JPH0490151A - 情報処理方法及び情報処理装置 - 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、情報の記録・再生を高密度且つ高精度に行い
、情報の消去を高精度に行うことが可能な新規な情報処
理方法及び情報処理装置に関する。

〔背景技術〕

近年メモリ材料の用途は、コンピュータおよびその関連
機器、ビデオディスク、ディジタルオーデイディスク等
のエレクトロニクス産業の中核をなすものであり、その
材料開発も極めて活発に進んでいる。メモリ材料に要求
される性能は用途ににより異なるが、一般的には ■高密度で記録容量が大きい。

■記録再生の応答速度が早い。

■消費電力が少ない。

■生産性が高く価格が安い。

等が挙げられる。

従来までは磁性体や半導体を素材とした半導体メモリや
磁気メモリが主であったが、近年レーザー技術の進展に
ともない有機色素、フォトポリマーなどの有機簿膜を用
いた光メモリによる安価で高密度な記録媒体が登場して
きた。

一方、最近、導体の表面原子の電子構造を直接観察でき
る走査型トンネル顕微鏡（以後ＳＴＭと略す）が開発さ
れ、ＣＧ、Ｂ１ｎｎ１ｇ　ｅｔ　ａｌ、、　Ｈｅ１ｖｅ
ｔｉｃａＰｈｙｓｉｃａ　　Ａｃｔａ、　　５５．　７
２６　（１９８２））単結晶、非晶質を問わず実空間像
の高い分解能の測定ができるようになり、しかも媒体に
電流による損傷を与えずに低電力で観測できる利点をも
有し、さらに大気中でも動作し種々の材料に対して用い
ることができるため広範囲な応用が期待されている。

ＳＴＭは金属の探針（プローブ電極）と導電性物質の間
に電圧を加えてｌｎｍ程度の距離まで近づけるとトンネ
ル電流が流れることを利用している。この電流は両者の
距離変化に非常に敏感であり、トンネル電流を一定に保
つように探針を走査することにより実空間の表面を描く
ことができると同時に表面原子の全電子雲に関する種々
の情報をも読み取ることができる。この際、面内方向の
分解能は１人程度である。従って、ＳＴＭの原理を応用
すれば十分に原子オーダー（数人）での高密度記録再生
を行うことが可能である。この際のき記録再生方法とし
て特開昭６３−２０４５３１号公報には、粒子線（電子
線、イオン線）或いはＸ線等の高エネルギー電磁波及び
可視・紫外光等のエネルギー線を用いて適当な記録層の
表面状態を変化させて記録を行い、ＳＴＭで再生する方
法や、特開昭６３−１６１５５２号公報や特開昭６３−
１６１５５３号公報には記録層として電圧電流のスイッ
チング特性に対してメモリ効果をもつ材料、たとえばπ
電子系有機化合物やカルコゲン化物類の薄膜層を用いて
記録・再生をＳＴＭを用いて行う方法等が提案されてい
る。

これらの記録方法は、何れもＳＴＭの特徴を生かした高
密度記録を可能ならしめる手法であることに間違いない
が、係る高密度化は、記録面内方向（ｘ−ｙ方向）への
プローブ電極の走査精度並びに位置制御精度に大きく依
存する。現在プローブ電極の微小移動機構（微動機構）
は、圧電素子を用いた圧電アクチュエーターを利用した
ものであるが、圧電体のヒステリシスという問題点があ
り、記録の高密度化に対する障害となっている。更には
、プローブ電極のＸ−Ｙ方向への微動、走査の機構は一
般にＸ軸とＹ軸の直交度という点で必ずしも十分ではな
い。即ち、記録・再生時に於けるプローブ電極の微動或
いは走査機構の位置再現性に問題点がある。係る問題点
を解決する手段としては記録媒体上に位置及び方向に対
して基準となる目盛を作成しておき、係る目盛から位置
及び方向性に関する情報を検出し、検出された位置情報
に対応する位置で、記録・再生を行うことが考えれる。

この様な手法はＶＴＲによる記録・再生方式を始め、今
日一般に高密度記録方式に分類される記録方式、例えば
、光ディスク或いは光カード等に於いても採用されてい
る。この際、記録の高密度・微細化に伴って、当然より
微細な位置情報が記入されかつ検出されねばならない。

係る微小位置検出手段としては、光学式手法、磁気式手
法或いは静電容量式手法を挙げることができるが、これ
らの内で最も高分解能が得られるのは格子干渉の原理を
用いた光学式手法である。これは単色光を基準目盛とし
ての回折格子に入射させ、回折させた±１次の回折光を
半透鏡を用いて合成・干渉させ、得られた明暗の干渉光
を光検出器で光電変換し、干渉光の明暗から光学系と基
準目盛の相対変位量を検知するものである。

然し乍ら、上記従来例に於いて、最も高分解能を有する
格子干渉光学式位置検出法の性能（分解能）は主に格子
ピッチで決められ、これをいかに精度よく微小間隔で刻
み、かつそれを精度よく検出できるかが重要な点であり
、現状の精密加工技術（ＥＢ描画やイオンビーム加工）
ではせいぜい０．０１μｍ（＝１００人）の精度が限界
であり。又検出技術（光ヘテロゲイン法）に於いても０
．０１μｍの分解能が限界である。従ってＳＴＭを用い
た記録・再生には著しく精度に劣ると共に、格子作成の
為に複雑な工程が必要という問題があった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このためＳＴＭを用いた記録・再生において記録媒体面
内の規則的原子配列に基づく原子周期をトラッキングに
利用した提案がなされていた（特開平１−５３３６３号
公報及び特開平１−５３３６４号公報）。

しかしこれらの方式に於いては、記録媒体上の一部に記
録層を堆積しない領域を設け、かかる領域に存在する基
板表面の原子周期を検出してトラッキングに利用するも
のであったので記録媒体の構造が複雑にるとなるいう問
題があった。

そこで本発明の目的は、プローブ電極を用いた電気的な
高密度記録・再生方式に於いて、高精度な位置検出機能
並びに位置制御機能を導入し、記録再生を高密度、高精
度且つ高速に行うことができる情報処理方法並びに情報
処理装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的は、以下の本発明によって達成される。

即ち本発明は、面内に規則的な周期構造を有する電極基
板上に記録層を設けた記録媒体に対し、複数のプローブ
電極を用い、そのうち少なくとも１つのプローブ電極（
第１のプローブ電極）を用いて前記記録層を介して電極
基板の周期構造上の位置を検出し、かかる検出された位
置に対応する記録層上の任意の設定位置に少なくとも１
つのプローブ電極（第２のプローブ）を用いて記録層へ
情報の記録を行うか、記録された情報の再生を行うかも
しくは記録された情報の消去を行うことを特徴とする情
報処理方法である。

又本発明は、面内に規則的な周期構造を有する電極基板
上に記録層を設けた記録媒体に対し、複数のプローブ電
極を用い、そのうち少なくとも１つのプローブ電極（第
１のプローブ電極）を用いて前記記録層を介して電極基
板の周期構造上の位置を検出し、かかる検出された位置
に対応する記録層上の任意の設定位置に少なくとも１つ
のプローブ電極（第２のプローブ電極）を用いて記録層
へ情報の記録を行うか、記録された情報の再生を行うか
もしくは記録された情報の消去を行い、少なくとも１つ
のプローブ電極（第３のプローブ電極）を用いてプロー
ブ電極と電極基板の距離の変動量を検出し、係る変動量
に基づいて第２のプローブ電極と記録媒体表面との間の
距離を調整することを特徴とする情報処理方法である。

更に本発明は、面内に規則的な周期構造を有する電極基
板上に記録層を設けた記録媒体と該記録媒体に対向した
位置に配置された複数のプローブ電極を有し、そのうち
少なくとも１つのプローブ電極を（第１のプローブ電極
）を用いて前記記録層を介して電極基板の周期構造上の
位置を検出する手段、及びかかる検出された位置に対応
する記録層上の任意の設定位置に少なくとも１つのプロ
ーブ電極（第２のプローブ電極）を用いて記録層へ情報
の記録を行うか、記録された情報の再生を行うかもしく
は記録された情報の消去を行う手段を備えたことを特徴
とする情報処理装置である。

本発明は、面内に規則的な周期構造を有する電極基板上
に記録層を設けた記録媒体と該記録媒体に対向した位置
に配置された複数のプローブ電極を有し、そのうち少な
くとも１つのプローブ電極（第１のプローブ電極）を用
いて前記記録層を介して電極基板の周期構造上の位置を
検出する手段、かかる検出された位置に対応する記録層
上の任意の設定位置に少なくとも１つのプローブ電極（
第２のプローブ電極）を用いて記録層へ記録を行うか、
記録された情報の再生を行うかもしくは記録された情報
の消去を行う手段、少なくとも１つのプローブ電極（第
３のプローブ電極）を用いてプローブ電極と記録媒体と
の距離の変動量を検出する手段及び係る変動量に基づい
て第２のプローブ電極と記録媒体表面との間の距離を調
整する手段を備えたことを特徴とする情報処理装置であ
る。

〔本発明の好ましい態様〕

本発明における位置検出は、情報の記録、再生と同様、
導電性探針（プローブ電極）と導電性物質との間にバイ
アス電圧を印加しつつ両者の距離をｌｎｍ程度に迄近づ
けると導電性物質の仕事関数に依存したトンネル電流が
流れることを利用している。本発明においては、記録層
を電極基板の上に形成しているが、導電性物質である電
極基板の電子状態は、観測条件を適当に設定することに
より、プローブ電極と電極基板の間に記録層があっても
直接に観測することができる。これを応用して電極基板
表面に規則的な原子配列を有する記録媒体に対し、係る
規則的原子配列を基に位置座標系を導入し、係る位置座
標系に対応する特徴的なトンネル電流の変化を検出する
ことにより位置検出を行うと共に、係る位置検出結果を
基に、係る位置座標系と相対的な位置関係を示す記録媒
体上の記録乃至は再生乃至は消去位置を特定とすると共
に、係る記録・再生位置上へのプローブ電極の位置制御
を行うものである。

この時の座標軸と記録位置との位置関係を示す模式図が
第１図である。即ち、座標軸上の目盛として位置情報（
Ａ〜工）は記録位置（Ａ’〜Ｉ’）と常に相対的な位置
関係（Ａ−Ａ’など）にある。従って位置情報Ａ−Ｉを
検出することにより、必ずＡ′〜Ｉ′の記録位置を特定
できる訳である。この際、座標軸の各点（目盛）と記録
位置とは必ずしも一義的な相対配置をとる必要はなく、
例えば第２図に示す様に位置情報Ａに対応する記録位置
がＡ′の他にＡ’Ａ”’　・・・などと複数以上存在し
てもよい。

勿論、一義的（１：１対応）である方が精度上望ましい
。また、座標軸は一本である必要はなく、必要に応じて
複数個使用された他、１次元である必要もなく、２次元
（網目状）であってもよい。この場合、２次元座標系の
各格子点に対応して、記録位置も２次元に配置される。

〈座標軸〉 本発明に用いられる位置検出系としての座標軸は電極基
板が有する規則的原子配列を用いて形成される。係る規
則的原子配列を持つ電極基板としては、予め格子間距離
がかわっている導電性材料、即ち各種金属やグラファイ
ト単結晶等を利用することができる他、本発明で利用さ
れるトンネル電流はｎＡ程度の大きさである為、上記導
電性材料は１ｏ−１０（Ω・ｃｍ）−’以上の電導率を
有していればよく、従ってシリコン等のいわゆる半導体
物の単結晶を用いることもできる。これらの内、代表例
として金属試料を考える。今、距離Ｚだけ離れたプロー
ブ電極と上記金属試料との間に、仕事関数φより低い電
圧Ｖを印加すると、電子はポテンシャル障壁をトンネル
することが知られている、トンネル電流密度Ｊ工を自由
電子近似で求めると、ＪＴ＝（βＶ／２ｙｒλＺ）　ｅ
ｘｐ　（−２２／λ）　　　　・＝（１）の様に表すこ
とができる。

但し　　λ−ｈ／　ｆ万Ｗｆ　・　金属の外の真空中又
は大気中ての波動関数の減衰距離 ｈ　＝　ｒ／２π　　　　ｒ、ブランク定数ｍ　電子の
質量 β＝ｅ２／ｈ：　　　　ｅ：電子電荷 式（１）に於いて、Ｚ＝Ｚｃと一定の値とすれば、トン
ネル電流密度Ｊ□は基準原子配列の仕事関数φに応じ変
化する。従ってプローブ電極を係る金属試料面上、Ｚ＝
Ｚｃに保ちつつ任意の直線方向に走査させれば金属原子
配列に従って周期的にトンネル電流が変化する。ここで
、格子定数が予めわかっている金属試料を用いた場合、
任意の結晶面上の成る格子点を基準とした任意の方向の
原子配列状態は自明であり、係る方向へプローブ電極を
走査させた場合に得られる周期的トンネル電流の変化は
十分に予測し得る。従って係るトンネル電流変化の予測
値と実際にプローブ電流を走査して得られたトンネル電
流変化の測定値とが等しい値をとる様にプローブ電極の
走査方向を補正すれば、プローブ電極の動きは、試料の
原子配列に沿ったものになる。即ち、原子配列を座標軸
とみなせば、プローブ電極はこの座標軸上を移動するこ
とになる。

今、係る位置検出用の第１のプローブ電極の動きと機械
的、若しくは電気的に連動し得る第２のプローブ電極を
設けることにより、第１のプローブ電極で定めた特定の
点に対応する記録層上の特定の位置において、第２のプ
ローブ電極を用いて情報の記録、再生成いは消去を行う
ことができる。

この場合、先に述べた様に電極基板上に記録層が堆積さ
れていても適当な条件を選べば記録層を介してその下に
存在する電極基板の周期的原子構造をプローブ電極を用
いて読み出すことが可能である。従って電極基板上に電
極基板、即ち座標軸としての原子配列が露出している様
な位置検出領域を特別に設ける必要はな（電極基板表面
に全て、或いは殆んどの領域に記録層が堆積されていて
も構わない。記録層を介してその下の原子構造をプロー
ブ電極を用いて検出するには、先に記した様に適当な条
件が必要である。先づ、記録層の厚さは出来る限り薄い
ことが望ましく、好ましくは５００Å以下、より好まし
くは１００Å以下である。この他プローブ電極と電極基
板間に印加されるバイアス電圧Ｖやトンネル電流密度Ｊ
工についても適当な値を選んで使用する必要がある。こ
れらの値の最適値を求めるに当たって、現状では完全な
理論は確立されていないが、基板の原子構造を係る基板
上の堆積層、即ち本発明においては記録層を介して検出
する際のプローブ電極と基板との間に印加されるバイア
電圧の絶対値及びトンネル電流を各々ｌ　Ｖ　（ｓｕｂ
）　ｌ　、及びＪＴ（Ｓｕｂ）、又は堆積層、即ち記録
層表面の構造を検出する際に用いられるタブローブ電極
と基板との間に印加されるバイアス電圧の絶対値及びト
ンネル電流を各々ｖ　（ａｄｓ）　ｌ及びＪ７（ａｄｓ
）で表すと、Ｖ　（ｓｕｂ）　ｌ　＜　ｌ　Ｖ　（ａｄ
ｓ）Ｊ　　（ｓｕｂ）＞Ｊ　　（ａｄｓ） の何れか一方又は両方の関係が成立することが望ましい
。

具体的な１Ｖ（ｓｕｂ）１の値としては、１ｖ以下、好
ましくは５００〜２０　ｍ　Ｖである。なお、後述する
ように本発明の記録・再生・消去は全て電気的（電圧印
加）によって行われるので、上記基板構造を検出する際
にプローブ電極と基板との間に印加するバイアス電圧は
、係る電圧印加によって記録層への記録又は消去が起り
得ない様な値を選ぶ必要があるが、例えば記録層がＬＢ
膜で形成されている場合においてはＩＶ　（ｓｕｂ）　
ｌが１ｖ以下であれば問題はない。又、ＪＴ　（ｓｕｂ
）については式（１）に於いて、Ｚ＝ＺＣの一定値に保
ってプローブ電極を走査させる場合にはＪＴ　（ｓｕｂ
）の値は当然電極基板の原子配列に従って変化する訳で
あるが、その平均値が１００ｐＡ〜１０ｎＡ程度、より
好ましくは５００ｐＡ〜３ｎＡ程度になる様に設定する
ことがことが好ましい。以上のＶ　（ｓｕｂ）及びＪＴ
（Ｓｕｂ）値はあくまでも一例であり、これ以外の条件
であっても構わない。

以上より、電極基板表面の一部又は全てが規則的原子配
列を有し、かつその配列状態が既知である場合には、係
る原子配列の結晶格子を利用した座標軸に対して一義的
な相対関係を示すｘ−ｙ座標系を電極基板上に堆積させ
た記録層上に設定することができる。なお、記録媒体上
の記録部位と位置検出部位とは互いに分離されているこ
とが望ましい。

〈記録媒体〉 本発明で用いられる記録媒体は、基板（電極基板）とそ
の上に設けられた記録層とからなり、しかも電流・電圧
特性に於いて、メモリースイッチング現象（電気メモリ
ー効果）をもつものを利用できる。即ち、記録媒体は、
電圧印加に応じて少なく共２つ以上の明確に異なる抵抗
状態で示し、係る各状態間は記録層の導電率を変化させ
る閾値以上の電圧又は電流を印加することにより自由に
遷移し得る（スイッチング現象）。又、作り出された各
抵抗状態は域値以内の電圧又は電流印加の場合、その状
態を保存し得る（メモリ現象）。記録層を構成する具体
的な材料として例えば、 （１）酸化物ガラスやホウ酸塩カラスあるいは周期律表
ｍ、　ｒｖ、　、Ｖ、　ＶＩ族元素と化合したＳｅ、　
Ｔｅ。

Ａｓを含んだカルコゲン化物カラス等のアモルファス半
導体が挙がられる。それらは光学的ハントキャップＥｇ
が０．６〜１．４ｅＶあるいは電気的活性化エネルギー
ΔＥが０．７〜１．６ｅＶ程度の真性半導体である。カ
ルコゲン化物ガラスの具体例としては、Ａｓ−３ｅ−Ｔ
ｅ系、Ｇｅ−Ａｓ−３ｅ系、５ｉ−Ｇｅ−ＡｓＴｅ系、
例えばＳｉ　１６　Ｇｅ　１４　Ａｓ　５　Ｔｅａｓ　
（添字は原子％）、あるいはＧｅ−Ｔｅ−Ｘ系、５ｉ−
Ｔｅ−Ｘ系（Ｘ＝少量のＶ、ＶＩ族元素）例えばＧ　ｅ
　＋ｓ　Ｔ　ｅ　ｓ＋　Ｓ　ｂ　２　Ｓ　２が挙げられ
る。

更にはＧｅ−５ｂ−３ｅ系カルコゲン化物ガラスも用い
ることができる。

上記化合物を電極上に堆積したアモルファス半導体層に
おいて、膜面に垂直な方向にプローブ電極を用いて電圧
を印加することにより媒体の電気メモリー効果を発現す
ることができる。

係る材料の堆積法としては従来公知の薄膜形成技術で充
分本発明の目的を達成することができる。

例えば好適な成膜法としては、真空蒸着法やクラスター
イオンビーム法等を挙げることができる。

船釣には、係る材料の電気メモリー効果は数μｍ以下の
膜厚て観測されているが、均一性、記録性の観点からも
１μｍ以下の膜厚のものが良い。更に本発明では係る記
録層を介して、その下に存在する電極基板の原子配列を
検出する要請から、その膜厚が５００Å以下であること
が望ましい。更には記録媒体としての記録分解能の観点
からも記録層は出来る丈薄いことが望ましく、より好ま
しい膜厚は３０人〜２００人である。

（２）更にはテトラキノジメタン（ＴＣＮＱ）、ＴＣＮ
Ｑ誘導体、例えばテトラフルオロテトラシアキノンメタ
ン（ＴＣＮＱＦ４）、テトラシアノエチレン（ＴＣＮＥ
）およびテトラシアノナフトキノジメタン（ＴＮＡＰ）
などの電子受容性化合物と銅や銀などの還元電位が比較
的低い金属との塩を電極上に堆積した有機半導体層も挙
げることができる。

係る有機半導体層の形成法としては、銅あるいは銀の電
極上に前記電子受容性化合物を真空蒸着する方法が用い
られる。

かかる有機半導体の電気メモリー効果は、数十μｍ以下
の膜厚のもので観測されているが、成膜性、均一性の観
点から・１μｍ以下、更には基板構造を検出する観点か
らより薄＜３０人〜５００人の膜厚であることが好まし
い。

（３）また更にはπ電子準位をもつ群とび電子準位のみ
を有する群を併用する分子を電極上に積層した記録媒体
を挙げることができる。

本発明に好適なπ電子系を有する色素の構造としては例
えば、フタロシアニン、テトラフェニルポルフィン等の
ポリフィリン骨格を有する色素、スクアリリウム基及び
クロコニックメチン基を結合鎖としてもつアズレン系色
素及びキノリン、ベンゾチアゾール、ペンゾオキシサゾ
ール等の２ケの含窒素複素環をスクアリリウム基及びク
ロコニックメチン基により結合したシアニン系類似の色
素、またはシアニン色素、アントラセン及びピレン等の
縮合多環芳香族、及び芳香環及び複素環化合物が重合し
た鎖状化合物及びジアセチレン基の重合体、さらにはテ
トラキノジメタンまたはテトラチアフルバレンの誘導体
およびその類縁体およびその電荷移動錯体また更にはフ
ェロセン、トリスビピリジンルテニウム錯体等の金属錯
体化合物が挙げられる。

以上の如き、低分子材料に加えて各種の高分子材料を利
用することも可能である。例えば、ポリアクリル酸誘導
体等の付加重合体、ポリイミド又はポリフェニレン、又
はポリチオフェン等の縮合重合体、ナイロン等の開環重
合体、或いはポリペプチドやバクテリオロドプシン等の
生体高分子材料を挙げることができる。

有機記録媒体の形成に関しては、具体的には蒸着法やク
ラスターイオンビーム法等の適用も可能であるが、制御
性、容易性そして再現性から公知の従来技術の中ではＬ
Ｂ法が極めて好適である。

このＬＢ法によれば、１分子中に疎水性部位と親水性部
位とを有する有機化合物の単分子膜またはその累積膜を
基板上に容易に形成することができ、分子オーダの厚み
を有し、かつ大面積にわたって均一、均質な有機超薄膜
を安定に供給することができる。

ＬＢ法は分子内に親水性部位と疎水性部位とを有する構
造の分子において、両者のバランス（両親媒性のバラン
ス）が適度に保たれている時、分子は水面上で親水性基
を下に向けて単分子の層になることを利用して単分子膜
またはその累積膜を作製する方法である。

疎水性部位を構成する基としては、一般に広（知られて
いる飽和及び不飽和炭化水素基や縮合多環芳香族及び鎮
状多環フェニル基等の各種疎水基が挙げられる。これら
は各々単独又はその複数が組み合わされて疎水性部位を
構成する。一方、親水性部位の構成要素として最も代表
的なものは、例えばカルボキシル基、エステル基、酸ア
ミド基、イミド基、ヒドロキシル基、更にはアミノ基、
（ｌ。

２．３級及び４級）等の親水性基等が挙げられる。

これらも各々単独又はその複数が組み合わされて上記分
子の親水性部分を構成する。

これらの疎水性基と親水性基をバランス良く併有してい
れば、水面上で単分子膜を形成することが可能であり、
本発明に対して極めて好適な材料となる 具体例としては、例えば下記の如き分子等が挙げられる
。

〈有機材料〉 ［１］　　クロコニックメチン色素 ［ＩＩコ　スクアリリウム色素 ［ｒ］で挙げた化合物のクロコニックメチン基を下記の
構造を持つスクアリリウム基で置き換えた化合物。

［ＩＩＩ　］ ■） ポルフィリ ン系色素化合物 ここでＲ１は前述のσ電子準位をもつ群に相当したもの
で、しかも水面上で単分子膜を形成しやすくするために
導入された長鎖アルキル基で、その炭素数ｎは５≦ｎ≦
３０が好適である。

Ｍ＝＝Ｈ２、Ｃｕ、　Ｎｉ、　Ａｌ−Ｃｌ及び希土類金
属イオン ［ＩＶ］ 縮合多環芳香族化合物 （ＣＨ２）２ ＯＯＨ Ｂｒ− Ｒは単分子膜を形成しやすくするために導入されたもの
で、ここで挙げた置換基に限るものではない。

又、Ｒ１−Ｒ４，Ｒは前述したσ電子準位をもつ群に相
当している。

［Ｖ］ ジアセチレン化合物 ＣＨ３千ＣＨ２ヂ。

ＣミＣ Ｃ＝Ｃ÷ＣＨ２：）、ｘ ０　≦　ｎ、　　ｆ　　≦　２０ 但し ｎ−１１！＞ Ｘは親水基で一般的には一〇〇〇Ｈが用いられるが−Ｏ
Ｈ，−ＣＯＮＨ２等も使用できる。

［ＶＩ］ その他 ｌ） 〈有機高分子材料〉 ［Ｉ］付加重合体 】）ポリアクリ酸　　　Ｒ１ ÷ＣＨ−Ｃ÷ ０２Ｈ ２）ポリアクリル酸エステル ÷ＣＨ−Ｃ＋ ０２Ｒ５ ３）アクリル酸コポリマー Ｒ１ ６）酢酸ヒニルコポリマ− １）ポリイミド ２）ポリアミド ４）アクリル酸エステルコポリマー ５）ポリビニルアセテート ÷０ＣＯ−ＣＨ−ＣＨ２÷ ［Ｉ［Ｉ］開環重合体 １）ポリエチレンオキシド −（−０−ＣＨ−ＣＨ２−玩 ここで、Ｒ１は水面上で単分子膜を形成し易（するため
に導入された長鎖アルキル基で、その炭素数ｎは５≦ｎ
≦３０が好適である。

また、Ｒ５は短鎖アルキル基であり、炭素数ｎは１≦ｎ
≦４が好適である。重合度ｍは１００≦ｍ≦５０００が
好適である。

以上、具体例として挙げた化合物は基本構造のみであり
、これら化合物の種々の置換体も本発明に於いて好適て
るあことは言うにおよばない。

尚、上記以外でもＬＢ法に適している色素材料であれば
、本発明に好適なのは言うまでもない。例えば、近年研
究が盛んになりつつある生体材料（例えばバクプリオロ
トプシンやチトクロームＣ）や合成ポリペプチド（ＰＢ
ＬＧなど）等も適用が可能である。

これらのπ電子準位を有する化合物の電気メモリー効果
は数十μｍ以下の膜厚のもので観測されれているが（例
えばに、５ａｋａｉ　　ｅｔ　　ａｌ、Ａｐｐｌｉｅｄ
Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ誌　第５３巻１２７４
〜１２７６頁、１９８８年）、成膜性、均一性の観点か
ら２０００Å以下、更には基板構造の検出の観点から１
０〜２００人の膜厚のものが好ましい。

以上（１）〜（３）項に亘って述べた電気メモリー効果
を有する材料を支持する電極基板としては、電極として
の性格を有する必要があるが、１０″６（Ω・ｃｍ＝）
以上の電導率を有する導電体であれば全て使用すること
ができる。即ちＡｕ、　　Ｐｔ、　　Ｐｄ、　　Ａｇ。

Ａｆ　　Ｉｎ、　Ｓｎ、　Ｐｂ、　Ｗ等の金属板やこれ
らの合金、或いはこれら金属や合金をガラス、セラミッ
クス、又はプラスチック基板に堆積させたものを用いる
ことができる。更にはＳｉ単結晶やグラファイトを始め
として数多くの材料が挙げられる。但しこれらの電極基
板は先にも述べた様に座標軸としての役割も担う訳であ
るから、当然、規則的な原子配列を有することが前提と
なる。

従って、少なく共所望の記録領域の大きさに相当する単
結晶領域を有する必要がある。

くプローブ電極〉 本発明で用いられるプローブ電極の先端は情報の記録／
再生／消去の分解能を上げるために出来るだけ尖らせる
必要がある。その材料として例えばＰｔ、　Ｐｔ−Ｒｂ
、　Ｐｔ−Ｉｒ、　Ｗ、　Ａｕ、　Ａｇ等を挙げること
ができる。本発明では１　ｍ　ｍφのタングステンを電
界研磨法を用い先端形状を制御した上でプローブ電極と
して用いているが、プローブ電極の製作法及び形状は何
らこれに限定するものではない。

〈プローブ電極と記録媒体の距離の変動の検出〉本発明
において情報の記録／再生／消去は、記録・再生用プロ
ーブ電極を記録媒体表面との距離を一定に保ちつつ、該
記録媒体表面上を走査せしめることで連続的に行われる
が、記録媒体が熱ドリフトや振動等の原因により変動し
た場合にも上記距離を一定値に保つ為の工夫が必要とな
る。

係る要請はプローブ電極を利用して、該プローブ電極と
電極基板間に流れるトンネル電流Ｊアを測定し、この際
若しＪｌに変化があれば、係る変化量を基に記録・再生
用プローブ電極の位置（高さ方向）を補正することで解
決される。この場合、記録再生用プローブ電極と電極基
板との間に印加するバイアス電圧を時間分割して一方を
記録／再生／／ｖ４去に用い、他方を電極基板の厚さ方
向位置検出に用いることもてきるが駆動方法が複雑にな
る他、情報の記録に伴って記録層中の記録部位の導電率
或いは形状が変化するので、特に記録情報の再生時にお
いて検出されるトンネル電流の変化が記録媒体の位置変
動に因るものなのか、或いは記録情報に因るものなか判
別することが困難となる問題がある。従って、記録・再
生用プローブ電極と電極基板の厚さ方向変動量検出用の
プローブ電極（以後、これをＺ方向変動量検出用プロー
ブ電極と呼ぶ）とは異なることが望ましい。係るＺ方向
変動量検出用プローブ電極と電極基板の原子配列検出用
プローブ電極は同一であっても異なっていてもどちらで
もよい。なお、記録媒体の面内方向に関する変動が生じ
た際には、原子配列検出用プローブ電極を用いてその変
動量を検出できることはいうまでもな（、これを基に記
録・再生用プローブ電極の走査方向は補正される。Ｚ方
向変動量検出用プローブ電極は１本に限定される必要は
なく、複数のプローブ電極を用いてもよい。

〈情報処理装置の構成） 第３図は本発明に於いてプローブ電極が、位置検出用の
ものと記録・再生用の２本有する場合の情報処理装置を
示すブロック図である。第３図中、１０２及び１０３は
各々記録・再生用及び位置検出に用いられるプローブ電
極であり、これら２本のプローブ電極間の距離は、圧電
素子を用いたプローブ電極間隔微調節機構１１２により
微調節可能であるが、通常は一定の間隔に保たれる。１
０６はバイアス電圧源、及びプローブ電流増巾器で、１
０８は圧電素子を用いたＺ軸方向微動機構１０７を制御
するサーボ回路である。１１２は記録・再生用プローブ
電極１０２と電極基板１０４との間に記録／消去用のパ
ルス電圧を印加するための電流である。

パルス電圧を印加するときプローブ電流が急激に変化す
るためサーボ回路１０８は、その間出方電圧が一定にな
るように、ＨＯＬＤ回路をＯＮにするように制御してい
る。

１１０はｘｙ力方向一対のプローブ電極１０２．１０３
を移動制御するための、ＸＹ走査駆動回路である。

１１３と１１４は、あらかじめＩ　Ｏ−’　［度のプロ
ーブ電流が得られるようにプローブ電極１０２，１０３
と記録媒体ｌとの距離を粗動制御したり、プローブ電極
と基板とのＸＹ方向相対変位を大きくとる（微動制御機
構の範囲外）のに用いられる。

これらの各機器は、すべてマイクロコンピュータ１１５
により中央制御されている。また１１６は表示機器を表
わしている。

また、圧電素子を用いた移動制御における機械的性能を
下記に示す。

Ｚ方向微動制御範囲：０．１ｎｍ〜１μｍＺ方向粗動制
御範囲：　ｌ　Ｏｎ　ｍ　〜１０　ｍ　ｍＸＹ方向走査
範囲二０．１〜１μｍ ｘｙ方向粗動制御範囲：ｌＯｎｍ−１０ｍｍ計測、制御
許容誤差：＜０．１ｎｍ（微動制御時）計測、制御許容
誤差：＜ｌｎｍ（微動制御時）以下、本発明の情報処理
方式について、実施例により詳細な説明を行う。

〔実施例１〕 第３図に示す情報処理装置を用いた。プローブ電極１０
２，１０３としてタングステン製のプローブ電極を用い
た。このプローブ電極１０２，１０３は記録媒体１の表
面との距離（Ｚ）を制御するためのもので、電流を一定
に保つように圧電素子により、その距離（Ｚ）は、各々
独立に微動制御されている。

更に微動制御機構は距離（Ｚ）を一定に保ったまま面内
（ｘ、　　ｙ）方向にも微動制御できる様に設計されて
いる。

２本あるプローブ電極の内、位置検出用プローブ電極１
０３は電極基板１０４の位置座標としての原子配列の検
出に用いられる。他方記録・再生用プローブ電極１０２
は位置検出用プローブ電極１０３とＸ・Ｙ方向に関して
一定の位置（プローブ電極間隔微調節機構１１１を用い
てその間隔を調節することができる）に保持され、記録
層１０１への記録・再生・消去に用いられる。

これら２本のプローブ電極は、基本的には互いに連動し
て面内（ｘ、　ｙ）方向へ微動制御できる様に設計され
ているが、Ｚ方向に対しては各々独立に微動制御される
。又、記録媒体１は高精度のＸ−Ｙステージ１１７上に
置かれ、任意の位置に移動させることがてきる（Ｘ−Ｙ
粗動機構）。なお粗動機構のＸ−Ｙ方向と微動機構のＸ
−Ｙ方向とは、各移動制御機構の精度の差に起因する誤
差の範囲内で一致させることができる。

次に本実施例で用いた記録媒体の詳細について述べる。

基板１０５としてマイカを用い、これを大気中て襞間し
た後、係る襞間面上に金を２５００人厚に蒸着し、金の
単結晶薄膜から成る電極基板１０４を形成した。蒸着条
件は真空度ｌＸ１Ｏ−６ＴＯＲＲ，基板温度５００°Ｃ
１蒸着速度２０人／　ｍ　ｉ　ｎであった。

次に係る電極基板上に２〜８層のポリイミドＬＢ膜を積
層し、記録層１０１とした。

以下、ポリイミドＬＢ膜の作成方法について述べる。

（２）式に示すポリアミック酸をＮ、　　Ｎ−ジメチル
アセトアミド溶媒に溶解させた（単量体換算濃度ｌＸｌ
０−３）後、別途調製したＮ、　　Ｎ−ンメチルオクタ
デシルアミンの同溶媒による１×ｌＯ−′Ｍ溶液とを１
　：　２　（Ｖ／Ｖ）に混合して（３）式に示すポリア
ミック酸オクタデシルアミン塩溶液を調製した。

かかる溶液を水温２０°Ｃの純水から成る水相上に展開
し、水面上に単分子膜を形成した。溶媒除去後、表面圧
を２５　ｍ　Ｎ　／　ｍにまで高めた。表面圧を一定に
保ちながら、上述対向電極付き基板を水面を横切る方向
に速度５　ｍ　ｍ　／　ｍｉ　ｎで静かに浸漬した後、
続いて５　ｍ　ｍ　／　ｍ　ｉ　ｎで静かに引き上げて
２層のＹ型単分子累積膜を作製した。更にかかる操作を
繰り返して、４．　６．８層のポリアミック酸オクタデ
シルアミン塩の単分子累積膜も形成した。

次にかかる基板を３００℃で１０分間の熱処理を行い、
ポリアミック酸オクタデシルアミン塩をイミド化しく式
（４））、２．４．６或いは８層のポリイミドＬＢ膜を
得た。

■ （ＣＨ２）１７ＣＨ３ 以上により作成された記録媒体ｌを用いて記録・再生の
実験を行った。以下その詳細を記す。

ポリイミド２層を積層した記録層１０１を持つ記録媒体
１をＸ、　Ｙステージ１１７の上に置いた。次に位置検
出用プローブ電極１０３を動かし、係る位置検出用プロ
ーブ電極１０３と金電極基板１０４との間にＯ，ｌＶの
プローブ電圧を印加した。この後トンネル電流が約１ｎ
Ａになる迄、Ｚ軸方向微動制御機構１０７とサーボ回路
１０８を用いてプローブ電極１０３を記録媒体ｌの表面
との間の距離を近づけた。次にｘｙ方向微動制御機構１
０９とＸＹ方向走査駆動回路を用いて位置検出用プロー
ブ電極１０３を６０人角の範囲に亘って走査させ、電極
基板即ち金の原子配列を検出した。得られた金の結晶構
造に関して、その（１，０，１）方向をプローブ電極走
査系のＸ方向に、又（丁、　　２．　１）方向をプロー
ブ電極走査系のＹ方向になる様に調整を行った。この際
、ＡｕＡｕ原子間ピッチはＸ方向に関して２．８８人、
Ｙ方向に関して５．０ＯＡであった。この時、同時に粗
動機構のＸＹ力方向、調整した微動機構のＸＹ力方向粗
動機構の制御誤差範囲内で一致する様に調整した。

次に記録・再生用プローブ電極１０２と電極基板１０４
との間に０．５■のプローブ電圧を印加し、トンネル電
流が１ｎＡになる様にＺ軸微動制御機構１０７とサーボ
回路１０８を用いてプローブ電極１０２と記録媒体１の
表面との距離を調整した。次にプローブ電極間隔微調節
機構１１１を用いて記録・再生用プローブ電極１０２と
位置検出用プローブ電極１０３との間の距離をＸ＝２ｍ
ｍ　　Ｙ＝Ｏｍｍになる様に調整した。

次に位置検出用プローブ電極１０３を第４図に示す走査
パターンに従って走査させた。この時、先に記したプロ
ーブ電圧＝０．ＩＶの条件でプローブ電極１０３と記録
媒体ｌとの間の距離は最初に決めた条件で固定し、金の
原子配列に起因するトンネル電流強度の変化をモニター
し乍ら、走査方向が正しく全単結晶の（１，Ｏ，丁）方
向（Ｘ軸）及び（丁。

２、丁）方向（Ｙ軸）と一致する様、常時補正を行った
。以上の位置検出用プローブ電極走査パターンに従って
、記録再生用プローブ電極１０２も連動して同等の走査
パターン上を動（ことになるが、記録層１０１上に所望
の記録を行った。本発明の記録は記録層１０１の電気メ
モリー効果を利用して形成される。即ち情報に従って第
５図に示した波形を持つ三角波パルス電圧をパルス電源
１１２を用いて印加し、ポリアミド２層、ＬＢ膜から成
る記録層１０１上に低抵抗状Ｑ　（ＯＮ状態）を生じさ
せた。この時、記録・再生用プローブ電極１０２を＋側
金電極基板１０４を一側とした。なお、記録ビットは５
．７６ｎｍピッチに設定した。記録後、再び第４図のパ
ターンに従って記録情報の再生を行った。この際、記録
・再生用プローブ電極１０２を金電極基板１０４との間
に電気メモリー効果を生じる、或いは消去し得る閾値電
圧を越えていない電圧である０、５ｖの読み出し用電圧
を印加してトンネル電流を測定し、記録情報の再生を行
った。以上の再生実験に於いてデータ転送速度をＩ　Ｍ
　Ｈｚとした時のピットエラーレートは８Ｘ１０−’で
あった。

なお、記録・再生用プローブ電極１０２と金電極基板１
０４との間にＯＮ状態にある記録部位をＯＦＦ状態へ遷
移せしめる第６図に示すパルス電圧を情報記録部に印加
した後、再び再生してみると、第６図のパルス電圧を印
加したＯＮ状態部では、その記録状態が消去されＯＦＦ
状態に遷移すること、即ちトンネル電流が１ｎＡに戻る
ことが確認された。

更に記録媒体Ｉの記録層１０２をポリイミド２層ＬＢ膜
から、先に述べた４、６或いは８層のポリゴミ１；ｒ−
Ｂ膜に変更した場合に於いて、上述と同様の記録・再生
・消去が可能であることを確認した。

因に、実施例１に於いてプローブ電極を１本とし、係る
１本のプローブ電極を用いて位置検出と記録・再生の両
方を時間分割して行った場合、記録情報の再生時に於い
て、転送速度をｌ　Ｍ　ｂ　ｐ　ｓとした時のピットエ
ラーレートが３Ｘ１０−’てあった。

〔実施例２〕 実施例１におけるポリイミド２層ＬＢ膜に代えて２層の
スクアリリウム−ビス−６−オクチルアズレン（以下５
ＯＡＺと略する）ＬＢ膜を記録層１０１とした他は実施
例１と同様にして記録・再生実験を行った。以下、記録
層形成方法ついて述べる。先ず、５ＯＡＺを濃度０．２
ｍｇ／ｍｌ！で溶かしたベンゼン溶液を２０℃の水相上
に展開し、水面上に単分子膜を形成した。溶媒の蒸発を
待ち、係る単分子膜の表面圧を２０　ｍ　Ｎ　／　ｍま
で高め、更にこれを一定に保ちながら前記基板を水面を
横切る方向に速度３ｍｍ／分て静かに浸漬・引き上げを
行い、５ＯＡＺ単分子膜の２層累積膜を電極基板１０４
上に形成させた。

再生実験の結果、転送速度がＩ　Ｍ　ｂ　ｐ　ｓの時の
ピットエラーレートは１ｘｌＯ−５であった。

〔実施例３〕 実施例１に於いて、ポリイミド２ｉＬＢ膜の代わりに、
ＣｕＴＣＮＱＦ４を用いて記録層１０３を構成し、実施
例１と同様の記録・再生実験を行った。

なお、記録用印加電圧は、２Ｖｍａｘ、Ｉｏｎｓの矩形
パルスを用い、再生用の印加電圧は０．１Ｖとした。

また、消去用印加電圧は５Ｖｍａｘ、１００ｎｓの矩形
パルスを用いた。再生実験の結果、データ転送速度をＩ
Ｍｂｐｓとした時のピットエラーレートは９Ｘ１０−’
であった。つぎにＣｕＴＣＮＱＦ４記録層１０３の作成
方法について述べる。Ａｕ基板電極１０４上に、Ｃｕと
ＴＣＮＱＦ４を真空蒸着法により共蒸着してＣｕ＋ＴＣ
ＮＱＦ　４層を１００人堆積した（基板温度；室温）。

このとき蒸着速度をＣｕ　；　１人／ｓ、ＴＣＮＱＦ　
４；４人／Ｓ程度になるようにあらかじめ設定した電流
値を流し加熱した。その結果、ＣｕＴＣＮＱＦ　４生成
による青い膜が堆積することを確認した。

〔実施例４〕 実施例１に於いて位置検出用プローブ電極１０３を用い
て、記録媒体の厚さ方向（Ｚ方向）変動量の検出も行っ
た。即ち位置検出用プローブ電極１０３を第４図のパタ
ーンに従って走査させる際、金原子配列に伴ってトンネ
ル電流は周期的に変化するが、この周期成分をフィルタ
ーで除去した後、トンネル電流が基準となる最初の平均
１ｎＡから３００ｐＡ以上増加、又は減少した場合にＺ
軸方向微動制御機構１０７とサーボ回路１０８を用いて
プローブ電極１０３と金電極基板１０４との距離を随時
調整した。この時記録・再生用プローブ電極１０２と金
電極基板１０４との距離も電気的に同等の調整を行った
。以上のＺ方向変位補正を情報の記録・再生・消去の全
ての行程において行つた。その結果再生時に於いて、デ
ーター転送速度がＩ　Ｍ　ｂ　ｐ　ｓの時、ピットエラ
ーレートは４Ｘ１０−’に減少した。

以上述べてきた実施例中で種々の記録媒体の作成法につ
いて述べてきたが、極めて均一な膜が作成てきる成膜法
てあれば良く、実施例の方法に限定されるものではない
。

又、プローブ電極も２本に限る必要はなく必要に応じて
、より多数のプローブ電極を用いてもよい。

又、プローブ電極の走査パターンや記録ピットの周期等
についても本実施例に限定されるものではなく、位置座
標に対して記録位置が一義的に定まる方法、構造であれ
ばよい。

〔発明の効果〕

■光記録に較べても、はるかに高密度な記録が可能な全
く新しい情報処理方法を開示した。

■上記の新規情報処理方法を用いられる新規な記録媒体
を開示した。

■結晶性基板の原子配列を利用して係る原子配列と対応
する位置に記録ビット又は記録ビット列を設定するため
、情報の記録再生時における位置的エラーを少な（する
ことができ、結果としてピットエラーレートを小さくす
ることができた。

■基板の原子配列を検出するプローブ電極と情報の記録
・再生・消去に用いられるプローブ電極とを分けた結果
、位置情報と記録情報とが混同される確率が著しく小さ
くなり、又、情報の記録・再生速度が増加した。

■基板の厚さ方向の変動を検出するプローブ電極を加え
ることによって、情報の記録・再生をより確実に行える
ことを示した。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、本発明の座標軸と記録位置との位
置関係を示した原理図である。 第３図は、本発明の情報処理装置を図解的に示すブロッ
ク図である。 第４図は、本発明の記録媒体表面上の座標軸と記録位置
との位置関係の一形態を示した模式図である。 第５図は、本発明のＯＦＦ状態にある記録層にＯＮ状態
を形成するのに必要な電気パルスの波形を示す図である
。 第６図は、本発明の記録層上のＯＮ状態部位をＯＦＦ状
態に戻すのに必要な電気パルスの波形を示す図である。 溌禮軸 錠櫛僅！ 塵糟軸 変確血夏 竿 霞 ８号 聞 第 乙 区 ｅ） 貨

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. （１）面内に規則的な周期構造を有する電極基板上に記
   録層を設けた記録媒体に対し、複数のプローブ電極を用
   い、そのうち少なくとも１つのプローブ電極（第１のプ
   ローブ電極）を用いて前記記録層を介して電極基板の周
   期構造上の位置を検出し、かかる検出された位置に対応
   する記録層上の任意の設定位置に少なくとも１つのプロ
   ーブ電極（第２のプローブ電極）を用いて記録層へ情報
   の記録を行うか、記録された情報の再生を行うかもしく
   は記録された情報の消去を行うことを特徴とする情報処
   理方法。
2. （２）前記電極基板の周期構造が原子配列に基づいた構
   造である請求項（１）に記載の情報処理方法。
3. （３）第１のプローブ電極と電極基板との間及び第２の
   プローブ電極と電極基板との間にバイアス電圧が印加さ
   れる請求項（１）に記載の情報処理方法。
4. （４）第１のプローブ電極と基板との間に印加されるバ
   イアス電圧と第２のプローブ電極と電極基板との間に印
   加されるバイアス電圧が異なる請求項（３）に記載の情
   報処理方法。
5. （５）第１のプローブ電極と電極基板との間に印加され
   るバイアス電圧が、第２のプローブ電極と電極基板との
   間に印加されるバイアス電圧より小さい請求項（３）に
   記載の情報処理方法。
6. （６）情報の記録及び消去を、第２のプローブ電極と電
   極基板との間にパルス電圧を印加することにより行う請
   求項（１）に記載の情報処理方法。
7. （７）パルス電圧が記録層の導電率を変化させる閾値電
   圧を越えた電圧である請求項（６）に記載の情報処理方
   法。
8. （８）面内に規則的な周期構造を有する電極基板上に記
   録層を設けた記録媒体に対し、複数のプローブ電極を用
   い、そのうち少なくとも１つのプローブ電極（第１のプ
   ローブ電極）を用いて前記記録層を介して電極基板の周
   期構造上の位置を検出しかかる検出された位置に対応す
   る記録層上の任意の設定位置に少なくとも１つのプロー
   ブ電極（第２のプローブ電極）を用いて記録層へ情報の
   記録を行うか、記録された情報の再生を行うかもしくは
   記録された情報の消去を行い、少なくとも１つのプロー
   ブ電極（第３のプローブ電極）を用いてプローブ電極と
   記録媒体との距離の相対的な位置変動量を検出し、係る
   位置変動に基づいて第２のプローブ電極と記録媒体表面
   との間の距離を調整することを特徴とする情報処理方法
   。
9. （９）前記電極基板の周期構造が原子配列に基づいた構
   造である請求項（８）に記載の情報処理方法。
10. （１０）第１のプローブ電極と電極基板との間、第２の
    プローブ電極と電極基板との間及び第３のプローブ電極
    と電極基板との間にバイアス電圧が印加される請求項（
    ８）に記載の情報処理方法。
11. （１１）第１のプローブ電極と電極基板との間に印加さ
    れるバイアス電圧と第２のプローブ電極と電極基板との
    間に印加されるバイアス電圧が異なる請求項（１０）に
    記載の情報処理方法。
12. （１２）第１のプローブ電極と電極基板との間に印加さ
    れるバイアス電圧が、第２のプローブ電極と電極基板と
    の間に印加されるバイアス電圧より小さい請求項（１０
    ）に記載の情報処理方法。
13. （１３）第２のプローブ電極と電極基板との間に印加さ
    れるバイアス電圧と第３のプローブ電極と電極基板との
    間に印加されるバイアス電圧が異なる請求項（１０）に
    記載の情報処理方法。
14. （１４）第３のプローブ電極と電極基板との間に印加さ
    れるバイアス電圧が、第２のプローブ電極と電極基板と
    の間に印加されるバイアス電圧より小さい請求項（１０
    ）に記載の情報処理方法。
15. （１５）第１のプローブ電極が第３のプローブ電極を兼
    ねている請求項（８）に記載の情報処理方法。
16. （１６）情報の記録及び消去を、第２のプローブ電極と
    電極基板との間にパルス電圧を印加することにより行う
    請求項（８）に記載の情報処理方法。
17. （１７）パルス電圧が、記録層の導電率を変化させる閾
    値電圧を越えた電圧である請求項（１６）に記載の情報
    処理方法。
18. （１８）面内に規則的な周期構造を有する電極基板上に
    記録層を設けた記録媒体と該記録媒体に対向した位置に
    配置された複数のプローブ電極を有し、そのうち少なく
    とも１つのプローブ電極（第１のプローブ電極）を用い
    て前記記録層を介して電極基板の周期構造上の位置を検
    出する手段、及びかかる検出された位置に対応する記録
    層上の任意の設定位置に少なくとも１つのプローブ電極
    （第２のプローブ電極）を用いて記録層へ情報の記録を
    行うか、記録された情報の再生を行うかもしくは記録さ
    れた情報の消去を行う手段を備えたことを特徴とする情
    報処理装置。
19. （１９）前記電極基板の周期構造が原子配列に基づいた
    構造である請求項（１８）に記載の情報処理装置。
20. （２０）第１のプローブ電極と電極基板との間及び第２
    のプローブ電極と電極基板との間にバイアス電圧が印加
    される請求項（１８）に記載の情報処理装置。
21. （２１）第１のプローブ電極と電極基板との間に印加さ
    れるバイアス電圧と、第２のプローブ電極と電極基板と
    の間に印加されるバイアス電圧が異なる請求項（２０）
    に記載の情報処理装置。
22. （２２）第１のプローブ電極と電極基板との間に印加さ
    れるバアイス電圧が、第２のプローブ電極と電極基板と
    の間に印加されるバイアス電圧より小さい請求項（２０
    ）に記載の情報処理装置。
23. （２３）第２のプローブ電極と電極基板との間にパルス
    電圧を印加するための手段を有する請求項（１８）に記
    載の情報処理装置。
24. （２４）面内に規則的な周期構造を有する電極基板上に
    記録層を設けた記録媒体と該記録媒体に対向した位置に
    配置された複数のプローブ電極を有し、そのうち少なく
    とも１つのプローブ電極（第１のプローブ電極）を用い
    て前記記録層を介して電極基板の周期構造上の位置を検
    出する手段、かかる検出された位置に対応する記録層上
    の任意の設定位置に少なくとも１つのプローブ電極（第
    ２のプローブ電極）を用いて記録層へ情報の記録を行う
    か、記録された情報の再生を行うか、もしくは記録され
    た情報の消去を行う手段、少なくとも１つのプローブ電
    極（第３のプローブ電極）を用いてプローブ電極と記録
    媒体との距離の変動量を検出する手段及び係る変動量に
    基づいて第２のプローブ電極と記録媒体表面との間の距
    離を調整する手段を備えたことを特徴とする情報処理装
    置。
25. （２５）前記電極基板の周期構造が原子配列に基づいた
    構造である請求項（２４）に記載の情報処理装置。
26. （２６）第１のプローブ電極と電極基板との間、第２の
    プローブ電極と電極基板との間及び第３のプローブ電極
    と電極基板との間にバイアス電圧が印加される請求項（
    ２４）に記載の情報処理装置。
27. （２７）第１のプローブ電極と電極基板との間に印加さ
    れるバイアス電圧と第２のプローブ電極と電極基板との
    間に印加されるバイアス電圧が異なる請求項（２６）に
    記載の情報処理装置。
28. （２８）第１のプローブ電極と電極基板との間に印加さ
    れるバアイス電圧が、第２のプローブ電極と電極基板と
    の間に印加されるバイアス電圧より小さい請求項（２６
    ）に記載の情報処理装置。
29. （２９）第２のプローブ電極と電極基板との間に印加さ
    れるバイアス電圧と、第３のプローブ電極と電極基板と
    の間に印加されるバイアス電圧が異なる請求項（２６）
    に記載の情報処理装置。
30. （３０）第３のプローブ電極と電極基板との間に印加さ
    れるバイアス電圧が、第２のプローブ電極と電極基板と
    の間に印加されるバイアス電圧より小さい請求項（２６
    ）に記載の情報処理装置。
31. （３１）第１のプローブ電極が第３のプローブ電極を兼
    ねている請求項（２４）に記載の情報処理装置。
32. （３２）第２のプローブ電極と電極基板との間にパルス
    電圧を印加するための手段を有する請求項（２４）に記
    載の情報処理装置。