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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf das Speichern von Daten und insbesondere auf ein System zum Reduzieren eines möglichen Effektes, den Magnetfelder, z. B. extern erzeugte Magnetfelder, auf Speichervorrichtungen haben können, die Techniken der Speicherung mit atomarer Auflösung (ARS; ARS = atomic resolution storage) verwenden.
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Die offensichtliche Unersättlichkeit von Verbrauchern nach Speichervorrichtungen mit höherer Kapazität und höherer Geschwindigkeit hat zu der Entwicklung von Speichertechniken, wie z. B. der Speicherung mit atomarer Auflösung (ARS), geführt. Wie bekannt ist, umfaßt eine Speichervorrichtung, die eine ARS-Technologie verwendet, eine Zahl von Elektronenemittern, wie z. B. Feldemittern, die angepaßt sind, um Daten in verschiedene Speicherbereiche eines Speichermediums zu schreiben und von denselben zu lesen.
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Während des Betriebs wird ein Elektronenstrahlstrom von einem Emitter in Richtung eines entsprechenden Speicherbereichs extrahiert. Ein Schreiben von Daten von einem Emitter in einen Speicherbereich wird durch ein zeitweiliges Erhöhen der Leistungsdichte des Elektronenstrahlstroms erzielt, um den Strukturzustand der Oberfläche des Speicherbereichs zu modifizieren. Im Gegensatz dazu wird ein Lesen von Daten von dem Speicherbereich erzielt, indem der Effekt des Speicherbereichs auf den Elektronenstrahl des Emitters oder der Effekt des Elektronenstrahls auf den Speicherbereich beobachtet wird. Insbesondere wird ein Lesen üblicherweise erzielt, indem sekundäre und/oder rückgestreute Elektronen gesammelt werden, wenn ein Elektronenstrahl, d. h. ein Elektronenstrahl mit einer niedrigeren Leistungsdichte als der des Elektronenstrahls, der zum Schreiben von Daten in den Speicherbereich verwendet wird, an das Speichermedium angelegt wird.
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Ein ARS-Speichermedium ist aus einem Material gebildet, das durch einen Strukturzustand charakterisiert ist, der durch einen Strahl von Elektronen von kristallin zu amorph verändert werden kann. Da der amorphe Zustand einen anderen Sekundärelektronenemissionskoeffizienten (SEEC; SEEC = secondary electron emission coefficient) und Rückstreuelektronenkoeffizienten (BEC; BEC = backscattered electron coefficient) als der kristalline Zustand aufweist, wird ansprechend auf einen Elektronenstrahl abhängig von dem gegenwärtigen Strukturzustand dieses Speicherbereichs eine unterschiedliche Zahl sekundärer oder rückgestreuter Elektronen aus jedem Speicherbereich emittiert. So können durch ein Messen der Zahl von sekundären und rückgestreuten Elektronen der Strukturzustand des Speicherbereichs und deshalb die Daten, die durch den Speicherbereich gespeichert sind, bestimmt werden.
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Damit eine ARS-Speichervorrichtung ordnungsgemäß funktioniert, sollte ein Strahl von Elektronen, die von einem bestimmten Emitter emittiert werden, so gerichtet sein, um die Elektronen zu einem zugeordneten Speicherbereich zu liefern. Da die Elektronen eines Strahls von Elektronen, die von einem Emitter geliefert werden, aufgrund von Magnetfeldern, wie z. B. einem extern erzeugten Magnetfeld, anfällig für Veränderungen der Bahn sein können, kann ein derartiges Magnetfeld Fehler bei der Fähigkeit einer ARS-Speichervorrichtung, Daten von einem Speichermedium zu lesen und/oder Daten in dasselbe zu schreiben, bewirken. Ein Magnetfeld kann z. B. die Bahn eines Strahls von Elektronen so beeinflussen, daß der Strahl nicht ordnungsgemäß mit dem zugeordneten Speicherbereich ausgerichtet ist.
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Deshalb besteht ein Bedarf nach verbesserten Vorrichtungen, Systemen und Verfahren, die diese und/oder anderen Nachteilen des Stands der Technik angehen.
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Die
EP 0 734 017 A1 beschreibt eine bekannte Speichervorrichtung, die die ARS-Technologie verwendet.
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Die
DE 43 35 082 A1 beschreibt ein Informationsaufnahmegerät, bei dem auf eine Platte mittels eines Elektronenstrahls Informationen geschrieben werden, wobei die Platte durch einen Elektromotor drehbar antreibbar ist. Der Motor ist in einem Schirmmittel eingeschlossen, um dessen magnetische Felder daran zu hindern, den Elektronenstrahl zu beeinflussen.
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Die
DE 44 18 439 A1 beschreibt eine Rasterelektronenmikroskop, bei dem eine Probenkassette und ein Kopfabschnitt eines elektrooptischen Systems die Probe umgeben und aus einem Material mit hoher magnetischer Permeabilität zur Bildung einer magnetischen Abschirmung hergestellt sind.
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Die
US 58 38 521 A beschreibt einen magnetoresistiven Lesekopf zum Schreiben/Lesen von Daten von einem magnetischen Speichermedium. Der Lesekopf umfasst zwei magnetische Schilde, zwischen denen ein Wandler angeordnet ist, die dazu dienen, einen magnetischen Fluss beim Lesen von Daten auf den Wandler zu richten. Die magnetischen Schilde sind jeweils mehrlagig aufgebaut und umfassen zumindest zwei magnetische Schichten, zwischen denen eine nicht-magnetische Schicht angeordnet ist.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Speichervorrichtung zum Reduzieren eines Einflusses eines Magnetfeldes zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Speichervorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Die vorliegende Erfindung schafft eine Speichervorrichtung mit einem Speichermedium, das eine Mehrzahl von Speicherbereichen aufweist, wobei jeder der Speicherbereiche in einem einer Mehrzahl von Strukturzuständen konfigurierbar ist, um Informationen darzustellen, die in dem Speicherbereich gespeichert sind; einer Mehrzahl von Elektronenstrahlemittern, die konfiguriert sind, um elektrisch mit dem Speichermedium zu kommunizieren, wobei das Speichermedium und die Mehrzahl von Emittern konfiguriert sind, um sich derart bezüglich einander zu bewegen, daß jeder der Emitter in der Lage ist, einen Strahl von Elektronen zu einem jeweiligen der Speicherbereiche des Speichermediums zu liefern; einer ersten Stromquelle, die konfiguriert ist, um es zumindest einem der Emitter zu ermöglichen, einen Strahl von Elektronen zu einem jeweiligen der Speicherbereiche zu liefern; einer Abschirmung, die in der Nähe der Mehrzahl von Emittern angeordnet ist, wobei die Abschirmung konfiguriert ist, um einen Einfluß eines Magnetfeldes derart zu reduzieren, daß eine Tendenz eines Elektrons, das von einem der Emitter emittiert wird, von einer beabsichtigten Bahn verschoben zu werden, reduziert wird; und einer Einrichtung zum Reduzieren einer Tendenz der Abschirmung, mehrere magnetische Domänen aufzuweisen.
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Die Erfindung kann Bezug nehmend auf die folgenden Zeichnungen besser verstanden werden. Die Komponenten in den Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu, wobei statt dessen eine klare Darstellung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung hervorgehoben wird.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein schematisches Diagramm eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Speichervorrichtung der vorliegenden Erfindung;
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2 ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel der Speichervorrichtung aus 1 darstellt, wobei die Emitter von dem Speichermedium lesen;
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3 ein schematisches Diagramm, das die Bahn eines repräsentativen Elektrons darstellt, das durch ein Magnetfeld beeinflußt wird;
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4 ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel der Speichervorrichtung aus 1 darstellt, wobei die Emitter von dem Speichermedium lesen;
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5 ein schematisches Diagramm, das ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Speichervorrichtung aus 1 darstellt;
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6 ein schematisches Diagramm, das die Speichervorrichtung aus 5, wie dasselbe entlang einer Abschnittslinie A-A betrachtet wird, darstellt;
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7 ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel der Speichervorrichtung aus 1 darstellt;
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8 ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel der Speichervorrichtung aus 1 darstellt;
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9 ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel der Speichervorrichtung aus 1 dar stellt; und
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10 ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel der Speichervorrichtung aus 1 darstellt.
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Im Folgenden wird Bezug auf die Zeichnungen genommen, in denen gleiche Bezugszeichen in den mehreren Ansichten entsprechende Teile bezeichnen. Wie in 1 gezeigt ist, umfaßt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Speichervorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung eine Stromquelle 102. Die Stromquelle 102 liefert einen Strom an Lesen/Schreiben-Komponenten 104, um so ein Lesen von Daten von und/oder ein Schreiben von Daten in ein Speichermedium 106 zu ermöglichen. Die Speichervorrichtung 100 umfaßt auch eine Abschirmung 108, die in verschiedenen Konfigurationen vorgesehen sein kann, wie im folgendem detailliert beschrieben wird. Zusätzlich verwendet die Speichervorrichtung 100 eine ARS-Technologie für die Speicherung und Wiedergewinnung von Daten.
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2 stellt schematisch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Speichervorrichtung 100 dar, die eine ARS-Technologie verwendet. In 2 sind repräsentative Emitter 202 und 204, z. B. Feldemitter, gezeigt, die von dem Speichermedium 106 lesen. Insbesondere liest der Emitter 202 von einem Speicherbereich 206, wobei der Emitter 204 von einem Speicherbereich 208 liest. Die Speicherbereiche 206 und 208 sind mit unterschiedlichen Strukturzuständen, die hierin bereits beschrieben wurden, versehen. Derart vorgesehen kann, wenn Elektronen, die von einer Quelle, z. B. der Stromquelle 102, bereitgestellt werden, aus den Emittern und in die jeweiligen Speicherbereiche extrahiert werden, eine unterschiedliche Zahl von sekundären Elektronen und/oder rückgestreuten Elektronen bezüglich jedes Speicherbereichs erfaßt werden. Die Erfassung der sekundären und/oder rückgestreuten Elektronen kann durch Elektronenkollektoren, z. B. Kollektoren 210 und 212, erzielt werden. Wie der Ausdruck „Lesen/Schreiben-Komponenten” hierin verwendet wird, kann er verwendet werden, um sich auf einen oder mehrere Emitter und/oder einen oder mehrere Emitter und seinen zugeordneten Kollektor oder seine zugeordneten Kollektoren zu beziehen. Zusätzlich wird der Ausdruck „Emitter” hierin verwendet, um sich auf jede Emitterkonfiguration zu beziehen, wie z. B. einen Feldemitter, einen ballistischen Emitter, einen quasi-ballistischen Emitter, einen Flachemitter, usw.
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Im Betrieb wird die Größe eines Signalstroms, der durch die Elektronenkollektoren gesammelt wird, überwacht. Basierend auf der bestimmten Größe können der Strukturzustand und deshalb die Daten, die in dem Speicherbereich gespeichert sind, identifiziert werden. Üblicherweise entsprechen die Daten, die in einem bestimmten Speicherbereich gespeichert sind, einem Bit. Es sei darauf hingewiesen, daß der Unterschied der Zahl von sekundären Elektronen und/oder rückgestreuten Elektronen, die von einem Speicherbereich gesammelt werden, verglichen mit einem Speicherbereich, der einen unterschiedlichen Strukturzustand aufweist, abhängig von dem Typ des Materials und/oder dem Typ der Modifizierung, die an dem Material vorgenommen wird, größer oder kleiner sein kann.
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Operationstheorie
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Die folgende Analyse soll zeigen, daß eine Feldaussetzung, z. B. eine Aussetzung einer Speichervorrichtung, die eine ARS-Technologie verwendet, gegenüber Magnetfeldern bei einer derartigen Vorrichtung einen Effekt erzeugen kann, es sei denn, es werden Vorkehrungen getroffen.
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Die ursprüngliche Quelle von Interesse besteht darin, daß Magnetfelder mit Elektronen in Wechselwirkung stehen können, die von Emittern einer Speichervorrichtung emittiert werden, wenn sich das Elektron in das Speichermedium bewegt. Die Wechselwirkung ist auf die Lorentz-Kraft, F = qe(ν × B) zurückzuführen. Diese Kraft wirkt immer senkrecht zu der Bewegungsrichtung der Elektronen und verändert deshalb nur die Bewegungsrichtung, wobei z. B. die Energie und die Größe des Moments konstant bleiben. Die einzigen Komponenten von B, die von Bedeutung sind, sind die in einer Ebene mit dem Medium (x-, y-Komponenten). Eine Analyse der By-Komponente ist unten gegeben, wobei Bx gleich ist. Für diese Berechnung wird angenommen, daß die Elektronen den Emitter mit einer Energie von 300 ev verlassen, und daß der Spitze-Medien-Abstand 1 μm beträgt. Die Analyse des Effektes eines konstanten Magnetfeldes, By, zeigt, daß sich die Elektronen in Kreisen (helisch) mit einem Radius R (3) bewegen, der durch folgende Gleichung gegeben ist: R = pc/3 × 108 ByMeter, wobei pc in ev gegeben ist und B in w/m2. Eine Analyse der Geometrie ergibt dann: sinθ = d/R = Δx/d, was folgenden Versatz aufgrund der By-Komponente ergibt: Δx = d2/R = d23 × 108 By/pc
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Ein Magnetfeld, das die Elektronenbahn um 4 nm von dem Nennwert an dem Medium (etwa 10% der Nominalpunktgröße) bewegen kann, ist dann folgendermaßen gegeben: By = pcΔx/3 × 108 d2 = 300(4 × 10–9)/3 × 108(1 × 10–6)2 = 4 × 10–3 W/m2 = 40 Oe.
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Angesichts der Größe dieses Ergebnisses scheint es, daß Felder mit praktischen Größen (z. B. Felder, die häufig anzutreffen sind) einen Effekt auf die Leistung einer ARS-Vorrichtung haben könnten, wenn keine Abschirmung vorgesehen ist.
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Repräsentative Beispiele
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Bezug nehmend auf die 4 bis 6 werden weitere Ausführungsbeispiele von ARS-Systemen, die die vorliegende Erfindung implementieren können, detaillierter beschrieben. Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß die hierin gezeigten und beschriebenen ARS-Systeme nicht die einzigen ARS-Systeme sind, die mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Im Gegenteil kann die vorliegende Erfindung mit verschiedenen Typen und Konfigurationen von ARS-Systemen verwendet werden, unter der Voraussetzung, daß ein derartiges System in der Lage ist, Daten in ein Speichermedium zu schreiben und/oder Daten von demselben zu lesen.
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4 stellt schematisch eine Technik zum Schreiben von Daten in einen ARS-Speicherbereich und/oder Lesen von Daten von demselben dar. Wie in 4 gezeigt ist, basiert ein Speichermedium 400 auf einer Diodenstruktur, die ein PN-Übergang, eine Schottky-Barriere oder jeder andere Typ eines elektronischen Ventils sein kann. Daten werden gespeichert, indem die Oberfläche der Diode lokal auf eine derartige Weise verändert wird, daß sich die Sammelwirksamkeit für Minoritätsträger, die durch die veränderte Region erzeugt werden, von der einer unveränderten Region unterscheidet. Die Sammelwirksamkeit der Minoritätsträger ist als der Bruchteil von Minoritätsträgern definiert, der durch die augenblicklichen Elektronen, die über den Diodenübergang 402 gefegt werden, erzeugt wird, wenn er durch eine externe Schaltung 404 vorgespannt wird, um zu bewirken, daß ein Signalstrom 406 in der externen Schaltung fließt. Obwohl 4 eine bevorzugte externe Schaltung 404 darstellt, ist zu erkennen, daß diese Schaltung lediglich zu Beispielszwecken vorgesehen ist.
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Im Betrieb emittieren die Emitter 408 und 410 schmale Strahlen von Elektronen auf die Oberfläche der Diode 400. Die einfallenden Elektronen regen Elektronenlochpaare nahe einer Oberfläche der Diode an. Da die Diode durch die externe Schaltung 404 in Sperrichtung vorgespannt ist, werden Minoritätsträger, die durch die einfallenden Elektronen erzeugt werden, in Richtung des Diodenübergangs 402 gefegt. Elektronen, die den Übergang 402 erreichen, werden dann über den Übergang gefegt. Folglich werden Minoritätsträger, die nicht mit Majoritätsträgern rekombinieren, bevor sie den Übergang erreichen, über den Übergang gefegt, was einen Stromfluß in der externen Schaltung 404 bewirkt.
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Ein Schreiben an die Diode 400 wird erzielt, indem die Leistungsdichte des Elektronenstrahls ausreichend erhöht wird, um die physischen Eigenschaften der Diode lokal zu verändern. Diese Veränderung beeinflußt die Zahl von Minoritätsträgern, die über den Übergang 402 gefegt werden, wenn der gleiche Bereich mit einem (Lesen-)Elektronenstrahl mit einer niedrigeren Leistungsdichte bestrahlt wird. Eine Rekombinationsrate in einem beschriebenen Bereich 412 könnte z. B. bezüglich eines nicht beschriebenen Bereiches 414 so erhöht werden, daß die Minoritätsträger, die in dem beschriebenen Bereich 412 erzeugt werden, eine erhöhte Wahrscheinlichkeit aufweisen, mit Minoritätsträger zu rekombinieren, bevor sie eine Möglichkeit haben, den Übergang 402 zu erreichen und zu kreuzen. So fließt ein kleinerer Strom in der externen Schaltung 404, wenn der Lesenelektronenstrahl auf einen beschriebenen Bereich 412 auffällt, als sann, wenn er auf einen unbeschriebenen Bereich 414 auftrifft. Umgekehrt ist es auch möglich, mit einer Diodenstruktur zu beginnen, die eine hohe Rekombinationsrate hat, und Bits zu schreiben, in dem die Rekombinationsrate lokal reduziert wird. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel hängt die Größe des Stroms, der aus den Minoritätsträgern resultiert, von dem Zustand des Speicherbereichs ab, wobei der Strom bewirkt, daß das Ausgangssignal durchgehend anzeigt, daß das Bit gespeichert ist.
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Die 5 und 6 stellen ein Ausführungsbeispiel der Speichervorrichtung 100 dar. Diesbezüglich zeigt 5 eine Seitenquerschnittsansicht der Speichervorrichtung 100, die eine Zahl von Feldemittern 502, ein Speichermedium 504, das eine Zahl von Speicherbereichen 506 enthält, und eine Mikrobewegungseinrichtung 508, der das Speichermedium hinsichtlich der Feldemitter bewegt oder umgekehrt, umfaßt.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist jeder Speicherbereich 506 für das Speichern eines Bits an Informationen verantwortlich. Wie bereits erwähnt wurde, sind die Feldemitter für ein Lesen von Daten von und/oder ein Schreiben von Daten in die Speicherbereiche durch die Verwendung von Elektronenstrahl verantwortlich. So sind die Feldemitter, die für die vorliegende Erfindung geeignet sind, vorzugsweise von dem Typ, der Elektronenstrahlen erzeugt, die schmal genug sind, um die erwünschte Bitdichte des Speichermediums zu erzielen, und die die Leistungsdichte des Strahlenstroms liefern, der zum Lesen von und Schreiben in das Speichermedium erforderlich ist. Wie bereits erwähnt wurde, können jedoch bei anderen Anwendungen verschiedene andere Emittertypen verwendet werden.
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Während des Betriebs wird ein vorbestimmter Potentialunterschied zwischen einen Feldemitter 502 und ein entsprechendes Gate, wie z. B. ein kreisförmiges Gate 510, das den Emitter umgibt, angelegt. Derart vorgesehen wird ein Elektronenstrahlstrom aus dem Emitter 502 in Richtung des Speicherbereichs 506 extrahiert. Abhängig von dem Abstand zwischen den Emittern 502 und dem Speichermedium 504, dem Typ von Emittern und der erforderlichen Punktgröße (z. B. Bitgröße) kann eine Elektronenoptik nützlich beim Fokussieren der Elektronenstrahlen sein. Eine Spannung kann auch an das Speichermedium 504 angelegt werden, um die emittierten Elektronen entweder zu beschleunigen oder zu verlangsamen oder um beim Fokussieren der emittierten Elektronen zu helfen. Ein Gehäuse 512 kann ebenfalls vorgesehen sein, das das Speichermedium 504 in einem Teilvakuum aufrechterhält.
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6 zeigt eine Draufsicht des Querschnittes A-A aus 5 und stellt das Speichermedium 504 dar, das durch zwei Sätze von dünnwandigen mikro-hergestellten Strahlen 614 und 616 und 618 und 620 gehalten wird. Obwohl eine Strahlen-Typ-Mikrobewegungseinrichtung hierin gezeigt und beschrieben ist, können verschiedene andere Typen und Konfigurationen von Mikrobewegungseinrichtungen von der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Flächen des ersten Satzes dünnwandiger Strahlen, d. h. 614 und 616, sind in der X-Z-Ebene. Dieser Satz von Strahlen kann in der X-Richtung gebeugt werden, was es dem Speichermedium 504 erlaubt, sich bezüglich des Gehäuses 512 in der X-Richtung zu bewegen. Flächen des zweiten Satzes von dünnwandigen Strahlen, d. h. 618 und 620, sind in der X-Z-Ebene. Dieser Satz von Strahlen ermöglicht es dem Speichermedium 504, sich bezüglich des Gehäuses 512 in der Y-Richtung zu bewegen. Das Speichermedium wird durch den ersten Satz von Strahlen an einem Rahmen 622 gehalten. Der Rahmen wird durch den zweiten Satz von Strahlen an dem Gehäuse 512 gehalten. So können sich die Feldemitter in den X-Y-Richtungen durch elektrostatische, elektromagnetische, piezoelektrische oder andere geeignete Verfahren und/oder Mechanismen über das Speichermedium 504 bewegen, oder das Speichermedium kann sich über die Feldemitter bewegen.
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Wie in 7 gezeigt ist, kann die Speichervorrichtung 100 eine Abschirmung 108 enthalten, die angepaßt ist, um das Potential für Magnetfelder zu reduzieren, eine Fehlausrichtung von Elektronen zu induzieren, die von einem oder mehreren Emittern geliefert werden, z. B. Emitter 202 und/oder 204. Insbesondere soll die Abschirmung 108 verhindern, daß eines oder mehrere Magnetfelder den Pfad von Elektronen verändern, die von einem oder mehreren der Emitter geliefert werden, so daß die Elektronen von dem Strahl zu einem geeigneten Teil des Speichermediums 106 geliefert werden können. Bei dem Ausführungsbeispiel der Abschirmung, das in 7 dargestellt ist, ist die Abschirmung an einer Seite des Speichermediums angeordnet, die den Emittern gegenüberliegt, obwohl verschiedene andere Anordnungen von Abschirmungen verwendet werden können.
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In 7 kann die Abschirmung 108 als eine planare Schicht aus einem Material konfiguriert sein, das an einer Komponente der Speichervorrichtung befestigt, z. B. festgeklebt, ist. Beispielhaft kann die Abschirmung 108 direkt an dem Speichermedium 106 befestigt sein, wobei die Abschirmung bei anderen Ausführungsbeispielen an Komponenten befestigt sein kann, die zwischen dem Speichermedium und der Abschirmung angeordnet sind.
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Da die Abschirmung 108 durch einen effektiven Bereich charakterisiert ist, z. B. einen Abstand, bei dem, falls er überschritten wird, die Abschirmung nicht den erwünschten Effekt liefert, ist es oft erwünscht, die Abschirmung in unmittelbarer Nähe des Elektronenstrahls oder der Elektronenstrahlen zu plazieren, die abgeschirmt werden sollen. Durch ein Plazieren der Abschirmung nahe an dem oder den Elektronenstrahlen können auch andere Vorteile erzielt werden. Ein Reduzieren der Beabstandung zwischen der Abschirmung und dem Elektronenstrahl kann es z. B. ermöglichen, daß eine Abschirmung mit reduzierter Größe verwendet wird. Die reduzierte Größe wiederum kann eine Reduzierung der Materialverwendung zum Bilden der Abschirmung ergeben, und kann ein reduziertes Gewicht liefern, wodurch potentiell die Bildung von kleineren, billigeren und/oder leichteren Speichervorrichtungen ermöglicht wird.
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Verschiedene Materialien können zur Verwendung als eine Abschirmung geeignet sein. Beispielhaft kann es bei einigen Ausführungsbeispielen wünschenswert sein, ein Material zu verwenden, das eine relative magnetische Permeabilität von mehr als etwa 100 bis 200 (cgs) besitzt. Aufgrund der vorweggenommen Anordnung von Emittern bezüglich eines Speichermediums kann eine niedrigere relative magnetische Permeabilität zu einer geschwächten Abschirmung führen, wohingegen eine sehr viel größere relative magnetische Permeabilität unter Umständen keine wesentliche relative Verbesserung der Abschirmfähigkeit liefern kann. Einige repräsentative Beispiele geeigneter Materialien zum Bilden der Abschirmung umfassen z. B. Mumetall, Nickeleisen und CZT, sind jedoch nicht auf dieselben beschränkt.
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Wie bereits kurz erwähnt wurde, können eine oder mehrere Abschirmungen in zahlreichen Konfigurationen vorgesehen sein, einschließlich einer oder mehrerer dünner Lagen aus einem Material, das an einem oder mehreren Komponenten der Speichervorrichtung befestigt ist, siehe z. B. 7, 8 und 9, sowie eine Einhüllung, die aus einem Abschirmmaterial gebildet ist, und die vorgesehen ist, um einen oder mehrere Elektronenstrahlen, siehe z. B. 10, zu umgeben.
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Hinsichtlich der Verwendung von Materialien, die in der Form eines Films vorgesehen sind, können die Materialien eine Tendenz aufweisen, magnetische Domänen zu bilden. Von besonderem Interesse ist das Potential, daß die magnetischen Domänen unterschiedliche magnetische Eigenschaften besitzen und dadurch potentiell selbst Magnetfelder erzeugen. Da diese selbsterzeugten Magnetfelder eine Tendenz aufweisen können, Fehlausrichtungseffekte hinsichtlich der Elektronenstrahlen der Speichervorrichtung zu bewirken, kann eine Stabilisierungsschicht 110 (7) vorgesehen sein. Eine derartige Stabilisierungsschicht sollte, wenn sie verwendet wird, angepaßt sein, um eine Austauschkopplung mit dem Material der Abschirmung zu bilden, um eine bestimmte Magnetkonfiguration in der Abschirmung zu sperren. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann eine schwache Austauschkopplung vorzugsweise so sein, um es zu ermöglichen, daß das Material der Abschirmung auf externe Magnetfelder reagiert. Obwohl verschiedene Materialien zum Bilden einer oder mehrerer Stabilisierungsschichten verwendet werden können, werden antiferromagnetische Materialien und Kobaltnickel als repräsentative Beispiele von Materialien, die verwendet werden können, betrachtet.
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Bezug nehmend auf das Ausführungsbeispiel, das in 9 dargestellt ist, ist gezeigt, daß mehrere Abschirmungskomponenten, z. B. Abschirmungskomponenten 902 und 904, vorgesehen sein können. Insbesondere ist bei dem Ausführungsbeispiel, das in 9 dargestellt ist, die Abschirmungskomponente 902 auf einer Seite des Speichermediums 106 angeordnet, die Emittern 202 und 204 gegenüberliegt, wobei die Abschirmungskomponente 904 so angeordnet ist, daß die Emitter zwischen dem Speichermedium und der Abschirmungskomponente 904 angeordnet sind. Bei einigen Ausführungsbeispielen können Abschirmungskomponenten 902 und 904 als allgemein planare Struktur vorgesehen sein. Theoretisch kann, wenn die Abschirmungskomponenten eine geeignete Größe aufweisen, wie Fachleute wissen, ein relativ hoher Grad der Abschirmung für Elektronenstrahlen geschaffen werden, vorausgesetzt, daß derartige Strahlen nicht in unmittelbarer Nähe der Peripherie des Speichermediums angeordnet sind.
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Wie in dem repräsentativen Ausführungsbeispiel aus 10 gezeigt ist, kann für die Ausführungsbeispiele, die einen höheren Grad von Abschirmung erfordern können, eine Abschirmung 1002 vorgesehen sein, um die Elektronenstrahlen der Speichervorrichtung 100 vollständig zu umgeben. Eine derartige Abschirmung kann in einem oder mehreren verschiedenen Orten bezüglich der Elektronenstrahlen einer derartigen Vorrichtung vorgesehen sein. Beispielhaft kann die Abschirmung nur um die Emitter und das Speichermedium angeordnet sein, wohingegen die Abschirmung bei anderen Ausführungsbeispielen mehr Komponenten der Vorrichtung/en umschließen kann.
