ
ローブ電極を流れる電流の走査中の変更は極めて小さか
った。
Next, an experiment in this apparatus will be described. In the approaching state described above, controlling the xyz fine movement device,
When the current flowing between each probe electrode 2 and the Au electrode 102 was measured while driving in the xy plane of the recording medium, all showed a current value of about 1 nA, and the current flowing through each probe electrode was being scanned. The change was extremely small.

【0088】続いて、図9を用いて記録動作を説明す
る。上記と同様に記録媒体をxy面内で駆動しながら、
個々のプローブ電極に個別のビット情報(図9(a))
に基づいて図9中の(b)に示すような書き込みパルス
列を生成して、これに加えた。ここで、ビット情報の最
初のビットは個々のビット情報全てについてON状態に
対応するビットとしておいた(図中a−1)。パルス印
加後、再び書き込み時と同じ方法で記録媒体をxy平面
内で駆動して、バイアス100mV印加条件下でプロー
ブ電極2とAu電極102の間を流れる電流を測定した
ところ、4桁程度の電流変化が各プローブ電極に対して
得られ、これらの電流測定値を2値化して得たパルス列
は、各プローブ電極2に加えた個々のビット情報(図9
中の(a))に一致した。
Next, the recording operation will be described with reference to FIG. While driving the recording medium in the xy plane as described above,
Individual bit information for each probe electrode (Fig. 9 (a))
Based on the above, a write pulse train as shown in FIG. 9B was generated and added. Here, the first bit of the bit information is set as a bit corresponding to the ON state for all individual bit information (a-1 in the figure). After applying the pulse, the recording medium was driven again in the xy plane by the same method as that for writing, and the current flowing between the probe electrode 2 and the Au electrode 102 was measured under the condition of applying a bias of 100 mV. The change is obtained for each probe electrode, and the pulse train obtained by binarizing these current measurement values is used to obtain individual bit information (FIG. 9) applied to each probe electrode 2.
It coincided with (a)).

【0089】次に、上で書き込んだ個々の個別ビット情
報に基づいて、図9中の(c)に示すような消去パルス
列を生成した。ここで、全てのビット情報に対して最初
のビットはONのまま消去しないものとしておく。書き
込み時と同じ方法で記録媒体をxy平面内で駆動して、
電流値を測定し、最初のビット、すなわち最初に電流値
が4桁程度変化した位置で、媒体の駆動を一時停止し
た。このとき、初めに定めたビット情報の条件の通り全
てのプローブ電極2について4桁程度の変化が認められ
た。続いて媒体の駆動を再開し、これに同期させて個々
のプローブ2に対して先に生成した個別の消去パルス列
を印加した。再び、書き込み時と同じ方法で記録媒体1
をxy平面内で駆動して電流を測定したところ、最初の
ビット以外は全てOFF状態、すなわち1nA程度の電
流値を示し、消去が完了したことが確認された。
Next, an erase pulse train as shown in FIG. 9C is generated based on the individual bit information written above. Here, it is assumed that the first bit remains ON for all bit information and is not erased. Drive the recording medium in the xy plane in the same way as when writing,
The current value was measured, and the driving of the medium was temporarily stopped at the first bit, that is, at the position where the current value first changed by about 4 digits. At this time, a change of about 4 digits was observed for all probe electrodes 2 according to the condition of the bit information defined at the beginning. Subsequently, the drive of the medium was restarted, and the individual erase pulse trains previously generated were applied to the individual probes 2 in synchronization with this. Again, the recording medium 1 is recorded in the same manner as when writing.
Was driven in the xy plane to measure the current, and all except the first bit were in the OFF state, that is, the current value was about 1 nA, and it was confirmed that the erasing was completed.

【0090】ここで使用した消去パルスに代えて、書き
込みに用いたビット情報のうち、最初のビットを除く任
意のビットを選んで消去パルス列(図9中の(d))を
生成し、前述の手法と同様にして消去実験を行なったと
ころ、選択したビットのみの消去が確認できた。
Instead of the erase pulse used here, of the bit information used for writing, any bit except the first bit is selected to generate the erase pulse train ((d) in FIG. 9), and When an erase experiment was performed in the same manner as the method, it was confirmed that only selected bits were erased.

【0091】さらに、本実施例においても、プローブ電
極による記録媒体表面の変形やプローブ電極の急激な位
置の変動はなく、プローブ電極走査中のエラーはなかっ
た。
Further, also in this embodiment, there was no deformation of the surface of the recording medium by the probe electrode or sudden change of the position of the probe electrode, and there was no error during scanning of the probe electrode.

【0092】(実施例4)本実施例では、基板を3−メ
ルカプトプロピルトリエトキシシランのエタノール溶液
(濃度1mM)中に浸漬して単分子吸着層を形成し、実
施例1と同様にして6層のポリアミド酸アミン塩の単分
子累積膜を形成し、300℃で10分間加熱焼成を行な
って密着層を形成した以外は、実施例1と同様にして記
録媒体を形成し、実施例1と同様の記録、再生、消去を
行なったところ、同様の良好な結果が得られた。
Example 4 In this example, the substrate was immersed in an ethanol solution of 3-mercaptopropyltriethoxysilane (concentration 1 mM) to form a monomolecular adsorption layer. A recording medium was formed in the same manner as in Example 1 except that a monomolecular accumulating film of a polyamic acid amine salt of the layer was formed and heated and baked at 300 ° C. for 10 minutes to form an adhesion layer. When the same recording, reproduction and erasing were performed, the same good result was obtained.

【0093】また、本実施例においても、プローブ電極
による記録媒体表面の変形やプローブ電極走査中のエラ
ーはなかった。
Also in this embodiment, there was no deformation of the surface of the recording medium due to the probe electrode and no error during scanning of the probe electrode.

【0094】(比較例1)実施例1と同様に平滑基板を
形成した後、密着層形成操作を行なわずに、実施例1と
同様に平滑基板上にポリイミドLB膜の記録層を形成し
た。この記録媒体を実施例1と同様に密着性の測定を行
なった。その結果、2×10-7Nの荷重での500nm
角内のティップ走査において、3回目の走査で記録層に
ダメージが観察され始め、6回目で膜剥がれが発生し
た。
Comparative Example 1 After forming a smooth substrate in the same manner as in Example 1, a recording layer of polyimide LB film was formed on the smooth substrate in the same manner as in Example 1 without performing the adhesion layer forming operation. The adhesion of this recording medium was measured in the same manner as in Example 1. As a result, 500 nm under a load of 2 × 10 -7 N
In the tip scanning within the corner, damage started to be observed in the recording layer in the third scanning, and film peeling occurred in the sixth scanning.

【0095】[0095]

【発明の効果】本発明により、貴金属からなる電極層と
有機膜からなる記録層との間にSH基およびシロキサン
結合を有する分子からなる密着層を設けることによっ
て、両層の密着性を十分に高めることができる。
According to the present invention, an adhesive layer made of molecules having an SH group and a siloxane bond is provided between an electrode layer made of a noble metal and a recording layer made of an organic film, so that the adhesiveness of both layers can be sufficiently improved. Can be increased.

【0096】その密着性向上により、(1)情報の記録
再生時にプローブが外的ショックなど何らかの原因で記
録層と強く接触してしまった場合などにおいても、従来
に比べて数段高い機械的強度を示す記録媒体を提供する
ことができ、従って(2)記録媒体とプローブ電極が近
接した情報処理装置で、プローブ電極の走査によって、
記録媒体表面の変形や破壊が生じる危険を回避すること
ができる。
Due to the improved adhesion, (1) even when the probe comes into strong contact with the recording layer for some reason such as an external shock during recording / reproducing of information, the mechanical strength is much higher than that of the conventional one. It is possible to provide a recording medium exhibiting the following: (2) In an information processing device in which the recording medium and the probe electrode are in close proximity,
It is possible to avoid the risk of deformation or destruction of the surface of the recording medium.

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

【図1】本発明の記録媒体の層構成を示す模式的断面図
である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a layer structure of a recording medium of the present invention.

【図2】本発明の記録媒体の製造過程の1例を示す断面
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a manufacturing process of the recording medium of the present invention.

【図3】実施例1のSTMを応用した情報処理装置の構
成を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of an information processing apparatus to which the STM of Example 1 is applied.

【図4】実施例2の情報処理装置の構成を簡略に示す模
式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration of an information processing device according to a second exemplary embodiment.

【図5】実施例3の情報記録処理装置の構成を簡略に示
す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a configuration of an information recording processing device according to a third embodiment.

【図6】記録用のパルス電圧波形を示す波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram showing a pulse voltage waveform for recording.

【図7】消去用のパルス電圧波形を示す波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram showing a pulse voltage waveform for erasing.

【図8】プローブ電極・記録媒体間の距離と、両者間に
流れる電流および両者間に働く力の関係を示すグラフで
ある。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the distance between the probe electrode and the recording medium, the current flowing between them, and the force acting between them.

【図9】実施例3の実験で、1つのプローブ電極に与え
られたビット情報、記録層パルス列、消去パルス列を示
す波形図である。
FIG. 9 is a waveform diagram showing bit information, a recording layer pulse train, and an erase pulse train given to one probe electrode in the experiment of Example 3.

【図10】本発明の記録媒体を金属電極で挟持したMI
M素子の模式的斜視図である。
FIG. 10: MI in which the recording medium of the present invention is sandwiched between metal electrodes
It is a schematic perspective view of an M element.

【図11】図10の素子で得られる電流電圧特性を示す
グラフである。
11 is a graph showing current-voltage characteristics obtained with the device of FIG.

【図12】図10の素子で得られるメモリー効果を表す
電流電圧特性を示すグラフである。
12 is a graph showing current-voltage characteristics showing the memory effect obtained by the device of FIG.

【図13】本発明の記録媒体表面上の、プローブ電極走
査パターンとトラックおよび記録ビットとの位置関係の
1例を示す模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of the positional relationship between the probe electrode scanning pattern and the tracks and recording bits on the surface of the recording medium of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 記録媒体 2 プローブ電極 3 片持ち梁 4 片持ち梁の支持体 5 xyz微動装置 6 xyz粗動装置 7 ベース 8 xyz微動装置の制御回路 9 xyz粗動装置の制御回路 10 電圧印加および電流検知回路 11 マイクロコンピュータ 12 圧電素子の制御回路 13 支持台 14 圧電素子 72 単分子累積膜 73、74 金属電極 101 基板 102 電極層 103 記録層 104 トラック 105 密着層 201 Si結晶 202 導電層 203 支持体 204 Z軸リニアアクチュエータ 205 X軸リニアアクチュエータ 206 Y軸リニアアクチュエータ 207 XYステージ 301 増幅器 302 対数圧縮器 303 低域通過フィルター 304 誤差増幅器 305 ドライバー 306 ステージ駆動回路 307 高域通過フィルタ 308 パルス電源 309 サーボ回路 501 走査パターン 502 データビット 1 recording medium 2 probe electrode 3 cantilever 4 cantilever support 5 xyz fine movement device 6 xyz coarse movement device 7 base 8 xyz fine movement device control circuit 9 xyz coarse movement device control circuit 10 voltage application and current detection circuit 11 Microcomputer 12 Control Circuit of Piezoelectric Element 13 Support 14 Piezoelectric Element 72 Monomolecular Accumulation Film 73, 74 Metal Electrode 101 Substrate 102 Electrode Layer 103 Recording Layer 104 Track 105 Adhesion Layer 201 Si Crystal 202 Conductive Layer 203 Support 204 Z Axis Linear actuator 205 X-axis linear actuator 206 Y-axis linear actuator 207 XY stage 301 Amplifier 302 Logarithmic compressor 303 Low pass filter 304 Error amplifier 305 Driver 306 Stage drive circuit 307 High pass filter 308 Scan power supply 309 servo circuit 501 scan pattern 502 data bits

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも電極層と記録層が積層されて
成る記録媒体において、電極層と記録層とが、チオール
基およびシロキサン結合を有する分子を有してなる密着
層を介して積層されていることを特徴とする記録媒体。
1. A recording medium in which at least an electrode layer and a recording layer are laminated, wherein the electrode layer and the recording layer are laminated via an adhesion layer containing a molecule having a thiol group and a siloxane bond. A recording medium characterized by the above.
【請求項2】 電極層が金から成る請求項1記載の記録
媒体。
2. The recording medium according to claim 1, wherein the electrode layer is made of gold.
【請求項3】 記録層の厚さが100Å以下である請求
項1記載の記録媒体。
3. The recording medium according to claim 1, wherein the recording layer has a thickness of 100 Å or less.
【請求項4】 記録層がポリイミド膜である請求項1な
いし3のいずれか1項に記載の記録媒体。
4. The recording medium according to claim 1, wherein the recording layer is a polyimide film.
【請求項5】 ポリイミド膜が、ラングミュア−ブロジ
ェット法によって得られたポリアミド酸アミン塩の単分
子膜をイミド化して形成されたものである請求項4記載
の記録媒体。
5. The recording medium according to claim 4, wherein the polyimide film is formed by imidizing a monomolecular film of a polyamic acid amine salt obtained by the Langmuir-Blodgett method.
【請求項6】 ポリイミド膜が、ラングミュア−ブロジ
ェット法によって得られたポリアミド酸アミン塩の単分
子累積膜をイミド化して形成されたものである請求項4
記載の記録媒体。
6. The polyimide film is formed by imidizing a monomolecular accumulating film of a polyamic acid amine salt obtained by the Langmuir-Blodgett method.
The recording medium described.
【請求項7】 請求項1ないし6のいずれか1項に記載
の記録媒体、該記録媒体と該記録媒体に対向配置された
プローブ電極との間に電圧印加する手段、該記録媒体と
該プローブ電極の間に流れる電流を検知する電流検知手
段、該記録媒体と該プローブ電極との間の距離を設定す
る間隔設定手段、およびプローブ電極走査時に該設定間
隔を一定に保持する間隔保持手段を有する情報処理装
置。
7. The recording medium according to claim 1, means for applying a voltage between the recording medium and a probe electrode arranged to face the recording medium, the recording medium and the probe. Current detection means for detecting a current flowing between the electrodes, interval setting means for setting the distance between the recording medium and the probe electrode, and interval holding means for holding the set interval constant during scanning of the probe electrodes Information processing equipment.
【請求項8】 プローブ電極が複数個あり、該プローブ
電極のそれぞれに間隔保持手段がある請求項7記載の情
報処理装置。
8. The information processing apparatus according to claim 7, wherein there are a plurality of probe electrodes, and each of the probe electrodes has a space holding means.
【請求項9】 間隔保持手段が、記録媒体とプローブ電
極との間の原子間力を検出して該検出値に基づいて該プ
ローブ電極を動かす手段である請求項7または8記載の
情報処理装置。
9. The information processing apparatus according to claim 7, wherein the space maintaining means is means for detecting an atomic force between the recording medium and the probe electrode and moving the probe electrode based on the detected value. .
【請求項10】 間隔保持手段が、記録媒体とプローブ
電極との間の斥力によって撓む該プローブ電極を支持す
る弾性支持体である請求項7または8記載の情報処理装
置。
10. The information processing apparatus according to claim 7, wherein the space holding means is an elastic support body that supports the probe electrode that is bent by the repulsive force between the recording medium and the probe electrode.
【請求項11】 請求項7ないし10のいずれか1項に
記載の情報処理装置を用い、間隔設定手段によって記録
媒体とプローブ電極の間の距離をトンネル電流が流れ得
る距離とし、間隔保持手段によって該距離を保持しなが
ら、該記録媒体と該プローブ電極の間に流れるトンネル
電流を検出して、該記録媒体の電気特性を検出すること
によって再生を行なう情報再生方法。
11. The information processing apparatus according to claim 7, wherein the distance between the recording medium and the probe electrode is set to a distance at which a tunnel current can flow by the distance setting means, and the distance maintaining means is used. An information reproducing method for performing reproduction by detecting a tunnel current flowing between the recording medium and the probe electrode while maintaining the distance, and detecting an electric characteristic of the recording medium.
【請求項12】 請求項7ないし10のいずれか1項に
記載の情報処理装置を用い、記録媒体とプローブ電極の
間に電圧を印加して、該記録媒体の電気特性を変化させ
ることによって記録を行なう情報記録方法。
12. The information processing apparatus according to claim 7, wherein a voltage is applied between the recording medium and the probe electrode to change the electric characteristics of the recording medium. The method of recording information.
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