JPH05189821A - 情報処理装置 - Google Patents
情報処理装置Info
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- JPH05189821A JPH05189821A JP2157092A JP2157092A JPH05189821A JP H05189821 A JPH05189821 A JP H05189821A JP 2157092 A JP2157092 A JP 2157092A JP 2157092 A JP2157092 A JP 2157092A JP H05189821 A JPH05189821 A JP H05189821A
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- JP
- Japan
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- electrode
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 nmオーダーの記録密度をもつ、大容量・高
密度な記録,再生,消去が可能な情報処理装置を提供す
る。 【構成】 平面電極と、この平面電極に対向するプロー
ブ電極を有し、平面電極上に有機膜記録媒体として、鉛
フタロシアニンを成膜し、該有機膜記録媒体の中心金属
原子の鉛原子をプローブ電極と平面電極間に電圧を印加
することにより膜厚方向に移動制御すると共に、走査型
トンネル顕微鏡の動作により、nmオーダーの記録,再
生,消去を行う情報処理装置。
密度な記録,再生,消去が可能な情報処理装置を提供す
る。 【構成】 平面電極と、この平面電極に対向するプロー
ブ電極を有し、平面電極上に有機膜記録媒体として、鉛
フタロシアニンを成膜し、該有機膜記録媒体の中心金属
原子の鉛原子をプローブ電極と平面電極間に電圧を印加
することにより膜厚方向に移動制御すると共に、走査型
トンネル顕微鏡の動作により、nmオーダーの記録,再
生,消去を行う情報処理装置。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、nmオーダーの記録密
度をもつ大容量・高密度の情報処理装置に関するもので
ある。
度をもつ大容量・高密度の情報処理装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】近年メモリ材料の用途は、コンピュータ
及びその関連機器,ビデオディスク,デジタルオーディ
オ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より異なるが、一般的
に高密度で記録容量が大きいものが必要とされている。
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
に伴い光メモリが開発され、記録媒体の表面の凹凸,反
射率の差異を利用して、μmオーダーの高密度な記録再
生が可能になってきた。
及びその関連機器,ビデオディスク,デジタルオーディ
オ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より異なるが、一般的
に高密度で記録容量が大きいものが必要とされている。
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
に伴い光メモリが開発され、記録媒体の表面の凹凸,反
射率の差異を利用して、μmオーダーの高密度な記録再
生が可能になってきた。
【0003】そのような記録媒体として金属または金属
化合物の薄膜,有機色素薄膜等が用いられ、レーザー光
の熱を利用して蒸発・溶融により穴を明けたり、反射率
を変化させて、情報を記録している。
化合物の薄膜,有機色素薄膜等が用いられ、レーザー光
の熱を利用して蒸発・溶融により穴を明けたり、反射率
を変化させて、情報を記録している。
【0004】さらに現在、映像情報化が急速に進んでお
り、より小型で大容量の高密度メモリに対する必要性が
高まっている。
り、より小型で大容量の高密度メモリに対する必要性が
高まっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光メモリではレーザー光を光学系により収束させて記録
再生を行なうため、光の波長以下にビーム径を絞ること
は難しく、なるべく波長の短い光を使う等の改良がなさ
れつつあるが、記録密度はμmオーダーが限界となる欠
点があった。
光メモリではレーザー光を光学系により収束させて記録
再生を行なうため、光の波長以下にビーム径を絞ること
は難しく、なるべく波長の短い光を使う等の改良がなさ
れつつあるが、記録密度はμmオーダーが限界となる欠
点があった。
【0006】本発明の目的は、上述の従来の光メモリを
用いた情報処理装置では達成されていない、nmオーダ
ーの記録密度をもつ大容量・高密度な、記録,再生,消
去が可能な情報処理装置を提供することにある。
用いた情報処理装置では達成されていない、nmオーダ
ーの記録密度をもつ大容量・高密度な、記録,再生,消
去が可能な情報処理装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明は、平面
電極と、この平面電極に対向するプローブ電極とを有
し、平面電極上に、多座配位子より膜厚方向に大きな中
心金属原子を有する有機膜記録媒体が設けられているこ
とを特徴とする情報処理装置であり、また、該有機膜記
録媒体として、好ましくはメタルフタロシアニン,メタ
ルフタロシアニン誘導体,メタルポリフィリン,メタル
ポリフィリン誘導体を用いることを特徴とする情報処理
装置である。
電極と、この平面電極に対向するプローブ電極とを有
し、平面電極上に、多座配位子より膜厚方向に大きな中
心金属原子を有する有機膜記録媒体が設けられているこ
とを特徴とする情報処理装置であり、また、該有機膜記
録媒体として、好ましくはメタルフタロシアニン,メタ
ルフタロシアニン誘導体,メタルポリフィリン,メタル
ポリフィリン誘導体を用いることを特徴とする情報処理
装置である。
【0008】本発明によれば、該有機膜記録媒体に於
て、中心金属原子が平面電極表面に対して、少なくとも
第1の位置と、第2の位置と成ることが可能である。例
えば、プローブ電極と平面電極間に正または負の電圧を
印加し、該有機膜記録媒体の分子面から、中心金属原子
が平面電極に近い側に浮き出した第1の位置と、該中心
金属原子が平面電極から遠い側に浮き出した第2の位置
との間で移動させることによって、中心金属原子と、平
面電極表面間の距離を制御し、さらに通常の走査型トン
ネル顕微鏡(以下、「STM」と記す)の動作である有
機分子面のnmオーダーの観察とほぼ同様の動作を行う
ことにより、nmオーダーの記録密度をもつ大容量・高
密度な記録,再生,消去が行える。
て、中心金属原子が平面電極表面に対して、少なくとも
第1の位置と、第2の位置と成ることが可能である。例
えば、プローブ電極と平面電極間に正または負の電圧を
印加し、該有機膜記録媒体の分子面から、中心金属原子
が平面電極に近い側に浮き出した第1の位置と、該中心
金属原子が平面電極から遠い側に浮き出した第2の位置
との間で移動させることによって、中心金属原子と、平
面電極表面間の距離を制御し、さらに通常の走査型トン
ネル顕微鏡(以下、「STM」と記す)の動作である有
機分子面のnmオーダーの観察とほぼ同様の動作を行う
ことにより、nmオーダーの記録密度をもつ大容量・高
密度な記録,再生,消去が行える。
【0009】本発明で好適に用いられる有機膜記録媒体
としては、鉛フタロシアニン,鉛フタロシアニン誘導
体,鉛ポリフィリン,鉛ポリフィリン誘導体が挙げられ
るが、他にもカルシウムフタロシアニン,バリウムフタ
ロシアニン等,鉛よりもイオン半径が小さい金属を有す
る金属フタロシアニン,金属ポリフィン等が適用でき
る。また、これらの単分子膜,単分子累積膜いずれも適
用することができるが、膜厚はできるだけ薄いことが望
ましく、好ましくは数Å以上100Å以下の範囲であ
る。
としては、鉛フタロシアニン,鉛フタロシアニン誘導
体,鉛ポリフィリン,鉛ポリフィリン誘導体が挙げられ
るが、他にもカルシウムフタロシアニン,バリウムフタ
ロシアニン等,鉛よりもイオン半径が小さい金属を有す
る金属フタロシアニン,金属ポリフィン等が適用でき
る。また、これらの単分子膜,単分子累積膜いずれも適
用することができるが、膜厚はできるだけ薄いことが望
ましく、好ましくは数Å以上100Å以下の範囲であ
る。
【0010】また、平面電極上に有機膜記録媒体を形成
する方法としては、具体的には、蒸着法やクラスターイ
オンビーム法等も適用可能であるが、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ラングミュア
ー・ブロジェット法(以下、「LB法」と記す)が極め
て好適であり、その形成方法は本発明を制限するもので
はない。
する方法としては、具体的には、蒸着法やクラスターイ
オンビーム法等も適用可能であるが、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ラングミュア
ー・ブロジェット法(以下、「LB法」と記す)が極め
て好適であり、その形成方法は本発明を制限するもので
はない。
【0011】
【実施例】以下、本発明を実施例を用いて詳細に説明す
る。
る。
【0012】実施例1 図1に、本発明の情報処理装置の特徴を最もよく表わす
概略図を示す。図中1は有機膜記録媒体、2は平面電極
であり、有機膜記録媒体1は、これを構成する中心金属
原子又は、中心金属原子団と、平面電極2の表面間の距
離を制御可能なものである。
概略図を示す。図中1は有機膜記録媒体、2は平面電極
であり、有機膜記録媒体1は、これを構成する中心金属
原子又は、中心金属原子団と、平面電極2の表面間の距
離を制御可能なものである。
【0013】3は平面電極作製用基板、6は平面電極2
に対向配置したプローブ電極、7は該プローブ電極6と
有機膜記録媒体1の表面との距離を制御する手段である
ところのZ方向可動のピエゾ圧電体アクチュエーター、
8,9はプローブ電極6を有機膜記録媒体1の表面に沿
って走査させる手段であるところのX,Y方向可動のピ
エゾ圧電体アクチュエーター、10はプローブ電極6と
平面電極2間に流れるトンネル電流を検出する手段であ
る。また11は電流検知手段10によって検知したトン
ネル電流信号の主にノイズ分を除去するローパスフィル
ター、12は情報再生操作時に情報信号を取り出すバン
ドパスフィルター、13は情報記録操作時に、プローブ
電極6と平面電極2間に電圧を印加する手段であり、1
4は情報処理装置全体を制御するマイクロコンピュータ
ーである。
に対向配置したプローブ電極、7は該プローブ電極6と
有機膜記録媒体1の表面との距離を制御する手段である
ところのZ方向可動のピエゾ圧電体アクチュエーター、
8,9はプローブ電極6を有機膜記録媒体1の表面に沿
って走査させる手段であるところのX,Y方向可動のピ
エゾ圧電体アクチュエーター、10はプローブ電極6と
平面電極2間に流れるトンネル電流を検出する手段であ
る。また11は電流検知手段10によって検知したトン
ネル電流信号の主にノイズ分を除去するローパスフィル
ター、12は情報再生操作時に情報信号を取り出すバン
ドパスフィルター、13は情報記録操作時に、プローブ
電極6と平面電極2間に電圧を印加する手段であり、1
4は情報処理装置全体を制御するマイクロコンピュータ
ーである。
【0014】尚、本実施例では、有機膜記録媒体1とし
て Pb テトラ−4−タ−シャリ−ブチル−フタロシアニ
ン
て Pb テトラ−4−タ−シャリ−ブチル−フタロシアニ
ン
【0015】
【化1】 の、単分子膜を用い、成膜法としてはLB法を用いて平
面電極2上に形成した。
面電極2上に形成した。
【0016】具体的には、キシレンを溶媒としてPb
テトラ−4−タ−シャリ−ブチル−フタロシアニンの
4.7×10-4モル/lの溶液を作成し、テフロン製の
LB用トラフを用い、純水上に展開して、19mN/m
まで表面圧を高め、表面圧を保持したまま、平面電極2
を有する基板3を、純水表面に垂直に移動させて、単分
子膜を形成した。
テトラ−4−タ−シャリ−ブチル−フタロシアニンの
4.7×10-4モル/lの溶液を作成し、テフロン製の
LB用トラフを用い、純水上に展開して、19mN/m
まで表面圧を高め、表面圧を保持したまま、平面電極2
を有する基板3を、純水表面に垂直に移動させて、単分
子膜を形成した。
【0017】本発明に好適に用いられる有機膜記録媒体
であるところの、鉛フタロシアニン及び鉛フタロシアニ
ン誘導体等では、一般に、中心金属原子のイオン半径が
大きいため、フタロシアニンの分子面から中心金属原子
が一方の側に浮き出し、分子面が傘状に湾曲した構造
(シャトルコック構造)となり、プローブ電極6と平面
電極2間に正または負の電圧を印加することにより分子
面から中心金属原子が平面電極2に近い側に浮き出した
第1の位置(図中4)と、分子面から中心金属原子が平
面電極2から遠い側に浮き出した第2の位置(図中5)
間を移動させることが可能である。
であるところの、鉛フタロシアニン及び鉛フタロシアニ
ン誘導体等では、一般に、中心金属原子のイオン半径が
大きいため、フタロシアニンの分子面から中心金属原子
が一方の側に浮き出し、分子面が傘状に湾曲した構造
(シャトルコック構造)となり、プローブ電極6と平面
電極2間に正または負の電圧を印加することにより分子
面から中心金属原子が平面電極2に近い側に浮き出した
第1の位置(図中4)と、分子面から中心金属原子が平
面電極2から遠い側に浮き出した第2の位置(図中5)
間を移動させることが可能である。
【0018】この様にして有機膜記録媒体1の分子内の
中心金属原子または原子団と平面電極2の表面間の距離
を、中心金属原子を平面電極2に近づけた距離dm1ま
たは中心金属原子を平面電極2より遠ざけた距離dm2
に制御し、さらに通常のSTM動作である有機分子面の
nmオーダーの観察とほぼ同様の動作を行うことによる
nmオーダーの情報の記録,再生,消去の実験を行っ
た。
中心金属原子または原子団と平面電極2の表面間の距離
を、中心金属原子を平面電極2に近づけた距離dm1ま
たは中心金属原子を平面電極2より遠ざけた距離dm2
に制御し、さらに通常のSTM動作である有機分子面の
nmオーダーの観察とほぼ同様の動作を行うことによる
nmオーダーの情報の記録,再生,消去の実験を行っ
た。
【0019】情報の記録,消去の実験は、具体的には、
上述の有機膜記録媒体を用いて、まず電圧印加手段13
によって、プローブ電極6と平面電極2間に、平面電極
2が高電位となるように+100mVのバイアス電圧を
加える。そして電流検知手段10によってトンネル電流
を検知するとともに、ローパスフィルター11を用いて
得られたトンネル電流の低周波信号で、トンネル電流が
20pAとなるように、プローブ電極6と有機膜記録媒
体1の表面との距離を、Z方向可動のピエゾ圧電体アク
チュエーター7でフィードバック制御しながら、走査手
段であるところのX,Y方向可動のピエゾ圧電体アクチ
ュエーター8,9によってプローブ電極6を有機膜記録
媒体1の表面の所望の分子位置上方にアクセスした。次
に、プローブ電極6のZ方向フィードバック制御を一時
的に停止させ、電圧印加手段13により、パルス幅が1
μsec〜1secでパルス電圧が+3Vまたは−3V
の正または負のパルスをプローブ電極6と平面電極2間
に印加した。その結果、中心金属原子を、前述の第1,
第2の位置間で可逆的に移動させることができ、情報の
記録,消去が実現された。
上述の有機膜記録媒体を用いて、まず電圧印加手段13
によって、プローブ電極6と平面電極2間に、平面電極
2が高電位となるように+100mVのバイアス電圧を
加える。そして電流検知手段10によってトンネル電流
を検知するとともに、ローパスフィルター11を用いて
得られたトンネル電流の低周波信号で、トンネル電流が
20pAとなるように、プローブ電極6と有機膜記録媒
体1の表面との距離を、Z方向可動のピエゾ圧電体アク
チュエーター7でフィードバック制御しながら、走査手
段であるところのX,Y方向可動のピエゾ圧電体アクチ
ュエーター8,9によってプローブ電極6を有機膜記録
媒体1の表面の所望の分子位置上方にアクセスした。次
に、プローブ電極6のZ方向フィードバック制御を一時
的に停止させ、電圧印加手段13により、パルス幅が1
μsec〜1secでパルス電圧が+3Vまたは−3V
の正または負のパルスをプローブ電極6と平面電極2間
に印加した。その結果、中心金属原子を、前述の第1,
第2の位置間で可逆的に移動させることができ、情報の
記録,消去が実現された。
【0020】次に、情報の再生実験を上述の記録,消去
の実験で用いた有機膜記録媒体に対して行った。具体的
には、電圧印加手段13によってプローブ電極6と平面
電極2間に平面電極2が高電位となるように+100m
Vのバイアス電圧を加える。そして電流検知手段10に
よってトンネル電流を検知するとともに、ローパスフィ
ルター11を用いて得られたトンネル電流の低周波信号
で、トンネル電流が20pAとなるように、プローブ電
極6と有機膜記録媒体1の表面との距離を、Z方向可動
のピエゾ圧電体アクチュエーター7でフィードバック制
御しながら、走査手段であるところのX,Y方向可動の
ピエゾ圧電体アクチュエーター8,9によって、プロー
ブ電極6を有機膜記録媒体1の表面に沿って走査する。
次に、このときのトンネル電流の再生情報信号成分をバ
ンドパスフィルター12で取り出した。
の実験で用いた有機膜記録媒体に対して行った。具体的
には、電圧印加手段13によってプローブ電極6と平面
電極2間に平面電極2が高電位となるように+100m
Vのバイアス電圧を加える。そして電流検知手段10に
よってトンネル電流を検知するとともに、ローパスフィ
ルター11を用いて得られたトンネル電流の低周波信号
で、トンネル電流が20pAとなるように、プローブ電
極6と有機膜記録媒体1の表面との距離を、Z方向可動
のピエゾ圧電体アクチュエーター7でフィードバック制
御しながら、走査手段であるところのX,Y方向可動の
ピエゾ圧電体アクチュエーター8,9によって、プロー
ブ電極6を有機膜記録媒体1の表面に沿って走査する。
次に、このときのトンネル電流の再生情報信号成分をバ
ンドパスフィルター12で取り出した。
【0021】その結果、前述の記録,消去の実験で書き
込んだ情報を、再現性よく再生することができた。
込んだ情報を、再現性よく再生することができた。
【0022】実施例2 本実施例は、有機膜記録媒体として、鉛フタロシアニン
の単分子累積膜を用いた他は、実施例1と同様である。
その結果、単分子膜を用いた実施例1と同様に、該有機
膜記録媒体に対してnmオーダーの情報の記録,消去が
でき、再生実験においても記録,消去の実験で書き込ん
だ情報を再現性よく再生することができた。
の単分子累積膜を用いた他は、実施例1と同様である。
その結果、単分子膜を用いた実施例1と同様に、該有機
膜記録媒体に対してnmオーダーの情報の記録,消去が
でき、再生実験においても記録,消去の実験で書き込ん
だ情報を再現性よく再生することができた。
【0023】上述の実施例1および2に於ては、平面電
極2上に有機膜記録媒体1を形成する方法として、LB
法を用いているが、この成膜法については、LB法に限
定されるものではなく、例えば、鉛フタロシアニンで
は、昇華精製を、3回繰り返した鉛フタロシアニンを原
料として真空蒸着法により10〜100Åの膜厚に薄膜
化できる。この時の蒸着条件としては、例えば、10-6
Torr以下の真空下、基板温度を室温または100℃
に保ち、蒸着源温度を450〜550℃にして0.1〜
1nm/secの蒸着速度とすることができる。
極2上に有機膜記録媒体1を形成する方法として、LB
法を用いているが、この成膜法については、LB法に限
定されるものではなく、例えば、鉛フタロシアニンで
は、昇華精製を、3回繰り返した鉛フタロシアニンを原
料として真空蒸着法により10〜100Åの膜厚に薄膜
化できる。この時の蒸着条件としては、例えば、10-6
Torr以下の真空下、基板温度を室温または100℃
に保ち、蒸着源温度を450〜550℃にして0.1〜
1nm/secの蒸着速度とすることができる。
【0024】さらには、平面電極2としては、例えば、
Au,Ag,Pt,Pdなどの貴金属を10-6Torr
以下の真空下、基板温度を100〜400℃に保ち、
0.1〜1nm/secの蒸着速度で約500〜100
0Åの厚さに蒸着した蒸着膜を用いることも可能であ
る。
Au,Ag,Pt,Pdなどの貴金属を10-6Torr
以下の真空下、基板温度を100〜400℃に保ち、
0.1〜1nm/secの蒸着速度で約500〜100
0Åの厚さに蒸着した蒸着膜を用いることも可能であ
る。
【0025】また、さらには平面電極作成用基板3とし
ては、例えばガラス基板,雲母基板,Si基板等を用い
ることも可能である。
ては、例えばガラス基板,雲母基板,Si基板等を用い
ることも可能である。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明により、従
来の光メモリーを用いた情報処理装置では達成されてい
ないnmオーダーの記録密度をもつ大容量・高密度な記
録,再生,消去が行なえる情報処理装置が実現された。
来の光メモリーを用いた情報処理装置では達成されてい
ないnmオーダーの記録密度をもつ大容量・高密度な記
録,再生,消去が行なえる情報処理装置が実現された。
【図1】本発明の情報処理装置の概略図である。
1 有機膜記録媒体 2 平面電極 3 平面電極作製用基板 4 第1の位置 5 第2の位置 6 プローブ電極 7 Z方向可動ピエゾ圧電体アクチュエーター 8,9 X,Y方向可動ピエゾ圧電体アクチュエーター 10 電流検出器 11 ローパスフィルター 12 バンドパスフィルター 13 電圧印加器 14 マイクロコンピューター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 河出 一佐哲 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 貴志 悦朗 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 武田 俊彦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内
Claims (2)
- 【請求項1】 平面電極と、この平面電極に対向するプ
ローブ電極とを有し、平面電極上に、多座配位子より膜
厚方向に大きな中心金属原子を有する有機膜記録媒体
が、設けられていることを特徴とする情報処理装置。 - 【請求項2】 有機膜記録媒体として、メタルフタロシ
アニン,メタルフタロシアニン誘導体,メタルポリフィ
リン,メタルポリフィリン誘導体を用いることを特徴と
する請求項1に記載の情報処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4021570A JP3000496B2 (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | 情報記録方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4021570A JP3000496B2 (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | 情報記録方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05189821A true JPH05189821A (ja) | 1993-07-30 |
| JP3000496B2 JP3000496B2 (ja) | 2000-01-17 |
Family
ID=12058689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4021570A Expired - Fee Related JP3000496B2 (ja) | 1992-01-13 | 1992-01-13 | 情報記録方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3000496B2 (ja) |
-
1992
- 1992-01-13 JP JP4021570A patent/JP3000496B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3000496B2 (ja) | 2000-01-17 |
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