走査型非線形誘電率顕微鏡を用いた強誘電体記録に関する研究

利用扫描非线性介电常数显微镜进行铁电记录研究

基本信息

批准号：
04J03223
负责人：
平永良臣
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

従来のリニアスキャナ型SNDM強誘電体プローブメモリを用いた記録再生では,ピエゾスキャナの移動速度がデータ転送速度を制限してしまう問題が存在していた.そこで,1プローブあたりのデータ転送を高速にすることを目標として新たに回転ディスク型SNDM強誘電体プローブメモリを試作した.本装置の開発に当たってまず記録媒体を高速回転させる際に生じる記録面の大きなぶれに対し,記録再生ヘッドを高速に追随させなければならないといった課題があった.そこで,フィードフォワード制御を導入した独自のヘッド高さ制御手法を開発し,プローブの接触圧の変動を従来法に比べて3分の1以下に低減させた.一方,本装置では広い範囲にわたってデータの記録再生を行なうため,記録媒体は大面積かつ均一な厚さを有したものでなければならない.そこで,記録媒体の薄片化に使用するドライエッチング装置の改造を行い,新たに試料台に二軸自動ステージ搭載して,加工後の結晶の厚さが均一となるように結晶上の各点のイオンビーム照射時間を調節することができる仕様とした.この装置を用いて記録面サイズ:14x14mm^2のLiTaO_3単結晶記録媒体の加工を行い,エッチング前は平均152.1nmであった試料厚をエッチングによって48.5nmまで薄くした.また,標準偏差で評価した厚さのばらつきについては,エッチング前は28.8nmであったのに対し,エッチング後には3.1nmまで減少させた.続いて,回転ディスク型SNDM強誘電体プローブメモリおよび大面積LiTaO_3単結晶記録媒体を用いて,データ転送速度試験を行い,現状200kbpsの書き込みが行えることを明らかにした.

在使用常规的线性扫描仪类型SNDM铁电探针内存进行录制和播放时，存在一个问题，即压电扫描仪的运动速度限制了数据传输速度。因此，我们创建了一个新的旋转磁盘类型SNDM铁电探针存储器，其目标是更快地进行数据传输。在开发此设备时，存在一个问题，即在高速旋转记录介质时，录音头和播放头必须快速跟踪记录表面的大模糊。因此，我们开发了一种独特的头高控制方法，该方法引入了前馈控制，与传统方法相比，探针接触压力的波动降低到三分之一。另一方面，在此设备中，由于在较宽范围内记录数据并复制数据，因此记录介质必须具有较大的面积和均匀的厚度。因此，我们写了一份报告。修改了用于稀释记录介质的干蚀刻装置，并在晶体上的每个点上新安装在样品阶段上的离子束辐照时间，从而使离子束照射时间在晶体上的每个点上进行调节，以使晶体的厚度在加工后的晶体厚度是均匀的。使用此设备，处理了具有记录表面大小为14x14mm^2的Litao_3单晶记录介质，并且通过蚀刻将样品厚度平均降低至48.5nm。此外，蚀刻前通过标准偏差评估的厚度变化为28.8nm，但在蚀刻后减少至3.1nm。接下来，使用旋转磁盘类型的SNDM铁电探针内存和大面积Litao_3单晶记录介质进行数据传输速度测试，并发现目前可以在200kbps上进行写作。