JPS63268087A - 記憶媒体 - Google Patents
記憶媒体Info
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- JPS63268087A JPS63268087A JP62101922A JP10192287A JPS63268087A JP S63268087 A JPS63268087 A JP S63268087A JP 62101922 A JP62101922 A JP 62101922A JP 10192287 A JP10192287 A JP 10192287A JP S63268087 A JPS63268087 A JP S63268087A
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- JP
- Japan
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- state
- storage medium
- charged particle
- nano
- particle irradiation
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- Pending
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- 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
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
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- G11B9/149—Record carriers for recording or reproduction involving the use of microscopic probe means characterised by the memorising material or structure
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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。
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〕
本発明はコンピュータなどのファイル記憶装置用の媒体
に係り、特に高密度化、大記憶容量化に好適な書き換え
可能な記憶媒体に関する。
に係り、特に高密度化、大記憶容量化に好適な書き換え
可能な記憶媒体に関する。
従来の大容量ファイル記憶装置としては磁気ディスクが
ある。そして媒体の面内記録から垂直記録に換えて記録
密度を上げる垂直磁気記録媒体も開発されている。さら
に読み取り、書込みをレーザで行う光磁気ディスクの実
用化研究も進められている。尚、この種の装置としては
例えばオーム社刊「磁性材料セラミックス」 （桜井、
全丸編。
ある。そして媒体の面内記録から垂直記録に換えて記録
密度を上げる垂直磁気記録媒体も開発されている。さら
に読み取り、書込みをレーザで行う光磁気ディスクの実
用化研究も進められている。尚、この種の装置としては
例えばオーム社刊「磁性材料セラミックス」 （桜井、
全丸編。
昭和６１年発行、第１４３頁）記載のものがある。
上記従来技術はいずれも磁性材料の磁化状態を利用して
記録を行うため、その高密度化は磁区の微小化と検出信
号の微小弱化の兼ね合いからビット周期１μｍが限界と
考えられ、得られる最高記録密度は、１０６ビツト／ｄ
と推定される。
記録を行うため、その高密度化は磁区の微小化と検出信
号の微小弱化の兼ね合いからビット周期１μｍが限界と
考えられ、得られる最高記録密度は、１０６ビツト／ｄ
と推定される。
本発明の目的は磁区を記憶の担体として利用することな
くビット周期をさらに小さくナノメータ寸法にして記録
密度を大巾に向上させる記録媒体を提供することにある
。
くビット周期をさらに小さくナノメータ寸法にして記録
密度を大巾に向上させる記録媒体を提供することにある
。
上記目的はプロブスカイト型酸化物超伝導材表面に水素
イオン又は酸素イオンを照射し、ナノメータ寸法の領域
で酸素欠損状態を制御するこにより、超伝導状態と常伝
導状態を作り出し、２進法の２値信号に対応させること
により達成される。
イオン又は酸素イオンを照射し、ナノメータ寸法の領域
で酸素欠損状態を制御するこにより、超伝導状態と常伝
導状態を作り出し、２進法の２値信号に対応させること
により達成される。
ナノメータ寸法の領域への水素イオン又はＷ＆素イオン
の照射は酸化物表面から１０ナノメータ以内の高さに保
持した鋭い先端部を有する荷電粒子照射源を用いて行う
。また前記ナノメータ寸、法領域の超伝導状態を常伝導
状態の読取りは酸化物表面上１ナノメータ以内の高さに
保持した導電性探針を表面の凹凸に応じて移動させ、ト
ンネル電流−電圧特性を測定することにより行う。
の照射は酸化物表面から１０ナノメータ以内の高さに保
持した鋭い先端部を有する荷電粒子照射源を用いて行う
。また前記ナノメータ寸、法領域の超伝導状態を常伝導
状態の読取りは酸化物表面上１ナノメータ以内の高さに
保持した導電性探針を表面の凹凸に応じて移動させ、ト
ンネル電流−電圧特性を測定することにより行う。
ペロブスカイト型酸化物高温超伝導材はその結晶格子中
の酸素の欠損状態に応じて、超伝導状態。
の酸素の欠損状態に応じて、超伝導状態。
常伝導状態となることが知られている。本発明では酸化
物表面上高さ１０ナノメータ以内に保持した針状の荷電
粒子照射源から水素イオン又は酸素イオンをナノメータ
寸法の領域の表面に照射し、表面の酸素欠損状態を制御
し、超伝導状態又は常伝導状態を実現させる。また導電
性探針を表面から高さ１ナノメータ以内に保持し、表面
の凹凸に応じて移動させ、各微ノＪＸ領域でのトンネル
電流−電圧特性を測定することにより、各微小領域が超
伝導状態であるか常伝導状態であるか判別する。
物表面上高さ１０ナノメータ以内に保持した針状の荷電
粒子照射源から水素イオン又は酸素イオンをナノメータ
寸法の領域の表面に照射し、表面の酸素欠損状態を制御
し、超伝導状態又は常伝導状態を実現させる。また導電
性探針を表面から高さ１ナノメータ以内に保持し、表面
の凹凸に応じて移動させ、各微ノＪＸ領域でのトンネル
電流−電圧特性を測定することにより、各微小領域が超
伝導状態であるか常伝導状態であるか判別する。
この超電導状態と常伝導状態の２状態が２進法の２値信
号に対応する。
号に対応する。
以下本発明の一実施例を図面に従って説明する。
第１図は本発明に従い超電導、常伝導状態の２値信号を
書込み、読取る装置の概略図である。第２゜３．４図は
書込みの際の荷電粒子照射源（針）と記憶媒体表面との
間の距離の粒子照射モードによる変化を示す模式図であ
る。
書込み、読取る装置の概略図である。第２゜３．４図は
書込みの際の荷電粒子照射源（針）と記憶媒体表面との
間の距離の粒子照射モードによる変化を示す模式図であ
る。
第１図は本発明の装置の概略図である。まず書込みにつ
いて説明す為。その上の微小領域に超電導状態又は常伝
導状態が形成される記憶媒体２が針状荷電粒子照射源１
の下に位置している。荷電粒子照射源１と記憶媒体２間
の距離は荷電粒子照射源１先端部の曲率半径及び粒子照
射モードに依存する。この分野で標準的な電圧源が２つ
の端子５及び６間に接続され、荷電粒子照射源１の記憶
媒体２間に電圧を与える。気体分子３が荷電粒子照射ｇ
１及び記憶媒体２の間の領域に存在する。
いて説明す為。その上の微小領域に超電導状態又は常伝
導状態が形成される記憶媒体２が針状荷電粒子照射源１
の下に位置している。荷電粒子照射源１と記憶媒体２間
の距離は荷電粒子照射源１先端部の曲率半径及び粒子照
射モードに依存する。この分野で標準的な電圧源が２つ
の端子５及び６間に接続され、荷電粒子照射源１の記憶
媒体２間に電圧を与える。気体分子３が荷電粒子照射ｇ
１及び記憶媒体２の間の領域に存在する。
気体分子３は荷電粒子照射源１の作用によりイオンとな
り微小領域の記憶セル４に照射される。上記記憶媒体は
ペロブスカイト型酸化物高温超伝導材であり、その具体
例をあげれば酸素欠損型ペロブスカイト構造をもつ（α
♂−８β、）Ｃｕ３０７±ｙで表わされる。上記中Ｘは
Ｏ＜ｘ＜２．ｙはＯ＜ ｙく１．α、βはそれぞれスカ
ンジウム（Ｓｃ）、イツトリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌ
ａ）の如き周期律表■族ａ亜族に属する元素やカルシウ
ム（Ｃａ）。
り微小領域の記憶セル４に照射される。上記記憶媒体は
ペロブスカイト型酸化物高温超伝導材であり、その具体
例をあげれば酸素欠損型ペロブスカイト構造をもつ（α
♂−８β、）Ｃｕ３０７±ｙで表わされる。上記中Ｘは
Ｏ＜ｘ＜２．ｙはＯ＜ ｙく１．α、βはそれぞれスカ
ンジウム（Ｓｃ）、イツトリウム（Ｙ）、ランタン（Ｌ
ａ）の如き周期律表■族ａ亜族に属する元素やカルシウ
ム（Ｃａ）。
ストロンチウム（Ｓｒ）、バリウム（Ｂａ）の如き周期
律表■族ａ亜族に属する元素を示す。
律表■族ａ亜族に属する元素を示す。
ＢａｚＹＣｒａＯ７±ｙの組成をもつペロブスカイ１〜
は超伝導開始温度が１２３Ｋ、完全に抵抗ゼロとな名超
伝導終了点は約９０にであり、記憶媒体の読取りには液
体窒素などで冷却し、９０に以下に保持する必要がある
。上記ペロブスカイトは表面を水素イオンで照射される
と酸素が欠損し、照射表面は常伝導状態となる。再び超
伝導状態に戻すには酸素イオンで照射すればよい。した
がって記憶セル４は通常照射前は超電導状態で水素イオ
ン照射で常伝導状態に、酸素イオン照射で再び超伝導状
態になる。荷電粒子照射源１はＸ、Ｙ、Ｚ方向移動可能
な照射源走査機構７に取付けられており、Ｚ軸方向には
１０′″８ナノメータ、ｘ、ｙ方向１こは０．０２ナノ
メータの分解能で位置決めすることができる。荷電粒子
照射波１と記憶セル４間の距離は１０ナノメータ以内で
あり、第２．第３゜第４図に示す粒子照射モードに応じ
て変化させる。
は超伝導開始温度が１２３Ｋ、完全に抵抗ゼロとな名超
伝導終了点は約９０にであり、記憶媒体の読取りには液
体窒素などで冷却し、９０に以下に保持する必要がある
。上記ペロブスカイトは表面を水素イオンで照射される
と酸素が欠損し、照射表面は常伝導状態となる。再び超
伝導状態に戻すには酸素イオンで照射すればよい。した
がって記憶セル４は通常照射前は超電導状態で水素イオ
ン照射で常伝導状態に、酸素イオン照射で再び超伝導状
態になる。荷電粒子照射源１はＸ、Ｙ、Ｚ方向移動可能
な照射源走査機構７に取付けられており、Ｚ軸方向には
１０′″８ナノメータ、ｘ、ｙ方向１こは０．０２ナノ
メータの分解能で位置決めすることができる。荷電粒子
照射波１と記憶セル４間の距離は１０ナノメータ以内で
あり、第２．第３゜第４図に示す粒子照射モードに応じ
て変化させる。
記憶媒体にはここで示しているオーダーの表面の凹凸が
存在することは不可能であるが、トンネル電流の変動を
利用して荷電粒子照射源と記憶媒体との間の距離を所望
の大きさの１０％以内で制御する方法は公知である。
存在することは不可能であるが、トンネル電流の変動を
利用して荷電粒子照射源と記憶媒体との間の距離を所望
の大きさの１０％以内で制御する方法は公知である。
第２図は荷電粒子照射をトンネル電流モードで行う場合
の原理図で荷電粒子照射源１と記憶媒体２上で書込みを
行う記憶セル４との間の距離は５〜１０オングストロー
ムである。この場合電圧は荷電粒子照射源１に約−０，
１ｖかけられる。トンネル電流により気体分子のイオン
化が生じる。
の原理図で荷電粒子照射源１と記憶媒体２上で書込みを
行う記憶セル４との間の距離は５〜１０オングストロー
ムである。この場合電圧は荷電粒子照射源１に約−０，
１ｖかけられる。トンネル電流により気体分子のイオン
化が生じる。
第３図は荷電粒子照射を電界放射モードで行う場合の原
理図で荷電粒子照射源１の記憶媒体２上で書込みを行う
記憶セル４との間の距離は１０〜２０オングストローム
である。電圧は荷電粒子照射源１に約−１０Ｖ以上かけ
られる。電界放射電流９により気体分子のイオン化が行
われる。第４図は荷電粒子照射を電界イオン化モードで
行う場合の原理図で荷電粒子照射源１と記憶媒体２上で
書込みを行う記憶セル４との間の距離は２０〜１ｏ○オ
ングストロームである。電圧は荷電粒子照射源１に＋１
００ｖ以上かけられる。電界イオン化１０により気体分
子はイオン化される。
理図で荷電粒子照射源１の記憶媒体２上で書込みを行う
記憶セル４との間の距離は１０〜２０オングストローム
である。電圧は荷電粒子照射源１に約−１０Ｖ以上かけ
られる。電界放射電流９により気体分子のイオン化が行
われる。第４図は荷電粒子照射を電界イオン化モードで
行う場合の原理図で荷電粒子照射源１と記憶媒体２上で
書込みを行う記憶セル４との間の距離は２０〜１ｏ○オ
ングストロームである。電圧は荷電粒子照射源１に＋１
００ｖ以上かけられる。電界イオン化１０により気体分
子はイオン化される。
書き込まれる記憶セルの大きさは荷電粒子照射源の先端
の曲率半径と書込み時の荷電粒子照射源と記憶セルの距
離に依存する。荷電粒子照射源の先端が単一原子で形成
できればトンネル電流モードの場合記憶セルの大きさは
１ナノメータ以下の寸法となり得る。しかし通常は荷電
粒子照射源の先端の曲率半径は１ナノメ一タ程度となる
のでトンネル電流モードでも記憶セルの大きさは１ナノ
メ一タ程度となる。本発明に用いられる荷電粒子照射源
には電界放射の分野で用いられる金属や導電性化合物が
用いられる。特に好適なのはタングステン（Ｗ）、六硼
化ランタン（ＬａＢｅ）、炭化チタン（Ｔ ｉ Ｃ）で
ある。
の曲率半径と書込み時の荷電粒子照射源と記憶セルの距
離に依存する。荷電粒子照射源の先端が単一原子で形成
できればトンネル電流モードの場合記憶セルの大きさは
１ナノメータ以下の寸法となり得る。しかし通常は荷電
粒子照射源の先端の曲率半径は１ナノメ一タ程度となる
のでトンネル電流モードでも記憶セルの大きさは１ナノ
メ一タ程度となる。本発明に用いられる荷電粒子照射源
には電界放射の分野で用いられる金属や導電性化合物が
用いられる。特に好適なのはタングステン（Ｗ）、六硼
化ランタン（ＬａＢｅ）、炭化チタン（Ｔ ｉ Ｃ）で
ある。
次に読み取りは、第１図の構成で行われるが気体分子の
存在は特に必要でなく、かえって真空中で行うことが望
ましい場合もある。この場合、荷電粒子照射源１は読み
取り用の探針として作用し、第２図のトンネル電流モー
ドで操作される。記憶セルの超電導状態と常伝導状態の
２状態の読み取りはトンネルに電流−電圧の関係から公
知の方法で行われる。なお読み取り用の探針としては先
に述べた荷電粒子照射源に用いた金属や化合物が用いら
れる。探針自身が高温超伝導材料であ、ると探針と超伝
導状態の記憶セルとの間には該取り時にはジョセフソン
接合が形成され、超伝導トンネル電流が流れ、検出は他
の場合に比べて容易となる。
存在は特に必要でなく、かえって真空中で行うことが望
ましい場合もある。この場合、荷電粒子照射源１は読み
取り用の探針として作用し、第２図のトンネル電流モー
ドで操作される。記憶セルの超電導状態と常伝導状態の
２状態の読み取りはトンネルに電流−電圧の関係から公
知の方法で行われる。なお読み取り用の探針としては先
に述べた荷電粒子照射源に用いた金属や化合物が用いら
れる。探針自身が高温超伝導材料であ、ると探針と超伝
導状態の記憶セルとの間には該取り時にはジョセフソン
接合が形成され、超伝導トンネル電流が流れ、検出は他
の場合に比べて容易となる。
本発明によれば記憶消去が容易で、信号の安定性があり
、従来のファイル記憶媒体に比べて記録密度が３〜４桁
向上させることができるので小型の大容量ファイル記憶
装置を作り出せる。
、従来のファイル記憶媒体に比べて記録密度が３〜４桁
向上させることができるので小型の大容量ファイル記憶
装置を作り出せる。
第１図は本発明の記憶媒体の一例を用いた記憶。
装置の概略構成図、第２図はトンネル電流モードの荷電
粒子照射の原理説明図、第３図は電界放射モードの荷電
粒子照射の原理説明図、第４図は電界イオン化モードの
荷電粒子照射の原理説明図である。 １・・・荷電粒子照射源、２・・・記憶媒体、３・・・
気体分子、４・・・記憶セル、５，６・・・端子、７・
・・照射源走査機構、８・・・トンネル電流、９山電界
放射電流、１０・・・電界イオン。 代理人 弁理士 小川勝馬 、−パ ５゜ ゛／′ 昂 １ 圀 ７パ城財源だ１ん膏 葛２図 １・−荷電雑子照箱源 第３囲 １・・葡を籾テ肢射渥 ２−記１准４木 手−・ｔこ１１食Ｊシレ ９−・電平放射彰た 第 ４ 日 ４−・−乾・１也ヱル
粒子照射の原理説明図、第３図は電界放射モードの荷電
粒子照射の原理説明図、第４図は電界イオン化モードの
荷電粒子照射の原理説明図である。 １・・・荷電粒子照射源、２・・・記憶媒体、３・・・
気体分子、４・・・記憶セル、５，６・・・端子、７・
・・照射源走査機構、８・・・トンネル電流、９山電界
放射電流、１０・・・電界イオン。 代理人 弁理士 小川勝馬 、−パ ５゜ ゛／′ 昂 １ 圀 ７パ城財源だ１ん膏 葛２図 １・−荷電雑子照箱源 第３囲 １・・葡を籾テ肢射渥 ２−記１准４木 手−・ｔこ１１食Ｊシレ ９−・電平放射彰た 第 ４ 日 ４−・−乾・１也ヱル
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ペロブスカイト型酸化物表面に作成したナノメータ
寸法の広さの超伝導状態と常伝導状態の２状態を２進法
の２値信号に対応させたことを特徴とする記憶媒体。 ２、上記２値信号の書込みは記憶媒体表面と１０ナノメ
ータ以内の高さに保持した針状の荷電粒子照射源から水
素イオンまたは酸素イオンを表面に照射することにより
得る特許請求の範囲第１項記載の記憶媒体。 ３、上記２値信号の読取りは記憶媒体表面上１ナノメー
タ以内の高さに保持した導電性探針を表面の凹凸に応じ
て移動させ、トンネル電流−電圧特性を測定することに
より行う特許請求の範囲第１項記載の記憶媒体。 ４、上記導電性探針が金属または超伝導材料から成る特
許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の記憶媒体
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62101922A JPS63268087A (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | 記憶媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62101922A JPS63268087A (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | 記憶媒体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63268087A true JPS63268087A (ja) | 1988-11-04 |
Family
ID=14313402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62101922A Pending JPS63268087A (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | 記憶媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63268087A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63299019A (ja) * | 1987-05-29 | 1988-12-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 薄膜超電導体の製造方法 |
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| JPH0432049A (ja) * | 1990-05-28 | 1992-02-04 | Canon Inc | 記録媒体 |
| JPH0432050A (ja) * | 1990-05-28 | 1992-02-04 | Canon Inc | 記録媒体 |
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| EP0726567A3 (en) * | 1995-02-08 | 1996-11-13 | Hewlett Packard Co | Structure with semiconductor layer as recording medium |
| JP2002074654A (ja) * | 2000-08-23 | 2002-03-15 | Tdk Corp | 機能素子の製造方法および機能素子 |
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-
1987
- 1987-04-27 JP JP62101922A patent/JPS63268087A/ja active Pending
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