(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファス状態と結晶状態との間の相転移を加熱によって局所的に引き起こし得る材料から形成され、結晶状態とアモルファス状態とのいずれかをなす各材料領域（１４ａ，１４ｃ）からなる並びを有した記録層（１４）を備えてなる情報媒体（１）の書込および読取方法であって、
前記書込に際しては、
電力を使用することによって前記記録層のある領域内において材料の相変化を引き起こし得るに十分なだけの局所的加熱を行うために、前記情報媒体の書込表面に対して導電性書込尖鋭体（１２０）を適用する、書込フェーズと、
前記書込尖鋭体を前記情報媒体の前記書込表面から離間させ、さらに、前記記録層の新たな領域に対しての対向位置に前記書込尖鋭体を位置させるよう前記書込尖鋭体（１２０）と前記情報媒体（１）とを相対移動させる、移動フェーズと、を行い、
前記読取に際しては、
前記記録層の表面を、電界を検出し得る手段（１００，１０１）でもって非接触に走査する、
情報媒体の書込および読取方法。
【請求項２】
前記記録層（１４）を、テルル（Ｔｅ）および／またはゲルマニウム（Ｇｅ）および／またはアンチモン（Ｓｂ）および／または銀（Ａｇ）および／またはインジウム（Ｉｎ）および／または銅（Ｃｕ）および／またはクロム（Ｃｒ）および／またはバナジウム（Ｖ）および／またはセレン（Ｓｅ）をベースとした合金とする請求項１に記載の情報媒体の書込および読取方法。
【請求項３】
前記記録層（１４）を、シリコン材料またはＩＩ−ＶＩ化合物またはＩＩＩ−Ｖ化合物から形成する請求項１に記載の情報媒体の書込および読取方法。
【請求項４】
前記記録層を、読取尖鋭体（１２０）が取り付けられている梁（１１９）とこの梁を振動させるための少なくとも１つの圧電性アクチュエータ（１３７）とを備えてなる電界検出装置（１０１）でもって走査する請求項１に記載の情報媒体の書込および読取方法。
【請求項５】
前記記録層を、読取尖鋭体（１２０）が取り付けられている梁（１１９）と前記読取尖鋭体に静電気力を印加するための手段（１３６）とを備えてなる電界検出装置（１００）でもって走査する請求項１に記載の情報媒体の書込および読取方法。
【請求項６】
前記書込フェーズにおいては、前記書込尖鋭体（１２０）と、前記記録層をなす表面のうちの前記書込表面とは反対側に位置した表面に対して接触している電極（１２）と、の間にわたって前記記録層（１４）を通して電流を流すことによって加熱を引き起こす請求項１に記載の情報媒体の書込および読取方法。
【請求項７】
前記書込フェーズにおいては、前記書込尖鋭体と前記書込表面を向いている表面に対して接触している電極とをキャパシタプレートとして使用することによって、前記記録層の領域の容量性加熱を引き起こす請求項１に記載の情報媒体の書込および読取方法。
【請求項８】
前記情報媒体に対して符号化情報を書き込むに際して、電流値を、前記記録層の領域をアモルファス状態とするような第１値と前記記録層の領域を結晶状態とするような第２値とのいずれかをそれぞれの符号化情報に応じて選択する請求項６に記載の情報媒体の書込および読取方法。
【請求項９】
前記情報媒体に対して符号化情報を書き込むに際して、前記情報媒体を初期的にアモルファス状態のものとし、前記電流の第２値をゼロとする請求項８に記載の情報媒体の書込および読取方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも第１物理状態と第２物理状態とのいずれかをなす各材料領域からなる並びを有した記録層を備えてなる情報媒体に対して書込および読取を行うための方法に関するものである。
【０００２】
『物理状態』とは、その物理状態に特徴的な物理的性質に関連した材料の特定構造または特定組成を意味している。
【０００３】
例示するならば、物理状態には、材料の強誘電性構造または結晶構造をもたらすような、材料の特定のドーピング度合いがある。材料の物理状態は、電気的性質や光学的性質に反映する。例えば、特性抵抗に反映する。
【０００４】
特に、記録層は、結晶状態またはアモルファス状態のいずれかをなす各領域からなる並びを備えることができる。
【０００５】
一般に、本発明は、情報の記録に応用することができる。例えば、情報は、デジタルデータあるいは像あるいは音の形態とすることができる。
【０００６】
特に、本発明は、テレビの技術分野や、コンピュータメモリの製造の技術分野に、使用することができる。
【０００７】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
図１は、材料の２つの物理状態の識別をベースとした、公知技術による情報媒体に対して書込および読取を行うためのシステムを概略的に示す図である。
【０００８】
情報媒体には、全体的に符号（１）が付されている。
【０００９】
情報媒体（１）は、基体媒質（１０）を備えており、この基体媒質（１０）は、電極（１２）を構成する電気伝導材料層によってカバーされている。
【００１０】
記録層（１４）が、電極（１２）をカバーしている。例えば、記録層（１４）は、Ｇｅ2Ｓｂ2Ｔｅ5 といったような材料から構成される。この材料は、結晶状態またはアモルファス状態のいずれかとされる。
【００１１】
情報は、第１物理状態（結晶）とされた各領域と第２物理状態（アモルファス）とされた各領域との並び（連続）による符号化を使用して、記録層内に記録される。
【００１２】
図１において、アモルファス領域には、符号（１４ａ）が付されており、結晶領域には、符号（１４ｃ）が付されている。
【００１３】
情報は、領域がアモルファス状態から結晶状態へと変化するようにあるいはこの逆に領域が結晶状態からアモルファス状態へと変化するように、領域を加熱することによって、記録される。
【００１４】
加熱は、記録層（１４）の様々な領域においてやや大きなものとされる電流によって得られる。電流は、記録層の書込／読取表面に対して適用された導体尖鋭体（２０）と、電極（１２）と、の間を流れる。電流は、電源（図示せず）によって供給される。尖鋭体（２０）と情報媒体（１）とは、互いに相対移動され、これにより、記録層（１４）の走査が可能とされる。
【００１５】
この記録技術は、『相変化記録』と称される。
【００１６】
情報媒体（１）上に記録された情報は、また、導体尖鋭体（２０）を使用することにより、読み取られる。読取には、記録層材料の電気特性を使用する。つまり、アモルファス状態と結晶状態とにおける抵抗値の相違を使用する。
【００１７】
電圧源（２２）が、導体尖鋭体（２０）と電極（１２）との間に、接続されており、これにより、導体尖鋭体（２０）が接触している記録層領域に関して測定回路が形成されるようになっている。
【００１８】
測定回路を流れる電流は、電流測定手段（２４）によって測定される。導体尖鋭体（２０）を、記録層の表面上を移動させることにより、記録層の表面上を走査することができる。
【００１９】
測定電流（Ｉ）は、導体尖鋭体（２０）が接触している記録層領域がアモルファス（１４ａ）であるかあるいは結晶（１４ｃ）であるかによって、２つの値をとることができる。記録層（１４）の抵抗値は、材料がアモルファス状態であるかあるいは結晶状態であるかによってそれぞれ（Ｒａ，Ｒｃ）という２つの値を有している。
【００２０】
実際には、抵抗値（Ｒａ）の方が、抵抗値（Ｒｃ）よりも大きい。その結果、次のようになる。
−記録層がアモルファスであれば、Ｉａ＝Ｖ／Ｒａとなる。
−記録層が結晶であれば、Ｉｃ＝Ｖ／Ｒｃとなる。
【００２１】
これらの式において、記号（Ｖ）は、電圧源（２２）によって供給される電圧値である。
【００２２】
比（Ｒａ／Ｒｃ）が大きいほど、２つの状態間の識別が、より容易となる。
【００２３】
上記測定方法は、導体尖鋭体と記録層（１４）の書込／読取表面との間の機械的接触および電気的接触に関連した問題点を有している。特定回数の読取操作後には、記録層（１４）上における導体尖鋭体（２０）の移動が、導体尖鋭体や記録層の機械的摩耗を引き起こす。このような摩耗は、読取誤差や不正確さをもたらす。
【００２４】
図２は、上記の機械的摩耗という問題を防止した、上記と同様の情報媒体（１）において読取を行うための第２の公知技術を示している。読取技術には、トンネル効果を使用している。
【００２５】
第２読取技術を実施するために使用される部材は、図１において説明したものとほぼ同じである。
【００２６】
基体（１０）と埋込電極（１２）と記録層（１４）とから構成されたデータ媒体（１）が示されている。読取装置は、導体尖鋭体（２０）と電圧源（２２）と測定手段（２４）とを備えている。しかしながら、図１の場合とは違って、導体尖鋭体（２０）は、記録層（１４）の表面から、距離（ｄ）だけ離間したところに保持されている。この離間距離が存在するにもかかわらず、トンネル効果によって、電流は、記録層内を通って流れることができる。
【００２７】
電流と電圧との相関図を使用することにより、電流強度の値が決定される。このタイプの相関図は、図３に示されている。この図においては、電圧（Ｖ）が横軸に示されており、電流（Ｉ）が縦軸に示されている。電流−電圧特性は、トンネルダイオードのように、肘を有した曲線である。図３には、３つの特性（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）が示されている。これら曲線は、それぞれ、導体尖鋭体（２０）と記録層の書込／読取表面との間の、互いに異なる３つの距離（ｄ１，ｄ２，ｄ３）を示している。導体尖鋭体（２０）と電極（１２）との間に印加された同じ電圧値に対しては、導体尖鋭体と読取表面との間の距離が小さいほど、測定回路を流れる電流は大きい。
【００２８】
図示の例においては、特性（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）に関するそれぞれの距離（ｄ１，ｄ２，ｄ３）には、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３という関係がある。
【００２９】
図には、電流と電圧との間の関係を決定づける２つの負荷線が示されている。各負荷線の傾斜は、測定回路の抵抗特性によって決定される。試験領域がアモルファスであると、抵抗Ｒａが大きく、そのため、電圧降下が大きい。結晶領域においては、抵抗Ｒｃが小さく、そのため、電圧降下が相対的に小さい。したがって、図３における負荷線は、アモルファス領域（１４ａ）に関しては記号（ＤＣａ）で示すようなものとなり、結晶領域（１４ｃ）に関しては記号（ＤＣｃ）で示すようなものとなる。
【００３０】
距離（ｄ２）に関する特性（Ｃ２）について考察すると、測定回路の動作点は、Ｍａ（領域がアモルファスの場合）またはＭｃ（領域が結晶の場合）のいずれかに位置する。電流と電圧の組は、Ｉａ−Ｖａ（領域がアモルファスの場合）またはＩｃ−Ｖｃ（領域が結晶の場合）のいずれかとなる。
【００３１】
変数（Ｖａ）は、アモルファス領域における電圧であり、変数（Ｖｃ）は、結晶領域における電圧であり、変数（Ｉａ）は、アモルファス領域における電流であり、変数（Ｉｃ）は、結晶領域における電流である。
【００３２】
測定手段（２４）を使用することにより、この第２読取モードにおける電流（ＩａまたはＩｃ）を測定することができ、これにより、走査した領域の物理状態（アモルファスまたは結晶）を識別することができる。したがって、記録媒体上に符号化された情報を読み取ることができる。
【００３３】
第２読取モードは、記録層の書込／読取表面上における、また、微小尖鋭体における、摩耗を引き起こすことがない。しかしながら、微小尖鋭体と記録層との間の離間距離（ｄ）に対して、測定が過度に敏感であるという欠点を有している。
【００３４】
図３に示すように、与えられた電圧値に対して、記録媒体（アモルファスまたは結晶）の各領域内を流れる電流は、距離（ｄ）に大いに依存する（特性Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３）。
【００３５】
したがって、尖鋭体と書込／読取表面との間の距離（ｄ）が増大したときには、結晶領域が、アモルファス領域と誤認されやすい。
【００３６】
この種のエラーは、距離（ｄ）が小さくまた記録媒体が完全に平坦でない場合に、頻繁に発生しやすい。
【００３７】
よって、第２読取モードにおいても、測定誤差を避けられない。従来技術のさらなる例示は、この説明の最後における参考文献（５）〜（７）に与えられている。
【００３８】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、上述の読取技術における難点や制限を有していないような、記録媒体およびその読取方法を提供することである。
【００３９】
本発明の特別の目的は、読取手段においてもまた記録媒体においても一切の摩耗を引き起こさないような、記録媒体の読取方法を提供することである。
【００４０】
本発明の他の目的は、読取手段と記録媒体との間の離間距離の変動に関連した読取エラーを起こさないような、信頼性の高い読取方法を提供することである。
【００４１】
本発明の他の目的は、本発明による読取方法に適した、改良された情報媒体を提供することである。
【００４２】
本発明のさらに他の目的は、情報媒体において書込を行う方法を提供することである。
【００４３】
上記目的を達成するため、本発明は、より詳細には、互いに識別可能な第１物理状態と第２物理状態とのいずれかをなす各材料領域からなる並びを有した記録層を備えてなる情報媒体の読取方法に関するものである。本発明においては、記録層は、電界を検出し得る手段によって走査される。
【００４４】
本発明による方法は、互いに異なる物理状態とされた各固体材料領域からなる並びに関連した測定可能な電界の存在をベースとしている。材料の『物理状態』という用語は、材料の構造や組成とは無関係な電荷に関連した状態ではなく、材料の構造または組成に関連した状態を意味している。
【００４５】
物理状態の相違は、材料の結晶状態や誘電状態の相違といったような、内在性のものとすることができる。したがって、記録層は、結晶状態とアモルファス状態とのいずれかをなす各領域からなる並びを有することができる。また、記録層は、第１誘電状態と第２誘電状態とのいずれかをなす各領域からなる並びを有することができる。
【００４６】
物理状態の相違は、材料の組成の変化によって得られるような、外面性のものとすることができる。例えば、記録層は、互いに識別可能なドーピングレベルとされた第１状態と第２状態とのいずれかをなす各領域からなる並びを有した半導体材料層とすることができる。
【００４７】
記録層は、シリコン材料またはII−VI化合物またはIII−V化合物から形成することができる。また、記録層は、テルル（Ｔｅ）および／またはゲルマニウム（Ｇｅ）および／またはアンチモン（Ｓｂ）および／または銀（Ａｇ）および／またはインジウム（Ｉｎ）および／または銅（Ｃｕ）および／またはクロム（Ｃｒ）および／またはバナジウム（Ｖ）および／またはセレン（Ｓｅ）をベースとした合金とすることができる。
【００４８】
最後に、記録層をなす材料は、ＰＺＴタイプの誘電体材料とすることができる、つまり、ＰｂとＺｒとＴｉとの酸化物どうしからなる合金とすることができる。
【００４９】
本発明による読取方法においては、読取ヘッド（具体的には、読取尖鋭体）とこの読取ヘッドを周期的に振動させる手段とを備えてなる電界検出装置を使用することができる。この種の装置においては、読取は、振動モードの変化を検出することによって行われる。
【００５０】
電界検出装置の変形例は、読取ヘッドに静電気力を印加するための手段を備えることができる。この場合には、読取は、主として、読取ヘッドに対して印加された静電気力の変化を検出することによって行われる。
【００５１】
本発明は、さらに、アモルファス状態と結晶状態とのいずれかをなす各材料領域からなる並びを有した記録層を具備してなる情報媒体（「記録媒体」と同義）に関するものである。本発明においては、この情報媒体は、記録層の書込／読取表面をカバーする抵抗性保護層を具備している。この保護層の抵抗値は、記録層におけるアモルファス状態及び結晶状態のいずれの材料領域の抵抗値よりも小さいものとされている。
【００５２】
抵抗値が小さいことにより、保護層は、電流による結晶状態への（あるいは、アモルファス状態への）情報の書込を妨害することがない。
【００５３】
さらに、本発明による方法においては、保護層は、読取に際しての障害となることがない。保護層は、従来方法による読取を不可能なものとする。
【００５４】
情報媒体は、さらに、記録層の一面をカバーしていて、電極を構成する導電層を具備することができる。
【００５５】
最後に、本発明は、上記のような情報媒体に符号化情報を書き込むための方法に関するものである。
【００５６】
この方法は、電力を使用することによって記録層のある領域内において材料の相変化を引き起こし得るに十分なだけの局所的加熱を行うために、情報媒体の書込表面に対して導電性書込尖鋭体を適用するという、書込フェーズを具備している。この方法は、さらに、書込尖鋭体を情報媒体の書込表面から離間させ、しかも、記録層の新たな領域に対しての対向位置に書込尖鋭体を位置させるよう書込尖鋭体と情報媒体とを相対移動させる、移動フェーズを具備している。
【００５７】
この方法の格別な実施形態においては、表面に対して尖鋭体を適用するときに、記録層を通して電流を流す。この場合の電流値は、記録層の領域をアモルファス状態とするような第１値と記録層の領域を結晶状態とするような第２値とのいずれかから（それぞれの符号化情報に応じて）選択される。
【００５８】
記録層を通して流れる電流は、書込尖鋭体と、記録層をなす表面のうちの書込表面とは反対側に位置した表面に対して接触している電極と、の間にわたって電圧を印加することにより、引き起こされる。書込電流は、記録層をなす材料をわずかに加熱して記録層を局所的に結晶状態とする小さな初期値を有することができる。一方、第２の大きな電流値は、材料を大いに加熱して、材料を局所的にアモルファス状態とする。
【００５９】
初期的にアモルファスとされた記録媒体に符号化情報を書き込むには、第２電流値は、ゼロとして選択することができる（消去は除外する）。
【００６０】
尖鋭体の書込／読取表面に対しての適用は、記録層に対しての間接接触とすることも（保護層が設けられていない場合）、また、保護層に対しての接触とすることも（保護層が設けられている場合）、できる。
【００６１】
記録層と尖鋭体とを相対移動させる際に尖鋭体を記録層から離間させるという書込方法であれば、これら両部材の摩耗が最小化される。
【００６２】
この書込方法においては、書込尖鋭体と書込表面とは反対側に位置した表面に対して接触している電極とをキャパシタプレートとして使用することによって、記録層の領域の容量性加熱を引き起こすことができる。
【００６３】
【発明の実施の形態】
本発明の他の特徴点および利点は、以下の詳細な説明により、明瞭に理解されるであろう。以下の説明は、本発明を制限することのない単なる例示のためのであって、以下の説明においては、添付図面を参照する。
【００６４】
以下の説明においては、図４〜図６にわたって互いに同一または同様の部材には、同じ参照符号を付し、繰り返しての説明は省略する。
【００６５】
図４は、図１における情報媒体と同様の情報媒体（１）と、電界検出装置（１００）と、を示している。
【００６６】
情報媒体（１）は、基体媒質（１０）と、電極（１２）をなす導電層と、アモルファス状態とされた領域（１４ａ）と結晶状態とされた領域（１４ｃ）とを有してなる材料層（１４）と、を備えて構成されている。材料層（１４）は、例えば、Ｇｅ2Ｓｂ2Ｔｅ5 合金や、シリコンや、II-IV 化合物または III-V化合物といったような材料から形成される。結晶領域およびアモルファス領域のサイズや並びあるいは結晶領域とアモルファス領域との間の距離が、記録される情報データに適合した符号化を構成する。記録される情報データは、例えば、像のサンプリングや音のサンプリングに起因するものとすることができ、また、物理的強度とすることができる。
【００６７】
本発明においては、電界検出装置（１００）を使用することによって、情報媒体の読取が行われる。
【００６８】
電界検出装置（１００）は、それ自体は公知の装置であって、特に、マクスウェル応力を使用することによって顕微鏡技術において表面電位を検出するためのものである。
【００６９】
電界検出装置（１００）は、フレキシブルな梁（１１９）を備えている。梁（１１９）の一端は、電気伝導性材料から形成された読取尖鋭体（１２０）（可能であれば、書込も行う）を有している。梁の他端は、支持体の一部として構成されている。
【００７０】
図示の例においては、梁の他端は、アクチュエータ（１３１）の一部として構成されている。このアクチュエータは、梁の端部を、情報媒体の表面に対して垂直にさらに平行に移動させることができる。
【００７１】
情報媒体に対しての垂直方向変位は、尖鋭体（１２０）の先端と情報媒体（１）の書込／読取表面との間の離間距離（ｄ）を増減する。離間距離（ｄ）は、例えば、１０ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内の値に設定されている。
【００７２】
情報媒体の表面に対して平行な変位は、符号化情報を読み取るときの読取表面上の走査を可能とする。
【００７３】
ＡＣ電圧源（１３６）が、梁（１１９）を介して読取尖鋭体（１２０）に対して接続されている。このＡＣ電源（１３６）は、読取尖鋭体に対してのＡＣ電圧の供給を行う。電圧値は、情報媒体の電極（１２）に対して印加される質量電位（mass potential）に対して決定される。ある例においては、電極（１２）の電位も、また、質量電位に対してズレを有したものとすることができる。
【００７４】
読取尖鋭体に対して印加されるＡＣ電圧は、ＡＣ電圧の周波数でもって読取尖鋭体に対して印加される静電気力を生成する。この静電気力は、ＡＣ電圧の周波数に応じた周波数で、読取尖鋭体（１２０）を変位させ（偏向させ）、また、梁（１１９）を撓ませる。
【００７５】
装置（１３５）は、測定尖鋭体（１２０）の変位（偏向）を測定するためのものである。そのため、尖鋭体に対して印加される静電気力を間接的に測定する。測定装置（１３５）は、例えば、梁（１１９）に対しての圧電性プローブである、あるいは、梁（１１９）によって反射されてきたレーザービームの偏向を測定する装置である。
【００７６】
さらに、ＤＣ電圧源（１３４）が設けられている。このＤＣ電圧源は、読取尖鋭体に対して付加的なＤＣ電圧を供給する（例えば、質量電位に対して）。ＤＣ電圧値は、読取尖鋭体（１２０）に対して印加されるＡＣ電圧の周波数での静電気力をこのＤＣ電圧値によってキャンセルし得るように、設定される。
【００７７】
特に、ＤＣ電圧値は、測定尖鋭体の変位を測定するための装置（１３５）が、読取尖鋭体が受ける静電気力がゼロである状態に対応した尖鋭体位置（あるいは、梁の位置）を指示するように、設定される。矢印は、尖鋭体のジグザグ変位に対して、電圧源（１３４）によって供給される電圧値を追従させ得る可能性を示している。
【００７８】
より詳細には、測定尖鋭体は、次のような式で表されるような大きさの静電気力（Ｆ）を受ける。
Ｆ＝（ｄＣ／ｄｚ）×ＶAC×Ｖ
【００７９】
この式において、ＶACは、ＡＣ電圧源によって供給されるＡＣ電圧値を表しており、（ｄＣ／ｄｚ）は、読取尖鋭体（１２０）と情報媒体との間に形成されるキャパシタンスの（キャパシタをなす両プレート間のスペースに対しての）微分を表しており、Ｖは、読取尖鋭体と記録媒体（「情報媒体」と同義）との間のＤＣ電位差を表している。
【００８０】
尖鋭体に対して印加される静電気力は、読取尖鋭体（１２０）と情報媒体の電極（１２）との間のＤＣ電圧値ＶDCが、Ｖ＝０となるように設定されている場合には、ゼロとなる。これは、ＶDCの大きさが、記録媒体の電位に対して、等しい場合である。
【００８１】
したがって、例えば、情報媒体の記録層における各領域の並びに関連した電位を検出することができる。あるいは、情報媒体の記録層におけるアモルファス領域と結晶領域との間の境界領域に関連した電位を検出することができる。
【００８２】
静電気力をキャンセルするために尖鋭体に対して印加されるＤＣ電圧は、装置によってもたらされた読取値と見なすことができる。
【００８３】
図５は、情報媒体の変形例と、本発明による読取方法を実施するために使用し得る他のタイプの電界検出装置と、を示している。
【００８４】
図５における情報媒体（１）は、図４における情報媒体とほぼ同じである。よって、構成部材についての再度の説明を省略する。図５における情報媒体（１）は、抵抗性材料からなる保護層（１６）を有している点において、先のものとは相違している。保護層（１６）は、例えばＩＴＯ（酸化インジウムにスズを添加したもの）やＳｉＣといったような抵抗性材料から形成され、記録層をカバーしている。保護層の自由表面が、新たな書込／読取表面を構成する。
【００８５】
保護層のために選択される材料は、結晶領域やアモルファス領域の抵抗値よりも、小さい抵抗値を有している。したがって、保護層は、記録層（１４）内に符号化された情報の読取や書込を妨害することがない。保護層の厚さは、例えば５ｎｍとされ、抵抗値は、１０-1Ωｃｍとされる。
【００８６】
図５において包括的に示されている電界検出装置（１０１）は、それ自体は、電気力顕微鏡技術において公知のものである。
【００８７】
この電界検出装置（１０１）は、図４における電界検出装置の場合と同様に、フレキシブルな梁（１１９）の先端に取り付けられた読取尖鋭体（１２０）を備えている。
【００８８】
尖鋭体は、非接触式読取を行い得るよう、記録層によって構成されたあるいは保護層によって構成された読取表面から、常に所定離間距離（ｄ）のところに保持されている。
【００８９】
しかしながら、図５の例においては、読取尖鋭体に対して、電圧は印加されていない。フレキシブルな梁（１１９）の一部として構成されている尖鋭体は、梁と尖鋭体とからなるアセンブリの共鳴周波数でもって機械的に振動するように設定されている。尖鋭体は、例えば、梁（１１９）の一部として構成された圧電性アクチュエータ（１３７）によって振動され得るよう、設定することができる。
【００９０】
尖鋭体の変位を測定するための装置（あるいは、梁の撓みを測定するための装置）は、尖鋭体の位相や振幅やおよび／または振動周波数の変化を検出し得るように構成されている。
【００９１】
記録層（１４）の各領域の情報を通過する読取尖鋭体は、識別可能な２つの物理状態をなす。つまり、例えば読取尖鋭体の振幅および振動といったような振動状態の変化をもたらすような、識別可能な２つの物理状態をなす。
【００９２】
振動状態の変化を検出することにより、アモルファス領域から結晶領域への移行、あるいは逆に、結晶領域からアモルファス領域への移行を、認識することができる。
【００９３】
したがって、測定装置（１３５）によって検出された振動状態変化により、記録層内に符号化された情報を、読み取ることができる。
【００９４】
電界を検出するための装置は、それ自体、公知であることに注意されたい。このような装置のさらに詳細な説明ならびにそれらのこのような装置の標準的使用分野は、例えば、この説明の最後に列挙されている参考文献（１）〜（４）に与えられている。
【００９５】
また、図５における情報媒体（１）内の電極層（１２）が、図５の電界検出装置（１０１）による記録層の読取に際して一切寄与していないことに注意されたい。この電極層は、省略することができる。さらに、電極層を備えた図５の情報媒体は、図４における電界検出装置（１００）を使用して読み取ることができる。
【００９６】
電極層（１２）は、所望領域において記録層をなす材料を加熱してこの領域における状態変化を引き起こし得るよう、記録層を通して書込電流を流すために使用することができる。
【００９７】
図６は、各装置における上述の導電性読取尖鋭体を使用した書込方法のタイミングチャートである。
【００９８】
読取／書込尖鋭体（１２０）は、図４および図５におけるアクチュエータ（１３１）を使用することによって、情報媒体の表面に対して接触した状態と離間した状態とを周期的に繰り返させられる、つまり、上下動させられる。
【００９９】
尖鋭体の上下動操作の速度は、図６における部分図Ａに示すクロック（Ｃｋ）からのパルスによって制御される。
【０１００】
図６における部分図Ｃは、尖鋭体（１２０）が、情報媒体に当接するように降下されること、また、各クロックパルスに同期して２つのパルスどうしの間において引き上げられることを、時間（ｔ）に関しての複数のサイクルについて示している。尖鋭体の下位置および上位置は、図（部分図Ｃ）において、それぞれ記号（Ｂ，Ｈ）によって示されている。
【０１０１】
尖鋭体（１２０）が引き上げられたときには、書込時に記録層（１４）を走査するようにして、尖鋭体と情報媒体との間の相対変位が起こる。
【０１０２】
図６における部分図Ｂは、読取／書込尖鋭体（１２０）を通って流れる電流値を、時間軸に対して示すグラフである。この電流を使用することにより、記録層の物理状態を局部的に変化させて、記録層内において符号化された情報を書き込むことができることに注意されたい。
【０１０３】
記録されるべき情報の符号化を行うために、ある種のクロックパルスに関しては、これらと同期させて、記録層に電流パルスが印加され、他のクロックパルスに関しては、記録層にゼロ電流または異なる値の電流が印加される（２０〜１５０ｎＡ）。電流値は、材質や、記録層の厚さや、尖鋭体の形状、等に依存する。
【０１０４】
一例においては、電流パルスは、１というタイプの論理データに対応し、電流パルスが存在しないことは、０というタイプの論理データに対応する。
【０１０５】
図６における部分図Ｄは、記録層を概略的に示す図である。この例においては、記録層は、初期的にはアモルファスであり、図６における部分図Ｂに示すような電流パルスに応答して局所的に結晶化されている。
【０１０６】
この記録層においては、例えば、結晶領域（１４ｃ）が１という論理状態に対応し、アモルファス領域（１４ａ）が０という論理状態に対応している。
【０１０７】
［参考文献］
（１）
“Determination of sign of surface charges of ferroelectric force microscope TGS using electrostatic force microscope combined with the
voltage modulation technique”
Junji Ohgami, Yasuhiro Sugawara, Seizo Morita, Eiji Nakamura and
Toru Ozaki
Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 35 (1996) pp. 2,734-2,739, part I, No. 5A,
May 1996
（２）
“High density charge storage memory with scanning probe microscopy”
Ichiro Fujiwara, Shigeru Kojima and Jun'etsu Seto
Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 35 (1996) pp. 2,764-2,769, part I, No. 5A,
May 1996
（３）
MFM/EFM Imaging-Dimension-series SPMS
Support note 206, §206.4.4
Scanning Probe Microscope-Instruction Manual chap. 13.
Magnetic ＆ Electric Force Imaging - Digital Instruments.
（４）
MFM/EFM Imaging-Dimension-series SPMS
Support note 206, §206.4
Scanning Probe Microscope-Instruction Manual chap. 13.
Magnetic ＆ Electric Force Imaging - Digital Instruments.
（５）
欧州特許明細書第０ ８５１ ４１７号
（６）
欧州特許明細書第０ ５５１ ８１４号
（７）
欧州特許明細書第５ １５５ ５７３号
【図面の簡単な説明】
【図１】  情報の書込および読取を行うための公知システムと、関連する情報媒体の一部と、を単純化して概略的に示す図である。
【図２】  情報の書込および読取を行うための他の公知システムと、関連する情報媒体の一部と、を単純化して概略的に示す図である。
【図３】  図２の読取装置における電流／電圧特性を示すグラフである。
【図４】  本発明による読取方法において使用可能な電界検出装置と、この電界検出装置によって読取を行い得る情報媒体と、を単純化して概略的に示す図である。
【図５】  本発明による読取方法において使用可能な他の電界検出装置と、この電界検出装置による読取に適した情報媒体の変形例と、を単純化して概略的に示す図である。
【図６】  情報媒体上に符号化情報を書き込むための方法を示すためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１    情報媒体、記録媒体
１２    電極、導電層
１４    記録層
１４ａ  アモルファス領域（第１物理状態をなす領域）
１４ｃ  結晶領域（第２物理状態をなす領域）
１６    保護層
１００    電界検出装置（電界検出手段）
１０１    電界検出装置（電界検出手段）
１１９    梁
１２０    読取尖鋭体、読取／書込尖鋭体
１３６    ＡＣ電圧源（静電気力を印加するための手段）
１３７    圧電性アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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