JPS62193879A - 不可逆情報記憶を行う方法および媒体 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電界化学反応により導電性の個別範囲が形成
される支持体材料の導電性の局所変化により不可逆情報
記憶を行う媒体、およびこの情報記憶を行う方法に関す
る。

従来の技術 磁化可能な層内の異なった磁化の個別範囲を形成するこ
とにより、磁気記録担体に情報を記憶することは周知で
ある。そのため■接結合剤中に均−に分散した７エリま
たはフェロ磁性粒子、または直接フェリまたはフェロ磁
性材料の均一な層から磁化可能な層を形成することがで
きる。初めに述べた磁気記録担体は、以前から周知であ
り、かつオーディオ、ビデオおよびデータ処理の分野で
多様に利用されている。製法はかなりの程度まで最適化
されている。使用限界は、最大限に可能な記憶密度に関
して与えることができる。これを広げるため、フェロ磁
性材料のよｊ王丁均−な層が研究され、かつデータ処理
およびビデオ記憶の際には丁でに使用もされている。し
かしまだ磁気特性と記憶技術における利点には、これら
媒体の機械的安定性に関する問題が妨げになる。

磁気記録担体における記憶密度の根本的な限界を乗り越
えるため、丁でに光学情報記憶が考えられている。光学
情報記憶は、光作用による媒体上のマーク形成に基づい
ている。光源としてレーザービームを使用してほとんど
の場合ディスク状の媒体上にもはや変更できないマーク
を形成する不可逆光学記憶は、すでに工業的実現の段階
に入つている。ビーム照射により記録層の光学特性、特
に反射率または吸収率が変化する。マークは、記録層内
のいわゆる「焼付は穴」である。読取りは同様にレーザ
ーにより行われるが、その際レーザニエネルギーはずっ
と小さく選定される。媒体としては、均一な、特に２次
元および特に３次元の層が周知である。そのため使用す
る材料は、いろいろなものがあり、はとんどの場合特殊
な半金属または金属である。均一な層については、一方
において金属層は不可欠な低熱伝導率のため極めて薄く
しなければならず、かつ他方においてそれにより孔およ
び空胴な持たない欠陥のないフィルムを作ることが極め
て困難という欠点がある。特定の層は、金属粒子の製造
と母財内への粒子の均一な貯蔵に問題があるという欠点
乞亙する。

発明の目的 それ故に本発明の課題は、周知の処置を越えて分子範囲
ＶＣまで記憶密度をさらに高めろことができ、また他方
において簡単な手段で書込みかつ再び読取ることができ
る不可逆情報記憶を行う媒体を提供することにある。本
発明のその他の課題は、このような情報記憶を行うこと
ができる方法を提供することにある。

発明の構成 支持体材料の導電性の個別範囲が、電界化学反応により
生じた共役２型締合を含むポリマー系によって形成され
ろようにすれば、支持体材料の導電度の局所的変化によ
り、課題に応じておどろく程簡単に不可逆情報記憶を行
う媒体が得られるとわかった。

その池に本発明の対象は、電界化学反応により情報記憶
を行う方法であり、その際２つの電極の針状尖端の間に
おいて、シートまたはフィルム状支持体に被覆した物質
が、ｌＱ’ｙ／ｃｍ以上の電界強度を有する少なくとも
局所的な電界の作用によって反応し、導電性を互する共
役２型締合を含むポリマー系を形成し、その際電極の尖
端が、少なくとも支持体の厚さに相当する相互間隔を置
いて配置されており、かつ両方の電極が、少なくとも１
つのコンデンサを介して１０００ないし１０００００　
Ｖの高圧電源に直列接続されている。

一般に１０７−１０９Ｖ／ｃｍの範囲の十分強力な電界
の作用により化学反応が行われることは公知である（例
えばに、ウイツサーロス著、ナーハリヒテン、アウス、
ヒエミー、テクニーク、ラント、ラボール２１　（１９
７９）、Ｐ３２７〜３２８、およびヒエミカー・ツアイ
トウング１０８　（１９８４）、Ｐ　１３１〜１３５）
。このような反応を電界化学反応と称する。その場合大
きな電界は、反応の触媒的促進暑行う。

本発明による媒体は、支持体材料上またはその中に、個
別情報内容に対応した導電度の異なった範囲の形で記憶
された情報を■する。本発明による方法によりこれらの
範囲が形成される。

共役２型締合な互するポリマー系の形成は、電界におけ
る情報記憶を行う化学反応に適しているとわかった。ポ
リアニリン、ポリインダミン、ポリマーアゾ化合物、お
よび特にポリアセチレンまたはクプレンが特に適してい
る。これら系は、［有機金属］とも称し、ここでは共役
２型締合を形成する電子の高い移動度に関係があり、そ
れにより分子鎖に沿って金属状導電性が生じろ。例とし
て初めに挙げたポリマーによって波器した支持体母材は
、通常例えばアニリンまたはジオキサンのような別の物
質を付加的にドーピングした後に初めて導電性となる。

それに対してポリアセチレンは、モノマーアセチレンま
たはその誘導体の重合により電界化学的に形成した後、
直接作用した電界の強さに応じて多少なりとも強力に生
じた導電性を示す。このようにして形成された生成物は
、特に導電性に関して、外気に長い間接触した後ではな
くとも長期的に害を受けることはない。

前記の反応は、例えばアセチレンを含むような気相、お
よび例えばフェニルアセチレンを含むような液相、また
は例えばジフェニルアセチレンのような固相においても
行うことができる。そのため■い支持体材料、例えはほ
ぼ１００μｍの紙母材、ポリオレフィン、ポリアミドお
よび特にポリ塩化−ビニルのような種々のプラスナック
フィルムのテープまたはディスクに、反応すべきモノマ
ーを含浸させまたは加え、かつ支持体材料を書込み電極
の尖端の間に通し、これら尖端の間に、電界化学反応に
必要な強さの電界を書込むべき情報に相当する順序で形
成する。記録情報のトラック幅は、はぼ書込み電極の尖
端の直径によって決まる。基本的にオングストローム領
域にまで達する適当なトラック幅は、電界電子顕微競に
使用するミュラー法により溶融アルカリ中のエツチング
によって製造できるような細いタングステン尖端を使用
して調節することができる。

例えばＱ、Ｑｌ　ｔｍの曲率半径の尖端を例えば１００
００Ｖの電位に帯電した場合、尖端直前に の電界強度が得られ、従って丁でに電界化学的に前記の
化学反応が始まる値が得られる。通常わずかな尖端間隔
を考慮すれは、いわゆる放電電流路、すなわちプラズマ
通路を形成して、電位は急速に下落する。しかしプラズ
マ中においてもプラズマ化学の作用により多くの化学反
応か促進されろ。しかし電位のこの放電下落をできるだ
け抑圧するため、従ってその他に放電の電力をかなりの
程度まで制限する１こめ、本発明による方法の有利な構
成では、放電電極は、十分小さな容量の少なくとも１つ
のコンデンサ暑介して高圧電源に接続される。第１図は
、このような装置の基本方式を示している。その際はぼ
１０００〜ｔｏｏｏｏｏ　ｖの範囲の電源を設けろこと
ができる。第２図および第３図は、交流または直粒の場
合、例えば通話シーケンスを入力するため電極帯電の変
調を概略的に示している。ここにおいて１および２は、
それぞれ通話シーケンスの始めと終りを表わしている。

その他の点では一定の条件の際、反応を起こす電界強度
Ｆまたはそれに対応する電圧Ｕと反応に比例する導電度
またはその測定のため使われた電流１との間には、特徴
的な関係があり、この関係は、電子管またはトランジス
タ特性曲線と同様に「反応特性曲線」と称する。第４図
は、例としてジオキサンをドーピングした後のポリアニ
リン形成に関してこの関係を示している。その際情報パ
ルスの変換記録にとって、中間範囲のこの曲線の「こう
配」は〜特に重要と思われる。同様な関係に、とりわけ
アセチレンおよびその誘導体が重合してクプレンを形成
する際にも観察される。

書込まれた情報の強さは、電源の制御によりあらかじめ
与えることができろ電圧により、かつ書込み電極範囲の
容量変化を介して制御できる。その際後者の制御は、連
続した線の明りよう度をも決める。なぜなら容量の増加
と共に通常当該の線は、真珠のネックレスのように不連
続な記録に分解するからである。

本発明を次の例により詳細に説明する。

例 第５図は、本発明による方法を実施する装置を示してい
る。高圧変圧器から２つのコンデンサ１および２（それ
ぞれほぼｌＯ−１１フアラツドの容量）を介して書込み
電極対３は、はぼ１０００〜はぼ４００００ｖの電圧に
帯電可能である。コンデンサと電極は、それぞれ１つの
組合わせユニットヲ形成しており、その際電極は、片側
？溶断した毛細ガラス管内に差込まれており、かつ外側
の可動の金属スリーブは、容易に整合できろように容量
状態を変えることができる（第６図）。その際電極尖端
は、弾性はね圧力により両側から軽く紙テープ４０表面
に押され、この終テープは、連続的に両方の電極の間乞
通される。この場合簡単なしゃ断器である変調装置５は
、所定のように高圧回路を閉じることかできる。支持体
母材としては、９謂の幅でほぼ５ｍの長さのテープの形
のいわゆるミリ目方眼紙が使われ、このテープは、エタ
ノール中のトークンのほぼ３０重量％溶液に浸し、かつ
続いて乾燥したものである。

しゃ断器５を長く操作した場合、連続したテープ上に直
接鋭い黒かつ色の線が現われる。それに対して短期間操
作すると、極めて鋭くかつ極めて細かい点（Ｑ、１ｍｍ
以下の直径］が生じる。その際テープの上側と下側はほ
ぼ同様に着色する。顕微境による観察によれは、局所的
に比較的鋭く区切られた均一な着色領域が見られた。

紙面に対して垂直な電流の測定により導電度を測定した
際、着色紙領域では変化した値が生じ、しかも作用した
電界強度に応じて導電度Ｏかも本格的な金属短絡まで変
化する値が生じるが、一方反応生成物により着色してい
ない紙は絶縁体のようになっている。第７図は、変圧器
の入力電圧ＵをＶで定義した有効電界強度と電流１７μ
Ａで定義した導電度との間の関係を示している。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明による方法を実施する装置の基本方式
を示す図、第２図および第３図は、電極帯電の変調を示
す図、第４図は、電界化学反応の特性曲線２示す図、第
５図は、本発明による方法ｙａ−笑ｆＭする装置の回路
図、第６図は、第５図の装置の斜視図、第７図は、第５
図の装置による反応特性曲線の図である。 １．２・・・コンデンサ、３・・・電極対、４・・・紙
テープ、５・・・変調装置 代理人弁理士　　１）　　代　　　恣　　　治ＦＩＧ、
３ ＦＩｏ　４ Ｕ　［１０’　ｘ　Ｖ］ Ｆ　［１０８ｘ　Ｖ／ｃｍ］ ＦＩＧ、５

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）２つの電極の針状尖端の間において、シートまた
   はフィルム状支持体に被覆した物質が、１０＾６Ｖ／ｃ
   ｍ以上の電界強度を有する少なくとも局所的な電界の作
   用によって反応し、導電性を有する共役２重結合を含む
   ポリマー系を形成し、その際電極の尖端が、少なくとも
   支持体の厚さに相当する相互間隔を置いて配置されてお
   り、かつ両方の電極が、少なくとも１つのコンデンサを
   介して１０００ないし１０００００Ｖの高圧電源に直列
   接続されていることを特徴とする、電界化学反応により
   不可逆情報記憶を行う方法。
2. （２）反応すべき物質が、電界を形成する電極尖端の間
   においてかつ支持体に直接接触して、ガス状、液体また
   は固体の形で存在する、特許請求の範囲第１項記載の方
   法。
3. （３）電界化学反応により、共役２重結合系を含む有機
   ポリマーが生じる、特許請求の範囲第１項記載の方法。
4. （４）支持体材料の導電性の個別範囲が、電界化学反応
   により生じた共役２重結合を含むポリマー系によって形
   成されることを特徴とする、支持体材料の導電性の局所
   的変化により不可逆情報記憶を行う媒体。
5. （５）共役２重結合系を含む有機ポリマーが、ポリアセ
   チレンまたはアセチレン誘導体のポリマーである、特許
   請求の範囲第４項記載の媒体。