JPH0689472A - ナノメートル範囲における情報ユニットの時間に関して安定な記憶方法 - Google Patents
ナノメートル範囲における情報ユニットの時間に関して安定な記憶方法Info
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- JPH0689472A JPH0689472A JP3148463A JP14846391A JPH0689472A JP H0689472 A JPH0689472 A JP H0689472A JP 3148463 A JP3148463 A JP 3148463A JP 14846391 A JP14846391 A JP 14846391A JP H0689472 A JPH0689472 A JP H0689472A
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- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
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- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B11/03—Recording on or reproducing from the same record carrier wherein for these two operations the methods are covered by different main groups of groups G11B3/00 - G11B7/00 or by different subgroups of group G11B9/00; Record carriers therefor using recording by deforming with non-mechanical means, e.g. laser, beam of particles
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 長期安定性を有しかつ極めて迅速に情報を記
憶できるナノメートル範囲における情報ユニットの記憶
を行なう。 【構成】 表面感応走査プローブによって貴金属の表面
に、１ｎｍ〜１μｍの直径と１０００ｎｍ未満の深さを
有するコップ状のピットを設ける。
憶できるナノメートル範囲における情報ユニットの記憶
を行なう。 【構成】 表面感応走査プローブによって貴金属の表面
に、１ｎｍ〜１μｍの直径と１０００ｎｍ未満の深さを
有するコップ状のピットを設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、貴金属表面の形を変え
ることによりナノメートル範囲の情報ユニットを記憶す
る方法に関する。
ることによりナノメートル範囲の情報ユニットを記憶す
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】情報、特に画像信号及びデータ信号の記
憶は、現在では主として磁気または光学記録媒体を使用
して行われる。これらを用いて達成できる情報密度は、
当該の方法によって書き込みかつ再読出し可能な最小の
情報ユニットによって決まる。従来の磁気記憶媒体にお
いてこれらユニットは、磁気ドメイン（ワイスのドメイ
ン）の寸法により、機械的な観点からは使用した読み書
きヘッドのヘッドギャップにより、かつ実際の情報媒体
から読み書きユニットまでの距離によって決まる。光学
特性の変形により記憶情報を形成する情報媒体では、使
用した光の波長が限界となる。従ってここでは最小の情
報ユニットは、光の波長のほぼ半分より小さくすること
はできない。このような光学記録媒体における記憶密度
の増加は、概して光学読み取りユニットが情報媒体表面
上方わずか数ナノメートルのところにある光学近視野顕
微鏡法によっても達成されている。現在ここで達成され
た最高の情報密度は、ほぼ２０ｎｍのオーダにある。
憶は、現在では主として磁気または光学記録媒体を使用
して行われる。これらを用いて達成できる情報密度は、
当該の方法によって書き込みかつ再読出し可能な最小の
情報ユニットによって決まる。従来の磁気記憶媒体にお
いてこれらユニットは、磁気ドメイン（ワイスのドメイ
ン）の寸法により、機械的な観点からは使用した読み書
きヘッドのヘッドギャップにより、かつ実際の情報媒体
から読み書きユニットまでの距離によって決まる。光学
特性の変形により記憶情報を形成する情報媒体では、使
用した光の波長が限界となる。従ってここでは最小の情
報ユニットは、光の波長のほぼ半分より小さくすること
はできない。このような光学記録媒体における記憶密度
の増加は、概して光学読み取りユニットが情報媒体表面
上方わずか数ナノメートルのところにある光学近視野顕
微鏡法によっても達成されている。現在ここで達成され
た最高の情報密度は、ほぼ２０ｎｍのオーダにある。
【０００３】情報密度のそれ以上の増加は、サブナノメ
ートル範囲の解像力を有する近視野技術を用いて初めて
可能である。そのため適当な方法は、走査型トンネリン
グ顕微鏡と原子力顕微鏡を含む走査プローブ技術であ
る。これら方法によれば、原子スケールの表面の結像が
可能である。それ故に可能な最高密度、すなわち個々の
原子または分子の範囲の密度を有する情報記憶媒体を製
造することが提案されている。これら媒体の開発が成功
した結果、テラバイト／ｃｍ2範囲の情報密度が得られ
る。
ートル範囲の解像力を有する近視野技術を用いて初めて
可能である。そのため適当な方法は、走査型トンネリン
グ顕微鏡と原子力顕微鏡を含む走査プローブ技術であ
る。これら方法によれば、原子スケールの表面の結像が
可能である。それ故に可能な最高密度、すなわち個々の
原子または分子の範囲の密度を有する情報記憶媒体を製
造することが提案されている。これら媒体の開発が成功
した結果、テラバイト／ｃｍ2範囲の情報密度が得られ
る。
【０００４】無機物または有機物表面のナノメートル範
囲に情報を記憶するため多数の提案が行われている
（Ｍ．Ａ．マッコード他、Ｊ．Ｖａｖ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃ
ｈｎｏｌ．Ｂ４、（１９８６）、８６−８８、Ｒ．Ｍ．
シルバー他、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１
９８７），２４７−２４９、およびＵ．スタウファー
他、Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ａ６（１９
８８）、５３７−５３９）。個々の原子のデポジション
も報告されている（Ｒ．Ｓ．ベッカー他、Ｎａｔｕ−ｒ
ｅ、３２５（１９８７），４１５−４２１）。
囲に情報を記憶するため多数の提案が行われている
（Ｍ．Ａ．マッコード他、Ｊ．Ｖａｖ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃ
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シルバー他、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．５１（１
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他、Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ａ６（１９
８８）、５３７−５３９）。個々の原子のデポジション
も報告されている（Ｒ．Ｓ．ベッカー他、Ｎａｔｕ−ｒ
ｅ、３２５（１９８７），４１５−４２１）。
【０００５】しかしながら特に長期安定性を有しかつ極
めて短期間に製造できる最大分解能情報記憶媒体を提供
するという点では、ここに開示したすべての提案は不満
足なものである。
めて短期間に製造できる最大分解能情報記憶媒体を提供
するという点では、ここに開示したすべての提案は不満
足なものである。
【０００６】
【発明の目的】それ故に本発明の目的は、前記欠点に打
ち勝ち、かつ時間に関して安定なかつ極めて迅速な情報
記憶を可能にするナノメートル範囲における情報ユニッ
トの記憶方法を提供することにある。
ち勝ち、かつ時間に関して安定なかつ極めて迅速な情報
記憶を可能にするナノメートル範囲における情報ユニッ
トの記憶方法を提供することにある。
【０００７】
【発明の構成】この目的は、ナノメートル範囲における
情報ユニットの時間に関して安定な記憶方法により次ぎ
のようにして達成されることがわかった。すなわち表面
感応走査プローブによって貴金属の表面に、１ｎｍ〜１
μｍの直径と１０００ｎｍ未満の深さを有するコップ状
のピットを設ける。
情報ユニットの時間に関して安定な記憶方法により次ぎ
のようにして達成されることがわかった。すなわち表面
感応走査プローブによって貴金属の表面に、１ｎｍ〜１
μｍの直径と１０００ｎｍ未満の深さを有するコップ状
のピットを設ける。
【０００８】表面感応走査プローブによる導体表面の変
形は、本発明による実施例において電界脱着、点接触お
よびデラミネーションによって短期間電界を加えること
によって行うことができる。
形は、本発明による実施例において電界脱着、点接触お
よびデラミネーションによって短期間電界を加えること
によって行うことができる。
【０００９】本発明の別の実施例において、本発明によ
る方法によって行われた情報ユニットの記憶は、熱処理
によって反転でき、すなわち情報は消去できる。
る方法によって行われた情報ユニットの記憶は、熱処理
によって反転でき、すなわち情報は消去できる。
【００１０】本発明による方法は、貴金属表面から行わ
れ、例えば金、白金、パラジウムまたは特に銀の蒸着に
よって固体基板、例えばマイカ、シリコンまたはガラス
上に形成された１０ｎｍ〜１０μｍ、特に５０ｎｍ〜１
μｍの厚さのコーティングの表面または貴金属単結晶の
表面から行われる。
れ、例えば金、白金、パラジウムまたは特に銀の蒸着に
よって固体基板、例えばマイカ、シリコンまたはガラス
上に形成された１０ｎｍ〜１０μｍ、特に５０ｎｍ〜１
μｍの厚さのコーティングの表面または貴金属単結晶の
表面から行われる。
【００１１】原子ラベリングは、近視野技術を用いて、
例えば表面感応走査プローブ、例えば走査型トンネリン
グ顕微鏡の針形電極によって、短期間電界、例えば１ｍ
ｓより短い、特に１ｐｓ〜１μｓのかつ１〜６Ｖの電圧
の電圧パルスを加えることにより行われる。このような
走査プローブの最大電界の範囲は、導体表面上でなるべ
く１００ｎｍ〜１ｎｍなので、金属は、プローブチップ
上に瞬時的に転移することによって表面の影響を受けた
範囲だけにおいてこのように除去できる。それによりコ
ップ状のピットが形成され、これらピットは、情報記憶
のため時間に関して安定なラベリングとして利用でき
る。ここにおけるその他の基本的特徴は、通常の環境条
件において、すなわち例えば空気中および空温で測定を
行うことができるという点にある。
例えば表面感応走査プローブ、例えば走査型トンネリン
グ顕微鏡の針形電極によって、短期間電界、例えば１ｍ
ｓより短い、特に１ｐｓ〜１μｓのかつ１〜６Ｖの電圧
の電圧パルスを加えることにより行われる。このような
走査プローブの最大電界の範囲は、導体表面上でなるべ
く１００ｎｍ〜１ｎｍなので、金属は、プローブチップ
上に瞬時的に転移することによって表面の影響を受けた
範囲だけにおいてこのように除去できる。それによりコ
ップ状のピットが形成され、これらピットは、情報記憶
のため時間に関して安定なラベリングとして利用でき
る。ここにおけるその他の基本的特徴は、通常の環境条
件において、すなわち例えば空気中および空温で測定を
行うことができるという点にある。
【００１２】情報 を書き込むために使用した近視野技
術は、通常の走査型トンネリング顕微鏡法または原子力
顕微鏡法であってもよい。表面を特徴付けるこれら近視
野技術の装置は、すでに開示されており、かつ公知であ
る（Ｙ．Ｋｕｋ他、Ｒｅｖ．Ｓｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．
６０（２）（１９８９）、１６５〜１８０）。
術は、通常の走査型トンネリング顕微鏡法または原子力
顕微鏡法であってもよい。表面を特徴付けるこれら近視
野技術の装置は、すでに開示されており、かつ公知であ
る（Ｙ．Ｋｕｋ他、Ｒｅｖ．Ｓｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ．
６０（２）（１９８９）、１６５〜１８０）。
【００１３】
【実施例】次ぎに本発明による方法を図示した項目につ
いて説明する。マイカ上にエピタキシャルに蒸着した１
００ｎｍの厚さの銀コーティングの滑らかな層は、走査
型トンネリング顕微鏡を用いて結像した。図１（１４０
×６３ｎｍ）は、１ｎｍの粗さと１ｎｍのステップ高さ
を有するこのコーティングの２つの層を示している。１
０ｎｓ持続する５Ｖの電圧パルスをコーティングの欠陥
のない点に加えた。電流の急速な増加および制御回路に
よる測定針の引き込みは、短時間に金属対金属の点接触
が生じたことを表しており、その結果針の引き込みの際
に１０ｎｍの直径と５ｎｍの深さを有する銀クラスタの
脱離が引き起こされる（図２）。図３は、図２のコント
ラストを高めたものを示している。銀表面にその結果生
じたピットの安定性は、１日以上にわたって効果を監察
できるようなものである。
いて説明する。マイカ上にエピタキシャルに蒸着した１
００ｎｍの厚さの銀コーティングの滑らかな層は、走査
型トンネリング顕微鏡を用いて結像した。図１（１４０
×６３ｎｍ）は、１ｎｍの粗さと１ｎｍのステップ高さ
を有するこのコーティングの２つの層を示している。１
０ｎｓ持続する５Ｖの電圧パルスをコーティングの欠陥
のない点に加えた。電流の急速な増加および制御回路に
よる測定針の引き込みは、短時間に金属対金属の点接触
が生じたことを表しており、その結果針の引き込みの際
に１０ｎｍの直径と５ｎｍの深さを有する銀クラスタの
脱離が引き起こされる（図２）。図３は、図２のコント
ラストを高めたものを示している。銀表面にその結果生
じたピットの安定性は、１日以上にわたって効果を監察
できるようなものである。
【図１】本発明による方法を実施する銀コーティングを
示す顕微鏡写真である。
示す顕微鏡写真である。
【図２】本発明により銀コーティングに形成されたピッ
トを示す顕微鏡写真である。
トを示す顕微鏡写真である。
【図３】図２のコントラストを高めた銀コーティングに
形成されたピットを示す顕微鏡写真である。
形成されたピットを示す顕微鏡写真である。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年８月４日
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】追加
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハーラルト、フクス ドイツ連邦共和国、6719、カールスベル ク、ベールヴェーク、32
Claims (5)
- 【請求項１】 表面感応走査プローブによって貴金属の
表面に、１ｎｍ〜１μｍの直径と１０００ｎｍ未満の深
さを有するコップ状のピットを設けることを特徴とす
る、ナノメートル範囲における情報ユニットの時間に関
して安定な記憶方法。 - 【請求項２】 短期間電界を加えることによって表面感
応走査プローブにより表面の変形を行う、請求項１記載
の方法。 - 【請求項３】 電界脱着、点接触及びデラミネーション
により表面の変形を行う、請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 貴金属表面が銀コーティングである、請
求項１記載の方法。 - 【請求項５】 熱処理による変形の逆転を含む表面感応
走査プローブによって、貴金属表面のコップ状ピットの
形成により作られたナノメートル範囲の情報ユニットを
消去する、請求項１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4021075.8 | 1990-07-03 | ||
| DE4021075A DE4021075A1 (de) | 1990-07-03 | 1990-07-03 | Verfahren zur speicherung von informationseinheiten im nanometerbereich |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0689472A true JPH0689472A (ja) | 1994-03-29 |
Family
ID=6409525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3148463A Withdrawn JPH0689472A (ja) | 1990-07-03 | 1991-06-20 | ナノメートル範囲における情報ユニットの時間に関して安定な記憶方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
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