JPH09306046A - Recording and reproducing method and recording and reproducing device - Google Patents

Recording and reproducing method and recording and reproducing device

Info

Publication number
JPH09306046A
JPH09306046A JP14504296A JP14504296A JPH09306046A JP H09306046 A JPH09306046 A JP H09306046A JP 14504296 A JP14504296 A JP 14504296A JP 14504296 A JP14504296 A JP 14504296A JP H09306046 A JPH09306046 A JP H09306046A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
recording
probe
reproducing
recording medium
reproduction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP14504296A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kyoji Yano
亨治 矢野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP14504296A priority Critical patent/JPH09306046A/en
Publication of JPH09306046A publication Critical patent/JPH09306046A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform a reproduction at high speed by using a probe for recording and a prove for reproduction whose tip forms are different, thus improving stability at the reproduction. SOLUTION: Information are recorded by applying a physical action with respect to a recording medium 100 while using the probe for recording 104 arranged by being faced to the medium 100 and changing a physical state or the chemical state. The information are produced by an interactive action with the recording medium 100 while using a probe for reproduction 105 different from the probe for recording 104. Then, tip forms of the probe for recording 104 and the probe for reproduction 105 are differentiated. The different tip forms are made by changing curvatures of the proves. Moreover, the tips of the probe for recording 104 and the probe reproduction 105 are formed with thin films made of particulates and the forming of the thin films is performed by changing particle sizes of particulates.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は走査型顕微鏡探針を
記録媒体に対して相対的に2次元走査させながら記録媒
体に情報を記録し、記録された情報を再生する記録再生
方法および記録再生装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording / reproducing method and a recording / reproducing method for recording information on a recording medium while two-dimensionally scanning a scanning microscope probe relative to the recording medium and reproducing the recorded information. It relates to the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、情報を記録する方法としては、磁
気テープや磁気ディスク等のような磁気的方法、半導体
素子のような電気的方法等が広く一般に用いられてい
る。しかし、情報の大型化にともなって、情報記録の大
容量化への要求が非常に強くなってきている。一方近
年、物質の表面を原子オーダーの分解能で観察できる走
査型トンネル顕微鏡(以下STMという)[G.Bin
nig et al.,PhysicalReview
Letters第49巻57頁(1982)]が開発
され、原子、分子レベルの実空間観察が可能になってき
た。
2. Description of the Related Art At present, as a method of recording information, a magnetic method such as a magnetic tape or a magnetic disk, an electrical method such as a semiconductor element, etc. are widely used. However, with the increase in size of information, the demand for large capacity of information recording has become very strong. On the other hand, in recent years, a scanning tunneling microscope (hereinafter referred to as STM) [G. Bin
nig et al. , Physical Review
Letters, Vol. 49, p. 57 (1982)] has been developed to enable real space observation at the atomic and molecular level.

【0003】走査型トンネル顕微鏡は、トンネル電流を
一定に保つように探針電極と試料の距離を制御しながら
走査し、ぞの時の制御信号から試料表面の電子雲の情
報、試料の形状をサブナノメートルのオーダーで観測す
ることができる。また、物質の表面をやはり高分解能で
観察できる手段として原子間力顕微鏡(以下AFMとい
う)が開発されている。STMあるいはAFM等、試料
表面を探針を用いて2次元走査を行い、そのプローブと
試料表面の相互作用から試料表面の物理情報を観測する
手段は一般に走査型プローブ顕微鏡(以下、これをSP
Mという)といわれ,高分解能の表面観察手段として注
目されている。
The scanning tunneling microscope scans while controlling the distance between the probe electrode and the sample so as to keep the tunnel current constant, and the information of the electron cloud on the sample surface and the sample shape are obtained from the control signal at each time. It can be observed on the order of sub-nanometers. An atomic force microscope (hereinafter referred to as AFM) has been developed as a means for observing the surface of a substance with high resolution. A means for observing physical information of the sample surface from the interaction between the probe and the sample surface, such as STM or AFM, which performs two-dimensional scanning of the sample surface, is generally a scanning probe microscope (hereinafter, SP
It is called M), and is attracting attention as a high-resolution surface observation method.

【0004】そこでこれらSPMの原理を応用すれば、
十分に原子オーダー(サブナノメートルオーダー)での
高密度に記録再生を行うことが可能である。例えば、米
国特許第4,575,822号明細書にはSTMを用い
て高密度に記録を行う方法が開示されている。また、特
開昭63−161552号公報、特開昭63−1615
53号公報にはSTM技術を用いて絶縁膜に電圧を印加
して絶縁膜の導電率の変化を発生させることにより、記
録を行う技術が開示されている。
Therefore, if these principles of SPM are applied,
It is possible to perform recording / reproducing at a high density sufficiently on the atomic order (sub-nanometer order). For example, U.S. Pat. No. 4,575,822 discloses a method of recording at high density using STM. In addition, JP-A-63-161552 and JP-A-63-1615.
JP-A-53-53 discloses a technique for recording by applying a voltage to the insulating film by using the STM technique to cause a change in the conductivity of the insulating film.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
SPMの技術を用いて記録再生を行おうとするとき、再
生信号の強度が十分でないために、再生のために必要な
時間が長くなったり、S/Nが弱く誤った再生をする可
能性がある。また、トラッキングに要する時間が長くな
り、やはり再生のために必要な時間が長くなったりする
可能性がある。そこで本発明は、上記課題を解決するた
め、SPMの技術を用いた記録再生において、再生時に
おける安定性を向上させ、再生を高速に行うことのでき
る記録再生方法および記録再生装置を提供することを目
的としている。
However, when recording / reproducing is performed by using the SPM technique as described above, the time required for reproduction becomes long because the intensity of the reproduced signal is not sufficient. There is a possibility that the S / N is weak and erroneous reproduction is performed. Further, the time required for tracking becomes long, and the time required for reproduction may also become long. Therefore, in order to solve the above problems, the present invention provides a recording / reproducing method and a recording / reproducing apparatus capable of improving stability at the time of reproduction and performing high-speed reproduction in recording / reproduction using the SPM technique. It is an object.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、記録再生方法および記録再生装置をつぎの
ように構成したものである。すなわち、本発明の記録再
生方法は、記録媒体と前記記録媒体に対向して配置され
た記録用探針を用い前記記録媒体に対して物理作用を印
加して前記記録媒体の物理的状態または化学的状態を変
化させることにより情報を記録すると共に、前記記録媒
体に対向して配置された前記記録用探針とは別の再生用
探針を用い前記記録媒体との相互作用により前記記録媒
体に記録された情報を再生する記録再生方法であって、
前記記録再生がそれぞれ異なる先端形状の記録用探針と
再生用探針とによって行われることを特徴としている。
また、本発明の記録再生装置は、記録媒体と前記記録媒
体に対向して配置された記録用探針と、前記記録媒体に
対向して配置された前記記録用探針とは別の再生用探針
と、前記記録媒体に対して前記記録用探針により物理作
用を印加する物理作用印加手段と、前記記録媒体と前記
再生用探針との間に働く相互作用を検出する相互作用検
出手段と、前記探針と前記記録媒体との相対的位置を移
動する探針位置移動手段とを具備した記録再生装置であ
って、前記記録用探針と前記再生用探針とが、それぞれ
異なる先端形状を有していることを特徴としている。そ
して、本発明においては、その異なる先端形状は、探針
先端の曲率を変化させるという手段によることができ、
それを記録用探針および再生用探針の先端を微粒子から
なる薄膜で形成し、該微粒子の粒径を変えることにより
行うことができる。その際、その曲率を、記録用探針先
端の曲率より前記再生用探針先端の曲率の方を大きくす
ることが、より好ましい。
In order to solve the above problems, the present invention has a recording / reproducing method and a recording / reproducing apparatus configured as follows. That is, in the recording / reproducing method of the present invention, a physical action or a chemical state of the recording medium is applied by applying a physical action to the recording medium by using the recording medium and the recording probe arranged to face the recording medium. Information is recorded by changing the target state, and a reproducing probe different from the recording probe arranged facing the recording medium is used to cause the recording medium to interact with the recording medium. A recording / reproducing method for reproducing recorded information,
The recording / reproducing is performed by a recording probe and a reproducing probe having different tip shapes.
Further, the recording / reproducing apparatus of the present invention comprises a recording medium, a recording probe arranged to face the recording medium, and a recording probe arranged to face the recording medium. A probe, a physical action applying means for applying a physical action to the recording medium by the recording probe, and an interaction detecting means for detecting an interaction acting between the recording medium and the reproducing probe. And a probe position moving means for moving the relative position of the probe and the recording medium, wherein the recording probe and the reproducing probe have different tips. It is characterized by having a shape. In the present invention, the different tip shape can be achieved by changing the curvature of the tip of the probe.
This can be performed by forming the tips of the recording probe and the reproducing probe with a thin film of fine particles and changing the particle size of the fine particles. At that time, it is more preferable that the curvature of the tip of the reproducing probe is larger than that of the tip of the recording probe.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明の記録再生方法は、上記し
た構成を備えるものであるが、そこにおいて、記録媒体
は電気的状態、磁気的状態、光学的状態、化学構造、表
面構造等が変化することにより情報が記録される媒体に
より構成され、その記録用探針は前記記録媒体に対して
接近あるいは接触した状態で物理作用を施し、記録媒体
に情報を記録するものである。ここでいう物理作用とは
電圧、電流、磁気、光、力等が挙げられる。再生用探針
は前記記録媒体と接近あるいは接触した状態で、前記記
録媒体と相互作用を発生し、この相互作用に基き記録媒
体に記録された記録情報を再生する。ここで、前記記録
媒体と前記再生用探針の間に発生する相互作用とは、原
子間力、分子間力、電流、電磁気力、磁力等である。な
お、本発明において記録用探針の先端とは記録用探針に
おいて記録媒体に対して物理作用を印加するときに有効
となる部分をいう。また、再生用探針の先端とは再生時
に再生用探針と記録媒体との間に働く相互作用が発生す
る部分をいう。本発明においては記録用探針と、再生用
探針の先端は異なっており、例えば再生のための相互作
用の発生に適した形状をしている。ここでいう形状は例
えば先端の曲率半径などがあげられる。本発明による記
録再生方法においては、記録用探針により記録媒体に物
理作用を施すことにより、記録媒体の物理的状態を変化
させる。この物理的状態の変化が発生した場所を記録ビ
ットとすることにより情報を記録する。次に再生用探針
により、記録媒体との間発生する相互作用を検出する。
記録ビットが形成された場所では相互作用の大きさが異
なることから記録された記録ビットを検出し、情報を再
生する。本発明では再生用探針の形状が再生のために最
適化されており、再生を高速化、安定性の向上をはかる
ことができる。前記記録用探針先端の曲率半径より前記
再生用探針先端の曲率半径の方を大きくすることにより
再生時に記録媒体と相互作用を発生させる再生用探針側
の体積、面積が大きくなり、結果として再生時のS/N
が向上し、再生時の安定性を向上させたり、再生速度を
向上させたりすることが可能となる。また、再生時に記
録媒体に存在する記録ビットと相互作用を発生できる位
置の許容範囲が広くなり、結果としてトラッキングをか
けやすくなるために、再生速度を速くすることができ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The recording / reproducing method of the present invention has the above-mentioned structure, in which the recording medium has an electrical state, a magnetic state, an optical state, a chemical structure, a surface structure and the like. The recording probe is configured by a medium in which information is recorded by being changed, and the recording probe performs a physical action in a state of approaching or in contact with the recording medium to record the information in the recording medium. The physical action mentioned here includes voltage, current, magnetism, light, force and the like. The reproducing probe interacts with the recording medium in a state of approaching or in contact with the recording medium, and reproduces the recorded information recorded on the recording medium based on the interaction. Here, the interaction generated between the recording medium and the reproducing probe is an atomic force, an intermolecular force, an electric current, an electromagnetic force, a magnetic force, or the like. In the present invention, the tip of the recording probe refers to a portion of the recording probe that is effective when a physical action is applied to the recording medium. Further, the tip of the reproducing probe means a portion where an interaction that acts between the reproducing probe and the recording medium occurs during reproduction. In the present invention, the tip of the recording probe and the tip of the reproducing probe are different from each other, and have, for example, a shape suitable for generating an interaction for reproduction. Examples of the shape here include the radius of curvature of the tip. In the recording / reproducing method according to the present invention, a physical action of the recording medium is applied to the recording medium to change the physical state of the recording medium. Information is recorded by setting a recording bit at a place where the change in the physical state occurs. Next, the interaction between the recording medium and the recording medium is detected by the reproducing probe.
Since the magnitude of the interaction is different at the place where the recording bit is formed, the recorded recording bit is detected and the information is reproduced. In the present invention, the shape of the reproducing probe is optimized for reproduction, so that reproduction can be speeded up and stability can be improved. By increasing the radius of curvature of the tip of the reproducing probe to be larger than the radius of curvature of the tip of the recording probe, the volume and area of the reproducing probe that interacts with the recording medium at the time of reproduction are increased. As S / N during playback
It is possible to improve the stability at the time of reproduction and to improve the reproduction speed. Further, since the allowable range of the position where the interaction with the recording bit existing on the recording medium can be generated at the time of reproduction is widened and as a result, tracking is easily performed, the reproduction speed can be increased.

【0008】また、本発明の記録再生装置は上記した構
成を備えるものであるが、そこでの記録媒体、記録用探
針、再生用探針は、上記記録再生方法で説明したとおり
である。本発明の装置の物理作用印加手段は、記録用探
針により記録媒体に対して印加する物理作用を発生させ
るもので電源、磁石、光源等である。また、相互作用検
出手段は再生用探針と記録媒体との間に発生する相互作
用を検出するもので、例えば、電流アンプ、フォトダイ
オード等の光検出器などである。また再生用探針が弾性
体により支持されている場合、この弾性体の変形を検出
する手段により記録媒体との間に働く相互作用を検出す
る手段となる。さらにこの場合再生用探針に磁性体を用
いることにより磁気を検出することが可能となる。ま
た、プローブ位置移動手段は、探針先端を記録または再
生時に所望の位置に移動させるものであり、例えばピエ
ゾ素子や、ステッピングモータ等がある。なお、探針か
ら記録媒体に力を印加する場合はこのプローブ位置移動
手段が前記物理作用印加手段を兼ね備えることができ
る。すなわち、プローブ位置移動手段によりプローブを
記録媒体に押し付けるように接近させることにより前記
探針が記録媒体に力を加えることができるようになる。
本発明の記録再生装置においても上記記録再生方法と同
様に、記録用探針と、再生用探針の先端は異なってお
り、例えば再生のための相互作用の発生に適した形状を
している。ここでいう形状は、例えば先端の曲率半径な
どがあげられる。
The recording / reproducing apparatus of the present invention has the above-mentioned structure, and the recording medium, the recording probe, and the reproducing probe therein are as described in the recording / reproducing method. The physical action applying means of the apparatus of the present invention generates a physical action applied to the recording medium by the recording probe, and is a power source, a magnet, a light source, or the like. The interaction detecting means detects an interaction occurring between the reproducing probe and the recording medium, and is, for example, a current amplifier, a photodetector such as a photodiode, or the like. Further, when the reproducing probe is supported by the elastic body, the means for detecting the deformation of the elastic body serves as means for detecting the interaction acting with the recording medium. Further, in this case, it is possible to detect magnetism by using a magnetic material for the reproducing probe. The probe position moving means moves the tip of the probe to a desired position at the time of recording or reproducing, and may be, for example, a piezo element or a stepping motor. When applying a force from the probe to the recording medium, the probe position moving means can also serve as the physical action applying means. That is, the probe can be applied to the recording medium by bringing the probe closer to the recording medium by pressing the probe with the probe position moving means.
Also in the recording / reproducing apparatus of the present invention, similarly to the recording / reproducing method, the tips of the recording probe and the reproducing probe are different from each other, and for example, they have a shape suitable for generating interaction for reproduction. . Examples of the shape here include the radius of curvature of the tip.

【0009】本発明による記録再生方法においては、物
理作用印加手段により発生した物理作用が記録用探針に
より記録媒体に印加することにより、記録媒体の物理的
状態を変化させる。この物理的状態の変化が発生した場
所を記録ビットとすることにより情報を記録する。次に
再生用探針により、記録媒体との間発生する相互作用を
相互作用検出手段が検出する。記録ビットが形成された
場所では相互作用の大きさが異なることから記録された
記録ビットを検出し、情報を再生する。本発明では再生
用探針の形状が再生のために最適化されており、再生を
高速化、安定性の向上をはかることができる。前記記録
用探針先端の曲率半径より前記再生用探針先端の曲率半
径の方が大きくすることにより再生時に記録媒体と相互
作用を発生させる再生用探針側の体積、面積が大きくな
り、結果として再生時のS/Nが向上し、再生時の安定
性を向上させたり、再生速度を向上させたりすることが
可能となる。また、再生時に記録媒体に存在する記録ビ
ットと相互作用を発生できる位置の許容範囲が広くな
り、結果としてトラッキングをかけやすくなるために、
再生速度を速くすることができる。
In the recording / reproducing method according to the present invention, the physical action generated by the physical action applying means is applied to the recording medium by the recording probe to change the physical state of the recording medium. Information is recorded by setting a recording bit at a place where the change in the physical state occurs. Next, the interaction detection means detects the interaction with the recording medium by the reproducing probe. Since the magnitude of the interaction is different at the place where the recording bit is formed, the recorded recording bit is detected and the information is reproduced. In the present invention, the shape of the reproducing probe is optimized for reproduction, so that reproduction can be speeded up and stability can be improved. By making the radius of curvature of the tip of the reproducing probe larger than the radius of curvature of the tip of the recording probe, the volume and area of the reproducing probe side that interacts with the recording medium at the time of reproducing becomes large, and the result As a result, the S / N ratio at the time of reproduction is improved, the stability at the time of reproduction can be improved, and the reproduction speed can be improved. In addition, since the allowable range of the position that can interact with the recording bit existing on the recording medium at the time of reproduction is widened, as a result, tracking can be easily applied,
The playback speed can be increased.

【0010】[0010]

【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
図1は本発明を実行するときに用いた記録再生装置であ
る。本記録再生装置は、記録媒体100、記録用探針1
04、再生用探針105、カンチレバー106、カンチ
レバー107、電源108、再生用電流アンプ109、
X−Y方向位置制御回路110、Z方向位置制御回路1
11、記録媒体ステージ駆動機構112、記録媒体ステ
ージ113、マイクロコンピュータ114、で構成され
ている。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 shows a recording / reproducing apparatus used when executing the present invention. The recording / reproducing apparatus includes a recording medium 100 and a recording probe 1.
04, reproducing probe 105, cantilever 106, cantilever 107, power supply 108, reproducing current amplifier 109,
XY direction position control circuit 110, Z direction position control circuit 1
11, a recording medium stage drive mechanism 112, a recording medium stage 113, and a microcomputer 114.

【0011】さらに記録媒体100は、ポリイミド(P
I)LB膜101、Au薄膜102、マイカ基板10
3、から構成されており、記録はポリイミドLB膜10
1の導電性の変化を用いて記録を行う。Au薄膜102
はマイカ103上に高温で真空蒸着したもので、マイカ
103上にエピタキシャルに成長させたものである。
Further, the recording medium 100 is made of polyimide (P
I) LB film 101, Au thin film 102, mica substrate 10
It is composed of 3 and is recorded by a polyimide LB film 10
Recording is performed using a change in conductivity of 1. Au thin film 102
Is vapor-deposited on mica 103 at a high temperature, and is epitaxially grown on mica 103.

【0012】本実施例においては記録用探針104と再
生用探針105を具備しており、各々がカンチレバー1
06、カンチレバー107により支持されている。本実
施例においてカンチレバー106、107は通常の原子
間力顕微鏡で用いるものであり、バネ定数k=0.1N
/mのものを使用した。本実施例において用いた記録用
探針104を図2に示す。また本実施例において用いた
再生用探針105を図3に示す。
In this embodiment, a recording probe 104 and a reproducing probe 105 are provided, each of which is a cantilever 1.
06, supported by the cantilever 107. In this embodiment, the cantilevers 106 and 107 are used in a normal atomic force microscope, and the spring constant k = 0.1N.
/ M was used. The recording probe 104 used in this embodiment is shown in FIG. The reproducing probe 105 used in this embodiment is shown in FIG.

【0013】記録用探針104、再生用探針105は共
にSi製であるがその表面にはスパッタ法によりPt薄
膜201、Pt薄膜202をスパッタ法によりつけてあ
る。Pt薄膜201の粒経は約20nm、Pt薄膜20
2の粒経は約50nmとした。これらPt薄膜201、
202は電源108に接続されている。
The recording probe 104 and the reproducing probe 105 are both made of Si, and a Pt thin film 201 and a Pt thin film 202 are attached to the surface thereof by a sputtering method. The grain diameter of the Pt thin film 201 is about 20 nm,
The grain size of 2 was about 50 nm. These Pt thin films 201,
202 is connected to the power supply 108.

【0014】電源108は、マイクロコンピュータ11
4の指示により、記録時には記録のためのパルス電圧を
記録用プローブ118のPt薄膜201に印加する。ま
た再生時には再生に必要なバイアス電圧を再生用プロー
ブ119のPt薄膜202印加する。再生用電流アンプ
109は再生時に再生用探針105を通して記録媒体1
00のポリイミドLB膜101に流れる電流を検出し、
その値をマイクロコンピュータ114に送る。マイクロ
コンピュータ114はその値に基き、情報を再生する。
The power supply 108 is the microcomputer 11
According to the instruction No. 4, a pulse voltage for recording is applied to the Pt thin film 201 of the recording probe 118 during recording. At the time of reproduction, the bias voltage necessary for reproduction is applied to the Pt thin film 202 of the reproduction probe 119. The reproducing current amplifier 109 passes the reproducing probe 105 through the recording medium 1 during reproduction.
The current flowing through the polyimide LB film 101 of 00 is detected,
The value is sent to the microcomputer 114. The microcomputer 114 reproduces the information based on the value.

【0015】記録媒体ステージ113は記録媒体100
を保持する機構であり、記録媒体ステージ駆動機構11
2は記録媒体ステージ113を図示X−Y方向に移動す
ることにより記録用探針104、再生用探針105と記
録媒体100のX、Y方向の位置を移動させる。X−Y
方向位置制御回路110はマイクロコンピュータ114
からの指令により、記録媒体ステージ駆動機構112の
X−Y方向の位置に関する制御を行う。
The recording medium stage 113 is a recording medium 100.
And a recording medium stage drive mechanism 11
Reference numeral 2 moves the recording medium stage 113 in the X-Y directions in the drawing to move the recording probe 104, the reproducing probe 105 and the positions of the recording medium 100 in the X and Y directions. XY
The direction position control circuit 110 is a microcomputer 114.
The command regarding the position of the recording medium stage drive mechanism 112 in the X-Y directions is performed by the command from the.

【0016】記録用プローブ距離制御機構115はステ
ッピングモータとピエゾ素子から構成され、記録用探針
104を図示z方向に移動させることができる。また、
再生用プローブ距離制御機構116はステッピングモー
タとピエゾ素子から構成され、再生用探針105を図示
z方向に移動させることができる。
The recording probe distance control mechanism 115 comprises a stepping motor and a piezo element, and can move the recording probe 104 in the z direction in the figure. Also,
The reproducing probe distance control mechanism 116 is composed of a stepping motor and a piezo element, and can move the reproducing probe 105 in the z direction in the drawing.

【0017】記録を行うときは、まず、マイクロコンピ
ュータ114がプローブ制御回路117に記録動作を行
うことを示す信号を送る。プローブ制御回路117は記
録用プローブ距離制御機構115に記録用探針104を
記録媒体100に接触させるように、また再生用プロー
ブ距離制御機構116に再生用プローブ119を記録媒
体100から離すように指令する。
When recording, the microcomputer 114 first sends to the probe control circuit 117 a signal indicating that the recording operation is to be performed. The probe control circuit 117 commands the recording probe distance control mechanism 115 to bring the recording probe 104 into contact with the recording medium 100, and instructs the reproducing probe distance control mechanism 116 to separate the reproducing probe 119 from the recording medium 100. To do.

【0018】この指令に従い、記録用プローブ距離制御
機構115は記録用プローブ118を記録媒体100に
接近させ記録用探針104を記録媒体100に接触させ
る。また再生用プローブ距離制御機構116は再生用プ
ローブ119を記録媒体100から離す。
According to this command, the recording probe distance control mechanism 115 brings the recording probe 118 close to the recording medium 100 and brings the recording probe 104 into contact with the recording medium 100. Further, the reproducing probe distance control mechanism 116 separates the reproducing probe 119 from the recording medium 100.

【0019】次にマイクロコンピュータ114がX−Y
方向位置制御回路110にX−Y方向の位置に関する信
号を送り、X−Y方向位置制御回路110からの制御信
号により記録媒体ステージ駆動機構112がX−Y方向
に移動し、記録用探針104先端を記録媒体100表面
の記録を行いたいX−Y方向の位置へ移動する。その次
に、マイクロコンピュータ114の指令により、X−Y
方向位置制御回路110が記録媒体ステージ駆動機構1
12を50Hzでラスター走査を行う。そこで、マイク
ロコンピュータ114の指令により、電源108が記録
用のパルス電圧を発生し、記録用探針104を通して、
PILB膜101に印加する。上記動作により電圧が印
加された部分のPILB膜101は導電性が上昇し、こ
れを記録ビットとする。
Next, the microcomputer 114 makes the XY
A signal relating to the position in the XY direction is sent to the directional position control circuit 110, and the recording medium stage drive mechanism 112 moves in the XY direction by the control signal from the XY direction position control circuit 110, and the recording probe 104. The tip is moved to a position in the XY direction where recording is desired on the surface of the recording medium 100. Then, in response to a command from the microcomputer 114, X-Y
The directional position control circuit 110 includes the recording medium stage drive mechanism 1
12 is raster-scanned at 50 Hz. Then, in response to a command from the microcomputer 114, the power supply 108 generates a recording pulse voltage, and through the recording probe 104,
It is applied to the PILB film 101. By the above operation, the conductivity of the portion of the PILB film 101 to which the voltage is applied rises, and this becomes a recording bit.

【0020】本実施例では、”1”の情報に相当する場
所には記録のための電圧を印加することにより導電率を
上昇させる。また、”0”に相当するところでは記録の
ための電圧を印加することを行わず、導電率を変化させ
ない。再生を行うときは、まず、マイクロコンピュータ
114がプローブ制御回路117に再生動作を行うこと
を示す信号を送る。プローブ制御回路117は記録用プ
ローブ距離制御機構115に記録用探針104を記録媒
体100から離すように、また再生用プローブ距離制御
機構116に再生用プローブ119を記録媒体100に
接触させるように指令する。
In this embodiment, the conductivity is increased by applying a recording voltage to the location corresponding to the information "1". Further, the voltage for recording is not applied at a position corresponding to "0", and the conductivity is not changed. When performing reproduction, first, the microcomputer 114 sends a signal to the probe control circuit 117 indicating that the reproduction operation is to be performed. The probe control circuit 117 commands the recording probe distance control mechanism 115 to separate the recording probe 104 from the recording medium 100, and instructs the reproducing probe distance control mechanism 116 to bring the reproducing probe 119 into contact with the recording medium 100. To do.

【0021】この指令に従い、記録用プローブ距離制御
機構115は記録用プローブ118を記録媒体100か
ら離し、また再生用プローブ距離制御機構116は再生
用プローブ119を記録媒体100に接近させて、再生
用探針105を記録媒体100表面に接触させる。次に
マイクロコンピュータ114がX−Y方向位置制御回路
110にX−Y方向の位置に関する信号を送り、X−Y
方向位置制御回路110からの制御信号により記録媒体
ステージ駆動機構112がX−Y方向に移動し、再生用
プローブ105先端を記録媒体100表面の再生を行い
たいX−Y方向のおおよその位置へ移動する。次にマイ
クロコンピュータ114の指令により電源108が再生
のためのバイアス電圧を発生させ、再生用探針105と
Au薄膜102の間に電圧を印加する。このときPIL
B膜101に流れる電流は再生用電流アンプ109によ
り検出され、その値はマイクロコンピュータ114に送
られる。”1”の情報に相当する場所では導電率が上昇
しているため電流が多く流れ、また”0”に相当すると
ころでは導電率が変化していないため、電流は少なく、
これによりマイクロコンピュータ114は情報”1”
と”0”を再生する。本実施例では、マイクロコンピュ
ータ114の指令により、X−Y方向位置制御回路11
0が記録媒体ステージ駆動機構112に指令して記録ビ
ットをトラッキングしながら記録ビットを次から次へと
再生してゆく。
In accordance with this command, the recording probe distance control mechanism 115 separates the recording probe 118 from the recording medium 100, and the reproducing probe distance control mechanism 116 causes the reproducing probe 119 to approach the recording medium 100 for reproducing. The probe 105 is brought into contact with the surface of the recording medium 100. Next, the microcomputer 114 sends a signal regarding the position in the XY direction to the XY position control circuit 110, and the XY position is controlled.
The recording medium stage drive mechanism 112 moves in the XY direction in response to a control signal from the directional position control circuit 110, and moves the tip of the reproducing probe 105 to an approximate position in the XY direction where the surface of the recording medium 100 is desired to be reproduced. To do. Next, the power supply 108 generates a bias voltage for reproduction according to a command from the microcomputer 114, and a voltage is applied between the reproduction probe 105 and the Au thin film 102. At this time PIL
The current flowing through the B film 101 is detected by the reproducing current amplifier 109, and the value is sent to the microcomputer 114. A large amount of current flows in the place corresponding to the information of "1" because the conductivity increases, and a small amount of current flows in the place corresponding to "0" because the conductivity does not change.
As a result, the microcomputer 114 has the information "1".
And play "0". In this embodiment, the XY direction position control circuit 11 is instructed by a command from the microcomputer 114.
0 commands the recording medium stage drive mechanism 112 to reproduce the recording bits one after another while tracking the recording bits.

【0022】本実施例では記録用探針104の先端の曲
率半径より再生用探針105の曲率半径が大きい。した
がって、再生時に記録媒体と接触する面積も大きくな
り、再生時に流れる電流を大きくすることができる。そ
のため、一つのビットあたりに必要な再生時間を減少す
ることができ、再生速度をあげることが可能となった。
また、再生の電流値を上げることによりS/Nが向上し
読み取り誤り率も抑制することができた。さらに、記録
媒体と接触する面積も大きくなることにより、記録ビッ
トを検出するための再生用探針先端のX−Y方向の位置
の許容範囲が広がる。図4及び図5は再生用探針先端の
曲率半径が小さい場合(粒子が小さい場合)と、曲率半
径が大きい場合(粒子が大きい場合)の記録ビット検出
の様子を示してある。このように、記録ビットを検出す
るための再生用探針先端のX−Y方向の位置の許容範囲
が広がるために、記録ビットのトラッキングが容易とな
り、トラッキングに要する時間が減少し、再生速度を速
くすることができる。
In this embodiment, the radius of curvature of the reproducing probe 105 is larger than the radius of curvature of the tip of the recording probe 104. Therefore, the area in contact with the recording medium at the time of reproduction becomes large, and the current flowing during reproduction can be increased. Therefore, the playback time required for each bit can be reduced and the playback speed can be increased.
Further, the S / N was improved by increasing the reproduction current value, and the read error rate could be suppressed. Further, since the area in contact with the recording medium also becomes large, the allowable range of the position in the XY direction of the tip of the reproducing probe for detecting the recording bit is widened. FIGS. 4 and 5 show how recorded bits are detected when the radius of curvature of the tip of the reproducing probe is small (when the particles are small) and when the radius of curvature is large (when the particles are large). In this way, the permissible range of the position in the XY direction of the tip of the reproducing probe for detecting the recording bit is widened, which facilitates tracking of the recording bit, reduces the time required for tracking, and reduces the reproduction speed. Can be fast.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上のように、本発明は再生用探針の形
状を再生のために最適化することが可能であり、再生の
高速化、再生時における安定性の向上を図ることができ
る。特に記録用探針先端の曲率半径より再生用探針先端
の曲率半径の方を大きくすることにより再生時に記録媒
体と相互作用を発生させる再生用探針側の体積、面積が
大きくなり、結果として再生時のS/Nが向上し、再生
時の安定性を向上させ、また再生速度を向上させること
が可能となる。また、再生時に記録媒体に存在する記録
ビットと相互作用を発生できる位置の許容範囲が広くな
り、これによってトラッキングがかけやすくなり再生速
度を速くすることができる。
As described above, according to the present invention, the shape of the reproducing probe can be optimized for reproduction, and the reproduction speed can be increased and the stability at the time of reproduction can be improved. . In particular, by making the radius of curvature of the tip of the reproducing probe larger than the radius of curvature of the tip of the recording probe, the volume and area on the side of the reproducing probe that interacts with the recording medium at the time of reproducing becomes large. It is possible to improve the S / N ratio during reproduction, improve stability during reproduction, and improve the reproduction speed. In addition, the permissible range of the position where the interaction with the recording bit existing in the recording medium can be generated at the time of reproduction, and thus the tracking can be easily performed and the reproduction speed can be increased.

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

【図1】実施例に用いた記録再生装置の構成を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a recording / reproducing apparatus used in an example.

【図2】実施例で用いた記録用探針を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a recording probe used in Examples.

【図3】実施例で用いた再生用探針を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a reproducing probe used in Examples.

【図4】再生用探針先端の曲率半径が小さい場合(粒子
が小さい場合)の記録ビットを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing recorded bits when the radius of curvature of the tip of the reproducing probe is small (when particles are small).

【図5】曲率半径が大きい場合(粒子が大きい場合)の
記録ビットを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing recorded bits when the radius of curvature is large (when the particles are large).

【符合の説明】[Description of sign]

100:記録媒体 101:ポリイミド(PI)LB膜 102:Au薄膜 103:マイカ基板 104:記録用探針 105:再生用探針 106:カンチレバー 107:カンチレバー 108:電源 109:再生用電流アンプ 110:X−Y方向位置制御回路 112:記録媒体ステージ駆動機構 113:記録媒体ステージ 114:マイクロコンピュータ 115:記録用プローブ距離制御機構 116:再生用プローブ距離制御機構 117:プローブ制御回路 118:記録用プローブ 119:再生用プローブ 201:Pt薄膜 100: recording medium 101: polyimide (PI) LB film 102: Au thin film 103: mica substrate 104: recording probe 105: reproducing probe 106: cantilever 107: cantilever 108: power supply 109: reproducing current amplifier 110: X -Y direction position control circuit 112: recording medium stage drive mechanism 113: recording medium stage 114: microcomputer 115: recording probe distance control mechanism 116: reproduction probe distance control mechanism 117: probe control circuit 118: recording probe 119: Reproduction probe 201: Pt thin film

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】記録媒体と前記記録媒体に対向して配置さ
れた記録用探針を用い前記記録媒体に対して物理作用を
印加して前記記録媒体の物理的状態または化学的状態を
変化させることにより情報を記録すると共に、前記記録
媒体に対向して配置された前記記録用探針とは別の再生
用探針を用い前記記録媒体との相互作用により前記記録
媒体に記録された情報を再生する記録再生方法であっ
て、 前記記録再生がそれぞれ異なる先端形状の記録用探針と
再生用探針とによって行われることを特徴とする記録再
生方法。
1. A recording medium and a recording probe arranged to face the recording medium are used to apply a physical action to the recording medium to change a physical state or a chemical state of the recording medium. Information is recorded thereby, and information recorded on the recording medium is recorded by interaction with the recording medium by using a reproducing probe different from the recording probe arranged facing the recording medium. A recording / reproducing method for reproducing, wherein the recording / reproducing is performed by a recording probe and a reproducing probe having different tip shapes.
【請求項2】前記異なる先端形状が、曲率の変化による
ことを特徴とする請求項1に記載の記録再生方法。
2. The recording / reproducing method according to claim 1, wherein the different tip shape is caused by a change in curvature.
【請求項3】前記曲率の変化が、記録用探針および再生
用探針の先端を微粒子からなる薄膜で形成し、該微粒子
の粒径を変えることによることを特徴とする請求項2に
記載の記録再生方法。
3. The change of the curvature is characterized in that the tips of the recording probe and the reproducing probe are formed of a thin film of fine particles and the particle diameter of the fine particles is changed. Recording and playback method.
【請求項4】前記曲率が、記録用探針先端の曲率より前
記再生用探針先端の曲率の方が大きいことを特徴とする
請求項2または請求項3に記載の記録再生方法。
4. The recording / reproducing method according to claim 2, wherein the curvature of the tip of the reproducing probe is larger than that of the tip of the recording probe.
【請求項5】記録媒体と前記記録媒体に対向して配置さ
れた記録用探針と、前記記録媒体に対向して配置された
前記記録用探針とは別の再生用探針と、前記記録媒体に
対して前記記録用探針により物理作用を印加する物理作
用印加手段と、前記記録媒体と前記再生用探針との間に
働く相互作用を検出する相互作用検出手段と、前記探針
と前記記録媒体との相対的位置を移動する探針位置移動
手段とを具備した記録再生装置であって、 前記記録用探針と前記再生用探針とが、それぞれ異なる
先端形状を有していることを特徴とする記録再生装置。
5. A recording medium, a recording probe arranged to face the recording medium, a reproducing probe different from the recording probe arranged to face the recording medium, and A physical action applying means for applying a physical action to the recording medium by the recording probe; an interaction detecting means for detecting an interaction acting between the recording medium and the reproducing probe; and the probe. And a probe position moving means for moving a relative position between the recording medium and the recording medium, wherein the recording probe and the reproducing probe have different tip shapes. A recording / reproducing device characterized in that
【請求項6】前記異なる先端形状は、曲率の変化により
その形状が異なっていることを特徴とする請求項5に記
載の記録再生装置。
6. The recording / reproducing apparatus according to claim 5, wherein the different tip shapes have different shapes due to changes in curvature.
【請求項7】前記曲率の変化が、記録用探針および再生
用探針の先端を微粒子からなる薄膜で形成し、該微粒子
の粒径を変えることによることを特徴とする請求項6に
記載の記録再生装置。
7. The change in curvature is characterized in that the tips of the recording probe and the reproducing probe are formed of a thin film of fine particles, and the particle diameter of the fine particles is changed. Recording and reproducing device.
【請求項8】前記曲率が、記録用探針先端の曲率より前
記再生用探針先端の曲率の方が大きいことを特徴とする
請求項6または請求項7に記載の記録再生装置。
8. The recording / reproducing apparatus according to claim 6, wherein the curvature of the tip of the reproducing probe is larger than that of the tip of the recording probe.
JP14504296A 1996-05-15 1996-05-15 Recording and reproducing method and recording and reproducing device Pending JPH09306046A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14504296A JPH09306046A (en) 1996-05-15 1996-05-15 Recording and reproducing method and recording and reproducing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14504296A JPH09306046A (en) 1996-05-15 1996-05-15 Recording and reproducing method and recording and reproducing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH09306046A true JPH09306046A (en) 1997-11-28

Family

ID=15376052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14504296A Pending JPH09306046A (en) 1996-05-15 1996-05-15 Recording and reproducing method and recording and reproducing device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH09306046A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0513790B1 (en) Information processing apparatus
JPH0696714A (en) Surface working device and recording device
US6665258B1 (en) Method and apparatus for recording, storing and reproducing information
US5375087A (en) Tunneling-stabilized magnetic reading and recording
US5371727A (en) Scanning tunnel microscopy information processing system with noise detection to correct the tracking mechanism
JP3599440B2 (en) Probe position control mechanism of information processing apparatus, probe position control method, and information processing apparatus
EP0722077B1 (en) Information processing apparatus effecting probe position control with electrostatic forces
KR100623028B1 (en) The Header of Microscope Nano-data-storage packaging Z-axis Operating System using Static Electricity Force
JPH09306046A (en) Recording and reproducing method and recording and reproducing device
JPH09196929A (en) Surface observation apparatus and method, recording apparatus and method, and regeneration apparatus and method
JPH09306048A (en) Method for processing information and device therefor
JP2920915B2 (en) Memory playback device
JPH04355231A (en) Tracking method
CA2031733C (en) Method for forming probe and apparatus therefor
JP3093065B2 (en) Recording / reproducing method and recording / reproducing apparatus
JPH0875761A (en) Scanning probe microscope as well as processing apparatus using the microscope and data-processing apparatus
JPH07110969A (en) Face alignment method, position control mechanism and information processor with the mechanism
JP3217493B2 (en) Information recording / reproducing device
JPH09306049A (en) Recording and reproducing method and device
JP3634392B2 (en) Recording method and recording apparatus
JP2934057B2 (en) Probe unit and information recording and / or reproducing apparatus using the same
JP3044417B2 (en) Information processing device
JP2968613B2 (en) Information playback device
JPH04330653A (en) Information reproducing device and information recording/reproducing device
JP3056900B2 (en) Information recording / reproducing method and apparatus