Способ записи и воспроизведения информации

 

Изобретение относится к технике записи и воспроизведения информации, в частности к архивным запоминающим устройствам ЭВМ. Цель изобретения - повышение надежности записи и времени хранения информации, а также увеличение скорости ее воспроизведения. Согласно способу при записи сканируют иглой над поверхностью регистрирующего слоя носителя информации в режиме постоянного туннельного тока, прикладывая между иглой и носителем разность потенциалов в соответствии с заданным кодом, при этом электроны, эммитируемые с иглы, вызывают деструкцию или локальную полимеризацию регистрирующего слоя, а при воспроизведении сканируют иглой в режиме высокочастотной модуляции расстояния между иглой и носителем и измеряют работу выхода электронов из регистрирующего слоя. Регистрирующий слой носитиля информации может быть нанесен по методу Дэигмюра-Блоджетт. 1 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s G 11 В 9/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4714877/10 (22) 05.07.89 (46) 07.09.91. Бюл. М 33 (71) Институт энергетических проблем химической физики АН СССР (56) Е, Н. Николаев и О. В, Чечель (53) 534.852.4(088,8) (56) Патент ЕПВ М 0227981, кл. 6 11 В 7/24, 1987.

Патент ЕВП ЬЬ 0174860, кл. G 11 8 9/00, 1985. (54) СПОСОБ ЗАПИСИ И ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ (57) Изобретение относится к технике записи и воспроизведения информации, в частности к архивным запоминающим устройствам ЭВМ. Цель изобретения — повышение надежности записи и времени

Изобретение относится к технике накопления информации, в частности к архивным запоминающим устройствам ЭВМ.

Цель изобретения — повышение надежности записи и времени хранения информации, а также увеличение скорости воспроизведения.

На чертеже схематично изображено устройство, реализующее способ.

Согласно предлагаемому способу запись информации осуществляют вольфрамовой иглой 1 диаметром 30 А; сканирующей над поверхностью носителя 2 в режиме постоянного;туннельного тока на расстоянии 10 — 100 А с потенциалом на игле по отношению к носителю 5 В. В том месте 3, где должна быть записана "1" информации, „„5U „„1675945 А1 хранения информации, а также увеличение скорости ее воспроизведения. Согласно способу при записи сканируют иглой над поверхностью регистрирующего слоя носителя информации в режиме постоянного туннельного тока, прикладывая между иглой и носителем разность потенциалов в соответствии с заданным кодом, при этом электроны, эммитируемые с иглы, вызывают деструкцию или локальную полимериэацию регистрирующего слоя, а при воспроизведении сканируют иглой в режиме высокочастотной модуляции расстояния между иглой и носителем и измеряют работу выхода электронов из регистрирующего слоя. Регистрирующий слой носитиля информации может быть нанесен по методу

Дэнгмюра-Блоджетт. 1 ил. к игле импульсно прикладывают напряжение от — 30 до — 50B, в зависимости от конкретного состава регистрирующего слоя и, содержащего органические молекулы с углеводородной цепочкой с этиленовыми и/или ацетиленовыми связями.

Сканирование осуществляют при помощи трехкоординатного пьезоэлектрического движителя 5, укрепленного в свою очередь на механическом IllBIoBQM двигателе, и системы 6 обратной связи, обеспечивающей постоянство туннельного тока при разности потенциалов, заданной источником 7 электрического напряжения.

Записанную таким образом информацию в виде чередующихся участков деструктурированного (полимеризованного) 1675945 и недеструктурированного (неполимеризованного) регистрирующего слоя, соответствующих информационному коду, воспроизводят сканированием иглой вдоль дорожки записи в режиме высокоча- 5 стотной модуляции расстояния между иглой и носителем при разности потенциала между ними — 5 B.,Öëÿ приведения иглы в колебательное движение служит блок 8 высокочастотной модуляции. 10

Туннельный ток между иглой и носителем составляет

1= — ехр(— А р з) бг где А = ((4 e/h )2m )

Π— 1

= 1 025А ° ЭВ

m — масса свободного электрона, р работа выхода электронов из материала регистрирующего слоя;

S — расстояние между иглой и регистрирующим слоем;

Возбуждая колебания иглы с частотой а, превышающей частоту функционирования системы обратной связи 6:

s-so+ AS совв с, где з> — среднее расстоянир между иглой и носителем, равное IO — 100; Л вЂ” амплитуда колебаний иглы 5 — 10А;

t — время; можно определить работяг выхода электронов из соотношения; p = Л

1Д (InI)/AS учетом того, что - 1). Указанная величина работы выхода различается для деструктурированных (полимеризованных) и недеструктурированных (неполиме- 35 ризованных) участков рабочего сгноя, и различие составляет 30-40, что обеспечивает надежное воспроизведение информации.

Носитель изготавливают следующим 40 образом, Подложку из полированного стекла, кварца, алюминия или другого металла, или металла с напыленной углеродной пленкой обрабатывают гидрофобизирующим рас- 45 твором, например раствором триметилхлорсилана в толуоле. В специальной ванне на поверхность бидистиллированной воды наносят каплю раствора амфифильного вещества, содержащего углеводородную це- 50 почку с этиленовыми и/или ацетиленовыми связями и с полярными гидрофильной и гидрофобной группах на концах молекулы, например N — октадецилакриламид, пентакоза — 10,12 — дииновую кислоту, производные диацетилена, в инертном растворителе, например хлорофирме, бензоле, толуоле, тетрагидрофуране, ацетонитриле, ацетоне, Концентрация растворенного вещества составляет 0,1-0,3 . Образовавшуюся на поверхности воды пленку сжимают до образования плотноупакованного монослоя. Затем подложку пропускают через монослой перпендикулярно поверхности жидкости.

При этом монослой переходит на поверхность твердой подложки с сохранением молекулярной упаковки, Таким образом последовательно, слой за слоем, наносят нужное число монослоев (от 1 до 50) пленок

Лэнгмюра-Блоджетт. Полученная мультислойная пленка обладает калиброванной с точностью до 3 — 5 А толщиной и однородной бездефектной структурой.

Например, на поверхность полированного стекла наносят 20 монослоев пленки пентакоза — 10,12 — дииновой кислоты.

Запись осуществляют сканированием вольфрамовой иглы диаметром 30 А на расстоянии 100 А ат поверхности регистрирующего слоя в режиме постоянного туннельного тока при разности потенциалов между иглой и носителем — 5 В, В месте, где должен быть записан бит информации, разность потенциалов импульсно увеличивают до — 50 В время 10 с, при этом туннельный

-а ток составляет 10 А. За счет эмисии электронов с иглы происходит деструкция молекул пентакоза — 10, 12 — дииновой кислоты путем разрыва ацителеновых связей и частичная сшивка соседних молекул между собой. При воспроизведении сканируют вольфрамовой иглой вдоль дорожки записи на средней высоте 100 А от нее, Расстояние мод лируют с частотой 10 Гц и амплитудой

10 . Измеренная разность работ выхода

p>/pz недеструктурированных и деструктурировнных участков составляет 37%, скорость воспроизведения информации 10 бит/с, размер бита 10 А, что соответствует плотности записи 10 бит/м .

Предложенный способ записи и воспроизведения информации обеспечивает надежную сверхвысокоплотную запись и воспроизведение информации и ее долговременную сохранность, Формула изобретения

Способ записи и воспроизведения информации, заключающийся в записи путем сканирования над поверхностью регистрирующего слоя носителя информации иглой в режиме постоянного туннельного тока с одновременным прикладыванием между иглой и носителем разности потенциалов, промодулированной в соответствии с заданным кодом, и воспроизведении сканированием иглой над дорожкой записи, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью г1овышения надежности записи и времени хранения информации, а также увеличения скорости

1675945 воспроизведения, при записи между иглой и носителем устанавливают туннельный ток согласно выражению

Составитель Г.Лисенков

Редактор В.Бугренкова Техред М.Моргентал Корректор О.Кундрик

Заказ 3006 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

I — ехр(-Ap s), где А — постоянная, равная ((4 zt/h)2m)

m — масса свободного электрона; р — энергия полимеризации регистрирующего слоя;

s — расстояние между иглой и регистрирующим слоем;

h — постоянная планка. а при воспроизведении сканируют носитель информации в режиме высокочастотной модуляции расстояния между иглой и носителем в соответствии с выражением

s-- so+ hSCOSNt, где s — среднее расстояние между иглой и носителем so 6(10-100A), hS — амплитуда колебаний иглы

hs Е (5 — 10А).