Способ записи и воспроизведения информации

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51)5 6 11 В 9/10 ЕТЕ иаееее ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт энергетических проблем химической физики АН СССР(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,.,Ж 1675945 А 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 3 Дэнгмюра-Блоджетт. 1 ил. к игле импульсно прикладывают напряжение от - 30 до - 50 В, 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 шаговом 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)и недеструктурированного (неполимеризованного) регистрирующего слоя, соответствующих информационному коду,воспроизводят сканированием иглойвдоль дорожки записи в режиме высокочастотной модуляции расстояния между иглой и носителем при разности потенциаламежду ними - 5 В.,Цля приведения иглы вколебательное движение служит блок 8 высокочастотной модуляции. 10Туннельный ток между иглой и носителем составляет1= - ехр( - А р з)где А = ( (4 ж/й )2 е )1/г15о= 1 025 А ЭВп 1 - масса свободного электрона,р работа выхода электронов из материала регистрирующего слоя;20Я - расстояние между иглой и регистрирующим слоем;Возбуждая колебания иглы с частотой а,превышающей частоту функционированиясистемы обратной связи 6:25з=зо+ ЬБ созвт,где зо - среднее расстояни 1 э между иглой иносителем, равное 10 - 100 А; Л - амплитудаколебаний иглы 5 - 10 А;т - время; можно определить работяг выхода эл ктронов из соотношения; р = Л1/(п 1)/М учетом того, что,. 1). Указаннаявеличина работы выхода различается длядеструктурированных (полимеризованных) и недеструктурированных (неполимеризованных) участков рабочего ст 1 оя, иразличие составляет 30-40%, что обеспечивает надежное воспроизведение информации.Носитель изготавливают следующим 40образом,Подложку из полированного стекла,кварца, алюминия или другого металла, илиметалла с напыленной углеродной пленкойобрабатывают гидрофобизирующим раствором, например раствором триметилхлорсилана в толуоле. В специальной ваннена поверхность бидистиллированной водынаносят каплю раствора амфифильного вещества, содержащего углеводородную цепочку с этиленовыми и/или ацетиленовымисвязями и с полярными гидрофильной игидрофобной группах на концах молекулы,например М - 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 о . 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 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 вддль дорожки записи на средней высоте 100 А от нее, Расстояние мод лируют с частотой 10 Гц и амплитудой 10 . Измеренная разность работ выхода р 1/02 недеструктурированных и деструктурировнных участков составляет 37%, скорость воспроизведения информации 107 бит/с, размер бита 10 А, что соответствует плотности записи 10 бит/м .18 2Предложенный 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 щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности записи и времени хранения информации, а также увеличения скорости1675945 оставитель Г.Лисенковехред М.Моргентал Корректор О.Кундри Редактор В.Бугренк аказ 3006 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 воспроизведения, при записи между иглойи носителем устанавливают туннельный токсогласно выражению 1 - ехр(-Ао 3),где А - постоянная, равная 4 ж/Ь)2 в)е - масса свободного электрона;р - энергия полимеризации регистрирующего слоя;з - расстояние между иглой и регистрирующим слоем; й - постоянная планка.а при воспроизведении сканируют носитель информации в режиме высокочастотной модуляции расстояния между иглой и носителем в соответствии с выражением 3= во+ ЛЗСОЗв 1,где з - среднее расстояние между иглой иносителем з Е(10-100 А),М - ,амплитуда колебаний иглыЖ Е (5 - 10 А).