KR20010026736A - 비접촉 에이 에프 엠 모드를 이용한 정보 기록 장치 및 그 기록 재생방법 - Google Patents

비접촉 에이 에프 엠 모드를 이용한 정보 기록 장치 및 그 기록 재생방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20010026736A
KR20010026736A KR1019990038163A KR19990038163A KR20010026736A KR 20010026736 A KR20010026736 A KR 20010026736A KR 1019990038163 A KR1019990038163 A KR 1019990038163A KR 19990038163 A KR19990038163 A KR 19990038163A KR 20010026736 A KR20010026736 A KR 20010026736A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
information
cantilever tip
recording medium
recording
voltage
Prior art date
Application number
KR1019990038163A
Other languages
English (en)
Inventor
김병만
Original Assignee
윤종용
삼성전자 주식회사
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 윤종용, 삼성전자 주식회사 filed Critical 윤종용
Priority to KR1019990038163A priority Critical patent/KR20010026736A/ko
Publication of KR20010026736A publication Critical patent/KR20010026736A/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B9/00—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
    • G11B9/12—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor
    • G11B9/14—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor using microscopic probe means, i.e. recording or reproducing by means directly associated with the tip of a microscopic electrical probe as used in Scanning Tunneling Microscopy [STM] or Atomic Force Microscopy [AFM] for inducing physical or electrical perturbations in a recording medium; Record carriers or media specially adapted for such transducing of information
    • G11B9/1463—Record carriers for recording or reproduction involving the use of microscopic probe means
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B9/00—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
    • G11B9/02—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using ferroelectric record carriers; Record carriers therefor
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B9/00—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
    • G11B9/12—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor
    • G11B9/14—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor using microscopic probe means, i.e. recording or reproducing by means directly associated with the tip of a microscopic electrical probe as used in Scanning Tunneling Microscopy [STM] or Atomic Force Microscopy [AFM] for inducing physical or electrical perturbations in a recording medium; Record carriers or media specially adapted for such transducing of information
    • G11B9/1409—Heads
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B9/00—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor
    • G11B9/12—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor
    • G11B9/14—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using near-field interactions; Record carriers therefor using microscopic probe means, i.e. recording or reproducing by means directly associated with the tip of a microscopic electrical probe as used in Scanning Tunneling Microscopy [STM] or Atomic Force Microscopy [AFM] for inducing physical or electrical perturbations in a recording medium; Record carriers or media specially adapted for such transducing of information
    • G11B9/1463—Record carriers for recording or reproduction involving the use of microscopic probe means
    • G11B9/149—Record carriers for recording or reproduction involving the use of microscopic probe means characterised by the memorising material or structure
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/12—Heads, e.g. forming of the optical beam spot or modulation of the optical beam
    • G11B7/13—Optical detectors therefor

Landscapes

  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

본 발명은 비접촉 모드 원자간의 힘 현미경(NonContact-Mode Atomic Force Microscopy; NC-AFM)을 이용한 정보 기록 장치 및 그 기록 재생 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 비접촉 모드 AFM을 이용한 정보 기록 장치는 AFM에 도전성 캔틸레버 팁을 장착한 기록 매체와 팁 사이에 일정한 간격을 유지하면서 전압 혹은 전계를 인가하여 기록매체를 분극시키고, 캔틸레버 팁을 강유전체 기록매체에 접촉시키면서 기록 즉 국부적으로 분극시킨 영역들과 비분극 영역들에서의 정전기력 혹은 피에조전기의 차이를 검출하여 정보를 읽는다.

Description

비접촉 에이 에프 엠 모드를 이용한 정보 기록 장치 및 그 기록 재생 방법{A data storage unit using a non contact mode atomic force microscopy and a writing and reading method thereof}
본 발명은 비접촉 모드 원자간의 힘 현미경(noncontact-Mode Atomic Force Microscopy; NC-AFM)을 이용한 정보 기록 장치 및 그 기록 재생 방법에 관한 것이다.
CD 또는 HDD 등을 이을 차세대 고밀도 데이터 저장(high data storage; HDS)에 부합되는 장치로 주사 탐침 현미경(scanning probe microscopy; SPM)에 전장(electric field) 또는 바이어스 전압(voltage bias)을 인가하여 강유전성 기록 매체에 기록하고 재생하는 장치가 고안된 바 있다. 기존의 콘택트-모드 (contact-mode)에서 작동하는 도 1에 도시된 바와 같은, AFM(C-AFM)이 그 한 종류이다.
기존의 콘택트 모드(contact-mode)에서 작동하는 AFM (C-AFM)에 도전성 캔틸레버 팁(cantilever tip)(2)을 부착하여 팁(2)과 접지 전극(4) 사이에 걸어준 DC전압(미도시)을 통하여 기록 매체(3)를 국부적으로 분극시키어 기록한다. 기록 후 재생할 때는 팁(2)과 접지(GND) 전극(4) 사이에 AC전압을 인가하는 동시에 팁(2)과 접지(GND) 전극(4) 사이에는 기록할 때 보다 작은 레벨의 적절한 DC전압을 걸어주고 국부적으로 분극시킨 영역과 분극시키지 않은 영역에서의 미세한 정전기력(electrostatic force)의 차이에 의한 캔틸레버 팁(2)의 부상 정도를 광검출기(10)에 입사되는 레이저 반사광으로 측정하여 기록 상태를 재생한다. 즉, 기존의 콘택트 모드에서 동작하는 AFM은 원자간의 척력(repulsive force)과 스캐너(6)에 접속된 귀환 회로(feedback circuit)(7)를 이용하여 팁과 기록 매체 간에 일정한 거리를 유지하게 하면서, 기록 매체의 분극 상태에 따른 척력의 차이에 의해 캔틸레버 팁이 부상하는 정도를 레이저(1)에서 방출되는 빔을 조사하여 그 반사광을 광검출기(2)로 검출하고, 검출된 반사광의 신호를 록인 증폭기(lock-in amplifier)(10)를 통하여 필터링함으로써 기록 매체의 표면 상태를 측정하게 되어 있다. 여기서, 스캐너(6)는 기록매체(3)의 수평 이동을 제어하며, 저주파 필터(8)는 광검출기(10)의 출력 신호로부터 저주파 신호로 이루어진 팁에 대한 기록매체의 수평 위치에 관한 정보를 필터링하여 피드백 회로(7)에 제공한다.
이와 같은, 종래의 AFM은 탐침(probe)이 접촉 상태에서 강유전체에 정보를 기록하고 재생하기 때문에, 기록시 팁과 기록 매체 사이에 마찰에 의한 마모가 일어나는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창안된 것으로, 원자간 힘 탐침 현미경(atomic force microscopy; AFM)에 전장(electric field) 또는 바이어스 전 압(voltage bias)을 인가하여 강유전체 기록 매체에 기록하거나 재생할 수 있는 비접촉 모드 원자간 힘 현미경(AFM)을 이용한 정보 기록 장치 및 그 기록 재생 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 접촉모드 AFM을 이용한 정보 기록 장치의 개략적 블록도,
도 2는 본 발명에 따른 비접촉 모드 AFM을 이용한 정보 기록 장치의 개략적 블럭도,
도 3은 도 2의 비접촉 모드 AFM을 이용한 정보 기록 장치로 비접촉 상태에서 정보를 기록한 후 약 20분 후에 접촉 상태에서 읽기한 결과를 나타내는 영상,
도 4는 도 2의 비접촉 모드 AFM을 이용한 정보 기록 장치로 비접촉 상태에서 정보를 기록한 후 약 10분 후에 비접촉 상태에서 읽기한 결과를 나타내는 영상(즉 도 3의 영상을 읽기 약 10분전에 비접촉 상태에서 읽기한 결과를 나타내는 영상),
도 5는 도 2의 비접촉 모드 AFM을 이용한 정보 기록 장치로 비접촉 상태에서 정보를 기록한 후 약 2시간 10분 후에 접촉 상태에서 읽기한 결과를 나타내는 영상(즉, 도 3의 영상을 읽고 약 2시간 후에 접촉 상태에서 읽기한 결과를 나타내는 영상)
그리고 도 6은 도 4의 읽기를 행하고, 약 2시간 후에 비접촉 상태에서 읽기한 결과를 나타내는 영상이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
1. 광원(레이저) 2. 캔틸레버 팁
3. 기록 매체(강유전체; PZT) 4. 전극
5. 기판 6. 스캐너
7. 피드백 회로 8. 로우패스필터
9. 록인 증폭기 10. 광검출기
11. DC 전압 12. 캔틸레버 팁
13. 기록 매체(강유전체; PZT) 14. 전극
15. 기판(SrRuO3) 16. 스캐너
17. 피드백 회로 18. 제2록인 증폭기
19. 제1록인 증폭기 20. 사인파 발생기
21. 피에조전기 바이모프 22. 편향 센서
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 비접촉 모드 AFM을 이용한 정보 기록 장치는, 캔틸레버 팁을 부착한 비접촉 모드 원자간 힘 현미경을 이용하여 강유전체 기록매체를 국부적으로 분극시켜 정보를 기록하고 기록된 부분과 비기록 부분의 정전기력의 차이를 측정하여 정보를 재생하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 있어서, 상기 강유전체 기록 매체 대신에 유전체 기록 매체를 이용하여 전하를 충전시킴으로써 정보를 기록하고, 상기 기록된 부분과 비기록 부분의 피에조전기의 차이를 측정하여 정보를 재생하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 또 다른 비접촉 모드 AFM을 이용한 정보 기록 장치는, 강유전체 기록 매체; 기록시 상기 기록 매체와 일정한 간격을 유지하면서 상기 기록 매체를 분극시키는 도전성 캔틸레버 팁; 기록시 상기 도전성 캔틸레버 팁과 상기 기록매체 사이에 DC전압을 인가하여 상기 기록 매체를 국부적으로 분극시켜 정보를 기록하고, 정보 재생시 상기 기록매체와 접지전극 사이에 기록할 때 보다 작은 레벨의 DC전압을 인가하기 위한 DC 전원; 정보 재생시 상기 캔틸레버 팁과 접지 전극 사이에 AC 전압을 제공하는 AC 전원; 상기 캔틸레버 팁을 수평방향으로 스캐닝하는 스캐너; 상기 캔틸레버 팁의 움직임을 감지하기 위한 편향 센서; 상기 AC전원으로부터 AC전압을 인가받아 상기 편향센서의 출력 신호로부터 상기 캔틸레버 팁의 상하 진동신호를 분리하여 상기 기록매체에 기록된 도메인 영상을 형성하는 제1록인 증폭기; 일정한 주파수의 사인파 신호를 발생시키는 사인파 발생기; 상기 사인파발생기로부터 제공되는 사인파 신호에 따라 상기 캔틸레버 팁을 상하로 진동시키는 피에조전기 바이모프; 상기 사인파 발생기로부터 사인파 신호를 제공받고, 상기 편향센서의 출력 신호로부터 상기 캔틸레버 팁의 수평방향이동에 관한 신호를 인가받아 증폭하여 상기 귀환회로에 제공하는 제2록인 증폭기; 및 상기 제2록인 증폭기에서 제공되는 신호에 따라 상기 스캐너를 제어하여 상기 캔틸레버 팁이 상기 기록 매체 상을 일정한 간격을 유지하면서 스캐닝하하도록 하는 귀환회로;를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 강유전체 기록 매체 대신에 유전체 기록 매체를 이용하여 전하를 충전시킴으로써 정보를 기록하는 것도 바람직하며, 상기 강유전체 기록 매체는 SrRuO3기판 상에 PZT가 증착되어 형성되고, 상기 기록된 부분과 비기록 부분의 피에조전기의 차이를 측정하여 정보를 재생하는 것이 바람직하다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 비접촉 모드 AFM을 이용한 정보 기록 장치의 기록 재생 방법은, (가) 원자간 힘 현미경에 도전성 캔틸레버 팁을 부착하고, 상기 캔틸레버 팁을 접지전극 위에 강유전체막을 입힌 강유전성 기록 매체와 일정한 간격을 유지하면서 상기 캔틸레버 팁과 상기 접지전극 사이에 인가한 DC전압을 통하여 상기 강유전성 기록 매체를 국부적으로 분극시켜 기록하는 단계; 및 (나) 상기 캔틸레버 팁을 상기 기록 매체와 접촉시키면서, 상기 캔틸레버 팁과 상기 접지 전극 사이에 AC 전압을 인가하는 동시에 상기 기록 매체와 접지 사이에 기록할 때 보다 작은 레벨의 DC 전압을 인가하여 주고 국부적으로 분극시킨 영역과 분극시키지 않은 영역에서의 미세한 정전기력 차이를 측정하여 기록 상태를 재생하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 강유전체 기록매체에서 상기 분극시킨 영역과 분극시키지 않은 영역의 피에조전기의 차이를 측정하여 정보를 재생하는 것도 바람직하다.
이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 비접촉 모드 AFM을 이용한 정보 기록 장치 및 그 기록 재생 방법을 상세하게 설명한다.
CD 또는 HDD 등을 이을 차세대 고밀도 데이터 저장(high data storage; HDS)에 부합되는 본 발명에 따른 원자간 힘 현미경(atomic force microscopy; AFM)을 이용한 정보 기록 장치는, AFM에 전장(electric field) 혹은 바이어스 전압(voltage bias)을 인가하여 강유전성 기록 매체에 기록을 하고 재생함에 있어서, 도전성 캔틸레버 팁(cantilever tip)(12)과 기록매체(13) 사이에 걸어준 DC전원(11) 전압을 통하여 기록 매체(13)를 국부적으로 분극시켜 정보를 기록하되, 기록시에는 캔틸레버 팁(12)과 기록매체(13) 사이에 일정한 간격을 유지하면서 스캐너(16)로 캔틸레버 팁(12)을 이동시키면서 기록한다. 기록 후 재생할 때는 팁(12)과 접지(GND) 전극(미도시) 사이에 AC전압을 인가하는 동시에 기록매체(13)와 접지(GND) 전극(미도시) 사이에는 기록할 때 보다 작은 레벨의 적절한 DC전원(11) 전압을 걸어주고 제1록인 증폭기(lock-in amplifier)(19)를 통하여 국부적으로 분극시킨 영역과 분극시키지 않은 영역에서의 미세한 정전기력(electrostatic force) 혹은 피에조 전기(piezoelectricity)의 차이를 측정하여 기록 상태를 재생한다. 재생시에는 캔틸레버 팁(12)을 기록매체(13)에 접촉시키거나 비접촉 상태로 한다. 여기서, 스캐너(16)는 기록매체(13)의 수평 이동을 제어하며, 편향 센서(22)는 기록 매체(13) 상에서 캔틸레버 팁(12)의 수평 및 수직 위치를 감지하기 위한 센서이며, 편향 센서(22)의 출력 신호로부터 팁의 수평 위치에 관한 정보를 이용하여 비접촉 모드에서 읽기시 필요한 캔틸레버 팁의 위치 정보를 귀환 회로(17)에 제공하는 것이 제2록인 증폭기(18)이다. 귀환 회로(17)는 제2록인 증폭기(18)에서 제공되는 신호에 따라 스캐너(16)를 제어하여 캔틸레버 팁(12)가 기록 매체(13) 상을 스캐닝하도록 한다. 사인파 발생기(20)는 사인파를 발생시켜 제2록인 증폭기(18) 및 피에조전기 바이모프(21)에 제공하며, 피에조전기 바이모프(piezoelectric bimorph)(21)는 압전소자를 2매 접합하여 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 것으로, 사인파발생기(20)으로부터 제공되는 사인파 신호에 따라 캔틸레버 팁(12)을 상하로 진동시키는 역할을 한다. AC 전원(23)은 정보 재생시 기록시에 인가되는 DC 전압 보다 작은 DC 전압과 함께 캔틸레버 팁(12)에 AC 전압을 제공하여 기록 매체(13)의 분극(기록) 영역과 비분극 영역에서의 정전기력 혹은 피에조전기의 차이를 감지하는데 사용된다.
이와 같은 구성의 도 2에 도시된 바와 같은 비접촉 모드 원자력간 힘 현미경을 이용한 정보 기록 장치의 기록 재생 방법은 다음과 같다.
먼저 기록시에는 비접촉 상태 에서 작동하는 AFM에 도전성(conductive) 캔틸레버 팁(cantilever tip)(12)을 부착하여 팁(tip)(12)과 기록매체(13)(본 실험에서는 하부전극 위에 강유전체막을 입힌 샘플을 사용함) 사이에 걸어준 DC 전원(11) 전압을 통하여 기록매체(13)를 국부적으로 분극시키는 방식을 사용한다.
기록후 읽기시에는 비접촉 또는 접촉 상태에서 캔틸레버 팁(12)과 접지 전극 사이에 AC 전원(23) 전압을 주는 동시에 기록 매체(13)와 접지 전극 사이에는 기록할 때 보다는 작은 레벨의 적절한 DC전압을 걸어주고 제1록인 증폭기(lock-in amplifier)(19) 를 통하여 국부적으로 분극시킨 영역과 분극시키지 않은 영역에서의 미세한 피에조전기(piezoelectricity) 또는 정전기력(electrostatic force) 차이를 측정하여 기록 상태를 읽는다. 비접촉 AFM에서는 캔틸레버 팁(12)과 기록매체(13) 사이의 간격을 50Å 내지 1000Å 정도로 유지한다.
도 3은 캔틸레버 팁(12)을 비접촉 상태에서 정보를 기록한 후 약 20분후에 접촉 상태에서 읽기를 행한 결과를 나타내는 도면이다. 2개의 하얀 직사각형으로 보이는 부분은 팁(12)과 기록매체(13) 사이에 -10.5 V를 인가하여 기록한 부분들이다. 2개의 직사각형들을 제외한 다른부분은 +10.5 V를 인가하여 쓰기를 한 부분이다. 도 4는 도 3의 읽기를 행하기 약 10분전에 비접촉 상태에서 읽기한 결과를 나타낸 영상이다. 도 3의 영상 보다 명백하지는 않지만 도 4에서도 역시 같은 정보가 기록 되었다는 것을 알 수 있다. 도 5는 도 3의 읽기를 행하고 약 2시간 후에 접촉 상태에서 읽기한 결과를 나타내는 영상이다. 도 3의 영상과 도 5의 영상에 있어서 명암에 차이가 없는 것으로 보아, 기록된 정보가 잘 유지되고 있다는 것을 알 수 있다. 그리고 도 6은 도 4의 읽기를 행하고 약 2시간후에 비접촉 상태에서 읽기한 결과를 나타내는 영상이다. 도 4의 영상과는 달리 도 6의 영상에서는 정보가 기록되어 있는지를 분별할 수 없다. 비접촉 상태에서는 기록매체 표면의 전하 분포(charge distribution)을 검출하여 읽기를 한다. 비접촉 상태에서 읽기한 도 4의 영상과 도 6의 영상의 차이로 보아 기록된 부분의 전하 분포도가 시간에 따라 변함을 알 수 있다. 변하는 이유는 공기 중에 떠도는 유랑 전하들(stray charges) 또는 불순물 원자들(impurity atoms)에 의하여 국소 분극에 기인한 표면 전하들(surface charges due to local polarization)이 중화(neutralize)되기 때문이다. 반면에, 접촉 상태에서 읽기한 도 3의 영상과 도 5의 영상은 똑같은 정보가 저장되어 있다는 것이 명백히 나타낸다. 비접촉 상태에서는 기록된 부분과 기록되지않은 부분의 피에조전기(piezoelectricity) 차이를 검출하여 기록 상태를 읽기한다. 도 3의 영상과 도 5의 영상 사이에 변화가 없는 것으로 보아 표면의 전하 분포 변화에 상관없이 기록된 부분의 분극상태는 잘 유지됨을 알수있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 비접촉 모드 AFM을 이용한 정보 기록 장치는 비접촉 모드 AFM에 도전성 캔틸레버 팁을 장착한 기록 매체와 팁 사이에 전압 혹은 전계를 인가하여 주면 도 3 및 도 5에 나타난 바와 같이 국부적으로 분극시킨 영역들(하얀색의 줄 무늬로 보임)이 명백하게 측정되는것을 볼 수 있다. 다만, 읽기시 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 비접촉 모드로 읽으면 하얀 줄무늬 즉 정보가 시간이 지남에 따라 희미하게 나타나므로, 읽을 때에는 도 3 및 도 5에 나타난 바와 같이 접촉식 모드로 읽으면 기록된 정보를 정확하게 파악할 수 있다.

Claims (9)

  1. 캔틸레버 팁을 부착한 비접촉 모드 원자간 힘 현미경을 이용하여 강유전체 기록매체를 국부적으로 분극시켜 정보를 기록하고 기록된 부분과 비기록 부분의 정전기력의 차이를 측정하여 정보를 재생하는 것을 특징으로 하는 비접촉 모드 원자간 힘 현미경을 이용한 정보 기록 재생 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 강유전체 기록 매체 대신에 유전체 기록 매체를 이용하여 전하를 충전시킴으로써 정보를 기록하는 것을 특징으로 하는 비접촉 모드 원자간 힘 현미경을 이용한 정보 기록 재생 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기록된 부분과 비기록 부분의 피에조전기의 차이를 측정하여 정보를 재생하는 것을 특징으로 하는 비접촉 모드 원자간 힘 현미경을 이용한 정보 기록 재생 장치.
  4. 강유전체 기록 매체;
    기록시 상기 기록 매체와 일정한 간격을 유지하면서 상기 기록 매체를 분극시키는 도전성 캔틸레버 팁;
    기록시 상기 도전성 캔틸레버 팁과 상기 기록매체 사이에 DC전압을 인가하여 상기 기록 매체를 국부적으로 분극시켜 정보를 기록하고, 정보 재생시 상기 기록매체와 접지전극 사이에 기록할 때 보다 작은 레벨의 DC전압을 인가하기 위한 DC 전원;
    정보 재생시 상기 캔틸레버 팁과 접지 전극 사이에 AC 전압을 제공하는 AC 전원;
    상기 캔틸레버 팁을 수평방향으로 스캐닝하는 스캐너; 상기 캔틸레버 팁의 움직임을 감지하기 위한 편향 센서;
    상기 AC전원으로부터 AC전압을 인가받아 상기 편향센서의 출력 신호로부터 상기 캔틸레버 팁의 상하 진동신호를 분리하여 상기 기록매체에 기록된 도메인 영상을 형성하는 제1록인 증폭기;
    일정한 주파수의 사인파 신호를 발생시키는 사인파 발생기;
    상기 사인파발생기로부터 제공되는 사인파 신호에 따라 상기 캔틸레버 팁을 상하로 진동시키는 피에조전기 바이모프;
    상기 사인파 발생기로부터 사인파 신호를 제공받고, 상기 편향센서의 출력 신호로부터 상기 캔틸레버 팁의 수평방향이동에 관한 신호를 인가받아 증폭하여 상기 귀환회로에 제공하는 제2록인 증폭기; 및
    상기 제2록인 증폭기에서 제공되는 신호에 따라 상기 스캐너를 제어하여 상기 캔틸레버 팁이 상기 기록 매체 상을 일정한 간격을 유지하면서 스캐닝하하도록 하는 귀환회로;를
    구비한 것을 특징으로 하는 비접촉 모드 원자간 힘 현미경을 이용한 정보 기록 재생 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 강유전체 기록 매체 대신에 유전체 기록 매체를 이용하여 전하를 충전시킴으로써 정보를 기록하는 것을 특징으로 하는 비접촉 모드 원자간 힘 현미경을 이용한 정보 기록 재생 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 강유전체 기록 매체는 SrRuO3기판 상에 PZT가 증착되어 형성된 것을 특징으로 하는 비접촉 모드 원자간 힘 현미경을 이용한 정보 기록 재생 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 기록된 부분과 비기록 부분의 피에조전기의 차이를 측정하여 정보를 재생하는 것을 특징으로 하는 비접촉 모드 원자간 힘 현미경을 이용한 정보 기록 재생 장치.
  8. (가) 원자간 힘 현미경에 도전성 캔틸레버 팁을 부착하고, 상기 캔틸레버 팁을 접지전극 위에 강유전체막을 입힌 강유전성 기록 매체와 일정한 간격을 유지하면서 상기 캔틸레버 팁과 상기 접지전극 사이에 인가한 DC전압을 통하여 상기 강유전성 기록 매체를 국부적으로 분극시켜 기록하는 단계; 및
    (나) 상기 캔틸레버 팁을 상기 기록 매체와 접촉시키면서, 상기 캔틸레버 팁과 상기 접지 전극 사이에 AC 전압을 인가하는 동시에 상기 기록 매체와 접지 사이에 기록할 때 보다 작은 레벨의 DC 전압을 인가하여 주고 국부적으로 분극시킨 영역과 분극시키지 않은 영역에서의 미세한 정전기력 차이를 측정하여 기록 상태를 재생하는 단계;를
    포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 모드 원자간 힘 현미경을 이용한 정보 기록 재생 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 강유전체 기록매체에서 상기 분극시킨 영역과 분극시키지 않은 영역의 피에조전기의 차이를 측정하여 정보를 재생하는 것을 특징으로 하는 비접촉 모드 원자간 힘 현미경을 이용한 정보 기록 재생 방법.
KR1019990038163A 1999-09-08 1999-09-08 비접촉 에이 에프 엠 모드를 이용한 정보 기록 장치 및 그 기록 재생방법 KR20010026736A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990038163A KR20010026736A (ko) 1999-09-08 1999-09-08 비접촉 에이 에프 엠 모드를 이용한 정보 기록 장치 및 그 기록 재생방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019990038163A KR20010026736A (ko) 1999-09-08 1999-09-08 비접촉 에이 에프 엠 모드를 이용한 정보 기록 장치 및 그 기록 재생방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010026736A true KR20010026736A (ko) 2001-04-06

Family

ID=19610607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019990038163A KR20010026736A (ko) 1999-09-08 1999-09-08 비접촉 에이 에프 엠 모드를 이용한 정보 기록 장치 및 그 기록 재생방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20010026736A (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7656776B2 (en) 2003-12-26 2010-02-02 Electronics And Telecommunications Research Institute Data storing and reading apparatus for storing data in a nano-device
WO2023195637A1 (ko) * 2022-04-08 2023-10-12 한국과학기술원 전위 구배 현미경 및 그 구동 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06274950A (ja) * 1993-03-22 1994-09-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 記録再生装置
JPH06349005A (ja) * 1993-06-01 1994-12-22 Canon Inc 磁気記録装置
JPH0845122A (ja) * 1994-07-28 1996-02-16 Toshiba Corp 記録媒体および記録方法
JPH09120593A (ja) * 1995-08-23 1997-05-06 Sony Corp 記録再生装置
JPH10289495A (ja) * 1997-04-14 1998-10-27 Sony Corp 記録再生装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06274950A (ja) * 1993-03-22 1994-09-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd 記録再生装置
JPH06349005A (ja) * 1993-06-01 1994-12-22 Canon Inc 磁気記録装置
JPH0845122A (ja) * 1994-07-28 1996-02-16 Toshiba Corp 記録媒体および記録方法
JPH09120593A (ja) * 1995-08-23 1997-05-06 Sony Corp 記録再生装置
JPH10289495A (ja) * 1997-04-14 1998-10-27 Sony Corp 記録再生装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7656776B2 (en) 2003-12-26 2010-02-02 Electronics And Telecommunications Research Institute Data storing and reading apparatus for storing data in a nano-device
WO2023195637A1 (ko) * 2022-04-08 2023-10-12 한국과학기술원 전위 구배 현미경 및 그 구동 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4274571B2 (ja) 記録再生ヘッド及び記録再生装置
EP1394789B1 (en) Dielectric recording / reproducing head and tracking method
US5777977A (en) Recording and reproducing apparatus
KR940006951B1 (ko) 재생장치
US7813254B2 (en) Piezoelectric reading of ferroelectric data storage media
US7336590B2 (en) Dielectric reproducing apparatus, dielectric recording apparatus, and dielectric recording/reproducing apparatus
JP3854563B2 (ja) 電荷を用いた情報記憶装置
KR100277976B1 (ko) 강유전체 비휘발성 메모리의 정보 기록 및 재생방법
JP2994505B2 (ja) 情報再生装置
US20050128928A1 (en) Recording / reproducing head, recording / reproducing head array, method of producing the same, and recording apparatus and reproducing apparatus
KR20010026736A (ko) 비접촉 에이 에프 엠 모드를 이용한 정보 기록 장치 및 그 기록 재생방법
JP2001004519A (ja) プローブ型顕微鏡及び情報記録再生装置
JP3135753B2 (ja) プローブを用いた記録再生方法および装置
US20100100991A1 (en) Charge-Amp Based Piezoelectric Charge Microscopy (CPCM) Reading of Ferroelectric Bit Charge Signal
Hiranaga et al. Novel HDD-type SNDM ferroelectric data storage system aimed at high-speed data transfer with single probe operation
KR100468823B1 (ko) 다이아몬드팁을이용한고밀도데이터저장장치및그작동방법
JP3899561B2 (ja) 記録再生装置
JP2920915B2 (ja) 記憶再生装置
US20050141397A1 (en) Data storing and reading apparatus
JP3937486B2 (ja) 記録装置および記録再生装置
US7292520B2 (en) Data recording and reproducing device
KR20040036380A (ko) 데이터 기록 및 판독 시스템
JP3276018B2 (ja) 静電潜像読み取り装置
JPH117667A (ja) 記録再生装置及び記録再生方法
KR20040036379A (ko) 나노 정보 저장 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application