JPS60229249A - 光情報記憶方法及び光応答装置 - Google Patents

光情報記憶方法及び光応答装置

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JPS60229249A
JPS60229249A JP59230067A JP23006784A JPS60229249A JP S60229249 A JPS60229249 A JP S60229249A JP 59230067 A JP59230067 A JP 59230067A JP 23006784 A JP23006784 A JP 23006784A JP S60229249 A JPS60229249 A JP S60229249A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、相異なるレドックスポテンシャルを有する
種々の電荷移動化合物の混合物や、単一の両性を機電荷
移動化合物を使用して光学装置を構成する、更に詳しく
いえば、こうした有機電荷移動物質を記憶媒体及びスイ
ッチング機構として光システムに応用する方法及び装置
に関する。
〔従来の技術及び問題点〕
情報革命の到来に伴い、近年になり、光記憶システムや
オプトエレクトロエックスインチの開発に焦点を合わせ
た研究活動が盛んに行われるようになった。 特に、レ
ーザー光の物質への作用は、光記憶システムにおけるそ
の潜在的使用能力が故に、注目すべき研究対象となって
いる。潜在的に、光記録によれば、1平方センチメート
ル当たり1億ビット以上の情報記憶密度の獲得が可能で
ある。 現在のところ、光記憶装置としては、結晶相転
移(ストウーク、ジャーナル オブ ノン−クリスクリ
ン ツリツブ、1970年版、第4巻)、並びに、レー
ザーで物質にピントを形成してデータを記憶させる光化
学正孔焼付(PHB)を使用したものが主流となってい
る。 アプライド フィジクス レターの第11@40
号(1982年6月1日発行)には、”有機薄膜のレー
ザーマーキングという表題でロープル等による報文が掲
載されており、そこにはレーザービームを用いて有機薄
膜に孔を開ける技法が記載されている。 同様に、アプ
ライド フィジクス レターの第1巻41号(1982
年7月1日発行)に、スパッタリング形成した青色イリ
ジウム酸化膜上への光書き込みについてのマボソシェ等
の報告が掲載されている。
この技法は、光書き込み機構を用いて、光学媒体の融点
以下の温度で熱的に脱水を誘起するものである。 更に
、ジャーナル オブ アプライド フィジクスの第3巻
50号(1979年3月発行)に、「染料−重合体系に
おける光誘導現象」という表題の下で、染料−重合体系
における拡散に基づく光マーキングプロセスについての
報告がナポトニー等によりなされている。
従来の光記憶システム技術においては、記憶媒体中の記
憶データを消去できないという重大な欠点があったため
、書き込み、読み取り、消去の3機能を要するコンピュ
ータ技術に応用されることはほとんどなかった。
米国特許第4.37L883号(出願日:1980年3
月14日、発明の名称:電流制御双安定電気有機薄膜ス
イッチング装置(TCNQ) )、及び米国特許出願第
385,523号(出願日:]982年6月7日、発明
の名称;電流制御双安定電気有機薄膜スイッチング装置
(TCNQ)の製造方法)には、Cu TCNQのよう
な有機電荷移動塩類が、電界作用下において、平衡ない
しは第1状態と第2状態との間を安定、かつ再現性よく
2状態スイツチングすることが開示されている。 更に
詳しくいえば、ある種の有機電荷移動塩が電界作用下に
おいて、2状態可逆的な電気化学的トボタクティックレ
ドソクス反応を起こし、第1状態から第2状態ヘスイツ
チすること(2状態スイツチング)、そして、平衡ない
しは第1状態から第2状態にスイッチする際に起るイン
ピーダンス変化を検知することにより、ある一定エリア
が第1状態にあるか第2状態にあるかを決定することが
できることを開示している。とりわけ、電界がCuTC
NQ又はそれと同類の有機電荷移動塩の薄膜に加えられ
、この加えられた電界がしきい値以上になると、有機f
!膜のインピーダンスが、比較的高インピーダンスから
比較的低インピーダンスへと低下することが示されてい
る。 ボーテンパー等は、有機フィルムが電気的にスイ
ッチすると、スイッチ後の第2状態が、平衡ないしは第
1状態のそれとは異なる光学特性を有するようになるこ
とを2論文中に記載している。
その1つは、ケミ力 スクリブタ第17巻219〜22
1号(1981年)に記載の1銅−TCNQCN性フィ
ルムの波動及びX線光電子スペクトル”であり、他はア
メリカン ケミカル ソサエティー シンポジウム シ
リーズの184号(1982年)に記載の”半導性薄膜
における電気的スイッチング及びメモリー現象”であり
、これら両輪文には、赤外線分光手段が記載されると共
に、高名なうマン分光技法(松崎等)が参照されている
この参照文献は、”伝動性TCNQ塩のラマンスペクト
ル”という表題の下、ソリッド ステートコミ二ニケー
ンヨンズ第33巻403〜405頁Q 980年)に記
載されているもので、直流ないしは交流電界によりスイ
ッチしたCu TCNQCN用ムが、第1状態にあるか
第2状態にあるかを決定する技法を開示している。 カ
ミトス等はこの追跡研究を行い、上記文献中に記載の、
Cu TCNQ塩を第1状態から第2状態にスイッチさ
せる電気化学電荷移動式を、ラマン分光技法を使用して
証明している(”Cu TCNQCN用ムにおける電気
的スイッチング機構のラマン分析”、ソリッドステート
 コミュニケーションズ第42巻8号561〜565頁
(1982年)。 上記論文はいずれも加えられた電界
によりスイッチしたCu TCNQのある?、51域が
、第1状態にあるか第2状態にあるかを、分光装置を用
いて識別することができることを指摘している。
本発明の発明者、ボーテンパー、プーラ−及びヘンマン
は、現在係属中の米国特許出願第464.711号(出
願日:1983年2月7日、発明の名称:有機電荷移動
塩を用いた光学記憶及びスイッチング装置)において、
2状態光学スイツチング装置を開示している。 彼等は
、ある種の有機電荷移動塩は光照射により2状態スイツ
チングが引き起こされることを見出した。 また、この
光照射がある一定のしきい値以上になると、有機電荷移
動塩は第1状態から第2状態にスイ7チすることも判っ
た。有機電荷移動塩のある一部が第1状態にあるか第2
状態にあるかを測定する手段としては、分光装置その他
の光学装置が使用されている。 この米国出願には、第
1状態を”0”で、第2状態を”1”で表示するバイナ
リ−の情報を記憶する光学装置、並びに、第2状a(′
1°)から平衡状B(0”)にスイッチバックさせるた
めの光学及び熱処理装置の記載がなされている。 しか
しながら、この出願に記載されている有機光学装置は、
有機光学記憶媒体のある特定エリア上にわずか2ビツト
の情報を記憶するだけの2状態システムであった。
〔本発明による改良手段及びその作用〕この発明は、上
記係属中の米国特許出願第461.771号に記載の有
機電荷移動スイッチングシステムを改良し、同一スポッ
トに3ビツト以上の情報を光記憶することが可能な有機
記憶媒体を開発したものである。 本願発明者等は、あ
る種の両性有機電荷移動物質が多段階電子移動反応を起
こし、複数状態間にスイッチすると共に、これらの各状
態を分光装置を使用して同定することができ、更には、
光、赤外線又は熱源からのエネルギーを使用して記憶媒
体中の情報を消去し、該記憶媒体をその第1ないしは基
底状態に復帰させることができることを見出した。 こ
の発明による装置は、 +11 相異なるレドックスポテンシャルを有する複数
の電伺移動化合物の混合物、又は、多状態電荷移動性を
有する単一の両性有機電荷移動化合物を原状に形成した
光記憶媒体と、 (2)該光記憶媒体上のある1スボ7トに照射し、この
スポットを複数状態のうちのいずれかの状態にスイッチ
させる光エネルギー源とから構成される。
前記有機物質は、印加される光学基の強度が増加すると
、ある一つの状態から他の状態へとスイッチする。
また、ある特定の光学基強度の下においては、両性媒体
はある特定の状態にスイッチすること、前記多段階電子
移動反応の各状態は、独自の一連のレドックス分子種の
存在により同定され得ることも判明した。 こうした電
子ないしは基礎的吸収モードの変化を利用し、存在する
特定のレドックス分子種を同定することで、光記憶媒体
上のデータ記憶スポット (すなわち、光学ビームの被
照射スポット)の状態を読み取ることができる。 例え
ば、4段階電子移動反応を起こす両性有機電荷移動物質
を用い、この物質に光書き込みビームを照射すると、作
用する光学基強度の大きさによって、光記憶媒体の被照
射スポットを基底状態から、他の3状態のうちのいずれ
か1つの状態へと選択的にスイッチさせることができる
。 したがって、光書き込みビームを使って、各データ
記憶スポットに多ビットのデータを記憶させることが可
能となる。
同様に、光学並びに分光装置を使用すれば、膜上に書き
込まれた多ビットの記憶データを読み取ることもできる
。 よって、光記憶媒体上のデータ記憶スポットを適当
に配置すれば、通常の2次元構成を用いた高密度の光記
憶装置を製作することができる。
また、光学又は加熱装置により生成される熱エネルギー
を利用すれば、光学記憶フィルムの全部又は一部に記憶
されたデータを消去し、多数の記憶スポットの状態を基
底ないしは平衡状態に復帰させることができること、こ
の逆方向多段階電荷移動反応は熱により惹き起こされる
プロセスであること、各種の有機電荷移動物質は選択的
にしきい値又はメモリー光学スイッチング特性を有する
ことなども判明した。
この発明の光記憶媒体は、両性有機電荷移動物質の薄状
フィルムから構成される。 この両性有機電荷移動物質
は多段階電荷移動反応を起こし、この移動反応の各段階
で多重レドックス分子種が電気化学的に生成される。 
また、上記各段階ないしは状態は、各段階に独自の一連
の生成レドックス分子種を観測することにより同定され
得る。
この両性有機電荷移動物質の製作法には数種類あり、そ
れらの詳細については後述するが、まず第1の方法は、
例えばCu TCNQやCu TCNQ(i−Pr)t
といった2種のラジカルイオン塩の混合物を含有する薄
膜を生長させて両性混合物を生成する方法である。 第
2の方法は、種々の受容体分子(例えばTCNQ、TA
MP、TCNQ (i−Pr)z)を、シグマ及びパイ
結合システムを介して化学的に複合連結させて両性混合
物を生成する方法である。 第3の方法は、光学スイッ
チング及び両性特性を有する高非局在化ラジカルイオン
受容体分子を合成する方法である。
したがって、この発明の一つの目的は、平衡状態から2
ないしはそれ以上の状態(レドックス状態)への光学的
スイッチングが可能な光学媒体を提供するところにある
。 光学媒体がどの準位の状態にスイッチするかは、種
々の光周波数の下での電磁場レベルにより決定される。
また、特定のスイッチ状態は、電子光スペクトルないし
は基礎吸収モードの変化を観測することで同定すること
ができる。
この発明のもう一つの目的は、加えられた電場の作用に
より多段階電荷移動反応を起こす両性有機電荷移動媒体
を生成するところにある。
この有機媒体は、種々の光周波数の下での電磁エネルギ
ーの作用により、光学場強度の増加に伴い逐次段階的な
レドックス反応を起こす。
こうした多段階スイッチング特性が故、光ビームを利用
すれば、両性有機電荷移動物質を、一つの安定酸化状態
から第2、第3又は第4の安定酸化状態へとスイッチさ
せることが可能となる。 そして、各状態の同定は、そ
のスイッチ状態に関連する生成レドックス分子種の光学
特性観測により行い得る。 前記両性有機電荷移動物質
は、熱エネルギーが加えられると、平衡状態へと復帰す
る逆反応を起こし、該物質に記憶されたデータが消去さ
れる。 各種の両性有機電荷移動物質は選択的に、メモ
リー若しくはしきい値多段階スイッチング特性を有する
この発明の更にもう一つの目的は、両性電荷移動物質を
用いた多状態光記憶装置を提供するところにある。
光書き込みビームは、両性膜上の少なくとも一つのデー
タ記憶スポットに照射すべく制御される。 光書き込み
ビームの作用電磁場レベルを可調節とし、ビーム被照射
データ記憶スポットの状態を、複数状態のうちの一特定
状態にスイッチさせる。 データ記憶スポットに記憶さ
れたデータは次いで、分光技法を介し、データ記憶スポ
ットの光学特性を測定することにより読み取られる。 
記憶データの消去は、両性膜11i1荷移動フィルムの
ある特定部に熱エネルギーを加え、その部分を基底ない
しは平衡状態に復帰させることで行われる。
尚、上述においては、この発明の特徴゛を光記憶媒体や
光記憶装置に関連づけて説明したが、両性有機電荷移動
物質の有する多状態スイッチング機能を、他の光学装置
や光応答装置等に応用することも勿論可能である。
〔実施例〕
この発明の一実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明す
る。
多段階スイッチングを理解する上において、2状態スイ
ツチングの原理をいくらか理解する必要があるので、こ
こでまず係属中の米国特許出願(発明の名称:光電荷移
動塩を用いた光記憶及びスイッチング装置、特許出願筒
464,711号)を参照しつつ、2状態スイツチング
について説明する。Cu tCNQのような双安定有機
電荷移動塩が、十分な光学場強度を有゛するビーム照射
を受け、第1状態から第2状態ヘスイソチする際に生じ
る基本的な電気化学トボタクテインクレドフクス反応を
以下に示す。
光エネルギー (11[8” (TCNQ’ )] 11= M、’ 
+[P (TCNQ’ )] 、l−,+ (TCNQ
)。
第1状態 = 第2状態 こうしたスイッチングが起こる理由は、光学ビーム(す
なわち、種々の周波数の下での電磁場)により、有機電
子受容体(この場合TCNQ)と供与体(−で表示)と
の結合が分断され、電荷が供与体から受容体へ移ってい
くためだと考えられる。 前記の等式+11は、有機塩
が第1状態から第2状態へとスイッチする際の電荷分布
の変化を明確に示している。 第1ないしは基底状態に
おいては、有機電子受容体モエティー(moiet−y
)はもっばら還元形(TCNQ’ )で存在する。 し
かしながら、第2ないしはスイッチ後の状態においては
、前記有機電子受容体モエティーは、還元形(TCNQ
“)及び中性形(TCNQ”)の画形で存在する。 第
111式から判るように、各状態にはそれぞれ独自の一
組のレドックス分子種が存在する。 すなわち、受容体
モエティーは第1状態においてはもっばら還元形で存在
するのに対しく例えば、TCNQ ’分子種のみが存在
)、第2ないしはスイッチ後の状態においては還元形及
び中性形の画形で存在する(例えば、TCNQ”とTC
NQ”両分子種が存在)。 2状態電荷塩が第1状態に
あるか第2状態にあるかは、可視光、分光、けい光、そ
の他の光学装置を使用して、各レドックス分子種に関連
した光学特性を同定することで決定される。 第1図に
有機電荷移動塩Cu TCNQのラマンスペクトルバン
ドを示す。
第1a図は中性TCNQ (例えばTCNIIo)のス
ペクトルバンドを、第1b図はほとんど全有機電子受容
体モエティーが還元形で存在する第1状態におけるCu
 tCNQ(例えば、TCNロルドックス分子種のみ存
在)のスペクトルバンドをそれぞれ示す。 第1c図は
、有機電子受容体モエティーが還元形及び中性酸化形の
画形で存在する第2ないしはスイッチ後の状態における
Cu tCNQ(例えば、TCNQ”及びTCNQ’分
子種がともに存在)のスペクトルバンドを示す。 ラマ
ンスペクトルバンドは基本的吸収モードであり、有機電
子受容体モエティーの酸化状態に応答し、存在するレド
ックス分子種の同定を確実に行う。
すなわち、本例においては、TCNQ又はTCNQ ’
 レドックス分子種の存在を検出する。 有機電荷移動
塩にCu tCNQを用いれば、波数1451cm−’
のスペクトルバンドを分析するだけで、該有機塩が第1
状態にあるか第2状態にあるかを決定することができる
。 すなわち、Cu TCN口有機電荷移動塩が第2状
態下にある場合には、波数1451cm−’の位置に高
強度のスペクトルバンドが出現するが、第1状態下にあ
る場合にはそれがあられれない。
次に、多状態両性電荷移動物質を2以上の2状態有機電
荷移動塩から生成する方法について説明する。
〔2種以上の2状態有機電両移動塩から多状態両性電荷
移動物質を生成する方法〕まず第1番目の方法は、2種
の2状態有機電荷移動塩から多結晶混合物を生成する方
法である。 この方法では、ある設定割合で混合された
2種のラジカルイオン塩を含有する膜が生長生成される
。 例えば、中性TCNQ°と中性TCNQ(i−Pr
)zをCH,CNのような溶媒に添加して溶液を生成し
た後、この溶液を銅金属箔に作用させると、該銅金属箔
上に複合体 Cut [TCNQ(i−Pr)x]の多結晶フィルム
が生長生成される。 勿論、他の周知方法を用いてこの
多結晶混合物を生成することも可能である。
両性電荷移動塩であるCut [TCNQ:TCNQ(
i−Pr)z]に光源(例えばアルゴンイオンレーザ−
)より光を照射すると、該物質の光学特性が光出力密度
(watts/ cd)の増加に伴い変化する。 3状
態にそれぞれ対応する3種類のスペクトルが観察される
。 これは、Cu tCNQを基底状態から第2状態に
スイッチさせるのに要する光学場強度が、Cu TCN
Q(i−Pr)zをスイッチさせるのに要する光学エネ
ルギーよりも高レベルであるからである。 したがって
、こうした光学場強度依存性を利用すれば、各銅双安定
塩に種々の光学場強度を順次作用させながら、段階的に
スイッチさせることができる。
第2図はCu [TCNQ:TCNQ(i−Prh]の
3状態をそれぞれ示すラマン分光測光定量プロットであ
る。 第2a図はスイッチ前の基底状態の光学特性を示
す。 基底状態においては、Cu TCNQ及びCu 
TCNQ(i7Pr)xともに高1/’(C−C伸縮)
ラマンバンド(10)が観察された。
Cu TCNQ(i−Pr)zの伸縮周波数は1390
(J−’であり、Cu tCN[lの伸縮バンド(13
75am−’)からほぼ15c111−’のシフトが見
られた。 ラマンバンド(10)は、TCNQ及びTC
NQ(i−Pr)tモエティー両者の還元形(すなわち
、TCNQ ’及びTCHQ(i−Pr) z” レド
ックス分子種)での存在を同定する。
第2b図は第2状態の光学特性を示す。 この第2状態
は、中性TCNQ(i−Pr)zo レドックス分子種
の存在と関連した、1451csi−’におけるラマン
バンド(12)の出現により同定することができる。 
基底状B(第2a図参照)から第2状態(第2b図参照
)ヘスイソチさせるべく、フィルムに一定の光学場強度
を印加し、TCNO(i −Pr) zをその還元分子
種から中性分子種へとスイッチさせたが、この時点にお
いてはTCNG分子のスイッチは観察されなかった。 
前記第2状態は、中性TCNQ (i −Pr) z 
”分子種に相当する1451cm−’でのピーク(12
)の出現、並びに、充電TCNQ (i −Pr) 2
 ’分子種に相当する1462css−’での強度低下
により同定することができる。
第2c図は、高次しきい値にまで光学場強度を増加した
後に観察されたフィルムの光学特性を示す。 この時点
での光学場強度は、Cu TCNQ及びCu TCNQ
(i−Pr)z塩両者に2状態スイツチングさせるに必
要なしきい値以上となっている。
このため、電気化学電荷移動反応が生じ、CuTCNQ
電荷移動複合体の一部がスイッチし、中性TCNQ’ 
レドックス分子種が生成される。 この第3状態の光学
特性は、中性TCNQ° レドックス分子種の存在に関
連する1451aa−’でのラマンバンド(14)の出
現により同定することができる。
上記Cut [TCNQ:TCHQ(i−Pr)zlで
観測された多状態スイッチングは、以下の等式2−4に
より理(b仏n反) △ (x+y)Cu’ → x [TCNQ(i−Pr)z
l + y [TCNQo ] ](C状態) n x ICu’ TCNG(i−Pr)zl + n
−V [Cu 奢 (TCN[]’ ) ]こごに、E
2>E−1 第(2)式は、82以上の強度を有する光学ビーム照射
時に生ずる、Cu tCNQ(i−Pr)z膜の2状態
スイツチング反応を説明するものである。
この電気化学反応において、スイッチ後の状態は、TC
NQ(i−Pr):及びTCNQ(i−Pr)z両しド
ソ’)ス分子種の存在を検出することで同定し得る。
第(3)式は、82以上の強度を有する光学ビーム照射
時に生ずる、Cu TCNOCN用ムの2状態スイツチ
ング反応を示す。 この電気化学反応において、スイッ
チ後の状態は、TCNQoおよびTCNQ ’両しドッ
クス分子種の存在を検出することで同定し得る。 前2
式におけるスイッチング光学しきい値は受容体モエティ
ーのレドックスポテンシャルに依存する。 第3図のテ
ーブルは、受容体モエティーの還元ポテンシャルと光学
場強度スイッチングしきい値との関係を示すものである
。 本例において、Cu TCNQとCu TCNQ(
i−Pr)zとから多状態両性物質を生成できるのは、
Cu tCN(lをスイッチさせるに要する光学的しき
い値と、Cu TCNQ(i−Pr)zをスイッチさせ
るに要する光学的しきい値とに差異があるためである。
 こうした光学場強度依存性を利用すれば、各2状態電
荷移動塩を段階的にスイッチさせることができる、した
がって、子状態両性電荷移動媒体の生成が可能となる。
 第(4)式は両性混合物Cut [TCNQ:TCN
Q(i−Pr)zlのスイッチング特性を示すものであ
る。[!、以上、かつ[!2未満の光学場強度を有する
光学ビームを照射すると、両性膜は第2状vR(B状態
)にスイッチする。 この第2状a(B状M)の同定は
、TCNQ (i −Pr) t レドックス分子種の
検出により行われる。 第2b図ですでに示したように
、TCNQ(i−Pr)zレドックス分子種の光学特性
はラマンスペクトルバンド(12)により同定される。
次いで、光学場強度を82以上に増加すると、両性物質
は第3状態(C状態)にスイッチする。
第3状態の同定は、TCNQo及びTCNQ (i −
Pr) t レドックス分子種の検出により行われる。
 すなわち、第2C図に示すような、ラマン分光装置を
用いたラマン分光測光定量プロットから検出される。
したがって、Cut [TCNQ:TCNQ(i−Pr
hlは3状態にスイッチする。 まず、光学基強度がE
+未満の場合には、両性物質は基底状態(A状態)にあ
り、次いで光学基強度を81以上かつ82未満のレベル
まで増加すると、両性物質は第2状態(8状態)にスイ
ッチし、光学基強度を更にl!2以上にまで増加すると
、両性物質は第2状態から第3状態へ(B状態からC状
態へ)、ないしは、基底状態から第3状態へ(^状態か
らC状態)へとスイッチする。 したがって、照射光学
ビームの強度調節により、Cut [TCNQ: TC
N6 (i −Pr) t ]膜上のあるlスポットを
3状態のうちのいずれか1状態にスイッチさせることが
できる。前記Cut [TCNQ:TCNQ(i−Pr
)zlのスイッチ後の状態は、光学若しくは加熱装置を
用いて該物質を加熱すれば反転させることができる。 
第(41式は可逆反応であり、熱照射によりこの電荷移
動反応は反転し、又はメモリーが消去され、もとの電荷
移動複合体が再生される(すなわち、両性物質が基底状
態に復帰する)。
上記Cut [TCNQ:TCNQ(i−Pr)zlは
両性物質のほんの一例にすぎず、他種の2以上の電荷移
動塩の複合混合物より同様な有機両性物質が種々獲得で
きる。 こうした両性有機電荷移動物質を生成するには
、2つの条件が満足されなければならない。
(1)2種の2状態電荷移動塩をスイッチさせるに要す
る光学基強度しきい値が相異すること、及び・ (2) 電気化学反応により生成されるレドックス分子
種が、それぞれ異なる電子光学赤外スペクトル特性ない
しはラマンスペクトル特性を有することである。
本願発明者等は、光学基からのエネルギ′−存在下にお
いて、上述の2状態光学スイッチングを起こす有機電荷
移動化合物を多数発見すると共に、種々のTCNQ誘導
体が電子供与性金属と複合し、光学メモリーや光学スイ
ッチング特性を有する有機電荷移動塩を形成することを
発見した。
これらのTCNQ誘導体を以下に列挙する。
TCNQ(OMe) TCNIII I MeTCNQ
(OMe)t TCN(l 1TCNQ (OMe) 
(OE t) TCNQ (OMe) (OCII 3
) ZTCNG(OMEe)(0−4−Pr) TCN
Q(CN)zTCNQ(OMe)(0−i−Bu) T
CNQ(Me)TCNQ(0−i−CzHs) TCN
Q(Et)TCNQ (OHt) (SMe) TCN
G (i −Pr)TCNQ CI TCNQ(i−P
r)zTCNQ Br TCNQ CI Me TCNQ Br Me 本願発明者等は、更に、少なくとも一つのシアノメチレ
ン官能基を含む有機電子受容体と、電子供与体モエティ
ーとの複合形成により、メモリー及びスイッチング機能
を有する有機塩が生成されること、並びに、少なくとも
一つのキルン単位を含む有機電子受容体と、電子供与体
モエティーとの複合によっても、同様にメモリー及びス
イッチング機能を有する有機塩が生成されることを見出
した。 更に特定すれば、以下に列挙する有機電子受容
体から生成される有機塩が光メモリーや光学的スイッチ
ング機能を有する。
テトラシアノキノジメタン(TCNQ)。
テトラシアノナフトキノジメタン(TNAP)。
テトラシアノエチレン(TCIJE) 。
2.3−ジクロ+7−5.6−ジシアツーL4−ベンゾ
キノン(DDQ) 、ヘキサシアノブチレン(HCBD
) 。
It、lL12,12−テトラシアノ−1,4−ナフト
キノジメタン(benzo−TCNQ) + 2.5−ビス(ジシアノメチレン)−2,5−シバイド
ロチオフエン。
2.5−ビス (ジシアノメチレン)−2,5−セレノ
フェン、チオフェン−(T)−T(:NO。
(セレノフLン(Se) −TCNO) 。
テトラシアノ−キノキナゾリノキナゾリン(TCQ[]
) 。
ヘキサシアノトリメチレンサイクロプロパン(IIMC
TMCP) 。
2.4−ビス(ジシアノメチレン)−1,3−ジチェタ
ン(BDDT) 、及び、前記TCNQ誘導体のいずれ
か。
以下に列挙する金属は、上述の有機電子受容体と複合し
、光学的スイッチング機能を有する有機塩を形成する。
銅、銀、鉛、ニッケル、リチウム、ナトリウム、カリウ
ム、バリウム、クロム、モリブデン、タングステン、コ
バルト、鉄、アンチモニー、セシウム、マグネシウム。
更に、電子供与体として機能し得る次の有機物質は、有
機電子受容体と複合し、光メモリーや光学的スイッチン
グ特性を有する有機塩を形成する。
テトラチオエレン、ジチオジアミノエチレン、ジチオジ
アミノエチレン、テトラアミノエチレン、アゼン、芳香
族炭化水素。
勿論、シアノエチレン官能基ないしはキルン即位を有す
る有機電子受容体とから形成されるその他の有機電荷移
動塩や、同様な光学特性を有する有機塩なども、前述の
ように、光照射の下で第1状態から第2状態にスイッチ
する。
こうした2状態光学スイッチング化合物を結合すれば、
多状態両性有機電荷移動物質を生成することができる。
両性有機電荷移動物質のスイッチ後の状態を確認できる
のは、中性及びラジカルイオン分子種のラマンモードが
、キノン式構遺体への置換基により大きく影響されるか
らである。 各種レドックス分子種に関連する光学特性
は、種々の技法を用いて同定され得る。 一般には、分
光装置が使用され、多状態両性有機電荷移動媒体上の特
定スポットの状態が同定されるが、赤外線分光装置やラ
マン分光装置なども、スイッチ後の特定状態を同定する
のに用いられる。
ラマン分光技法ないしはその他、多状態両性有機電荷移
動媒体からの反射レーザー光の特定狭スペクトルバンド
を分析するような類似技法の使用が望ましいが、有機電
子受容体モエティーの酸化状態変化、又は、電子供与体
モエティーの還元状態変化を同定できるような方法であ
れば、上記以外の周知技法の使用も可能である(すなわ
ち、X線光電子分光器(XPS)、ラマンないしは赤外
線分光装置を使用すれば、電子供与体や有機電子受容体
モエティーの酸化状態変化を検出することができる)。
ある種の場合には、特定のスイッチ状態下のレドックス
分子種の特性を、物質の視感色彩変化により同定するこ
とができる。 第4図のテーブルに、2状態電荷移動物
質(Ag TCIIIQとCuTCNQ)を使って観察
された色彩変化を概記する。
これらの物質は混合されると、多状態物質を生成するも
のである。 更に、数種の゛有機電子受容体分子、例え
ば、TCNQ(OMe)z。
TCNQ([0−i−Prl [OMel )、TCN
Q(i−Pr)zなどは、還元状態においては発しない
が、酸化状態においては広バンドけい光を発する。 こ
のけい光を第5図に示す (対象物質はTCNQ [(OMe)(0−i−Pr)
 ] )。
けい光を利用すれば、酸化状態の変化を記録したり、あ
る種の物質の種々のレドックス分子種を区別したりする
ことができる(例えば、けい光の存在によりある特定中
性レドックス分子種の存在が確認される)。 したがっ
て、2種の2状態ラジカルイオン塩から多状態両性電荷
移動物質を生成することが可能となる。 種々の関連ラ
ジカルイオン受容体分子から、こうした多状態スイッチ
ングを果たす物質が生成されるが、この種受容体分子の
例は既に挙げたものや、第6図に示されるものがある。
 これらの受容体分子に別種の分子を混合したり、供与
性金属を置換したりしたものからは、多状態スイッチン
グ効果が観察される。 例えば、Cu TCNQとAg
 TCNQからなる多状態両性有機電荷移動物質の膜に
、種々の光学場を作用させると、多状態スイッチングが
惹起こされる。 各構成2状態電荷移動塩をスイッチさ
せるに要する光学場強度は、供与体−受容体の結合強度
に依存する。
尚、2種の2状態電荷移動物質から成る多状態電荷移動
塩について以上説明したが、3種以上の2状態電荷移動
物質を結合すれば、4以上のスイッチ状態を有する両性
電荷移動物質を形成することができるのは勿論である。
〔2種以上の2状態電荷移動分子の結合により多状態両
性電荷移動複合体を形成する方法〕多状態両性電荷移動
物質を生成するもう一つの方法は、種々の受容体分子を
、シグマ及びパイ結合系を介して化学的に結合し、大分
子を生成する方法である。 生成大分子は両性で、複数
状態に光学的にスイッチする。 そして、これら各状態
は、独自の組合わせのレドックス分子種により同定され
得る。 この方法によれば、受容体分子が等量の供与性
金属と反威し、子状態スイッチング系を構成する分子が
形成される。
第7図に、化学結合される2種のラジカルイオン受容体
分子の数例を示す。 勿論、第7図に示されたものに限
らず、その他の化学結合鎖により2分子を結合してもよ
い。 2分子が化学結合した第7図に示される分子は、
TCNQモエティーと、塩素、臭素、フッ素、C11s
、OMe、その他類似の置換基などの置換基Rを有する
↑CNQモエティーとを連結したものである。 ここで
留意すべきことは、結合鎖とTCNQモエティー間、及
び結合鎖とTCN[l誘導体モエティー間の共有結合は
いずれも、電気化学スイッチング反応中に破壊されるこ
とはないこと、更には、レドックス分子種のラマン分光
モードはキノン式構遺体上の置換基に大きく影響される
ので、電気化学反応中に形成される種々のレドックス分
子種は光学及び分光技法により容易に同定し得ることな
どである。 以下に記す第(5)式は、(TCNQ) 
−CHzSCHtCOCLSCL−(TNAP)両性電
荷移動分子の子状態スイッチング反応を示すものである
xしu + xcu″ 1(TCN[l’ )−R−(
TCli(1” )] +(B状態) n−x−y [Cut [(TCNQ)” −R−(T
CNII)’ ] ]ここに、RミCHtSCHtCO
CHzSCHzE+ > Hz (TCNQ)−R−(TNAP) (Rは−CHzSC
JItCOC1lzSCHz−化学結合鎖を示す)にE
+以上、かつE7未満の強度を有する光学ビームを照射
すると、該物質は基底状B(A状態)から第2状態(B
状態)にスイッチする。 第(5)式に示される如く、
第2状態においては、 + (TCNQ゛ )−1?−(TNAP’ )] 及
びr(TCNQ“)、1l−(TIIAPf)]両レし
ックス分子種が存在する。 この第2状態は、既述の光
学及び分光装置を用い、[(TCNQ” )−R−(T
NAP” )] レドックス分子種の存在を検出するこ
とにより同定される。 光学場強度をEt以上のレヘル
にまで増加すると、物質は第2状態から第3状態へ(B
状態からC状態へ)、又は初期ないしは基底状態から第
3状態へ(A状態から8状態を経てC状態へ)とスイ・
7チする。 第(5)式に示される如く、第3状態にお
いては、[(TCNQ’ )−R−(TNAP’ ) 
] 。
[(TCNQ’ )−R−(TNAP’ )]及び[(
TCNQ°)−R−(TNAP’ )] レドックス分
子種が存在する。 そしてこの第3状態は、既述の光学
及び分光装置を用い、 [(TCN(1’ )−R−(TNAP’ ) ] レ
レドックス子種の存在を検出することにより同定される
。 ここにおいて留意すべきことは、結合鎖とTCNQ
及びTNAPモエティー間の両共有結合は、受容体モエ
ティーが還元状態下にある時であっても(例えば、[(
TCNQ゛)−R−(TNAP” ) ] レドックス
分子種)破壊されないということである。
上記においては、[(TCNQ)−R−(TNAP) 
]化合物を用いて、化学結合プロセスにより形成される
両性物質の説明をしたが、その他の2状態有機電荷移動
塩を等価の化学結合鎖で連結しても同様な両性物質が形
成されることは言うまでもない。 前記の2状態スイ・
7チング化合物同様、第7図に示される分子は化学結合
により、多状態光学ス・(,7チング特性を有する両性
化合物が形成され得る。 化学結合により両性物質を形
成する2状態有機電荷移動塩は次の2条件を満たずもの
に限定される。
(1)結合される2種の2状態1を荷移動塩は、相異な
る光学場強度の下で基底状態からその他の高準位状態に
スイッチすること、及び、(2)多段階レドックス反応
により生成されるレドックス分子種が、光学及び分光装
置により容易に同定され得ることである。
尚、2種以上の2状態有機電荷移動塩分子、ないしは、
2種以上の子状態分子化合物を化学的に結合すれば、4
以上の状態に光学的にスイッチする一つの大分子複合体
を生成することもできるが、これもこの発明の技術範囲
に属するものである。
また、第(5)式は可逆反応であり、光学ないしは加熱
装置により熱エネルギーが加えられると、反応は反転し
、両性物質の一部ないしは全部が基底状態に復帰する。
 そしてこのプロセスにより、両性有機電荷移動媒体上
の記憶情報が消′去される。
〔非局在化両性分子系により 多状態両性電荷移動物質を生成する方法〕上述の諸概念
を利用すれば、TCNQCN化合物類に関連した光誘起
電荷移動特性のみならず、両性レドックス特性をも有す
る大非局在化分子系を合成、進展させることができる。
 そして、このためには以下の4つが重要な要因となる
(1)合成分子は、光誘起レドックス反応を起こし、電
子対シグマ結合を崩壊することなく、分子間ないしは分
子内で電子を移動すること、(2)分子系内の各ラジカ
ルパートナ−が独自の熱安定性を有すること、 (3)種々のレドックス分子種を生成する光誘起電気化
学反応が可逆的であること、 (4) 各レドックス分子種の同定は、光学ないしはそ
の他の分光技法により容易に行えることなどである。
要するに、ここにいう合成分子は多数の周知両性分子の
有する多状態レドックス特性と、銅又はvATcNQ型
複合体に見られるスイッチング効果に関連した光学特性
とを併せもつものである。
多状態スイッチング効果を奏する強非局在化ラジカルイ
オン受容体分子の数例を第8図に示す。
図中の両性分子(15) 、 (16)は、アルケンな
いしは芳香族基をインサートしたT C,N Qラジカ
ルイオン誘導体である(すなわち、2,3−ジクロロ−
5,6−ジシアノ−1,4−ベンゾキノン及びP−クロ
ルアニル)。 また、両分子(17) 、 (18)は
2段階ラジカルイオンであり、端末基が部分的に環状パ
イシステムを形成する、酸化状態において芳香族特性を
有するものである(すなわち、ペンタシアノプロペンと
、2−ジシアノメチレン−1,1,2,2−テトラシア
ノプロパンシアイド)。 更に、第8図には、拡張パイ
システムを形成するテトラシアノアレキノジメタンから
成る非局在化分子類の分子(19)、1,3−四角状酸
ジアミド、及び、キノサイクロプロペンを置換したジシ
アノメチリデンからなる2種の化合物(21)、(22
)が示される。 受容体型両性分子以外に、ラジカルイ
オン電子受容体と複合した両性供与体分子も光誘起子状
態スイッチング特性を有する。 第9図にこの種の両性
供与体分子を数例示す。
図中、化合物(23)はベンゾトリチオフェン、化合物
(24)は窒素原子を橋頭にもつヘテロアレーン、化合
物(25)は4,4゛−バイピリジン塩、化合物(26
)は4,4゛−バイチオピラン、化合物(27)は1.
2−ビス(チオクサンテンー9−イリデン)エテノ、化
合物(29)は1.2−ビス(4■1−チオビラン−4
−イリデン)であって、×は電子供与体置換基及び/又
は電子受容体置換基である。 受容体化合物は銅、鉛、
ニッケル、根等の種々の金属と複合体を形成する。 多
状態両性電荷移動分子化合物は、薄膜ないしは単結晶体
として生長形成され、種、々の装置形状に合せて製作さ
れる。
第(6)式は、両性電荷移動分子、Cuz [Cl0N
6]から形成された物質の多状態スイッチング反応を示
ずものである。
△ x−y (Cu’ + Cu+[Cl6N6] ” l
 +ここに E、> E。
Cuz [C+oNa]物質にE1以上、かっ82未満
の光学場強度を有する光ビームを照射すると、該両性物
質は初期ないしは基底状態(^状態)から第2状態にス
イッチする。 第(6)式に示される如く、第2状態に
おいては、Cuz [Cl6N6] ”−及びCu” 
[Cl。N6Y] ”レドックス分子種が存在し、この
第2状態の同定は、既述の光学及び分光装置を用いた前
記両分子種の検出により行われる。 光学場強度をE2
以上のレベルにまで増加すると、物質は第2状態から第
3状態へ(B状態からC状態へ)又は基底状態から第3
状態へ(A状態からB状態を経てC状態へ)とスイッチ
する。 第(6)式に示される如く、第3状態において
は、Cut EC1llN&] ”−1Cu” [Cl
0N&] ’及び2Cu’ [Cl。N6]2 レドッ
クス分子種が存在する。 そしてこの第3状態は、既述
の光学及び分光装置を用い、2Cu’ [Cl。N61
ニレドックス分子種の存在を検出することにより同定さ
れる。 上記例においてはCL12 EC+aN6] 
”−分子構造体を示したが、これ以外にも第8図及び第
9図に示した両性分子構造体やW44Q化合物を用いれ
ば、光学子状態スイッチング特性を存する合成分子複合
体を形成することができることは言うまでもない。 ま
た同様に、この発明によれば、4以上のスイッチング状
態を有する多状態合成分子を製作することも可能である
更にまた、第(6)式は可逆電子移動反応であり、光学
ないしは加熱装置により熱エネルギーが加えられると、
反応は反転し、両性物質の一部ないしは全部が初期状態
に復帰する。 そしてこの復帰プロセスにより、合成両
性分子により形成されるメモリー媒体が消去される。
〔子状態両性電荷移動物質の一般的的スイツチング特性〕
本願発明者等は、これまでに子状態両性N、荷移動媒体
を製作する3つの方法に一ついて説明してきた。 一般
的に、光学場強度を増加すると、両性物質は一連の状態
を経過し゛ζスイッチする。
第1θ図に、一般化した光学スイッチング特性を図表で
示す。 第1ないしは基底状態においては、有機スイッ
チング媒体は第10図中”B”で示されるレドックス分
子種から構成される。 光学書き込みビームが照射され
ると、媒体上の被照射スポットが高準位状態にスイッチ
する(すなわちデータ記憶スポットとなる)。 書き込
みビームの光学場強度が、強度しきい値(T1)以上、
かつ、強度しきい値(T2)未満の強度に達すると、被
照射スポットは第2状態にジャンプする。 この第2状
態は、第10図中^1゛で示されるレドックス分子種の
出現により同定される。
この状態において、レドックス分子種Bは減少した割合
で存在し続けるが、レドックス分子種^2及び^、は実
質上存在しない。 既述の如く、ラマン分光器等の光学
及び分光装置を使用し、レドックス分子種^1の存在は
同定される。
次いで、光学場強度が、強度しきい値(T2)以上、か
つ、強度しきい値(T、)未満の強度にまで増加される
と、被照射スポット内の物質は第3状態にジャンプする
。 第3状態においては、レドックス分子種B、^、及
び^2が存在し、これらの同定は光学ないしは分光装置
を用いて行われる。
同様に、光学場強度が強度しきい値(T、)以上のレベ
ルにまで増加されると、被照射スポット内の物質は第4
状態にジャンプする。 この状態においては、レドック
ス分子種B、A、、^2及びA。
が存在する。 このように、特定のデータ記憶スポット
に存在するレドックス分子種を同定することで、該スポ
ットのスイッチング状態を容易に決定することができる
。 第11図は上記−役化した両性系の真理値表である
。 この表によれば、ある種のレドックス分子種の存在
が同にすることで、データ記憶スポットの状態を決定す
ることができる。 例えば、光学装置によりレドックス
分子種(^、)が検出されると、データ記憶スポットは
第4状態にあることが、一方、レドックス分子種(^、
)は検出されるが、レドックス分子種(^、)はほとん
ど検出されない場合には、データ記憶スポットは第3状
態にあることが図より容易に判る。 また、レドックス
分子種(^り、(八3) 、 (A4)がいずれもほと
んど検知されないような場合には、データ記憶スポット
は第1ないしは基底状態にあることが図より判る。
こうした両性電荷移動物質に見られるスイッチング現象
は、しきい値スイッチング又はメモリースイッチングの
いずれかである。 しきい値スイッチングにあっては、
光ビームが除去されると被照射スポットは基底状態へと
急速に復帰する。 一方、メモリースイッチングにあっ
ては、ビーム除去後も、エネルギーが付加されなければ
、被照射スポットは低準位の熱的安定状態には復帰しな
い。 大抵の場合、大気の熱エネルギーだけでは電気化
学反応を逆転させ、低準位の状B(例えば、熱的により
安定な状fli)へと復帰させるには不十分である。
メモリー保持時間長は、 (1)物質の種類、 (2) 光学書き込みビームの直径、 (3)光学書き込みビームの照射時間及び強度、そして (4) 両性電荷移動フィルムの厚み にそれぞれ依存する。 一般的には、供与体及び受容体
分子種間の結合エネルギーが大きければ大きい程、それ
だけある−状態から他状態ヘスイッチさせるに要するし
きい値が大きくなると共に、スイッチング作用はメモリ
ースイッチングとなる可能性が高まる。 同様に、両性
電荷移動物質をある一状態から他状態にスイッチさせる
に要する入射光学エネルギーは、(1)結合エネルギー
、 (2)光学書き込みビームの照射サイズ、(3)光学書
き込みビームの照射期間、及び、(4)両性フィルムな
いしは物質の厚みないしは形状等の要因に依存する。 
尚、光学ビームの周波数は、電磁スペクトルの紫外、可
視、及び/又は赤外領域から選択される。
光学源より発生する熱エネルギーを両性物質の一部に加
えると、該部分は熱的により安定な状態へと戻り、十分
な熱エネルギーが印加されると、基底状態に復帰する。
 次に記す発明装置の実施例においては、CO□レーザ
ーを用いて熱エネルギーを加え、物質を基底状態へと復
帰させている。
〔子状態光学スイッチング装置の実施例〕既述の多状態
両性電荷移動物質は、種々の光学スイッチング及び記憶
装置において、光学記憶媒体として使用することができ
る。 こうした多状態両性電荷移動物質を光学記憶媒体
として用いる光学記憶装置の概略図を第12図に示す。
図において、両性電荷移動物質(29)が支持基体(3
1)ないしは該基体(31)上に付着されている。
該両性物質(29)は、既述の方法で供与性金属基体(
31)、):に生長形成、ないしは、スパッタリング等
の方法により基体(31)上に析出形成されたものであ
る。 前記両性物質II(29)上面には、光透過性保
護コーティング(33)が設けられている。 光書き込
みビーム(35)は、両性物質(29)の上面の特定ス
ポット (すなわち°、データ記憶スポット)にその焦
点が整合される。 光書き込みビームの発生装置として
は、高強度光源ないしはアルゴン又はCot レーザー
等のレーザー源が使用され、該ビームの整合焦点により
、フィルム上面のデータ記憶スボッ)85域内に光学基
が生成される。 前記光学書き込みビームは数種の離散
強度レベルを有し、各強度レベルに応じてデータ記憶ス
ポットがある特定状態にスイッチさせられる。 したが
って、ビーム強度によりデータ記憶スポットは各状態に
スイッチする。 例えば、使用光学媒体が3状態電荷移
動物質である場合、光学ビーム強度が第1しきい値(T
1)に達すると、データ記憶スポットは基底状態から第
2状態にスイッチし、強度(T2)では第2状態から第
3状態にスイッチし、強度(T、)ではデータ記憶スポ
ットは第4状態にス・(、)チする。 前述の如く、ヒ
記状態変化を惹起するに要する光学強度は使用画性物質
の種類、膜厚及び形状、更には、光書き込みビームのビ
ーl、径や強度に依存する。
メモリー装置にあっては、光学書き込みビーム(35)
の照射経路を周知の光学ないしは電気制御装置によって
両性電荷移動物質(29)上面の他のデータ記憶スポッ
ト位置トに指向させ、その被照射スポット位置を基底状
態からいずれか一つの高準位状態へとスイッチさ・ける
。 特定のデータ記憶スポット位置におけるビーム強度
を制御すれば、光記憶媒体中の該スポット位置に多ビッ
トのデータを記憶させることができる。
例えば、3段階電子移動反応を起こす両性有機11@移
動物質に光書き込みビームを照射すれば、該ビームの光
学場強度に応じて、光°記憶媒体は基底状態から他の3
状態のうちのいずれかの状態へとスイッチする。 した
がって、書き込みビームを用いて、各データ記憶スポッ
トに3ビツトのデータコードを記憶させることが可能と
なる。 もしこのメモリー装置をパイナリーコ゛ンピュ
ータと共に使用すれば、第1ないしは基底状態は”01
″で、第2状態は1o”で、また第3状態は11″で表
示され得る。 また選択的に、該メモリー装置をベース
スリーコンピュータと共に用いることも可能である。 
記憶媒体上に記憶されたデータは、分光装置を用いた該
媒体上のデータ記憶スポットの特定スイッチ状態観測に
より決定される。 第13図に分光装置の概略図を示す
。 図中、(37)及び(39)は、膜表面上の多数ス
ポットからピックアップされた2つのデータ記憶スポッ
ト位置である。 前記入ボッ) (37)には光源(4
1)からの読み取り光学ビームが照射される。 この読
み取り光学ビームの強度は第1強度しきい値よりもずっ
と低いレベルであるため、被照射スボソ) (37)の
状態変化は起こ、らない。 尚、ラマン分光分析用の光
源(41)は単色光源でもよく、レーザー源の使用が望
ましい。 膜表面上のスポット(37)での反射光(4
3)は光学バンドパスフィルター(45ンにより集光、
そしてフィルターされた後、光学装置(47)に導かれ
、各所望バンドのスペクトル強度が測定される。 該光
学装置((47)では特定のスペクトルバンド(ラマン
バンド)のマグニチュードが観測され、特定レドックス
分子種の同定が行われる。 尚、特定スペクトルハンド
のマグニチュード測定用の装置としては、フィルターと
検出器を複数個組み合わせたものを使用してもよいし、
伝統的なラマン分光装置を利用してもよい。 各選択バ
ンドのスペクトル強度のマグニチュードに基づき、周知
の論理検出回路(48)は、−組のレドックス分子種の
存在を確定した後、データ記憶スポットのスイッチ状態
を限定する。 読み取り光学ビームの照射経路を、周知
の光学装置により、両性有機電荷移動物質(29)上面
の各データ記憶スポット (例えば、(37)及び(3
9) )上に指向さセるようにすれば、各データ記憶ス
ポットの状態を決定することができる。 すなわち、3
状態を有する両性電荷移動物質であれば、分光装置によ
る特定データ記憶スポットの状態測定により、該スポッ
トに記憶された3ビー/ トのワードを読み出すことが
できる。
第14図は、電気化学電荷移動反応を反転させ、両性を
機電荷移動物質(29)上面の少なくとも一つのデータ
記憶スポット位置を基底状態に復帰させる熱的消去手段
を示す概略図である。 第14図には熱的消去手段の2
態様が示されている。
その一つは、スポット位置(37)に焦点整合される光
学ビーム(49)による熱放射を利用するもので、この
熱放射により加熱されたスボ・2ト区域は基底状態に復
帰する。 第1しきい値未満の強度を有するco2 レ
ーザーをスポット位置(37)上に照射すると、一定期
間経過後、生成熱エネルギーにより該スポット位置(3
7)は基底状態、ないしは熱力学的により安定な状態に
復帰する。
周知の光学装置を用いて光学加熱ビーム(49)の照射
方向を制御するように構成すれば、両性有機電荷移動物
質(29)上面の各スポットに記憶されたデータを逐次
消去することができるようになる。 もう一つの手段は
、基体(31)下方に設けた電気加熱素子(51)によ
る熱伝導を利用するもので、該素子(51)によりフィ
ルム状両性電荷移動物質(29)の一部分に熱エネルギ
ーが加えられると、該部分に記憶されていたデータが消
去される。
更に、レーザー源から放射されるレーザービームの照射
期間及び強度を変更使用すれば、単一レーザー源からの
レーザービームをそれぞれ光書き込みビーム(35)、
光読み取りビーム(41)及び光加熱ビーム(49)と
して使用することができる。 尚、上記以外の他の周知
手段ないしは装置を用いても、所望の光学書き込み、読
み取り及び消去各ビームを生成すると共に、これら各ビ
ームを両性有機電荷移動物質上面の特定スポット位置上
に選択的に指向させ冬ようにすることができるが、これ
らもこの発明の技術的範囲に含まれるものである。
以上の説明からして、この発明を多くの変更B様とする
ことができることは明らかである。
ゆえに、以上に詳述したところからしてではなく、この
発明の特許請求の範囲内で、この発明を実施することが
できるものである。
【図面の簡単な説明】
1+−畢 暴第1a図は中性TCNIIIのスペクトルバンドを示
す図、第1b図は第1状態下にあるCu tCNQのス
ペクトルバンドを示す図、第1c図は第2状態下にある
Cu TCNQのスペクトルバンドを示す図、第2図は
Cu [TCNQ(i−Pr)z ]の3状態をそれぞ
れ示すラマン分光測光定量プロット、第2a図は基底状
態の光学特性を示す図、第2b図は第2状態の光学特性
を示す図、第2c図は第3状態の光学特性を示す図、第
3図は受容体モエティーの還元ポテンシャルと光学場強
度スイッチングしきい値開の関係を示すテーブル、第4
図は混合により子状態物質を生成する2状態物質を使っ
て観察された視感色彩変化の概略テーブル、第5図は中
性状態下にある TCNQ[(OMe)(0−i−Pr)]のけい光を示
すグラフ図、第6図はこの発明による子状態スイッチン
グ物質生成に使用されるラジカルイオン受容体分子の分
子図、第7図は子状態光学スイッチング特性を有する2
分子化学結合分子の数例を示す分子図、第8図はこの発
明により教示される子状態スイッチング特性を有する高
非局在化ラジカルイオン受容体分子の数例を示す分子図
、第9図はこの発明により教示される子状態スイッチン
グ特性を有する高非局在化ラジカルイオン供与体分子の
数例を示す分子図、第10図はこの発明により教示され
る多状態両性電ノー移動物質の一般化光学スイツチング
特性を表すグラフ図、第11図は一般化光学スイツチン
グ特性を表す真理値表、第12図は多状態両性電荷移動
物質を用いた光学記憶装置の概略図、第13図は各デー
タ記憶スポットの状態を評価するのに使用される光学装
置の概略図、第14図は熱的消去手段ないしは装置の概
略図である。 10、12.14・・・・・・ラマンバンド、29・・
・・・・両性電荷移動物質、35・・・・・・光書き込
みビーム、37.39・・・・・・データ記憶スポット
、41・・・・・・光読み取りビーム、47・・・・・
・光学装置、48・・・・・・論理検出回路、49・・
・・・・光加熱ビーム、51・・・・・・電気加熱素子
。 第1a図 w ib図 第1C図 シL駁(cm 力 第2b図 尾20図 11 ば’) (J) > N ヘ ヘ 減

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 l)多状態光応答存機電荷移動膜−Hの特定スポットに
    光書き込みビームを指向させ、該特定スポットに複数の
    設定光学場強度レベルのうちの一般定強度レベルを有す
    る前記光書き込みビームを照射し、前記特定スポットを
    複数状態のうちのあるひとつの特定状態にスイ。 チさせることを特徴とする光情報記憶方法。 2、特許請求の範囲第1)項記載の光情報記憶方法であ
    って、さらに多状態光応答有機電荷移動膜上の特定デー
    タ記憶スポットに、該膜の最低スイッチングしきい値以
    下の強度を有する光読み取りビームを照射し、前記特定
    データ記憶スポットでの反射光を集光して該反射光の予
    設定スペクトルバンドにおけるスペクトル強度を測定し
    、該予設定スペクトルハンドにおけるスペクトル強度パ
    ターンに基づき前記特定データ記憶スポットの状態を指
    定することを特徴とする。 3)特許請求の範囲第2)項記載の光情報記憶方法であ
    って、予設定スペクトルバンドがラマンバンドであるこ
    とを特徴とする。 4)特許請求の範囲第1)項又は第2)項記載の光情報
    記憶方法であって、さらに多状態光応答有機電荷移動膜
    の一部分に熱エネルギーを加え、該部分を熱力学的によ
    り安定な状態へ復帰させることを特徴とする。 5)特許請求の範囲第4)項記載の光情報記憶方法であ
    って、熱エネルギーが光ビームにより供給されることを
    特徴とする。 6)特許請求の範囲第4)項記載の光情報記憶方法であ
    って、熱エネルギーが電気加熱素子により供給されるこ
    とを特徴とする。 7)電子供与体モエティーと有it子受容体モエティー
    との複合体を含有する少なくとも2種のを機化合物から
    構成される多状態光応答を機電荷移動媒体から成る光応
    答装置であって、前記少な(とも2種の有機化合物が互
    いに異なるレドックスポテンシャルを有し、各有機化合
    物に特有の光学場強度を形成する光帯域電磁エネルギー
    が加えられると前記有機化合物はそれぞれ第1酸化状態
    から第2fI1.化状態にスイッチすると共に、各有機
    化合物の酸化状態が同定可能な相異なる光学スペクトル
    を有することを特徴とする。 8)特許請求の範囲第7)項記載の光応答装置であって
    、前記少なくとも2種の有機化合物のうちの特定の一有
    機化合物が、 テトラシアノキノジメタン(TCNQ)。 テトラシアノナフトキノジメタン(TNAP)。 テトラシアノエチレン(TCNE) 。 2.3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−1,4−ベンゾ
    キノン(DD口)。 ヘキサシアノブタレン(HCBD)、 ’11、lL1
    2.12〜テトラシアノ−1,4−ナフトキノジメタン
    (ベンゾTCNQ) 。 2.5−ヒス(ジシアノメチレン)−2,5−ジヒドロ
    チオフェン。 2.5−ビス(ジシアノメチレン)−2,5−セレノフ
    ェン、チオフェン−(T)−TCNQ。 (セレノフェン(Se) −TCNQ) 。 テトラシアノルキノキナシリツキナシリン(TCQQ)
     。 ヘキサシアノトリメチレン サイクロプロパン(IIM
    CTMCP) 。 2.4−ビス(ジシアノメチレン)−1,3−ジチェタ
    ン(BDDT) 、及び 化学記号法 TCNQ(One) TCN(l rMeTCNQ(O
    Me)z TCNQ I TCNQ (OMe) (O[! t) TCNQ (
    One) (OCF+3) zTCNQ(OMEe)(
    0−i−Pr) TCNO(CN)zTCNQ(OMe
    ) (0−4−Bu) TCNQ(Me)TCNQ(O
    Me)(0−i−CJs) TCN[1(Et)TCN
    Q(O[Et) (SMe) TCN(1(i−Pr)
    TCNQ CI TCNO(i−Pr)zTCNQ B
    r TCNQ CIM。 T(:N(] Br Me で示されるTCNQ誘導体のいずれかより成る部類中か
    ら選択された有機電子受容体モエティーを更に含むもの
    であることを特徴とする。 9)特許請求の範囲第7)項記載の光応答装置であって
    、前記少なくとも2種の有機化合物のうちの特定の一有
    機化合物が、化学記号法TCNQ (OMe) TCNQ (OMe) z TCNQ (OMe) (OE t) TCNQ CI TCNQ Br T’CN[l C11le TCNQ Br ’Ae T(:N(l IMe TCNQ I TCNQ (CN) t TCNQ (Me) TCNQ(Et) TCNQ(i−Pr) で示される物質より成る部類中から選択された電子受容
    体モエティーを更に含むものであることを特徴とする。 10)特許請求の範囲第7)項記載の光応答装置であっ
    て、前記少なくとも2種の有機化合物のうちの特定の一
    有機化合物が、 銅、銀、鉛、ニッケル、リチウム、ナトリウム、カリウ
    ム、バリウム、クロム、モリブデン、タングステン、コ
    バルト、鉄、アンチモニー、セシウム、マグネシウムか
    ら成る部類中から選択された、電子受容体と複合して有
    機塩を形成する化学特性を有する電子供与体モエティー
    を更に含むことを特徴とする。 11)特許請求の範囲第7)項記載の光応答装置であっ
    て、前記少なくとも2種の有機化合物のうちの特定の一
    有機化合物が、 テトラチオエチレン、ジチオジアミノエチレン、ジチオ
    ジセレノエチレン、テトラアミノエチレン、アゼン、芳
    香族炭化水素、芳香族複素環式化合物より成る部類中か
    ら選択された、電子受容体モエティーと複合して有機塩
    を形成するような化学特性を有する電子供与体モエティ
    ーを更に含むことを特徴とする。 12、特許請求の範囲第7)項記載の光応答装置であっ
    て、前記少なくとも2種の有機化合物のうちの特定の一
    有機化合物が、銀、銅より成る部類中から選択された電
    子供与体モエティーを更に含むことを特徴とする。 13)特許請求の範囲第7)項記載の光応答装置であっ
    て、前記少なくとも2種の有機化合物のうちの特定の一
    有機化合物が、少なくとも一ツノシアノメチレン官能基
    を結合すると共に、電子供与体モエティーと複合して有
    機塩を形成する化学特性を有する電子供与体モエティー
    を更に含むことを特徴とする。 14)特許請求の範囲第7)項記載の光感応装置であっ
    て、前記少なくとも2種の有機化合物のうちの特定の一
    有機化合物が、少なくとも一つのキルン単位を結合する
    と共に、電子供与体モエティーと複合して有機塩を形成
    するような化学特性を有する電子受容体モエティーを更
    に含むことを特徴とする。 15)特許請求の範囲第7)項記載の光感応装置であっ
    て、有機11?tJ移動媒体上の一部エリアへの照射に
    より、被照射エリア内にある少なくとも一つの有機化合
    物に電気化学トボタクテインクレド7クス反応を惹起こ
    し、第1状態から第2状態にスイッチさせる、光帯域電
    磁エネルギー源を更に具備することを特徴とする。 16)特許請求の範囲第15)項記載の光感応装置であ
    って、光帯域電磁エネルギー源の光学場強度を、各有機
    化合物の有機電子受容体モエティーを第1酸化状態から
    第2#I化状態ヘスイツチさせるに要する複数のレベル
    間に変更する装置を更に具備することを特徴とする。 17)特許請求の範囲第7)項記載の光感応装置であっ
    て、前記少なくとも2種の有機化合物のそれぞれの酸化
    状態を決定すべく、有機電荷移動媒体上の一部分上に焦
    点整合される分光装置を更に具備することを特徴とする
    。 18)特許請求の範囲第15)項記載の光感応装置であ
    って、を機電荷移動媒体上の・区域に逆転反応を惹起こ
    し、2種の有機化合物のうち少なくとも一つの有機化合
    物を第2酸化状態から第1酸化状態に復帰させる、熱エ
    ネルギー源を更に具備することを特徴とする。 19)特許請求の範囲第7)項記載の光感応装置であっ
    て、各有機化合物が、第1fIj、化状態下においては
    ラジカルイオン状態の有機電子受容体モエティーを含み
    、第2酸化状態下においてはラジカルイオン及び中性両
    状態の有機電子受容体モエティーを含むことを特徴とす
    る。 2、特許請求の範囲第19)項記載の光感応装置であっ
    て、各有機化合物中にラジカルイオン及び中性電子受容
    体モエティーが存在するかどうかを決定する分光装置を
    更に具備することを特徴とする。 2、特許請求の範囲第7)項記載の光感応装置であって
    、各有機化合物の電子受容体モエティーが化学的に結合
    し、単一非局在化分子を形成することを特徴とする。 22)少なくとも一つの有機化合物から構成される多状
    態光応答有機電荷移動媒体から成る光応答装置であって
    、前記有機化合物が電子受容体モエティーと複合した電
    子供与体モエティーを含有すると共に、該有機電子受容
    体モエティーが、それぞれに特有の光学場強度値の光帯
    域電磁エネルギーを加えることによりその酸化状態を独
    立的に変更する、相異なる両性レドンクス特性を少なく
    とも2つの領域を有し、更には、該受なくとも2領域の
    各領域の酸化状態が同定可能な独自の光学スペクトルを
    有することを特徴とする。 2、特許請求の範囲第22)項記載の光応答装置であっ
    て、有機化合物が有機非局在化分子を含有すると共に、
    存*iit子受容体モエティーが、光帯域電磁エネルギ
    ーを加えることにより独立的に酸化状態を変更する少な
    くとも2つの孤立領域を有することを特徴とする。 2、特許請求の範囲第22)項記載の光応答装置であっ
    て、有機電子受容体モエティーが、共有結合により連結
    された、独自のレドックスポテンシャルを有する少なく
    とも2つの個々の構成電子受容体モエティーから成るこ
    とを特徴とする。 2、特許請求の範囲第24)項記載の光応答装置であっ
    て、各構成電子受容体モエティーが、テトラシアノキノ
    ジメタン(TCNQ) 。 テトラシアノナフトキノジメタン(TNAP)。 テトラシアノエチレン(TCNE) 。 2.3−ジクロロ−5,6−ジシアノ−1,4−ヘンゾ
    キノン(DDQ) 。 ヘキサシアノブタレン(HCBD) 。 11、lL12.12〜テトラシアノ−1,4−ナフト
    キノジメタン(ベンゾTCNQ)。 2.5−ビス (ジシアノメチレン)−2,5−シバイ
    ドロチオフエン。 2.5−ビス(ジシアノメチレン)−2,5−セレノフ
    ェン、チオフェン−(T)−TCNQ。 (セレノフェン(Se) −TCNQ) 。 テトラシアノーキノキナゾリノキナゾリン(TCQQ)
     。 ヘキサシアノトリメチレン サイクロプロパン(HMC
    TMCP) 。 2.4−ビス(ジシアノメチレン)−1,3−ジチェタ
    ン(BDDT) 、及び、 化学記号法 TCN(1(OMe) 丁CNQ IMeTCNQ(O
    Me)z TCNQ I TCNQ (OMe) (OE t) TCNQ (O
    Me) (OCR3) zTCNQ (0°MEe)(
    0−4−Pr) TCNQ(CN)zTCNQ(OMe
    ) (0−4−Bu) TCNQ(Me)TCNQ(O
    Me) (0−4−CJs) TCNQ(Et)TCN
    Q(OEt) (SMe) TCNQ(i−Pr)TC
    NQ CI TCNQ(j−Pr)zTCNQ Br TCNQ CIMe TCNQ Br Me で示されるTCNQ誘導体のいずれかより成る部類中か
    ら選択された物質であることを特徴とする。 2、特許請求の範囲第24)項記載の光応答装置であっ
    て、各構成電子受容体モエティーが、TCNQ (OM
    e) TCNQ (OMe) t TCNQ (OMe) (OEt) TCNQ CI TCNQ Br TCNQ CIMe TCNQ Br Me TCNQ IMe TCNOI TCNO(CN) x TCNQ (Me) TCNQ(Et) TCN(1(i−Pr) より成る部類中から選択された物質であることを特徴と
    する。 2、特許請求の範囲第24)項記載の光応答装置であっ
    て、電子供与体モエティーが、 銅、銀、鉛、ニッケル、リチウム、ナトリウム、カリウ
    ム、バリウム、クロム、モリブデン、タングステン、コ
    バルト、鉄、アンチモニー、セシウム、マグネシウムよ
    り成る部類中から選択された、有機電子受容体と複合し
    て有機塩を形成する化学特性を有する物質であることを
    特徴とする。 2日)少なくとも一つの有機化合物から構成される子状
    態光応答性有機it&j移動媒体より成る光応答装置で
    あって、前記有機化合物が電子受容体モエティーと複合
    した有機電子供与体モエティーを含有すると共に、該有
    機電子供与体モエティーが、それぞれに特有の光学場強
    度値の光帯域電磁エネルギーの印加によりその酸化状態
    を独立的に変更する、相異なる両性レドックス特性を有
    する少なくとも2つの領域を有し、更には、該受なくと
    も2領域の各領域の酸化状態が、同定可能な独自の光学
    スペクトルを有することを特徴とする。 2、特許請求の範囲第28)項記載の光応答装置であっ
    て、有機電子供与体モエティーが、共有結合により連結
    された、独自のレドックスポテンシャルを有する少なく
    とも2つの個々の構成電子供与体モエティーから成るこ
    とを特徴とする。 30)特許請求の範囲第29)項記載の光応答装置であ
    って、電子供与体モエティーが、 テトラチオエチレン、ジチオジアミノエチレン、ジチオ
    ジセレノエチレン、テトラアミノエチレン、アゼン、芳
    香族炭化水素、芳香族複素環式化合物より成る部類中か
    ら選択された、電子受容体モエティーと複合し有機塩を
    形成する化学特性を有する有機物質であることを特徴と
    する。 31)特許請求の範囲第24)項記載の光応答装置であ
    って、電子供り1体モエティーが、銀、銅より成る部類
    中から選択された金属であることを特徴とする。 32、特許請求の範囲第24)項記載の光応答装置であ
    って、構成電子受容体モエティーが、少なくとも一つの
    シアノメチレン官能基を結合すると共に、電子供与体モ
    エティーと複合し゛ζ有機塩を形成する化学特性を有す
    る有機物質であることを特徴とする。 33)特許請求の範囲第24)項記載の光応答装置であ
    って、構成電子受容体モエティーが、少なくとも一つの
    キルン単位を結合すると共に、電子供与体モエティーと
    複合し有機塩を形成する化学特性を有する有機物質であ
    ることを特徴とする。 34)特許請求の範囲第22)項記載の光応答装置であ
    って、有機電子受容体モエティーが、アルケン基をイン
    サートしたTCNEラジカル誘導体であることを特徴と
    する。 35)特許請求の範囲第22)項記載の光応答装置であ
    って、有機電子受容体モエティーが、芳香基族をインサ
    ートしたTCNEラジカル誘導体であることを特徴とす
    る。 36)特許請求の範囲第22)項記載の光応答装置であ
    って、有機電子受容体モエティーが2.3−ジク1コ”
    5+G ジシ゛7ノー1.4−ペンヅキノンである、こ
    とを特徴とする。 37) i、冒′1請求の範囲第22)項記載の光応答
    装置であって、a機電了受容体モエティーがP−クロル
    アニルであることを特徴とする。 38)特許請求の範囲第22)項記載の光応答装置であ
    って、有機電子受容体モエティーが、端末基が部分的に
    環状パイプ系を形成する、酸化状態において芳香族特性
    を有する2段階ラジカルイオンであることを特徴とする
    。 39)特許請求の範囲第22)項記載の光応答装置であ
    って、有機電子受容体モエティーがペンタシアノプロペ
    ンであることを特徴とする。 40)特許請求の範囲第22)項記載の光応答装置であ
    って、有機電子受容体モエテ゛イーがメチリン−1,L
    2,2.テトラシアノプロパンシアイドであることを特
    徴とする。 41)特許請求の範囲第22)項記載の光応答装置であ
    って、有機電子受容体モエテイーが、拡張パイ系を有す
    るテトラシアノアレノキノジメタンから成ることを特徴
    とする。 42、特許請求の範囲第22)項記載の光応答装置であ
    って、有機電子受容体モエティーが1.3スクウエアリ
    ンク酸ジアミドであることを特徴とする。 43)特許請求の範囲第22)項記載の光応答装置であ
    って、有機電子受容体モエティーが、キノサイクロプロ
    ペンを置換したジシアノメチリデンから成ることを特徴
    とする。 44)特許請求の範囲第28)項記載の光応答装置であ
    って、電子供与体モエティーが、少なくとも一環が少な
    くとも一つの非共有電子対を有するペテロ原子を含む、
    少なくとも一つの共役領域を有する多環式化合物である
    ことを特徴とする。 45)特許請求の範囲第28)項記載の光応答装置であ
    って、電子供与体モエティーがヘンシトリチオフェンで
    あることを特徴とする特46)特許請求の範囲第28)
    項記載の光応答装置であって、電子供与体モエテイーが
    、非短縮ニトロゲン原子を有するヘテロアレンであるこ
    とを特徴とする。 47)特許請求の範囲第28)項記載の光応答装置であ
    って、電子供与体モエテイーが 4.4゛−ビピリジウム塩であることを特徴とする。 48)特許請求の範囲第28)項記載の光応答装置であ
    って、電子供与体モエテイーが 4.4”ビチオラピンであることを特徴とする。 49)特許請求の範囲第28)項記載の光応答装置であ
    って、電子供与体モエテイーが 1.2−ビス(チオクサンテンー9−イリデン)エテノ
    であることを特徴とする。 50)特許請求の範囲第28)項記載の光応答装置であ
    って、電子供与体モエテイーが構造式(式中、Xは電子
    供与体及び/又は電子受容体置換基)により表示される
    化合物であるこ点を特徴とする。 51)特許請求の範囲第22)項記載の光応答装置であ
    って、有機電荷移動媒体、上の一部エリアへの照射によ
    り、被照射エリア内にある電子受容体モエティーの少な
    くとも一領域に、t1気化学トボタクティックレドンク
    ス反応を惹起こしその酸化状態を変化させる、光帯域電
    磁エネルギー源を更に具備することを特徴とする。 52、特許請求の範囲第35)項記載の光応答装置であ
    って、光帯域電磁エネルギー源の光学場強度を、電子受
    容体モエティーの各領域を第1酸化状態から第2酸化状
    態ヘスイソチさせるに要する複数のレベル間に変更する
    装置を更に具備することを特徴とする。 53)特許請求の範囲第22)項記載の光応答装置であ
    って、電子受容体モエテイーの各領域の酸化状態を決定
    すべく、有機電荷移動媒体の一部分上に焦点整合される
    分光装置を更に具備することを特徴とする。 54)特許請求の範囲第51)項記載の光応答装置であ
    って、有機電荷移動媒体の一区域に逆転反応を惹起こし
    、電子受容体モエティーの少なくとも一3l域を第2酸
    化状態から第1酸化状態に復帰させる、熱エネルギー源
    を更に具備することを特徴とする。 55)特許請求の範囲第7)項記載の光応答装置であっ
    て、各有機化合物の酸化状態変化により、電荷移動媒体
    の被照射エリアの電気的インピーダンスが可同定性変化
    を惹起こされることを特徴とする。 56)特許請求の範囲第22)項記載の光応答装置であ
    って、電子受容体モエテイーの各領域の酸化状態変化に
    より、電荷移動媒体の被照射エリアの電気ポテンシャル
    が可同定性変化を惹起こされることを特徴とする。 57)特許請求の範囲第17)項記載の光応答装置であ
    って、各有機化合物の特定の酸化状態が、電荷移動媒体
    の一部分に存在する一組の酸化分子種の分光装置による
    同定に用いられる、独自のラマン吸収スペクトルを有す
    ることを特徴とする。 58)特許請求の範囲第53)項記載の光応答装置であ
    って、電子受容体モエテイーの各特定領域の酸化状態が
    、電荷移動媒体の一部分に存在する一組の酸化分子種の
    分光装置による同定に用いられる、独自のラマン吸収ス
    ベクlルを有することを特徴とする。 59)特許請求の範囲第57)項又は58)項に記載の
    光応答装置であって、分光装置により同定される一組の
    特定酸化分子種により、電荷移動媒体の一部分の状態が
    限定されることを特徴とする。 60)特許請求の範囲第59)項記載の光応答装置であ
    って、光帯域を磁エネルギー源を、電荷移動媒体上の複
    数のデータ記憶スポットのうちの1スポツトに選択的に
    指向させる装置と、前記光帯域電磁エネルギー源の光学
    場強度を、各データ記憶スボ7)を特有の組合せの酸化
    分子種の存在により同定される各状態にスイッチさせる
    に要する複数のレベル間に変更する装置と、を更に設け
    たことを特徴とする。 61)特許請求の範囲第60)項記!!め光応答装置で
    あって、データ記憶スポットに存在する一組の酸化分子
    種を同定し、前記スポットの状態を決定し、その結果ス
    ポットに記憶されているデータを同定する分光装置を、
    複数のデータ記憶スポットのうちの1スポツトに指向さ
    せる装置を更に具備することを特徴とする。 62、特許請求の範囲第61)項記載の光応答装置であ
    って、分光装置が、さらに各データ記憶スポットに照射
    される光学読み取りビームと、該ビームの前記データ記
    憶スポットでの反射光を集光し、予設定複数スペクトル
    バンドにおけるスペクトル強度を測定する光学装置とを
    具備することを特徴とする。 63)特許請求の範囲第62)項記載の光応答装置であ
    って、光学装置により予設定複数ラマンバンドにおける
    スペクトル強度を測定することを特徴とする。 64)特許請求の範囲第61)項記載の光応答装置であ
    って、分光装置により各データ記憶スポットからのけい
    光放射を検出することを特徴とする。 65)特許請求の範囲第62)項記載の光応答装置であ
    って、分光装置が、さらに予設定スペクトルハントにお
    けるスペクトル強度パターンに基づき、各データ記憶ス
    ポットのスイッチ後の状態を決定する検出回路装置を具
    備することを、特徴とする装置。 66)特許請求の範囲第62)項記載の光応答装置であ
    って、光帯域電磁エネルギー源と光学読み取りビームが
    、複数の強度レベルに調節できる単一照射ビームである
    ことを特徴とする。
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Families Citing this family (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4825408A (en) * 1984-04-25 1989-04-25 The Johns Hopkins University Multistate optical switching and memory apparatus using an amphoteric organic charge transfer material
US4684598A (en) * 1984-11-23 1987-08-04 The Johns Hopkins University Enhanced optically sensitive medium using organic charge transfer materials to provide reproducible thermal/optical erasure
DE3507379A1 (de) * 1985-03-02 1986-11-06 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Optisches aufzeichnungsmedium
US4871236A (en) * 1985-09-18 1989-10-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Organic thin film display element
DE3684306D1 (de) * 1986-03-25 1992-04-16 Toshiba Kawasaki Kk Verfahren zum aufzeichnen von optischer information.
JP2555048B2 (ja) * 1987-02-04 1996-11-20 株式会社日立製作所 光記録方法
WO1990001480A1 (de) * 1988-07-29 1990-02-22 Riedel-De Haen Aktiengesellschaft Optische datenspeicher
US5161149A (en) * 1991-07-22 1992-11-03 The Johns Hopkins University Electron density storage device and method using STM
EP0650629B1 (en) * 1992-07-17 2000-04-12 The Penn State Research Foundation Reading and writing stored information by means of electrochemistry
NO301144B1 (no) * 1995-05-23 1997-09-15 Opticom As Optisk datalagring
US6324091B1 (en) 2000-01-14 2001-11-27 The Regents Of The University Of California Tightly coupled porphyrin macrocycles for molecular memory storage
CA2377671C (en) * 1999-07-01 2011-01-04 David F. Bocian High density non-volatile memory device
US6381169B1 (en) 1999-07-01 2002-04-30 The Regents Of The University Of California High density non-volatile memory device
WO2002077633A1 (en) 2001-03-23 2002-10-03 The Regents Of The University Of California Open circuit potential amperometry and voltammetry
US6795778B2 (en) * 2001-05-24 2004-09-21 Lincoln Global, Inc. System and method for facilitating welding system diagnostics
JP2005500682A (ja) * 2001-08-13 2005-01-06 アドバンスト・マイクロ・ディバイシズ・インコーポレイテッド メモリセル
US6728129B2 (en) * 2002-02-19 2004-04-27 The Regents Of The University Of California Multistate triple-decker dyads in three distinct architectures for information storage applications
US6770905B1 (en) 2002-12-05 2004-08-03 Advanced Micro Devices, Inc. Implantation for the formation of CuX layer in an organic memory device
US6746971B1 (en) 2002-12-05 2004-06-08 Advanced Micro Devices, Inc. Method of forming copper sulfide for memory cell
US6773954B1 (en) 2002-12-05 2004-08-10 Advanced Micro Devices, Inc. Methods of forming passive layers in organic memory cells
WO2004070789A2 (en) * 2003-02-03 2004-08-19 The Regent Of The University Of California Rewritable nano-surface organic electrical bistable devices
US6656763B1 (en) 2003-03-10 2003-12-02 Advanced Micro Devices, Inc. Spin on polymers for organic memory devices
US6825060B1 (en) 2003-04-02 2004-11-30 Advanced Micro Devices, Inc. Photosensitive polymeric memory elements
US6977389B2 (en) * 2003-06-02 2005-12-20 Advanced Micro Devices, Inc. Planar polymer memory device
US6787458B1 (en) 2003-07-07 2004-09-07 Advanced Micro Devices, Inc. Polymer memory device formed in via opening
US6803267B1 (en) 2003-07-07 2004-10-12 Advanced Micro Devices, Inc. Silicon containing material for patterning polymeric memory element
US7259039B2 (en) * 2003-07-09 2007-08-21 Spansion Llc Memory device and methods of using and making the device
US7274035B2 (en) * 2003-09-03 2007-09-25 The Regents Of The University Of California Memory devices based on electric field programmable films
US6955939B1 (en) 2003-11-03 2005-10-18 Advanced Micro Devices, Inc. Memory element formation with photosensitive polymer dielectric
WO2005086627A2 (en) * 2003-12-03 2005-09-22 The Regents Of The University Of California Three-terminal electrical bistable devices
US7608855B2 (en) * 2004-04-02 2009-10-27 Spansion Llc Polymer dielectrics for memory element array interconnect
US7750341B2 (en) * 2004-05-17 2010-07-06 The Regents Of The University Of California Bistable nanoparticle-polymer composite for use in memory devices
US7554111B2 (en) * 2004-05-20 2009-06-30 The Regents Of The University Of California Nanoparticle-polymer bistable devices
US8044387B1 (en) 2004-07-07 2011-10-25 Spansion Llc Semiconductor device built on plastic substrate
GB2437188A (en) * 2004-10-28 2007-10-17 Univ California Organic-complex thin film for nonvolatile memory applications
US7344913B1 (en) 2005-04-06 2008-03-18 Spansion Llc Spin on memory cell active layer doped with metal ions
US20060238696A1 (en) * 2005-04-20 2006-10-26 Chien-Hui Wen Method of aligning negative dielectric anisotropic liquid crystals
US20070009821A1 (en) * 2005-07-08 2007-01-11 Charlotte Cutler Devices containing multi-bit data
US11311958B1 (en) * 2019-05-13 2022-04-26 Airgas, Inc. Digital welding and cutting efficiency analysis, process evaluation and response feedback system for process optimization

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1310812A (en) * 1969-05-28 1973-03-21 Ici Ltd Radiation sensitive materials containing nitrogeneous cationic compounds
DE2314193A1 (de) * 1972-06-01 1973-12-20 Ibm Speicheranordnung mit einem film organischen materials
US4371883A (en) * 1980-03-14 1983-02-01 The Johns Hopkins University Current controlled bistable electrical organic thin film switching device
US4507672A (en) * 1980-03-14 1985-03-26 The Johns Hopkins University Method of fabricating a current controlled bistable electrical organic thin film switching device
US4394428A (en) * 1981-09-24 1983-07-19 Eastman Kodak Company Photoconductive composition and elements comprising two different compounds having a dioxaborin nucleas on a derivative thereof
US4535042A (en) * 1983-02-24 1985-08-13 Hiroyuki Kitayama Electrophotographic photosensitive member with electron donor and acceptor layers
JPH108421A (ja) * 1996-06-20 1998-01-13 Tokai Rubber Ind Ltd 支承構造およびその施工方法

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Publication number Publication date
EP0159397A3 (en) 1987-12-16
EP0159397B1 (en) 1991-01-16
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EP0159397A2 (en) 1985-10-30
JPH07101512B2 (ja) 1995-11-01
US4663270A (en) 1987-05-05
DE3483966D1 (de) 1991-02-21

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