SU1774376A1 - Устройство для записи и воспроизведения информации - Google Patents

Устройство для записи и воспроизведения информации Download PDF

Info

Publication number
SU1774376A1
SU1774376A1 SU904829346A SU4829346A SU1774376A1 SU 1774376 A1 SU1774376 A1 SU 1774376A1 SU 904829346 A SU904829346 A SU 904829346A SU 4829346 A SU4829346 A SU 4829346A SU 1774376 A1 SU1774376 A1 SU 1774376A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
needle
recording
tracking
carrier
information
Prior art date
Application number
SU904829346A
Other languages
English (en)
Inventor
Evgenij N Nikolaev
Oleg V Chechel
Original Assignee
Inst Energet Khim Fiz An Sssr
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 Inst Energet Khim Fiz An Sssr filed Critical Inst Energet Khim Fiz An Sssr
Priority to SU904829346A priority Critical patent/SU1774376A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1774376A1 publication Critical patent/SU1774376A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • 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
    • G11B9/1418—Disposition or mounting of heads or record carriers
    • 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
    • G11B9/1418—Disposition or mounting of heads or record carriers
    • G11B9/1427—Disposition or mounting of heads or record carriers with provision for moving the heads or record carriers relatively to each other or for access to indexed parts without effectively imparting a relative movement
    • G11B9/1436—Disposition or mounting of heads or record carriers with provision for moving the heads or record carriers relatively to each other or for access to indexed parts without effectively imparting a relative movement with provision for moving the heads or record carriers relatively to each other
    • G11B9/1454—Positioning the head or record carrier into or out of operative position or across information tracks; Alignment of the head relative to the surface of the record carrier
    • 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
    • G11B9/1472—Record carriers for recording or reproduction involving the use of microscopic probe means characterised by the form
    • G11B9/1481—Auxiliary features, e.g. reference or indexing surfaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Description

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности, к реверсивным внешним запоминающим устройствам ЭВМ.
Известно устройство для записи и воспроизведения информации, содержащее источник лазерного излучения с управляемой мощностью, системы фокусировки, системы слежения, блока кодирования схемы воспроизведения, источника магнитного поля и носителя информации, в котором запись осуществляется путем термомагнитного воздействия лазерным лучом на ферромагнитный носитель, в результате чего магнитное домены носителя переориентируются в направлении прикладываемого магнитного поля во время их разогрева до температуры выше точки Кюри Тс, а воспроизведение воздействием лазерным лучом меньшей .мощности с одновременным измерением его поляризации на основе эффектов Керра или Фарадея.
Недостатком известного устройства является низкая информация емкость, связан ная с невозможностью фокусировки лазерного луча до размеров, меньших дифракционного предела фокусировки d — 1,22 λ/η, где Я - длина волны лазера; η - показатель преломления регистрирующего слоя. Поэтому для обычно используемых в технике записи информации лазеров размер отдельного бита не может быть меньше 0,210'12 м2, что соответствует предельной плотности записи в 3 ’ 1012 бит/м2.'
Один из возможных путей увеличения информационной емкости связан с использованием в технике записи и воспроизведения информации электронных пучков.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству для записи и воспроизведения информации является устройство, в котором запись осуществляют воздействием на носитель электрического поля иглы, сканирующей возвратно-поступательного в режиме постоянного туннельного тока с одновременным прикладыванием между иглой и носителем
СП с /s
1774376 А1 разности потенциалов, промодулированной в соответствии с информационным кодом; при .этом под воздействием электрического поля иглы происходит туннельный электронный переход с земосорбированного на поверхности носителя монослоя кислорода на иглу и десорбция атомов кислорода из регистрирующего слоя в газовую фазу; а воспроизведение - путем сканирования вдоль дорожки записи в режиме постоянного туннельного тока и измерения расстояния между иглой и носителем, модуляция которого соответствует записанной информации [2].
Недостатками известного устройства являются низкая надежность записи, связанная с возможностью обратной адсорбции в месте записи бита десорбированных атомов кислорода, миграцией адсорбированных атомов кислорода по поверхности носителя и искажением вследствие указанных процессов формы записанных битов информации.
Цель изобретения - повышение надежности записи - воспроизведения за счет увеличения точности слежения за дорожкой записи. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для записи и воспроизведения информации, содержащем иглу записи - воспроизведения, установленную острием вблизи информационной дорожки поверхности носителя и механически связанную с узлом шагового перемещения пьезоэлектрического трехкоординатного механизма сканирования, модулятор, соединенный с.иглой записи - воспроизведения, между которой и носителем подключен первый источник электрического напряжения, и первую цепь обратной связи, подключенную между иглой записи воспроизведения и входом пьезоэлектрического трехкоординатного механизма сканирования. введены следящий пьезоэлектрический двигатель, следящая игла, установленная острием вблизи следящей дорожки поверхности носителя и механически связанная со следующим пьезоэлектрическим двигателем, вторая цепь обратной связи и второй источник напряжения, включенный между следящей иглой и носителем, при этом следящий пьезоэлектрический двигатель смонтирован в едином блоке с пьезоэлектрическим трехкоординатным механизмом сканирования и закреплен в узле шагового перемещения этого механизма, а вторая цепь обратной связи подключена между следящей иглой и механизмом сканирования.
На фиг. 1 схематично изображено устройство для записи и воспроизведения ин формации; на фиг. 2 - последовательные стадии изготовления носителя, используемого при работе устройства.
Устройство (фиг. 1) состоит из следящей иглы 1, иглы записи - воспроизведения 2, носителя информации с чередующимися дорожками слежения 3 и информационными дорожками 4,-сформированными на диэлектрической основе 5, пьезоэлектрического двигателя 6, первой и второй цепей обратной связи 7 и 8, первого и второго источников электрического напряжения 9 и 10 и модулятора 11.
Запись информации осуществляют путем одновременного сканирования двумя иглами 1 и 2 над дорожкой слежения 3 и информационной дорожкой 4. Дорожка слежения 3 представляет собой сплошную металлическую полосу, нанесенную на диэлектрическую основу 5, а информационная дорожка 4 - ряд металлических островков, преимущественно круглой формы. Рабочее расстояние между иглами равно расстоянию между соседними дорожкой слежения 3 и информационной дорожкой 4.
Сканирование иглами 1 и 2 осуществляется при помощи пьезоэлектрического движителя 6, укрепленного на механическом шаговом двигателе (на фиг. 1 не показан), и систем обратной связи 7 и 8 обеспечивающих постоянство туннельного тока между иглами и носителем при разностях потенциалов, задаваемых источниками электрического напряжения 9 и 10.
Пьезоэлектрический движитель 6 состоит из трехкоординатного привода первой иглы с пьезоэлектрическими пластинами Р 1х, Ply, Piz и укрепленного на приводе первой иглы двухкоординатного привода второй иглы с пьезоэлектрическими пластинами Ргу. Ρ2ζ·
Рабочие расстояние меж^цу иглами и носителем составляет 10-100 А. А в процессе подведения игл к носителю первая (следящая) игла устанавливается ниже второй иглы путем подачи соответствующих напряжений на пьезопластины Piz и ₽2ζ. Затем иглы медленно приближаются к поверхности носителя, одновременно совершая сканирование в полости (х,у), параллельной плоскости носителя, по квадратному полю со стороной, равной расстоянию между дорожками слежения. При возникновении туннельного тока между первой иглой и носителем первая игла 1 при помощи системы тонкого позиционирования устанавливается точно над дорожкой слежения 3. После этого к носителю подводится вторая игла 2 посредством пьезопла_стины Ρ2ζ, одновременно осуществляя сканирование в плоскости (х,у) с помощью пьезопластин Ргх и ₽2у по квадратному полю со стороной, равной расстоянию между дорожками слежения. При возникновении туннельного тока между второй иглой и информационной дорожкой завершается приведение устройства в рабочее состояние.
В процессе записи и воспроизведения сканирование осуществляется в режиме постоянного туннельного тока между следящей иглой и носителем с помощью устройства обратной связи 7 и системы управления шаговым двигателем.
Туннельный ток между второй иглой и носителем составляет
I = -ехр(-А · φ 2 · S), где А = ((4 π/h ) 2 m ) I = 1,025 А'1 эВ'1/2, m - масса свободного электрона, φ - работа выхода электронов из материала регистрирующего слоя, S - расстояние между иглой и регистрирующим слоем,
В процессе записи информации осуществляется синхронное сканирование двумя иглами по соседним дорожкам, причем первая игла 1 сканирует над дорожкой слежения 3 в режиме постоянного туннельного тока, а вторая игла 2 - над информационной дорожкой 4, Между второй иглой и носителем периодически прикладывается при помощи модулятора 11 разность потенциалов, промодулированная в соответствии с заданным двоичным кодом. Например, при записи 1 информации между иглой и носителем прикладывается разность потенциалов +10В, а при записи 0 - -10 В. При этом.знакоместо, соответствующее 1, заряжается положительно, а соответствующее 0 - отрицательно. Возможна и противоположная относительная полярность 1 и 0. При воспроизведении обе иглы синхронно сканируют над следящей и информационной дорожкой при постоянной разности потенциалов между иглами и носителем, и одновременно измеряется туннельный ток между второй иглой и носителем. Модуляция данного тока соответствует записанной на носителе информации.
Стирание осуществляется прикладыванием между второй иглой и носителем разности потенциалов, большей, чем при воспроизведении. Возможна также побитовая перезапись ранее записанной информации.
Носитель изготавливают методом фотоили электронной литографии.
Последовательные стадии изготовле- ния носителя в случае электронной литогра фии показаны на фиг. 2. На полированную диэлектрическую основу 5 методом вакуумного напыления наносятометаллический слой 12 толщиной 50-500 А, например, из алюминия, а сверху наносят по методу Лэнгмюра-Блоджетт или Лэнгмюра-Шеффера диэл§ктрическую пленку 13 толщиной 50300 А, представляющую собой высокоупорядоченный суперансамбль амфифильных молекул (фиг. 2а). После это сфокусированным электронным пучком 14 локально полимеризуют слой 13, создавая негативный рисунок дорожек слежения 3 и информационныхщорожек 4 (фиг. 26). Затем носитель подвергают травлению в растворителе, растворяющем тонкую диэлектрическую пленку и металлический слой. При этом за счет разности скорости стравливания полимеризованных и неполимеризованных участков лэнгмюровской пленки неполимеризованные участки стравливаются быстрее, соответственно быстрее начинает стравливаться металлическая пленка под ними. Толщины диэлектрической и металлической пленки подбирают такими, чтобы к концу травления полимеризованных участков лэнгмюровской пленки металлическийслой под неполимеризоеанными фрагментами дотравился до основы. В результате получают носитель с изолированными дорожками слежения и информационными дорожками (фиг. 2в).
Пример. Носитель изготавливают методом электронной нанолитографии на кварцевой основе, покрытой алюминиевым слоем толщиной 10 нм и пленкой Л энгмюраБлоджетт из 10 монослоев N-октадецилакриламидэ Ширина информационной и следящей дорожек составляет 10 нм, расстояние между дорожками - 15 нм, расстояние между знакоместами информационной дорожки - 20 нм. Запись осуществляется сканированием над соседними информационной и следящей дорожками двумя иглами диаметром 30 А на расстоянии около 20 А в режиме постоянного туннельного тока между первой иглой (следящей иглой) и дорожкой слежения при разности потенциалов между ними - 5 В. Над теми знакоместами, где должна быть записана 1 информации, импульсно прикладывается между второй иглой (записывающей иглой) и носителем разностьпотенциалов +10 В, а где должен быть записан 0- -10 В; в обоих случаях длительность импульса записи составляет порядка 10’7с. При этом на знакоместо наводится соответственно положительный и отрицательный заряд в соответствии с информационным кодом. В процессе воспроизведения обе иг7 лы сканируют над соседними следящей и информационной дорожкой. Модуляция туннельного тока между второй иглой и носителем соответствует информационному сигналу, записанному на носителе. 5
Предлагаемое устройство для записи и воспроизведения информации обеспечивает надежную сверхплотную запись и воспроизведение информации и ее долговременную сохранность. Устройство также позволяет значительно повысить точность слежения за информационной дорожкой и соответственно увеличить надежность воспроизведения за счет разделения функций слежения и записи между двумя отдел ьНыми иглами.

Claims (1)

  1. Формула изобретения
    Устройство для записи и воспроизведения информации, содержащее иглу записивоспроизведения, установленную острием вблизи информационной дорожки поверхности носителя и механически связанную с узлом шагового перемещения пьезоэлектрического трехкоординатного механизма иглой записи-воспроизведения, между которой и носителем подключен первый источник напряжения, и первую цепь обратной связи, подключенную между иглой записи-воспроизведения и входом пьезоэлектрического трехкоординатного механизма сканирования, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности записи-воспроизведения за счет увели10 чения точности слежения за дорожкой записи, в него введены следящий пьезоэлектрический двигатель, следящая игла, установленная острием вблизи следящей дорожки поверхности носителя и механиче15 ски связанная со следящим пьезоэлектрическим двигателем, вторая цепь обратной связи и второй источник напряжения, включенный между следящей иглой и носителем, при этом следящий пьезоэлектрический двигатель смонтирован в едином блоке с пьезоэлектрическим трехкоординатным механизмом сканирования и закреплен в узле шагового перемещения этого механизма, а вторая цепь обратной связи подключена между следящей иглой и механизмом скани1774376
    13/2 \Ъ
    5·Фиг, 2
    V.
SU904829346A 1990-05-28 1990-05-28 Устройство для записи и воспроизведения информации SU1774376A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904829346A SU1774376A1 (ru) 1990-05-28 1990-05-28 Устройство для записи и воспроизведения информации

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904829346A SU1774376A1 (ru) 1990-05-28 1990-05-28 Устройство для записи и воспроизведения информации

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1774376A1 true SU1774376A1 (ru) 1992-11-07

Family

ID=21516467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904829346A SU1774376A1 (ru) 1990-05-28 1990-05-28 Устройство для записи и воспроизведения информации

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1774376A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU180041U1 (ru) * 2018-03-21 2018-05-31 Общество с ограниченной ответственностью "ТРАНС ТЕРМИНАЛ ГРУПП" Лента для скоростемеров с регистрирующим металлизированным слоем

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU180041U1 (ru) * 2018-03-21 2018-05-31 Общество с ограниченной ответственностью "ТРАНС ТЕРМИНАЛ ГРУПП" Лента для скоростемеров с регистрирующим металлизированным слоем

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4829507A (en) Method of and system for atomic scale readout of recorded information
US4907195A (en) Method of and system for atomic scale recording of information
US5627815A (en) Precision machining method precision machining apparatus and data storage apparatus using the same
CA2071726C (en) Recording medium, information-processing apparatus using same, and information-erasing method
US5808977A (en) Tracking method and recording means thereby
US4826732A (en) Recording medium
US4878213A (en) System for recording and readout of information at atomic scale densities and method therefor
US20020000036A1 (en) Process for preparing an electrode substrate and process for preparing a recording medium
US5199021A (en) Method of access to recording medium, and apparatus and method for processing information
SU1774376A1 (ru) Устройство для записи и воспроизведения информации
EP0518240B1 (en) Information reproducing method and information reproducing apparatus which uses the method
JP2001312819A (ja) マスター情報担体を用いた垂直磁気記録媒体への磁気記録方法
US5255259A (en) Method of access to recording medium, and apparatus and method for processing information
US5757760A (en) Information recording and/or reproducing apparatus and method for performing recording and/or reproduction of information by using probe
JPH01224902A (ja) 光磁気ディスク用磁界印加電磁石
JPS6260148A (ja) 光磁気情報記録再生装置
US8649249B1 (en) Printing magnetic pattern onto disk
JP2942011B2 (ja) 情報記憶装置
JP3093946B2 (ja) 記録媒体
JPH04349243A (ja) 平滑電極基板及びその製造方法、記録媒体及びその製造方法、及び情報処理装置
JP2994833B2 (ja) 記録及び／又は再生装置、方法と情報検出装置
JP3679765B2 (ja) 磁気記録媒体の製造方法
JPH02292752A (ja) 記録再生装置
JPH01178104A (ja) 光磁気ディスク用磁界印加電磁石
JPS5868209A (ja) 垂直磁気ヘツド