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マイクロ・ナノマシニング技術を用いた高密度記録デバイス

研究課題

研究課題/領域番号 12555015
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 応用物理学一般
研究機関東北大学

研究代表者

小野 崇人  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (90282095)

研究分担者 阿部 宗光  アルプス電気(株), 研究所, 研究員
江刺 正喜  東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (20108468)
田中 秀治  東北大学, 大学院・工学研究科, 講師 (00312611)
柳 永勳  東北大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90312610)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
2001年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
2000年度: 7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
キーワード高密度記録 / マイクロマシニング / 走査型プローブ / 高感度センサー / 近接場光学顕微鏡 / 走査型プローブ顕微鏡 / 微小振動子 / ナノマシニング / 高感度センシング
研究概要

マイクロマシニング技術は、様々な微小電気機械システムの開発に役立ち、幅広い分野で用いられている。これまでの研究により従来マイクロのスケールであったマイクロマシンの寸法を更に小さくしたナノスケールのメカニックスを利用すれば、従来の微小電気機械システムの性能を更に向上させることができることが分かった。センサーを更に小型化した高感度・高速応答の微小電気機械システムを利用し、高密度記録デバイスを作製・評価するのが本研究の目的である。また、実現に必要な様々な基本要素を開発する。
通常用いられている光磁気装置では、レーザー光により記録磁気媒体を加熱し、かつ電磁コイルにより磁性媒体の磁化方向を変化させる。記録・消去は、磁化膜の温度がレーザー光によって加熱された部分のみ起こる。レーザー光を用いた場合は、光の回折限界によって決まるスポットサイズにより、記録密度が決まってしまう。本研究では、走査型プローブ顕微鏡などで利用されるマイクロプローブを複数並べた"マルチプローブ"を試作した。数十nmサイズのナノヒーターの高速・熱応答性に着目し、このマルチプローブではナノヒーターをマイクロプローブへ集積化し高速の書き込み、読み出しを可能とした。また、複数のプローブを同時に動作させるため、ICと個々のプローブを直接、金属配線で結ぶ、配線技術も開発した。
ナノスケールのサイズを持つマイクロプローブを用い、記録媒体の微小部分を加熱しその磁化を反転させる、あるいは相変化を起こさせる。この目的に必要なナノサイズの抵抗配線を内蔵するプローブアレイを作製した。加熱は抵抗部分に電流を流して行う構造とする。プローブ先端に異種金属の接合を形成しているため、温度の計測も可能になった。記録方式を誘電体記録および相変化型で比較検討した。また熱記録・読み出しに最適な記録媒体およびその構造について検討した。テストデバイスを作製し、記録・読み出しの基礎実験を行った。プローブを複数個並べて、アライメント(トラッキング)動作の必要ない構造を作製した。また、高感度に記録ビットを計測するための、高速・高感度の振動子を設計・製作し,評価した.以上、マルチプローブによる高密度記録装置を試作し、将来の1Tbis/inch2の書き込みを実現できる見通しを得た。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] D.W.Lee, Takahito Ono, Masayoshi Esashi: "Fabrication of thermal microprobes with a sub-100nm metal-to-metal junction"Nanotechnology. 13. 29-32 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ono, X.Li, D.W.Lee, H.Miyashita, M.Esashi: "Nanometric Sensing and Processing with Micromachined Functional Probe"International Conference on Solid-State Sensors and Actuators. 11. 1062-1068 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Dong Weon Lee, Takahito Ono, Masasyoshi Esashi: "Recording on PZT and AgLnSbTe thin films for probe-based data storage"Proceedings of IEEE Workshop on Micro Electro Mechanical Systems. 15. 685-688 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.Minh, T.Ono, S.Tanaka, K.Goto, M.Esashi: "Near-field recording with high optical throughput aperture array"Sensors and Actuators A. 95. 168-174 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小野崇人, ファンミンゴ, 江刺正喜: "高密度記録のためのマイクロマシン・プローブの試作"O plus E. 24・1. 72-77 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小野崇人, ファンミンゴ, 李東原, 江刺正喜: "高密度記録を目指すマルチプローブ"レーザー研究. 29・8. 516-521 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.N.Minh, T.Ono, M.Esashi: "Fabrication of silicon microprobes for optical near-field applications"CRC Press. 165 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. W. Lee, Takahito Ono, Masayoshi Esashi: "Fabrication of thermal microprobes with a sub-100nm metal-to-metal junction"Nanotechnology. 13. 29-32 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ono, X. Li, D.W. Lee, H. Miyashita, M. Esashi: "Nanometric Sensing and Processing with Micromachind Functional Probe"International Conference on Solid-State Sensors and Actuators. 11. 1062-1068 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Dong Weon Lee, Takahitb Ono, Masasyoshi Esashi: "Recording on PZT and AgLnSbTe thin films for probe-based data storage"Proceedings of IEEE workshop on Micro Electro Mechanical Systems. 15. 685-688 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P, Minh, T. Ono, S. Tanaka, K.Goto and M. Esashi: "Near-field recording with high optical throughput aperture array"Sensors and Actuators A. 95. 168-174 (2002)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ono, P.M. Minh, M. Esashi: "Fabrication of Micromachined Probe for High-Density Data-Storage"O plus E. 24. 72-77 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Ono, P.M. Minh, DW. Lee, Masayoshi Esashi: "Micromachined multi-probe aimed for high-density data-storage"Laser review. 29. 516-521 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] P.M. Minh, T. Ono, Masayoshi Esashi: "Fabrication of silicon microprobe for optical near-field applications"CRC press. 165 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D.W.Lee, Takahito Ono, Masayoshi Esashi: "Fabrication of thermal microprobes with a sub-100nm metal-to-metal junction"Nanotechnology. 13. 29-32 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ono, X.Li, D.W.Lee, H.Miyashita, M.Esashi: "Nanometric Sensing and Processing with Micromachined Functional Probe"International Conference on Solid-State Sensors and Actuators. 11. 1062-1068 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Dong Weon Lee, Takahito Ono, Masasyoshi Esashi: "Recording on PZT and AgLnSbTe thin films for probe-based data storage"Proceedings of IEEE workshop on Micro Electro Mechanical Systems. 15. 685-688 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] P, Minh, T.Ono, S.Tanaka, K.Goto, M.Esashi: "Near-field recording with high optical throughput aperture array"Sensors and Actuators A. 95. 168-174 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 小野崇人, ファンミンゴ, 江刺正喜: "高密度記録のためのマイクロマシン・プローブの試作"O plus E. 24・1. 72-77 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 小野崇人, ファンミンゴ, 李東原, 江刺正喜: "高密度記録を目指すマルチプローブ"レーザー研究. 29・8. 516-521 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] P.N.Minh, T.Ono, M.Esashi: "Fabrication of silicon microprobes for optical near-field applications"CRC Press. 165 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] D.W.Lee,Takahito Ono and Masayoshi Esashi: "Cantilever with integrated resonator for application of scanning probe microscope"Sensors and Actuators. 82. 11-16 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Jinling Yang,Takahito Ono and Masayoshi Esashi: "Surface effects and high quality factors in ultrathin single-crystal silicon cantilevers"Applied Physics Letters. 77. 3860-3862 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Don-weon Lee,Takahito Ono and Masayoshi Esashi: "High Speed Imaging by Electro-Magnetically Actuated Probe with Dual Spring"Journal of Microelectromecanical Systems. 9・4(発表予定). (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Dong-Weon Lee,Takahito Ono,Masayoshi Esashi: "Magnetically actuated cantilever with small resonator for scanning probe microscopy"電気学会E部門誌. (発表予定). (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Jinling Yang,Takahito Ono,Masayoshi Esashi: "DOMINATED ENERGY DISSIPATION IN ULTRATHIN SINGLE CRYSTAL SILICON CANTILEVER : SURFACE LOSS"Proceedings of IEEE workshop on Micro Electro Mechanical Systems. 13. 235-240 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] D.W.Lee,Takahito Ono,Takashi Abe,and Masayoshi Esashi: "Fabrication of Microprobe array with Sub-100nm Nano-Heater for Nanometric thermal imaging and Data storage"Proceedings of IEEE workshop on Micro Electro Mechanical Systems. 14. 204-207 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 小野崇人: "ナノマシニングによる高感度センシングデバイス"Interlab. 20. 34-36 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 小野崇人,江刺正喜: "ナノエンジニアリングを目指すマイクロプローブ"溶接学会誌. 69. 12-14 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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