DE69125669T2

DE69125669T2 - Vorrichtung und Verfahren zur Informationsverarbeitung

Info

Publication number: DE69125669T2
Application number: DE69125669T
Authority: DE
Inventors: Ken Ohta-Ku Tokyo Eguchi; Yuji Kasanuki; Hisaaki Ohta-Ku Tokyo Kawade; Hideyuki Ohta-Ku Tokyo Kawagishi; Etsuro Kishi; Hiroshi Ohta-Ku Tokyo Matsuda; Toshihiko Ohta-Ku Tokyo Takeda; Kiyoshi Ohta-Ku Tokyo Takimoto; Yoshihiro Yanagisawa
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1990-09-05
Filing date: 1991-08-29
Publication date: 1997-08-07
Anticipated expiration: 2011-08-30
Also published as: US5448421A; EP0474433A1; JPH04271036A; JP2961452B2; EP0474433B1; DE69125669D1; CA2050120C; CA2050120A1; US5278704A; ATE151906T1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein lnformationsverarbeitungsgerät mit einem Aufzeichnungsmedium.
In den letzten Jahren bildeten Speichermaterialien den Mittelpunkt der die Elektronikindustrie beschäftigenden Produkte, wie beispielsweise Computer und ihre zugehörigen Instrumente, Videodiscs, digitale Audiodiscs u.ä.m. Außerdem wird die Entwicklung solcher Materialien aktiv vorangetrieben. Die für Speichermaterialien geforderte Leistung mag je nach Anwendung verschieden sein, dürfte aber generell beinhalten:
(1) hohe Dichte und große Aufzeichnungskapazität;
(2) hohe Ansprechgeschwindigkeit von Aufzeichnung und Wiedergabe;
(3) geringer Energieverbrauch;
(4) hohe Produktivität und niedrige Kosten; u.a.m.
Vordem sind Halbleiterspeicher oder magnetische Speicher unter Verwendung von Halbleiter- oder magnetischen Materialien als Basismaterial vorherrschend gewesen. Mit dem jüngsten Fortschritt der Lasertechniken werden nun kostengünstige und eine hohe Dichte aufweisende Aufzeichnungsmedien mit optischem Speicher unter Verwendung einer durch einen organischen Farbstoff, ein Photopolymer oder dergleichen gebildeten organischen Dünnschicht in das Gebiet eingeführt. Andererseits wurde jüngst ein abtastendes Tunnelmikroskop (hierin ab sofort als STM abgekürzt), welches direkt die Elektronenstruktur der Oberflächenatome eines Leiters zu beobachten vermag, entwickelt [G. Binnig et al., Helvetica Physica Acta, 55, 726 (1982)], und es ist möglich geworden, sowohl einkristallene als auch amorphe Materialien mit einem für ein Echtraumbild hohen Auflösungsvermögen zu vermessen. Des weiteren hat es den Vorteil, daß Beobachtungen bei niedriger Leistung, ohne das Medium unter schädigenden Strom zu setzen, gemacht werden können.
Des weiteren kann ein STM an Luft betrieben werden und bei verschiedenen Materialien angewandt werden, weshalb ein breiter Anwendungsumfang erwartet wird.
STM basiert auf dem Phänomen, daß ein Tunnelstrom fließt, wenn eine Metallsonde (Sondenelektrode) und eine elektrisch leitende Substanz sich bis auf einen Abstand von ungefähr 1 nm annähern, wobei dazwischen eine Spannung angelegt ist. Dieser Strom ist sehr empfindlich auf die Änderung des Abstandes zwischen der Metallsonde und der elektrisch leitenden Substanz, und durch ein Abtasten der Sonde in der Weise, daß der Tunnelstrom konstant gehalten wird, kann die Oberflächenstruktur des Echtraumes gezeichnet und, zur selben Zeit, eine Vielzahl die Elektronenwolke der Oberflächenatome betreffender Informationen gelesen werden. In diesem Fall beträgt ein Auflösungsvermögen in einer in der Oberfläche verlaufenden Richtung ungefähr 1Å. Demgemäß ist es durch Anwendung des Prinzips des STM auf Aufzeichnung und Wiedergabe möglich, Informationen mit hoher Dichte in atomarer Größenordnung (mehrere Å) aufzuzeichnen und wiederzugeben. Typische Verfahren der Aufzeichnung und Wiedergabe beinhalten Aufzeichnung durch Veranlassung einer Änderung des Oberflächenzustandes einer Aufzeichnungsschicht unter Verwendung entweder eines Teilchenstrahles (Elektronen- oder lonenstrahl), oder hochenergetischer elektromagnetischer Wellen, wie Röntgenstrahlen etc. oder von Energiestrahlen wie etwa sichtbarem Licht oder ultraviolettem Licht etc. Wiedergabe wird unter Verwendung von STM ausgeführt. Alternativ dazu wird als Aufzeichnungsschicht eine Dünnfilmschicht mit einem Material, welches einen Memory-Effekt bezüglich einer Spannungs-Strom-Umschaltungscharakteristik besitzt, wie etwa eine organische Verbindunge mit π-Elektronensystem oder ein Chalcogenit, verwendet, und Aufzeichnung und Wiedergabe werden unter Verwendung von STM ausgeführt. (Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr.63-161 552 oder Nr.63-1 61 553.) Bei diesem Verfahren muß die bei Aufzeichnung und Wiedergabe verwendete Sondenelektrode präzise "ber einem informationsbeschriebenen Teil des Aufzeichnungsmediums sich bewegen. Ein Überblick über die Positionssteuerung bei diesem Verfahren ist wie folgt.
Die Größe eines aufgezeichneten Bits ist von atomarer Größenordnung (mehrere Ä). Daher wird eine Sonde über einem gewünschten Aufzeichnungsteil eines Aufzeichnungsmediums in einer Richtung senkrecht zur Aufzeichnungsfläche des Aufzeichnungsmediums in einem Abstand von 10mm bis 1µm durch ein piezoelektrisches Element, einen Schrittmotor, ein Schneckengetriebe (inchworm) oder von Hand bewegt (diese Bewegung wird Grobbewegung genannt). Dann wird die Sonde in der atomaren Größenordnung von 1µm bis 0,1µm von einem anderen Antriebsmechanismus wie etwa einem piezoelektrischen Element oder ähnlichem bewegt (diese Bewegung wird Feinbewegung genannt).
Die Positionssteuerung von Grob- und Feinbewegung basiert auf einer Standardskala, welche vorher auf einem Aufzeichnungsmedium vorgesehen ist, und einige Positions-Informationen enthält.
Beispielsweise beschreiben die JP-A-1-53363 und JP-A-1-53364, entsprechend EP- A-0 304 893 die den Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche reflektiert, als eine Standardskala zur Feinsteuerung ein Verfahren, welches eine auf einer gleichmäßigen Anordnung von Atomen in der Oberfläche des Aufzeichnungsmediums basierende atomare Periode zur Spurführung benutzt.
Als piezoelektrisches Element, das eine Sonde und ein Aufzeichnungsmedium zu bewegen vermag, wird oft Bleititanatzirkonat (PZT) verwendet, weil es die Größe einer Verstellung steigern kann. PZT hat jedoch eine nichtlineare Spannungs/Verstellungs-Kennlinie und eine nichtlineare Hysterese.
Es ist möglich, eine präzise Positionssteuerung einer Sonde auszuführen, weil PZT eine Linearität in Spannungslverstellungs-Kennlinie bei Feinverstellungen aufweist. Es ist jedoch schwierig, eine präzise Positionssteuerung für eine Grobverstellung auszuführen, weil eine solche Linearität bei zunehmendem Verstellungsbetrag nicht mehr realisiert wird. Weiterhin ist es schwierig ein Kristall ohne Bruchdefekte einem Bereich von größer als Mikrometer-Größenordnung zu erhalten, wo eine Standardskala zur Feinjustierung unter Verwendung obiger kristalliner Zelle verwendet wird.
EP-A-0 360 337 beschreibt eine abtastende Tunnelmikroskopapparatur. Die Position der Spitze wird durch piezoelektrische Treiberteile gesteuert. Es werden jedoch keine Details darüber angegeben, wie die Spitze relativ zu einer gegebenen x-, y- Startposition auf der Probenoberfläche ausgerichtet wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Demgemäß ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Informationsverarbeitungsgerät in einem elektrischen, hohe Dichte aufweisenden Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem bereitzustellen, unter Verwendung einer Sondenelektrode, die lnformationsverarbeitung mit hoher Dichte und Präzision dadurch ausführen kann, daß sie eine hoch präzise Positionsdetektierfunktion und Positionssteuerungsfunktion einführt.
Das obige Ziel kann erreicht werden durch Ausführen der Positionsdetektion einer Sonde und/oder eines Aufzeichnungsmediums unter Verwendung eines Magnetisierungsmusters, das in einer in einem Aufzeichnungsmedium beinhalteten magnetischen Schicht aufgezeichnet ist.
Die vorliegende Erfindung schafft ein lnformationsverarbeitungsgerät, ein Verfahren zur Positionsbestimmung einer Sonde, ein lnformationsverarbeitungssystem und eine Aufzeichnungseinheit gemäß den Gegenständen der beigefügten unabhängigen Ansprüche 1, 8, 13 bzw. 14. Alternative Ausführungsformen sind in den beigefügten abhängigen Ansprüchen definiert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1(a) zeigt das in der Magnetschicht aufgezeichnete Magnetisierungsmuster;
Fig. 1(b) zeigt ein Wiedergabesignal, welches das Magnetisierungsmuster mit Hilfe des Magnetkopfes ausliest;
Fig. 1(c) zeigt ein Gleichrichtrsignal nach Gleichrichtung des Wiedergabesignals von Fig. 1(b);
Fig. 1(d) zeigt ein Taktsignal;
Fig. 1(e) zeigt eine Impulsfolge nach einem Vergleich eines Gleichrichtersignals von Fig. 1(c) mit dem Taktsignal von Fig. 1(d); und
Fig. 1(f) zeigt eine Koordinatenachse entsprechend dem Magnetisierungsmuster von Fig. 1(a);
Fig. 2 zeigt einen Aufbau zweidimensionaler Koordinaten nach Beispiel 1 unter Verwendung des Magnetisierungsmusters;
Fig. 3 ist ein Blockschaltbild, das ein Informationsverarbeitungsgerät nach Bei spiel 1 zeigt;
Fig. 4 zeigt den Aufbau der Magnetschicht;
Fig. 5 zeigt einen WSP-Typ-Kopf;
Fig. 6 zeigt eine kombinierte Sonde und Magnetkopf nach Beispielen 1 und 2;
Fig. 7 zeigt die Koordinatenachsen wie sie durch das Magnetisierungsmuster nach Beispiel 1 festgelegt werden;
Fig. 8 ist ein Blockschaltbild, das ein lnformationsverarbeitungsgerät nach Beispiel 2 zeigt;
Fig. 9 zeigt das Magnetisierungsmuster wie dieses aufzeichnungsmediumsseitig in Beispiel 2 aufgezeichnet ist;
Fig. 10 zeigt eine Numerierung des Magnetisierungsmusters von Fig. 9;
Fig. 11 zeigt einen Aufbau zweidimensionaler Koordinaten, wie dieser im Beispiel 2 beschrieben ist;
Fig. 1 2 ist ein Blockschaltbild, das ein im Beispiel 3 benutztes lnformationsverar beitungsgerät zeigt;
Fig. 1 3 zeigt das in Beispiel 3 verwendete Magnetisierungsmuster;
Fig. 14 zeigt einen Aufbau zweidimensionaler Koordinaten durch das Magnetisie rungsmuster von Fig. 13;
Fig. 1 5 ist ein Blockschaltbild, das ein Informationsverarbeitungsgerät wie im Beispiel 4 verwendet, zeigt;
Fig. 16 zeigt das im Beispiel 4 verwendete Magnetisierungsmuster;
Fig. 17 zeigt einen Aufbau der in Beispiel 4 beschriebenen zweidimensionalen Koordinaten;
Fig. 18 zeigt eine entsprechende Beziehung zwischen dem Magnetkopf und den Magnetisierungsmustern in Beispiel 4;
Fig. 19 ist ein Blockschaltbild, welches ein Informationsverarbeitungsgerät wie in Beispiel 5 verwendet, zeigt;
Fig. 20 ist eine Aufbauansicht eines Magnetkraftmikroskops (MFM);
Fig. 21 (a)-21 (g) zeigen ein positionsbestimmendes Verfahren unter Verwendung von MFM;
Fig. 22(a)-22(e) zeigen ein Herstellungsverfahren einer Sonde und eines Auslegers;
Fig. 23 zeigt das Magnetisierungsmuster, wie dieses in Beispiel 5 verwendet ist;
Fig. 24 zeigt eine Einheitszelle des im Beispiel 5 verwendeten Magnetisierungsmusters; und
Fig. 25 zeigt Koordinaten, wie diese durch das in Beispiel 5 verwendete Magnetisierungsmuster festgelegt sind.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsarten

In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Nachweis des Magnetisierungsmusters wie folgt beschrieben.
Die Positionssteuerung in der vorliegenden Erfindung kann ausgeführt werden unter Verwendung des Magnetisierungsmusters, das in der in dem Aufzeichnungsmedium als Standardskala beinhalteten Magnetschicht erzeugt ist.
Insbesondere wird das Magnetisierungsmuster nachgewiesen durch ein Magnetisierungsdetektiergerät und die Positionssteuerung für die Grobbewegung der Sonde und des Aufzeichnungsmediums kann, basierend auf einem Signal von der Magnetisierungsdetektierapparatur, ausgeführt werden.
Als Beispiel des Magnetisierungsmusters dient ein wie in Fig. 1 (a) angegebenes Muster. Eine Anordnung von Nord- und Südpolen (nachstehend als N und 5 abgekürzt) wird linear erzeugt, und diese Richtung wird als x-Achse festgelegt. Die aufgezeichnete Breite von N und S in Richtung der x-Achse zeigt an, daß sie nur bei einem N gleich 2λ1 ist, bei den anderen λ1, wie in Fig. 1 (a) gezeigt.
Wenn man einen Magnetkopf H in Richtung der x-Achse abtasten läßt, erhält man vom Magnetkopf die Ausgabe als Funktion der Zeit (t) entsprechend der Abfolge von N und S, wie in Fig. 1 (b) gezeigt. Dieses Signal wird beispielsweise, wie in Fig. 1(c) gezeigt, gleichgerichtet, und das gleichgerichtete Signal sowie ein Taktsignal wie es in Fig. 1(d) gezeigt ist, werden verglichen. Falls das gleichgerichtete Signal und das Taktsignal zusammenfallen, erscheint ein Impuls, wie in Fig. 1(e) gezeigt. Dabei wird eine Impulsbreite T des Impulssignales festgelegt zu T=λ1/v, wenn v die Relativgeschwindigkeit zwischen Magnetisierungsmuster und Magnetkopf ist.
Wie in Fig. 1(e) offensichtlich, erscheint in einem Gebiet mit einer aufgezeichneten Breite von 2λ1 während der Zeit 2T kein Impuls, doch in anderen Gebieten erscheint in T-Intervallen ein Impuls.
Dabei werden, wie in Fig. 1(e) gezeigt, die Symbole a, b, c ... bei jedem Impuls in Abfolge der auftretenden Impulse markiert.
Während einer Zeit 2T erscheint kein Impuls zwischen einem Impuls ,,a" und einem Impuls ,,b". Wenn während der Zeit 2T kein Impuls erscheint, wird das zwischen die Impulse ,,a" und ,,b" gehörende Gebiet des Magnetisierungsmusters definiert als "ein Ursprung" und "Gebiet 0", wie in Fig. 1(f) gezeigt.
Der Impuls "c" erscheint nur während der Zeit T nach Erscheinen des Impulses "b". Das Magnetisierungsgebiet zwischen Impuls "b" und Impuls "c" wird als "Gebiet 1" definiert. Auf ähnliche Weise werden die Magnetisierungsgebiete "Gebiet 3", "Gebiet 4" und "Gebiet 5" definiert. Auf diese Weise werden aufgezeichnete Gebiete von N und S numeriert, und das Magnetisierungsmuster wird zu einer Standardskala gemacht. Wie oben beschrieben, kann das Magnetisierungsmuster durch die Festlegung "eines Ursprungs" zu einer Koordinatenachse gemacht werden. Beispielsweise werden die linear angeordneten, sich wiederholenden Muster von N und S auf einer Aufzeichnungsschicht so angeordnet, daß sie senkrecht zueinander sind, wie in Fig. 2 gezeigt, und zur x- bzw. y-Achse gemacht.
Als Ergebnis kann eine Aufzeichnungsebene in durch Koordinaten unterschiedene Gebiete unterteilt werden, wie in Fig. 2 gezeigt.
Die folgenden Beispiele sind lediglich illustrativ und verkörpern bestimmte bevorzugte Ausführungsformen Andere Aspekte dieser Erfindung werden für den Fachmann offensichtlich sein.

Beispiel 1

Fig. 3 zeigt eine bevorzugte schematische Ansicht eines lnformationsverarbeitungsgeräts der vorliegenden Erfindung. Die gesamte Apparatur ist auf eine schwingungsdämpfende Halterung 1 gesetzt. Die Aufzeichnung wird auf einer Aufzeichnungseinheit 2a durchgeführt, in der 2 ein Glassubstrat ist (Handelsname: #7059, erhältlich von Corning Glass). 3 ist eine Substratelektrode, die eine mit Hilfe von Vakuumabscheidung abgeschiedene Au-Schicht einer Dicke von 400Å umfaßt. 4 ist eine Aufzeichnungsschicht, die umfassend einen im wohlbekannten Langmuir-Blodgett- Verfahren (LB) erzeugten molekularen Film oder einen aufgebauten Film eines Squariliumfarbstoffes umfaßt, und 5' ist eine Magnetschicht, in der das Magnetisierungsmuster für die y-Richtung aufgezeichnet ist. 5 ist eine Magnetschicht, in der das Magnetisierungsmuster für die x-Richtung aufgezeichnet ist.
Die Strukturen der Magnetschichten 5 und 5' sind in Fig. 4 gezeigt. M bezeichnet eine Oberfläche gegenüber einem magnetischen Sensor.
In diesem Beispiel umfassen die magnetischen Schichten 5 und 5' je eine Permalloy (NiFe)-Schicht 18 und einen durch eine Co-Cr-Schicht repräsentierten Film 17 mit senkrechter Magnetisierung.
Die Magnetschichten 5 und 5, werden je durch Sputtern der NiFe-Schicht 18 (Dicke 0,5 µm) auf die Substratelektrode 3 und der Co-Cr-Schicht 17 (Dicke 0,15 µm) darauf präpariert.
In den so bereiteten Schichten 5 und 5' werden die Magnetisierungsmuster als Standardskala aufgezeichnet. Die Aufzeichnung erfolgt unter Verwendung eines monomagnetischen Poles. Fig. 5 zeigt eine Gestalt des monomagnetischen Poles und der aufgezeichneten Information des Magnetisierungsmusters. In Fig. 5 wird ein im Stand der Technik als WSP-Typ bekannter Kopf bei der Aufzeichnung und Wiedergabe bei einem Senkrecht-Magnetisierungsfilm verwendet.
1 9 ist ein magnetischer Hauptpol umfassend Co-Zr amorphen Dünnfilm und hat eine Dicke von 0,3 µm. 20 ist eine Spule und 21 ist ein magnetischer Ferrit.
Ein elektrisches Signal "a" wird zu diesem Magnetkopf geschickt, wie in Fig. 5 gezeigt, und die Magnetisierungsmuster werden in die Magnetschichten 5 und 5, aufgezeichnet, so daß, wie in in Fig. 1 (a) gezeigt, λ 0,3 µm sein kann. Es wurde berichtet, daß ein Magnetkopf vom WSP-Typ ein sich wiederholendes Muster von N und 5 mit einer Periode von 0,3 µm in Magnetschichten 5 und 5, aufzeichnen kann, und ebenso das aufgezeichnete Magnetisierungsmuster mit einem Auflösungsvermögen von 0,3 µm nachweisen kann; Shigeo Norihashi et al.; The Japan Applied Magnetic Society Letters, Vol 8, No. 1, 1984.
In Fig. 3 bezeichnen 6 und 6' magnetische Sensoren. In diesem Beispiel wird ein Kopf vom WSP-Typ als magnetischer Sensor verwendet. Die magnetischen Sensoren 6 und 6' weisen jeweils Magnetisierungsmuster, wie sie in den Magnetschichten 5 und 5' aufgezeichnet sind, nach.
7 ist eine magnetische Signalbehandlungsvorrichtung zur Behandlung des Signals von den magnetischen Sensoren 6 und 6' wie in Fig. 1 gezeigt. 8 ist eine Treiberschaltung des Grob-Bewegungsmechanismus, um diesen, basierend auf dem Signal von der magnetischen Signalbehandlungsvorrichtung 7, zu betreiben.
9 und 9' sind je die Grobbewegungsmechanismen der x- und y-Richtung. 10 ist eine Sondenelektrode zur Aufzeichnung von Information in einer Aufzeichnungsschicht 4 und zur Wiedergabe aufgezeichnete Information. 11 ist ein Fein-Bewegungsmechanismus, um die Sondenelektrode zu Fein-Bewegungen in drei Dimensionen zu veranlassen.
Bei diesem Beispiel sind der magnetische Sensor 6, der Feinbewegungsmechanismus 11 und die Sondenelektrode 10 in eine Einheit zusammengefaßt, wie in Fig. 6 gezeigt. In Fig. 6 ist 5 eine Fläche gegenüber der Magnetschicht 5, die Sondenelektrode 10 ist parallel zu der einen magnetischen Hauptpol 1 9 des magnetischen Sensors 6 enthaltenden Ebene.
Auf der anderen Seite ist, wie in Fig. 3 gezeigt, der magnetische Sensor 6' mit einem eine Magnetschicht 5 enthaltenden Substrat zusammengefaßt. Eine Sondenelektrode 10 ist parallel zu einer einen magnetischen Hauptpol des magnetischen Sensors 6' enthaltenden Ebene, und parallel zu der einen magnetischen Hauptpol 1 9 des magnetischen Sensors 6 enthaltenden Ebene.
In Fig. 3 stellt 12 einen Sondenstromverstärker dar. 13 ist eine Servoschaltung zur Steuerung des Fein-Bewegungsmechanismus 11 in der Weise, daß der Sondenstrom konstant gehalten wird.
14 ist eine Treiberschaltung der Feinbewegung zum Treiben des Fein-Bewegungsmechanismus 11.
15 ist eine Spannungsversorgung zum Anlegen einer lmpulsspannung zwischen einer Sondenelektrode 10 und einer Substratelektrode 3. Durch Anlegen einer einen Schwellenwert überschreitenden lmpulsspannung an den Squariliumfarbstoff der Aufzeichnungsschicht 4 wird Information in der Aufzeichnungsschicht 4 aufgezeichnet. Wenn der Schwellenwert überschritten wird, ändert sich die Leitfähigkeit der Aufzeichnungsschicht 4 signifikant gegenüber der ursprünglichen Leitfähigkeit. Die aufgezeichnete Information kann dadurch gelesen werden, daß das Bit mit der geänderten Leitfähigkeit durch STM nachgewiesen wird. 15' ist eine Spannungsversorgung zum Anlegen einer Vorspannung zwischen einer Sondenelektrode 10 und einer Aufzeichnungsschicht 4, während der Wiedergabe von Informationen. 16 ist ein Computer zur Steuerung der gesamten Apparatur.
Als nächstes sei die räumliche Konfiguration der Magnetschichten 5 und 5' erklärt. Bei diesem Beispiel sind die Magnetschichten 5 und 5' nicht in der selben Ebene, aber sind so angeordnet, daß sie parallel zueinander sind. Die sich wiederholende Richtung von N und 5 des in die Magnetschichten 5 und 5' aufgezeichneten Magnetisierungsmusters ist so gelegt, daß sie senkrecht zueinander stehen. Die auf die Magnetschichten 5 und 5' aufgezeichneten sich wiederholenden Muster N und S, sind als 0, 1, 2..., basierend auf dem in Fig. 1 erklärten Prinzip, numeriert, wie in Fig. 7 gezeigt. Demgemäß kann durch Bewegung der Magnetschichte 5 in y- Richtung die Anordnung eines in Fig. 2 gezeigten Magnetisierungsmusters erscheinen.
Andererseits ist der magnetische Sensor 6' auf einem die Magnetschicht 5 enthaltenden Substrat so angeordnet, daß er oberhalb der Magnetschicht 5' abtastet.
Als nächstes wird der in diesem Beispiel 1 verwendete Positionsnachweis erklärt. Wie oben erwähnt, ist es durch Anordnen der Magnetschichten 5 und 5,, in die Magnetisierungsmuster aufgezeichnet sind, möglich, x-y-Koordinaten auf der Aufzeichnungsschicht 4 einzuführen, und die Aufzeichnungsschicht in durch Koordinaten bezeichnete Gebiete zu teilen, wie in Fig. 2 gezeigt. In diesem Beispiel beträgt die Größe des Gebietes 0,3µm x 0,3µm.
Die Grobbewegung einer Sondenelektrode 10 zu einem durch eine Koordinate (3, 2) bezeichneten Gebiet wird wie folgt ausgeführt.
Die Sonde kann durch Bewegungen der entsprechenden magnetischen Hauptpole der magnetischen Sensoren 6 und 6' in durch "3" und "2" definierte Magnetisierungsgebiete auf in Fig. 7 gezeigten Magnetschichten 5 und 5' in ein ausgewähltes Gebiet bewegt werden, und zwar basierend auf einer Positionsbeziehung zwischen magnetischen Sensoren 6 und 6' und einer Sondenelektrode 10, wie oben beschrieben.
Das Prinzip des Positionsnachweises durch magnetische Sensoren 6 und 6' ist in Fig. 1 dargestellt.
Bei Beispiel 1 wird die Positionssteuerung der Grobbewegung einer Sondenelektrode in einer Ebenenrichtung einer Aufzeichnungsschicht 4 ausgeführt. Insbesondere wird die Informationsaufzeichnung dadurch ausgeführt, daß eine Sondenelektrode 10 in Gebiete, die mit Koordinaten (3, 2), (10, 20) und (50, 100) auf der Aufzeichnungsschicht bezeichnet sind, bewegt wird. Das Zählen der Impulse bei der Bewegung in diese Gebiete wird durch den Computer 16 durchgeführt. Zur selben Zeit werden auch die Koordinaten von Gebieten, in denen eine Aufzeichnung ausgeführt wird, im Speicher des Computers 16 aufgezeichnet.
Eine Wiedergabe einer aufgezeichneten Information wird durchgeführt durch Bewegen der Sondenelektrode 10 in die Gebiete (3, 2), (10, 20) und (50, 100). Zu dieser Zeit wird die Positionssteuerung der Sondenelektrode 10 in der selben Weise, wie oben beschrieben, ausgeführt.

Beispiel 2

Eine zweite Ausführungsform ist in Fig. 8 veranschaulicht. Wie in Fig. 8 gezeigt, ist eine Aufzeichnungsschicht 4' dadurch gekennzeichnet, daß sie eine kreisförmige Form hat und sich um ein Zentrum des Kreises dreht. Eine Antriebsvorrichtung 9" ist zur Rotation der kreisförmigen Aufzeichnungsschicht um ihre vertikale Achse vorgesehen.
In Fig. 8 ist eine Magnetschicht 22 auf eine Seite eines kreisförmigen Substrates 2' einer Aufzeichnungseinheit 2a auflaminiert. Die Magnetschicht 22 wird durch Sputtern einer Co-Cr-Schicht mit 0,15µm Dicke auf eine NiFe-Schicht mit 0,5µm Dicke hergestellt.
23 ist ein magnetischer Sensor, der ein Magnetisierungsmuster auf der Magnetschicht 22 nachweist. 9" ist ein Grobbewegungsmechanismus, der die Aufzeichnungseinheit 2a rotiert.
Im Beispiel 2 sind die Sondenelektrode 10 und der magnetische Hauptsensor 6, der der selbe WSP-Typkopf wie im Beispiel 1 verwendet ist, koplanar und die Sondenelektrode 10 ist parallel zu einem magnetischen Hauptpol eines magnetischen Sensors 6 angeordnet. Jedoch steht eine einem magnetischen Hauptpol eines magnetischen Sensors 6 enthaltende Ebene senkrecht auf einer einen magnetischen Hauptpol eines magnetischen Sensors 23 enthaltenden Ebene. Eine Magnetschicht 5 und ein magnetischer Sensor 6 sind mit einer Verbindungsplatte 25 zusammengefaßt.
Als nächstes wird auf einer Magnetschicht, die eine wie im Beispiel 1 hergestellte Co-Cr-Schicht umfaßt, ein magnetisches Muster erzeugt, unter Verwendung der selben Bedingungen wie in Beispiel 1. Das Magnetisierungsmuster, das in der Magnetschicht 5 aufgezeichnet wird, wird als x-Achse festgelegt. Das auf der Magnetschicht 22 aufgezeichnete Magnetisierungsmuster wird in Fig. 9 veranschaulicht. Das magnetische Muster wird unter den selben Bedingungen wie in Beispiel 1 erzeugt.
Koordinaten, die das auf einer magnetischen Schicht 22 erzeugte Magnetisierungsmuster verwenden, werden als y' festgelegt, wie in Fig. 8 und 11 gezeigt, in denen ein sich wiederholendes Muster von N und 5 in der in Fig. 1 gezeigten Art numeriert wird. Die Koordinaten y' können eine Position auf einer Seite einer Aufzeichnungsschicht 4' bezeichnen, wie in Fig. 10 gezeigt. Im Beispiel 2 wird eine Aufzeichnungsschicht 4' als durch Teilung in Gebiete betrachtet, die unter Verwendung von Koordinaten bezeichnet werden können, und die Gestalt dieser Gebiete ist in Fig. 11 gezeigt. Dabei sind der restliche Geräteaufbau und das Prinzip des Positionsnachweises im vorliegenden Beispiel die selben wie in Beispiel 1. Grobbewegung einer Sondenelektrode 10 und Aufzeichnung und Wiedergabe von Informationen sind unter Verwendung einer in Fig. 8 gezeigten Apparatur ausgeführt. Es wurde bestätigt, daß Informationen aufgezeichnet und wiedergegeben werden können. Ebenso stellte es sich als ein Vorteil dieser Ausführungsform heraus, daß der Antriebsmechanismus zur Rotation eines Aufzeichnungsmediums einfacher ist, als der zur Ausführung einer linearen Bewegung eines Aufzeichnungsmediums.

Beispiel 3

Diese Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf Fig. 12 erklärt. 25 und 26 sind Magnetköpfe vom WSP-Typ, die jeweils das Magnetisierungsmuster der Aufzeichnungsschichten 24' und 24 nachweisen, in denen das Magnetisierungsmuster für die x- bzw. y-Achse aufgezeichnet sind. Die Magnetköpfe 25 und 26 sowie eine Sondenelektrode 10 sind in einer Einheit 2b zusammengefaßt.
Wie oben beschrieben, ist eine Sondenelektrode 10 in einer einen magnetischen Hauptpol des Magnetkopfes 25 enthaltenden Ebene enthalten. Gleichzeitig ist die Sondenelektrode 10 in einer einen magnetischen Hauptpol eines Magnetkopfes 26 enthaltenden Ebene enthalten. Daher sind die von den Magnetköpfen 25 und 26 nachgewiesenen Koordinaten äquivalent zu denen der Sondenelektrode 10.
Gebiete mit darin aufgezeichneten Magnetisierungsmustern haben im Beispiel 3 die Gestalt eines Kammes. Das Magnetisierungsmuster für die x-Achse ist ein einzelnes Muster. Es werden jedoch zumindest zwei Magnetisierungsmuster für die y-Achse so erzeugt, daß sie senrkecht auf dem Magnetisierungsmuster für die x-Achse stehen. Eine Periode der Anordnung von N und 5 in Richtung der x-Achse beträgt 200µm. Eine Periode der Anordnung von 5 und N in Richtung der y-Achse beträgt 0,6µm.
Beim Magnetisierungsmuster, wie es in Fig. 1 3 gezeigt ist, sind die Gebiete, auf die S und N aufgezeichnet sind, auf die selbe Weise numeriert, wie anhand von Fig. 1 erklärt.
Das Ergebnis ist in Fig. 14 dargestellt. Bei der Aufstellung von Koordinaten, wie in Fig. 14 gezeigt, kann eine Aufzeichnungsschicht 4 als in durch Koordinaten bezeichnete Gebiete aufgeteilt betrachtet werden. Mit den gleichen restlichen Betriebsbedingungen wie in Beispiel 1 wird ein Experiment zur Aufzeichnung und Wiedergabe unter Verwendung der Apparatur, wie diese in Fig. 1 2 gezeigt ist, durchgeführt.
Zunächst werden x-Koordinaten in einem ausgewählten Gebiet oberhalb einer Aufzeichnungsschicht unter Verwendung eines Magnetkopfes 25 nachgewiesen, danach y-Koordinaten unter Verwendung eines Magnetkopfes 26. Es wird bestätigt, daß Aufzeichnung und Wiedergabe durchgeführt werden können.
Durch Anordnen von wenigstens zwei magnetischen Mustern parallel zueinander, wobei diese in einem Aufzeichnungsmedium wie in Fig. 13 gezeigt, fixiert sind, gibt es folgende Effekte. Wie in Beispiel 1 kann eine präzise Grobbewegung einer Sonde in der Nähe einer magnetischen Schicht 5' ausgeführt werden, wie in Fig. 3 gezeigt, aber der Einfluß eines thermischen Verziehens und dergleichen kann nicht kompensiert werden, wenn die Sonde wie in Beispiel 1 von der magnetischen Schicht 5' entfernt ist.
In Beispiel 3 kann jedoch durch Vorsehen von zumindest zwei magnetischen Mustern für die y-Achse der Einfluß eines thermischen Verziehens kompensiert werden.

Beispiel 4

Eine schematische Ansicht dieser Ausführungsform ist in Fig. 15 gezeigt, und das in diesem Beispiel verwendete Magnetisierungsmuster ist in Fig. 16 gezeigt.
Das Magnetisierungsmuster im vorliegenden Beispiel hat die Form eines Gitters. Fig. 17 zeigt, wie man Koordinaten unter Verwendung eines in Fig. 16 gezeigten Musters aufstellt. Jedoch ist beim vorliegenden Beispiel die Präzision des Relativpositionsnach weises zwischen Sondenelektrode 10 und Aufzeichnungsschicht 4 im Vergleich zur Kammanordnung, wie sie in Fig. 13 für Beispiel 3 gezeigt ist, verbessert, da die Anordnung des magnetischen Musters die Form eines Gitters hat. Der Grund dafür ist wie folgt. Bei einem Muster wie in Fig. 13 gezeigt, ist die Anordnung des Magnetisierungsmusters für die x-Achse singulär. Im vorliegenden Beispiel sind die Anordnungen mehrfach. Daher kann die Sondenelektrode 10 x-Koordinaten selbst dann nachweisen, wenn die Sondenelektrode 10 in die Nähe des Zentrums der Aufzeichnungsschicht 4 bewegt wird.
Nun sind in Fig. 1 5 die Zahlen 25, 26, 25' und 26' je WSP-Typmagnetköpfe. Die magnetischen Hauptpole 26 und 26' liegen auf der selben Ebene und die magnetischen Hauptpole 25 und 25' liegen auf der selben Ebene. Darüber hinaus stehen diese beiden Ebenen senkrecht aufeinander, und die Sondenelektrode 10 wird entlang einer Linie senkrecht zur Schnittlinie dieser zwei Ebenen plaziert.
Wie in Fig. 18 gezeigt, werden die Magnetköpfe 25 und 25' so plaziert, daß sie ein benachbartes Magnetisierungsmuster 24' für die x-Achse nachweisen und werden die Magnetköpfe 26 und 26' so plaziert, daß sie ein benachbartes Magnetisierungsmuster 24 für die x-Achse nachweisen. Demgemäß wird die Präzision des Positionsnach weises verbessert, weil der Positionsnachweis einer Sondenelektrode 10 unter Verwendung von vier Magnetköpfen ausgeführt wird.

Beispiel 5

Diese Ausführungsform wird unter Verweisung auf Fig. 19 erklärt. Im vorliegenden Beispiel werden ein Mittel zum Nachweis des Magnetisierungsmusters und ein Mittel zum Nachweis einer Änderung des Aufzeichnungsmediums zusammengefaßt, und ein Mittel zum Nachweis des Magnetisierungsmusters basiert auf dem Prinzip der Magnetkraftmikroskopie (MFM). Das Prinzip von MFM beruht darauf, daß der Magnetisierungszustand einer Probe mit hohem Auflösungsvermögen geprüft wird, durch Nachweisen einer magnetischen Kraft aus der Größe, um die eine eine Nadel tragende Strukture durch eine einwirkende magnetische Kraft zwischen einer Probe und einer Nadel gekrümmt wird, wenn eine Nadel mit magnetischem Moment sich dicht bei einer Oberfläche einer magnetisierten Probe befindet (Y. Martin et al., Appl. Phys. Lett. 50, 1455, 1987).
Wie in Fig. 20 gezeigt, besteht MFM aus einer Nadel 43 mit magnetischem Moment, die gegenüber einer Fläche einer magnetisierten Probe 44 angebracht ist, einem Ausleger 45 (elastisches Material) zum Tragen einer Nadel 43 und einem System zum Nachweisen der Größe einer Hebelbiegung, um die der Hebel durch eine zwischen einer Probe und einer Nadel wirkenden Kraft gebogen wird.
46 ist ein XYZ-Antriebselement, 47 ist ein Hebelhalter, 48 ist eine Linse, 49 ist eine zweigeteilte Photodiode und L ist eine Lichtquelle.
Ein System zum Nachweis der Biegung des Auslegers beinhaltet ein Photohebelverfahren, bei dem Licht von der Rückseite des Auslegers ausgestrahlt wird, und die Biegungsgröße wird aus der Größe einer Positionsabweichung eines reflektierten Lichtflecks erhalten, wie in Fig. 20 gezeigt. Als elektronisches Element züm Nachweisen einer Positionsabweichung eines reflektierten Lichtfleckes darf eine konventionelle zweigeteilte Photodiode und dergleichen verwendet werden.
Als nächstes wird ein Positionssteuerungsprinzip unter Verwendung von MFM beschrieben. Als Beispiel für ein Magnetisierungsmuster, das in einer einen Senkrechtmagnetisierungsfilm umfassenden Magnetschicht aufgezeichnet ist, wird das selbe wie das in Fig. 1(a) gezeigte betrachtet.
Eine Sonde mit magnetischem Moment in der Richtung der x-Achse wird zur Abtastung veranlaßt. Die Sonde wird von einem Ausleger getragen. Nach Maßgabe einer Wiederholung von N und S, wird der Ausleger gebogen, und Richtung und Betrag der Biegung werden von der zweigeteilten Photodiode 49 als eine Funktion der Zeit T ausgegeben, wie in Fig. 21(a) gezeigt. Das Ausgangssignal wird differenziert, wie in Fig. 21(c) gezeigt, und gleichgerichtet wie in Fig. 21(d) gezeigt. Falls das gleichgerichtete Signal als ein wie in Fig. 1(c) gezeigtes vermutet wird, ist es möglich, Koordinaten durch ein Magnetisierungsmuster in der selben Weise, wie oben beschrieben, zu lesen.
In Fig. 19 ist 27 als Sonde für MFM als magnetisches Nachweismittel und zur Aufzeichnung von Informationen auf der Aufzeichnungsschicht 4 sowie zur Wiedergabe der aufgezeichneten Informationen. Die Sonde 27 wird durch ein leitfähiges und ferromagnetisches Material, das die beiden o.g. Funktionen erfüllt, gebildet.
Ein Verfahren zur Herstellung der von einem Ausleger 28 getragenen Sonde 27 mit obigen physikalischen Eigenschaften ist nachstehend gezeigt. Ein Prozeß zur Herstellung einer Sonde ist in den Fig. 22(a)-(e) gezeigt. Zunächst wird ein Siliciumnitritfilm 33 auf einem Siliciumhalbleitersubstrat 34 als Schutzschicht durch Niederdruck-CVD erzeugt, gefolgt vom Vorsehen einer Öffnung in der Schutzschicht im Photoätzverfahren und danach Behandeln des exponierten Siliciums 34 durch anisotropes Ätzen unter Verwendung von Kallumhydroxidlösung, um eine geätzte 30µm dicke Siliciummembran 32 zu erzeugen (Fig. 22(a)).
Nach Erzeugen einer Bodenelektrode 35 auf der Schutzschicht 33 werden eine piezoelektrische Schicht 36, eine zwischenliegende Elektrode 37, eine piezoelektrische Schicht 38 und eine obere Elektrode 39 auf der Schutzschicht 33 erzeugt, um ein piezoelektrisches Bimorph zu erhalten. Als Elektroden werden 100 nm dicke im Vakuum aufgedampfte Gold (Au)-Schichten verwendet. Als piezoelektrisches Material wird im Magnetron-Sputterverfahren gebildetes ZnO in einer Dicke von 300 nm verwendet (Fig. 22(b)).
Ein geeigneter Photoresist, RD-2000N Photoresist (Handelsname, erhältlich von Hitachi Chemicals), wird auf der gesamten exponierten Oberfläche in einem 2,0 µm dicken Überzug als Abhebeschicht 40 aufgetragen. Eine Öffnung 2µm große Öffnung 40 wird im Photolithographieverfahren erzeugt. Dann wird Au als ein Sondenmaterial auf die Abhebeschicht 40 aufgedampft, und darauf wird Co zur Erzeügung von Schicht 41 und Sonde 27 aufgedampft.
Als Sondenmaterial mag CoPtCr verwendet werden. Dieses Material kann auf der Abhebeschicht 40 im Sputterverfahren abgeschieden werden.
Als nächstes wird die Siliciummembran 32 durch Plasmaätzung behandelt, gefolgt vom Entfernen der Abhebeschicht 40 unter Verwendung von Aceton, um so eine Sonde vom Auslegertyp herzustellen (Fig. 22(d), (e)).
Eine auf die Weise erzeugte Sonde vom Auslegertyp wird unter Verwendung von einem Abtastelektronenmikroskop (SEM) beobachtet, und als Ergebnis findet man, daß die Sonde konisch ist.
Nachdem die Sonde 27 auf diese Weise erzeugt worden ist, wird ein externes Magnetfeld an die Sonde parallel zu deren Längsrichtung angelegt. Durch dieses Anlegen kann das magnetische Moment der Sonde parallel zur Längsrichtungder Sonde gehalten werden. Das externe Magnetfeld wird mit Hilfe einer Helmholtzspule angelegt, und seine Stärke beträgt 1 5 Kgauss. Auf diese Weise wird die Sonde 27 in einer Öffnung erzeugt (Fig. 22(c).
In Fig. 19 stellt 29 einen Halbleiterlaser zum Ausstrahlen von Licht auf die Rückseite des Auslegers 28 dar, 30 ist eine zweigeteilte Photodiode zum Nachweisen einer Positionsabweichung eines vom Ausleger 28 reflektierten Laserfleckes. 31 ist eine Magnetschicht. Eine Magnetschicht 31 umfaßt im vorliegenden Beispiel eine 0,5µm dicke NiFe-Schicht und eine darauf durch Sputtern im selben Verfahren wie im Beispiel 1 erzeugte 0,15µm dicke CoCr-Schicht.
Ein Magnetisierungsmuster wird vertikal in der Magnetschicht unter Verwendung eines WSP-Typmagnetkopfes auf die selbe Weise wie im Beispiel 1 aufgezeichnet. Im vorliegenden Beispiel verwendet man ein Magnetisierungsmuster, bei dem die Nord- und Südpole schachbrettmusterartig angeordnet sind, wie in Fig. 23 gezeigt. Aufzeichnungsteilungen von N und 5 sind 0,3µm in Richtung sowohl der x- als auch der y-Achse (die Standardposition ist ein Rechteck einer Größe von 0,3µm x 0,6µm).
Das Magnetisierungsmuster umfaßt eine Mehrzahl Einheitszellen eines in Fig. 24 gezeigten Magnetisierungsmusters. In Fig. 25 sind die Ursprungsabschnitte jeder Einheitszelle markiert, zum Beispiel 0-(0,0) und 0-(0, 1) und dergleichen. Wie in Fig. 25 gezeigt, ist jede Einheitszelle differenziert. Ein Magnetisierungsmuster von N und S innerhalb jeder Einheitszelle entspricht (1,0) und (1,1) oder dergleichen, wie in Fig. 25 gezeigt.
Beim vorliegenden Beispiel ist die Aufzeichnungsschicht 4 auf der Magnetschicht 31 vorgesehen. Demgemäß kann die Aufzeichnungsschicht 4 betrachtet werden als durch Teilung in Gebiete, die durch jede Einheitszelle bezeichnet sind, und gleichzeitig durch die Koordinaten innerhalb jeder Einheitszelle bezeichnet sind; entstanden. Gemäß Beispiel 5 erhält man die folgenden Eigenschaften:
1. Die Präzision der Positionsentscheidung von Sonde 27 wird weiter verbessert, da ein magnetischer Sensor und eine Sonde zur Aufzeichnung und Wiedergabe zusammengefaßt werden und das Magnetisierungsmuster schachbrettförmig ist;
2. die Zeit, die nötig ist, um die Sonde 27 zu einer gewünschten Position zu bewegen wird weiter reduziert, da die Einheitszellen, wie in Fig. 24 gezeigt, in das Magnetisierungsmuster eingeführt sind; und
3. eine extrem präzise Positionsentscheidung ist möglich, weil die MFM-Prinzipien bei der Positionierung verwendet werden, und es ist möglich, ein Aufzeichnungsgebiet von N und S in dem Magnetisierungsmuster auf die Größe einer einwandigen Magnetdomäne zu bringen.
Wenn keine Standardskala unter Verwendung eines Magnetisierungsmusters wie bei den Aufzeichnungs- und Wiedergabeexperimenten in den Beispielen 1-5 angewandt wird, sind die Grobbewegungen einer Sonde in eine gewünschte Position oberhalb des Aufzeichnungsmediums sehr schwierig mit Präzision in einer Submikrometer-Größenordnung auszuführen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung erhält man die folgenden Merkmale und Vorteile:
1. Die Positionssteuerung der Sonde während der Grobbewegung wird leichter, wobei Präzision in Submikrometer-Größenordnung möglich ist.
2. Eine Aufzeichnungsschicht kann in Gebiete von Submikrometer-Größenordnung geteilt werden, und diese Gebiete können durch Hinzufügung von Koordinaten differenziert werden.
Als Ergebnis werden Computersteuerung der Bewegung der Sonde und Positionssteuerung während der Aufzeichnung und Wiedergabe einfacher. Gleichzeitig wird die Aufzeichnung von Information durch Hinzufügen von Koordinaten zu den Informationen differenziert.
3. Bei einem Informationsverarbeitungsgerät, das nach dem STM-Prinzip arbeitet, kann die Positionssteuerung der vorliegenden Erfindung bei einer x-y-Bühne, wie diese in anderen Sachgebieten verwendet wird, angewandt werden, beispielsweise bei einem Belichtungsgerät, Ionenstrahl-/Elektronenstrahl-Zeichengerät und dergleichen.

Claims

1. Sondeneinheit für ein Informationsverarbeitungsgerät, umfassend:

- eine Sonde (10); und

- eine Einrichtung (5, 6) zur Bestimmung der Position der Sonde relativ zu einem Aufzeichnungsmedium (4); dadurch gekennzeichnet, daß besagte Bestimmungseinrichtung (5, 6) umfaßt:

- eine magnetische Dedektiereinrichtung (6), deren Position von der der Sonde (10) abhängt, wobei die Detektiereinrichtung (6) dafür ausgelegt ist, auf ein magnetisches Material (5) mit einem vorbestimmten Magnetisierungsmuster, dessen Position von der Position des besagten Aufzeichnungsmediums (4) abhängt, anzusprechen, um ein für die relativen Positionen von Sonde (10) und Aufzeichnungsmedium (4) repräsentatives Signal auszugeben.

2. Sondeneinheit gemäß Anspruch 1, mit

- einer Einrichtung zum Anlegen einer Spannung (15) zwischen Sonde (10) und Aufzeichnungsmedium (4); und

- einer Einrichtung (12) zum Erfassen eines Stromflusses zwischen Sonde (10) und Aufzeichnungsmedium (4).

3. Sondeneinheit gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei

- das magnetische Material (5) ein zweidimensionales Magnetisierungsmuster umfaßt.

4. Sondeneinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend,

- eine Positionierungseinrichtung (8) zur Positionierung von Sonde (10) und Aufzeichnungsmedium (4) relativ zueinander, basierend auf besagter Signalausgabe der magnetischen Detektiereinrichtung (6).

5. Sondeneinheit gemäß Anspruch 4, weiter umfassend,

- eine Servosteuerungseinrichtung (11) zur Feinpositionierung der Sonde (10) relativ zum Aufzeichnungsmedium (4).

6. Sondeneinheit gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei

- zumindest ein Teil des magnetischen Materials in der Sondeneinheit getragen wird.

7. Informationsverarbeitungsgerät mit einer Sondeneinheit gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei

- zumindest ein Teil besagten magnetischen Materials in einer Einheit, die das Aufzeichnungsmedium (4) beinhaltet, getragen wird.

8. Verfahren zur Bestimmung der Position einer Sonde (10) relativ zu einem Aufzeichnungsmedium (4), gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:

- Bereitstellung eines magnetischen Materials (5) mit vorausbestimmtem Magnetisierungsmuster und mit einer Position, die von der Position des Aufzeichnungsmediums (4) abhängt; und

- Erfassen des Magnetisierungsmusters unter Verwendung einer magnetischen Detektiereinrichtung (6), welche eine von der Position der Sonde (10) abhängige Position hat, um ein für die relativen Positionen von Sonde (10) und Aufzeichnungsmedium (4) repräsentatives Signal, basierend auf dem erfaßten Magnetisierungsmuster, auszugeben.

9. Verfahren gemäß Anspruch 8, bei dem

- das magnetische Material 5 ein zweidimensionales Magnetisierungsmuster besitzt.

10. Verfahren gemäß Ansprüchen 8 oder 9, bei dem

- das magnetische Material (4) zumindest teilweise in einer Einheit, die besagtes Aufzeichnungsmedium (4) beinhaltet, getragen wird.

11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8-10, bei dem

das magnetische Material zumindest teilweise in einer die Sonde (10) besagtes beinhaltenden Element getragen wird.

12. Verfahren zur Positionierung einer Sonde (10) relativ zu einem Aufzeichnungsmedium (4), umfassend die Schritte:

- Anwenden eines Verfahrens zur Bestimmung der Position einer Sonde (10) relativ zu einem Aufzeichnungsmedium (4) gemäß einem der Ansprüche 8- 11; und

- Positionieren von Sonde (10) und Aufzeichnungsmedium (4) relativ zueinander, basierend auf der bestimmten Position.

13. Informationsverarbeitungsgerät, umfassend

- eine Sondereinheit gemäß einem der Ansprüche 1-6.

14. Informationsverarbeitungssystem, umfassend

ein Informationsverarbeitungsgerät gemäß den Ansprüchen 7 oder 13 und ein Aufzeichnungsmedium (4).

Aufzeichnungseinheit (2a) zur Verwendung bei einem Informationsverarbeitungssystem, umfassend

- ein Aufzeichnungsmedium (4) und eine magnetische Schicht (31) mit einem magnetisierungsmuster zur Ermöglichung einer Bestimmung der Position einer Sonde auf dem Aufzeichnungsmedium, wobei das Magnetisierungsmuster eine Matrix von Nord- und Südpolen in solcher Anordnung umfaßt, daß benachbarte Pole entgegengesetzte Polarität besitzen.