(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を高密度に記録し、かつ、この情報を再生するために、電子ビームを媒体に対して遠隔的に走査させながら照射し、情報の記録及び消去を行うとともに、このように記録された情報に対して電子ビームを走査させながら照射して、媒体からの散乱光、又は記録層を通じて流れる電流値を検出することにより情報の記録を再生する情報記録方法であって、
電子吸収により相変化が生起される情報記録層を有する媒体を調製する段階と、
前記情報記録層から所定距離離れた位置において、記録すべき情報に基づいて、電子発生源により電子を発生させる段階と、
前記電子の進路上に磁場を形成して、前記電子にサイクロトロン運動を行わせる段階と、
前記サイクロトロン運動を行わせた電子を前記情報記録層に入射させ、情報記録層の電子吸収による局部的な溶融、及び冷却により情報記録を行う段階と、を含み、
前記電子発生源と情報記録層との間の距離は、前記電子発生源から放出された電子が、サイクロン運動を行う際の１回転の距離、又はその１回転の距離の整数倍に調節されることを特徴とする電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録方法。
【請求項２】
前記電子発生源は、電子を放出するマイクロチップと、このマイクロチップと前記情報記録層との間に介在するゲート電極と、を含む電界放出手段として構成されることを特徴とする請求項１に記載の電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録方法。
【請求項３】
前記媒体に導電性基板を設けて、この導電性基板に最も高い基板電圧を印加し、前記ゲート電極には前記基板電圧よりも低いゲート電圧を印加することを特徴とする請求項２に記載の電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録方法。
【請求項４】
前記電子の進路上の磁場は、前記情報記録層に対して垂直方向に形成されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録方法。
【請求項５】
前記媒体の電子ビーム衝突部分の近傍に電子検出器を設け、この電子検出器からの信号を再生信号として用いることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録方法。
【請求項６】
前記媒体の基板と前記ゲート電極との間の電流値の変化により、前記媒体に記録された情報を再生することを特徴とする請求項３に記載の電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録方法。
【請求項７】
情報を高密度に記録し、かつ、この情報を再生するために、電子ビームを媒体に対して遠隔的に走査させながら照射し、情報の記録及び消去を行うとともに、このように記録された情報に対して電子ビームを走査させながら照射して、媒体からの散乱光、又は記録層を通じて流れる電流値を検出することにより情報の記録を再生する情報記録装置であって、電子吸収により相変化が生起された情報記録層を有する媒体と、前記情報記録層から所定距離離れた位置に設けられ、前記情報記録層に記録すべき情報に基づいて電子を放出する電子発生源と、前記電子発生源と前記媒体との間の電子の進路上に、前記電子にサイクロトロン運動を行わせるための磁場を形成する磁場発生源と、を含み、
さらに、前記電子発生源は、
電界により電子を放出するマイクロチップと、
このマイクロチップからの電子放出を制御するゲート電極と、を含むことを特徴とする電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録装置。
【請求項８】
前記電子発生源と前記情報記録層との間の距離は、前記電子発生源から放出された電子が、サイクロトロン運動を行う際の１回転の距離、又はその１回転の距離の整数倍に調節されることを特徴とする請求項７に記載の電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録装置。
【請求項９】
前記ゲート電極と前記マイクロチップとの間の距離、及び、前記ゲート電極と前記媒体との間の距離の両方、又はいずれか一方は、調節可能であることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録装置。
【請求項１０】
前記磁場発生源は、前記情報記録層に対して垂直方向に磁場を形成することを特徴とする請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録装置。
【請求項１１】
前記電子発生源と前記媒体との間に、前記媒体から放出された散乱電子、又は２次電子を検出する電子検出器が、さらに設けられることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録装置。
【請求項１２】
前記電子ビームが衝突する媒体と前記ゲート電極との間に電流値を検出する電流計が、さらに設けられることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録装置。
【請求項１３】
情報を高密度に記録し、かつ、この情報を再生するために、電子ビームを媒体に対して遠隔的に走査させながら照射し、情報の記録及び消去を行うとともに、このように記録された情報に対して電子ビームを走査させながら照射して、媒体からの散乱光、又は記録層を通じて流れる電流値を検出することにより情報の記録を再生する情報記録装置に用いられる媒体であって、
電子吸収により相変化が生起される情報記録層と、この情報記録層を支持する導電性基板と、を含み、
前記情報記録層は、前記基板上に形成されたグルーブを備える誘電体層と、前記誘電体層のグルーブ内に充填されている相変化物質と、を含むことを特徴とする電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録装置用媒体。
【請求項１４】
情報を高密度に記録し、かつ、この情報を再生するために、電子ビームを媒体に対して遠隔的に走査させながら照射し、情報の記録及び消去を行うとともに、このように記録された情報に対して電子ビームを走査させながら照射して、媒体からの散乱光、又は記録層を通じて流れる電流値を検出することにより情報の記録を再生する情報記録装置に用いられる媒体であって、
電子吸収により相変化が生起される情報記録層と、この情報記録層を支持する導電性基板と、を含み、
前記情報記録層は、前記基板の全面に形成された相変化物質層と、前記相変化物質層上に所定距離離れて形成されたチャネルを備える絶縁層と、を含むことを特徴とする電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録装置用媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、相変化物質に対して電子ビームを走査させながら照射し、情報を記録する方法、及びこれを利用した情報記憶装置、並びにこれに用いられる情報記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレーザビームを用いて情報の記録及び再生を行うコンパクトディスク（ＣＤ）やデジタル多機能ディスク（ＤＶＤ）等は、単位面積当りの情報記録密度がレーザビームの波長に依存するため、この情報記録密度を高めるにはおのずから限界があった。
【０００３】
さらに、比較的高い記録密度を有する垂直磁気記録方式の情報記憶装置の場合においても、単位面積当りの情報記録密度は、その記録媒体に近接して情報の記録を行ったり、あるいはその情報の再生を行ったりする際に用いられるプローブの大きさに依存するため、その記録密度を高めるにはやはり限界があった。
【０００４】
このような記録密度の向上の限界を克服するために、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）や走査型探針顕微鏡（ＳＰＭ）のように、媒体に近接又は接触させるチップを用いて情報の記録及び再生を行う方法が提案されている。しかし、前記チップの摩耗やチップの振動によって情報の記録時や再生時にエラーが発生し易いという問題があり、これに加えて情報の記録及び再生速度が遅いという問題もある。
【０００５】
また、電子ビームを利用した走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）の方式を利用すれば、情報の記録密度が極大化させることが可能になるとはいえ、装置が大規模化するがゆえに、これらの方式を比較的コンパクトな情報記録装置に応用することは困難であるというのが現状である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記問題点を解決するために、本発明の第１の目的は、電子ビーム及び相変化物質を利用した新しい概念の高密度情報記録方法と、これを用いた情報記憶装置、及びこれに用いられる情報記録媒体を提供することにある。
【０００７】
また、前記課題を解決するための本発明の第２の目的は、高い記録密度を有するとともに、小型化が可能な情報記録方法と、これを利用した情報記憶装置及びこれに用いられる情報記録媒体を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための本発明に係る電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録方法は、情報を高密度に記録し、かつこの情報を再生するために、電子ビームを媒体に対して遠隔的に走査させながら照射し、情報の記録及び消去を行うとともに、このように記録された情報に対して電子ビームを走査させながら照射して、媒体からの散乱光、又は記録層を通じて流れる電流値を検出することにより情報の記録を再生する情報記録方法であり、電子吸収により相変化が生起される情報記録層を有する媒体を調製する段階と、前記情報記録層から所定距離離れた位置において、記録すべき情報に基づいて電子発生源により電子を発生させる段階と、前記電子の進路上に磁場を形成して、前記電子にサイクロトロン運動を行わせる段階と、前記サイクロトロン運動を行わせた電子を前記情報記録層に入射させ、情報記録層の電子吸収による局部的な溶融及び冷却により情報記録を行う段階とを含み、前記電子発生源と情報記録層との間の距離は、前記電子発生源から放出された電子が、サイクロン運動を行う際の１回転の距離、又はその１回転の距離の整数倍に調節されることを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
また、前記情報記録方法において、電子発生源は、電子を放出するマイクロチップと、このマイクロチップと情報記録層との間に介在するゲート電極とを含む電界放出手段として構成される（請求項２）。
【００１０】
また、前記情報記録方法において、媒体に導電性基板を設けて、この導電性基板に最も高い基板電圧を印加し、ゲート電極には、基板電圧よりも低いゲート電圧を印加することができる（請求項３）。さらに、前記情報記録方法において、電子の進路上の磁場は、情報記録層に対して垂直方向に形成され、磁場は前記電子放出源及び前記媒体の両側に位置する直流磁場形成手段により形成することができる（請求項４）。
【００１１】
また、前記情報記録方法において、媒体の電子ビーム衝突部分の近傍に電子検出器を設け、この電子検出器からの信号を再生信号として用いることができる（請求項５）。
【００１２】
そして、前記情報記録方法において、媒体の基板とゲート電極との間の電流値の変化により前記媒体に記録された情報を再生することができる（請求項６）。
【００１３】
また、前記目的を達成するための本発明に係る電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録装置は、情報を高密度に記録し、かつこの情報を再生するために、電子ビームを媒体に対して遠隔的に走査させながら照射し、情報の記録及び消去を行うとともに、このように記録された情報に対して電子ビームを走査させながら照射して、媒体からの散乱光、又は記録層を通じて流れる電流値を検出することにより情報の記録を再生する情報記録装置であり、電子吸収により相変化が生起される情報記録層を有する媒体と、前記情報記録層から所定距離離れた位置に設けられて前記情報記録層に記録すべき情報に基づいて電子を放出する電子発生源と、前記電子発生源と前記媒体との間の電子の進路上に、前記電子にサイクロトロン運動を行わせるための磁場を形成する磁場発生源とを含み、さらに、前記電子発生源は、電界により電子を放出するマイクロチップと、このマイクロチップからの電子放出を制御するゲート電極と、を含むことを特徴とする（請求項７）。
【００１４】
前記情報記録装置において、電子発生源と前記情報記録層との間の距離は、電子発生源から放出された電子が、サイクロトロン運動を行う際の１回転の距離、又はその１回転の距離の整数倍に調節される（請求項８）。
【００１６】
また、前記情報記録装置において、ゲート電極とマイクロチップとの間の距離、及び、ゲート電極と媒体との間の距離の両方、又はいずれか一方は調節可能である（請求項９）。
【００１７】
さらに、前記情報記録装置において、磁場発生源は情報記録層に対して垂直方向に磁場を形成し、この磁場は電子放出源及び媒体の両側に位置する直流磁場形成手段により形成することができる（請求項１０）。また、前記電子発生源と前記媒体との間に、前記媒体から放出された散乱電子、又は２次電子を検出する電子検出器が、さらに設けられてもよい（請求項１１）。
【００１８】
また、前記情報記録装置において、電子ビームが衝突する媒体とゲート電極との間に電流値を検出する電流計をさらに設けてもよい（請求項１２）。
【００１９】
また、前記目的を達成するための本発明に係る電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録装置用媒体は、情報を高密度に記録し、かつこの情報を再生するために、電子ビームを媒体に対して遠隔的に走査させながら照射し、情報の記録及び消去を行うとともに、このように記録された情報に対して電子ビームを走査させながら照射して、媒体からの散乱光、又は記録層を通じて流れる電流値を検出することにより情報の記録を再生する情報記録装置に用いられる媒体であり、電子吸収により相変化が生起される情報記録層と、この情報記録層を支持する導電性基板とを含み、前記情報記録層は、前記基板上に形成されたグルーブを備える誘電体層と、前記誘電体層のグルーブ内に充填されている相変化物質と、を含むことを特徴とする（請求項１３）。
【００２１】
また、前記目的を達成するための本発明に係る電子放出及び相変化物質を利用した高密度情報記録装置用媒体は、情報を高密度に記録し、かつこの情報を再生するために、電子ビームを媒体に対して遠隔的に走査させながら照射し、情報の記録及び消去を行うとともに、このように記録された情報に対して電子ビームを走査させながら照射して、媒体からの散乱光、又は記録層を通じて流れる電流値を検出することにより情報の記録を再生する情報記録装置に用いられる媒体であり、電子吸収により相変化が生起される情報記録層と、この情報記録層を支持する導電性基板とを含み、前記情報記録装置用媒体において、情報記録層は、基板の全面に形成された相変化物質層と、相変化物質層上に所定距離離れて形成されたチャネルを備える絶縁層とを含むことができる（請求項１４）。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき本発明の望ましい実施の形態を詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、本発明は、ＧｅＴｅＳｂ等の相変化物質より構成される情報記録領域を有する情報記録層２２と、この情報記録層２２を支持する基板２１とを含む媒体２０の上方に、ゲート電極１２及びマイクロチップ１１を含む電子発生源１０が配置されている。
【００２４】
また、図２に示すように、マイクロチップ１１は、導電性カンチレバー１１ａの先端部に固定されており、磁場発生源３０によって垂直磁界Ｂが形成されている。一方、電子発生源１０及び媒体２０の上下には、磁場発生源３０を構成する上部磁場発生源３１、及び下部磁場発生源３２が各々配置されている。
【００２５】
マイクロチップ１１、及びこの下部のゲート電極１２は、基本的に電界放出構造を応用したものである。電界により電子を放出する電子発生源、すなわちマイクロチップ１１の下部に配置されるゲート電極１２は、電子が通過するゲートホール１２ａを有する。また、ゲート電極１２の下部には、情報記録層２２から、電子衝突によって発せられた散乱電子又は２次電子を検出するための電子検出器６０、６０ａが配置されている。このようなゲート電極１２は、マイクロチップ１１による電子の放出を制御すると同時に、このように放出された電子で構成される電子ビームを、ゲートホール１２ａの近傍、実質的にはゲートホール１２ａの下部近くに近づける。
【００２６】
マイクロチップ１１は、駆動回路により負の電圧にバイアスされており、ゲート電極１２には所定の正電圧が印加される。また、媒体２０の基板２１は、誘電体で構成され、ここには前記ゲート電圧よりも高い正の基板電圧が印加される。前記ゲート電圧及び基板電圧は、前記駆動回路によって適宜変えることができ、マイクロチップ１１からの電子放出、及び媒体２０の情報記録層２２に対する電子の衝突を制御することができる。このような電圧を印加することができる構造は、当該分野で従来公知の３極構造の電界放出構造に基づくものであり、ここではその詳細な説明を省略する。
【００２７】
磁場発生源３０の上部磁場発生源３１及び下部磁場発生源３２は、永久磁石又は電磁石で構成され、前記媒体を垂直に通過する磁束を形成する。このような磁束とゲート電極１２と媒体２０との間の電場により、ゲートホール１２ａを通過した電子ビーム５０がサイクロトン運動を行うようになる。すなわち、マイクロチップ１１から放出されてからゲート電極１２を通過した電子は、磁場及びこれと平行する電場により回転しながら情報記録層２２に向って進行する。
【００２８】
このように、電子のサイクロトロン運動により、電子が比較的高い運動エネルギーを有して情報記録層２２に衝突して吸収されれば、この情報記録層２２が局部的に溶融された後、冷却される。その結果、情報記録層２２に局部的な非晶質化部分２２ａが形成される。この非晶質化部分、すなわちデータバンド２２ａは、本発明の一実施形態に基づいて後述する相変化物質が充填されている情報記録層の微小孔隙又はグルーブ内に形成される。
【００２９】
本発明は、前記した電子のサイクロトロン運動により、電子に比較的高い運動エネルギーを付与して情報記録層に衝突させ、非晶質部分／結晶質部分のデータドットを形成することにより、情報の記録を行うことができる。このとき、前記情報記録層への電子の衝突によって形成されるデータドットの大きさは、情報記録密度の高さと反比例する。すなわち、データドットが大きければ記録密度が低く、データドットが小さければ記録密度が高い。
【００３０】
ここで、本発明の望ましい１実施形態によれば、図１及び図２示すようなゲート電極１２と情報記録層２２との間の距離を適切に調節することにより、データドットを、いわゆる原子サイズで量子ドット化することができる。このために、ゲート電極１２と情報記録層２２との間の距離は、渦巻き状に回転しながら進行する電子が、マイクロチップ１１から放出されて１回転した後に情報記録層２２に到達する程度の距離に調節され、必要に応じて、この１回転の距離の整数倍の距離に調節してもよい。
【００３１】
図３は、本発明の実施形態による媒体の概略的断面図である。図３に示すように、本発明の１実施形態による媒体２０は、導電性基板２１の全面に相変化物質層２２が形成されて構成され、この相変化物質層２２の上にはストリップ状の誘電物質層２２ａが一定間隔をおいて形成されている。
ここで、誘電物質層２２ａが形成されていない部分は、電子によって情報の記録が行われるグルーブである。
【００３２】
前記した通り、マイクロチップ１１（図１又は図２参照）から放出される電子は、ゲート電極１２と基板２１との間の電場、及びこの電場に平行して形成された磁場によってサイクロトロン運動を行う。このとき、マイクロチップ１１と基板２１との間の距離内で電子の１回転の距離内に磁場を形成すれば、電子はビームの広がりとは無関係に生じる地点と１対１で対応する点に集まる。このとき、電子の運動エネルギーに応じて、電子は相変化物質より構成される情報記録層２２を貫通しながら熱を発生させ、この熱によって、この電子が吸収された部位の相の状態が変化する。
【００３３】
この電子の運動エネルギーは、ゲート電極１２と基板２１との間の電圧により調節することができるが、この電圧、及びゲート電極１２と情報記録層２２の表面との間の距離によって、電子が通過する経路上の磁場の大きさが決定される。このため、本発明にあっては、ゲート電極１２と情報記録層２２との間の距離は一定に保持し、電場及び磁場の変化により情報記録層２２に対する情報記録を制御することが望ましい。
【００３４】
以上説明した構造において、マイクロチップ１１及びこの下部のゲート電極１２は、互いの相対的位置が固定された状態であり、情報記録層２２に対しては位置が移動可能に配置される。このような構造は、通常の垂直磁気記録方式又は磁気記録方式に応用することができる。
【００３５】
以下、本発明に係る情報の記録及び再生原理について説明する。
図４は、書込み磁界Ｂｗが印加された状態での情報の書込み（書込み「０」）中に、非晶質化部分が形成される原理を説明する図であり、図５は、消去磁界Ｂｅが印加された状態での情報の書込み（書込み「１」）中に（厳密には、消去中に）、結晶質化部分が形成される原理を説明する図である。
【００３６】
情報記録層２２を構成する相変化物質は、入射する電子の運動エネルギーによってその相の状態が決定される。したがって、図４に示すように、上部磁場発生源３１及び下部磁場発生源３２により、最も高い書込み電圧Ｖｗを印加すれば、情報記録層２２の表面に到達するときの電子の運動エネルギーはｅＶｗとなる。このとき、ｅは１．６×１０-19クーロンである。したがって、ｅＶｗのエネルギーによって相変化物質が充分に溶解できるように書込み電圧Ｖｗを設定する。そして、このように溶解された部位は、瞬時に冷却されて非晶質状態となる。このような過程が非晶質化によって情報を記録する過程である。
【００３７】
前記のように記録された情報を消去するには、図５に示すように、記録電圧Ｖｗよりも低い消去電圧Ｖｅを印加する。このとき、消去電圧Ｖｅは、電子が情報記録層２２の表面に衝突して吸収された後に、情報記録層２２を結晶化させる熱を生じさせる程度の電圧値に設定される。
【００３８】
図６は、垂直の読取り磁界Ｂｒが印加された状態での情報の読取り（読取り「０」）中に、非晶質部位の読取を行う原理を説明する図であり、図７は、読取り磁界Ｂｒが印加された状態での情報の読取り（読取り「１」）中に、結晶化部分の読取りを行う原理を説明する図である。
【００３９】
情報記録層２２の非晶質化部分及び結晶質化部分から情報の読取りを行うために、図６及び図７に示すように、最も低い読取り電圧Ｖｒを印加する。このとき、読取り電圧Ｖｒは、ｅＶｒの運動エネルギーによって情報記録層２２に相変化が全く生じない程度の低い電圧値に設定する。前記ｅＶｒの運動エネルギーを有して情報記録層２２の基板に衝突した電子は散乱するとともに、この部分に吸収されて２次電子を発生させる。
【００４０】
このとき、前記電子の散乱の度合いは、電子が情報記録層２２の基板に衝突して吸収された部分の相の状態に応じて異なる。すなわち、電子が情報記録層２２の基板に衝突して吸収された部分の相の状態が、図６に示すような非晶質化部分では電子の散乱の度合いが極めて大きくなり、図７に示すような結晶化部分では電子の散乱の度合いがさほど大きくならない。したがって、このような電子の散乱の度合いに基づき、電子の散乱領域の近傍に備えられる電子検出器を用いて、電子が衝突した部位の相の状態を検出することが可能となる。
【００４１】
図８は、前記の図６及び図７で説明した情報の読取り方法とは異なり、電流値の変化によって情報の読取りを行う原理を説明する図面である。
この情報の読取り方法では、入射電子によりゲート電極１２と媒体２０との間のビーム電流値の変化を検出し、これを情報として用いる。
【００４２】
すなわち、媒体２０の導電性基板２１とゲート電極１２との間の電子経路上に電流値を検出できる電流計７０又はセンサーを設ける。したがって、読取り電圧ＶｒによりｅＶｒのエネルギーを有する電子ビームを情報記録層２２に入射させれば、結晶質化部分及び非晶質化部分により媒体２０とゲート電極１２との間の電流値が変化する。このとき、電流値及び電流値の差が小さいので、電流計７０に電流値を増幅させる電流増幅装置を別途設けることが望ましい。
【００４３】
情報記録層を単一層で形成する場合、電子ビームが衝突する部分に正確に追跡するために、図３に示す媒体のように、絶縁層（誘電体層）で、情報を記録すべき領域を区画して、限定された大きさのグルーブ内に、実際に情報が記録されるべき部位を形成したり、あるいは、絶縁層で、情報の記録に必要とされる部位のみを露出させたりすることが望ましい。このような情報記録層の態様はプレフォーマットと呼ばれる。
【００４４】
以下、図９（Ａ）から図９（Ｅ）を参照しながら、本発明の１実施形態である図３の如き媒体の製作方法について説明する。
まず、図９（Ａ）に示すように、与えられた導電性基板２１の上面に相変化物質像２２を形成する。
【００４５】
つぎに、図９（Ｂ）に示すように、相変化物質層２２の上に絶縁層２２ａを形成し、その上にポリマー層８０を形成する。
続いて、図９（Ｃ）に示すように、所定間隔をおいて突出部が形成されたスタンプ９０を利用して打ち抜きを行い、前記絶縁層２２ａに情報の記録を行うためのグルーブを形成する。
【００４６】
引き続き、図９（Ｄ）に示すように、エッチングを行えば、ポリマー層８０の薄い部分が先にエッチングされつつポリマー層８０の下部に絶縁層２２ａもエッチングされて、グルーブの底面に相変化物質２２が露出される。
つぎに、図９（Ｅ）に示すように、絶縁層２２ａの上に残留するポリマー層８０を取り除く。
【００４７】
図１０（Ａ）から図１０（Ｃ）は、図３に示す媒体を記録媒体として使用する本発明の情報記憶装置において、電子ビームの衝突位置によるトラッキングエラーの類型を示した図である。図１０（Ａ）は、電子ビームがグルーブの中央に正確に照射されたときの様子を示す図である。電子ビームが正確にグルーブの中央の底面に照射されることにより、全ての方向に２次電子の発生又は電子の散乱が均一に生じ、その上方の２つの電子検出器により所定範囲内で同量の電子が検出される。この場合には、トラッキングエラーがないため、電子発生源のトラッキング補正が不要である。
【００４８】
図１０（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ、電子ビームがグルーブの中央から外れた位置に照射されたときの様子を示したものである。この場合には、電子ビームがグルーブの底面の一側又はその上部の絶縁層に照射されることにより、一方向に偏って２次電子の発生又は電子の散乱が比較的大きく生じ、その上方にある２つの電子検出器のうちのいずれか１つから、他の１つよりも多量の電子が検出される。この場合には、トラッキングエラーが存在するため、図１０（Ａ）に示すような状態となるように電子発生源のトラッキング補正を行う必要がある。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明した通りに構成される本発明によれば以下の効果を奏する。すなわち、本発明によれば、電子ビームを情報記録層に非接触で衝突させて非破壊で情報の書込み及び読取りを行うので、従来の原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）の方式のようにマイクロチップが摩耗する問題を解決することができ、しかも情報の記録速度を極めて速くすることができる。
【００５０】
さらに、本発明では、電子ビームをサイクロトロン運動により情報記録層に衝突させるので、電子発生源と情報記録層との間の距離を適切に調節することにより、電子ビームが到達する領域を極めて小さくすることができ、その結果として、情報記録密度を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の情報記録方法及び装置を説明するための図面であって、本発明に係る情報記録及び再生装置の基本的な構造を模式的に示す図である。
【図２】本発明に係る情報記録装置の構成を模式的に示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態による媒体の模式的な断面図である。
【図４】情報の書込み中に、非晶質化部分が形成される原理を説明する図である。
【図５】情報の書込み中に、結晶質化部分が形成される原理を説明する図である。
【図６】情報の読取り中に、非晶質化部分の読取りを行う原理を説明する図である。
【図７】情報の読取り中に、結晶質化部分の読取りを行う原理を説明する図である。
【図８】図６及び図７に示す読取り方法とは異なり、電流値の変化により情報の読取りを行う原理を説明する図である。
【図９】図３に示す媒体のプレフォーマットの工程を示す図である。
【図１０】図３に示す媒体を記録媒体として使用する本発明の情報記憶装置において、電子ビームの衝突位置によるトラッキングエラーの類型を示す図である。
【符号の説明】
１０    電子発生源
１１    マイクロチップ
１２    ゲート電極
１２ａ  ゲートホール
２０    媒体
２１    基板
２２    情報記録層
２２ａ  非晶質化部分
３０    磁場発生源
３１    上部磁場発生源
３２    下部磁場発生源
５０    電子ビーム
６０、６０ａ  電子検出器
７０    電流計
８０    ポリマー層
９０    スタンプ
【図１】
0004104943.tif 000002
【図２】
0004104943.tif 000003
【図３】
0004104943.tif 000004
【図４】
0004104943.tif 000005
【図５】
0004104943.tif 000006
【図６】
0004104943.tif 000007
【図７】
0004104943.tif 000008
【図８】
0004104943.tif 000009
【図９】
0004104943.tif 000010
【図１０】
0004104943.tif 000011