DE2138581B2

DE2138581B2 - Speichervorrichtung und Verfahren zum Speichern und Abrufen von Informationen

Info

Publication number: DE2138581B2
Application number: DE2138581A
Authority: DE
Inventors: Stanford Robert Bloomfield Hills Mich. Ovshinsky
Original assignee: Energy Conversion Devices Inc
Current assignee: Energy Conversion Devices Inc
Priority date: 1970-08-13
Filing date: 1971-08-02
Publication date: 1981-05-27
Also published as: US3983542A; US3868651A; US3988720A; DE2138581A1; CA1014266A

Description

Die Erfindung betrifft eine reversible Speichervorrichtung der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Gattung sowie ein Verfahren zum Speichern und Abrufen von Informationen.

Eine derartige Speichervorrichtung ist bereits bekannt (US-PS 32 71 591 und DD-PS 76 744). Mit deren Hilfe ist es möglich. Informationen beliebig lange in der Speicherschicht zu speichern, indem deren Strukturzustand entsprechend der zu speichernden Information in den anderen stabilen Zustand umgeschaltet wird. Beim Abfragen der Information werden die betreffenden Strukturzustände der Speicherschicht festgestellt und gegebenenfalls mit Bezugswerten verglichen. Die Informationen können auch durch Zurückschalten des anderen Strukturzustandes in den ersten bzw. ursprünglichen Strukturzustand gelöscht werden, so daß die Speicherschicht zum Speichern neuer Informationen zur Verfügung steht. Obwohl nach dem oben geschilderten Stand der Technik an das Umschalten der gesamten Speicherschicht gedacht ist, wurde auch bereits vorgeschlagen (US-PS 35 30441), nur ausgewählte Stellen, d. h. die einleitend genannten »diskreten Stellen«, strukturell zu ändern, während die übrigen Schichtteile in dem ursprünglichen Strukturzustand verbleiben. Auf diese Weise ist es möglich, in ein und derselben Speicherschicht eine Vielzahl von Informationen zu speichern. Die zum Speichern und gegebenenfalls Abfragen verwendete Energie ist in der Regel elektrische (elektrische Spannung bzw. elektrischer Strom) oder elektromagnetische, insbesondere Lichtstrahlen.

Obwohl sich die bekannte bzw. bereits vorgeschlagene Speichervorrichtung durch viele Vorzüge gegenüber anderen Speichervorrichtungen auf beispielsweise magnetischer Basis, wie magnetischer Speicherkerne, auszeichnet, ist der Aufwand an anzulegender Energie vielfach noch verhältnismäßig hoch und kann in manchen Fällen noch nicht mit einer genügend großen Speicher- und Abfragegeschwindigkeit gearbeitet werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, derartige Nachteile zu vermeiden und eine Speichervorrichtung der eingangs genannten Gattung dahingehend

zu verbessern, daß sie mit geringem Energieaufwand zum Speichern und Abfragen zur Verfügung steht. Außerdem soll die Speicher- bzw. Abfragegeschwindigkeit groß sein.

Es versteht sich, daß die Herstellungskosten verhältnismäßig niedrig, jedenfalls niedriger als diejenigen der sogenannten dotierten Halbleitertechnik sein sollen.

Die Erfindung besteht darin, daß die Speicherschicht aus einem Speichermaterial besteht, das gegen den anderen Strukturzusland gerichtete, innere Vorspannungskräfte sowie innere Hemmkräfte oder Widerstände, die gegen die Vorspannungskräfte wirken, und zum Erhöhen der Vorspannungskräfte und/oder zum Vermindern der Hemmkräfte oder Widerstände dienende Katalysatoren bzw. katalytische Materialien aufweist und/oder aufnimmt, die durch Energiezuführung mindestens an den diskreten Stellen aktivierbar sind.

Voraussetzung der erfindungsgemäßen Speichervorrichtung ist daher wiederum wie bei dem eingangs genannten Stand der Technik ein Speichermaterial, das von einem Strukturzustand in einen anderen Strukturzustand umschaltbar ist, die jeweils einer bestimmten Zustandsgröße entsprechen, so daß durch Ermittlung der jeweiligen Zustandsgröße an der betreffenden Stelle der Speicherschicht die eingespeicherte Information ermittelt werden kann. Normalerweise befindet sich das Speichermaterial in einem dieser Strukturzustände und es kann durch Anwendung von Energie, beispielsweise Licht-, Wärme-, elektrische, mechanische oder dergleichen Energie oder eine Kombination mehrerer dieser Energieformen, in den anderen Strukturzustand umgeschaltet und aus diesem wieder zurück in den ursprünglichen Strukturzustand geschaltet werden. Diese Reversibilität ist bei bekanntem Speichermaterial (DE-AS 12 74 655) nicht möglich, bei denen Spiropyrane mittels energiereicher Strahlen dauerhaft umgefärbt und eine Zusatzsubstanz, die durch die Strahlen in Radikale aufspaltbar ist, zur Polymerisation veranlaßt wird. Als echter —reversibler — Speicher ist dieses Material nicht anwendbar.

Die physikalischen Strukturänderungen können beispielsweise Formänderungen, Gestaltänderungen oder Lageänderungen in der Ordnung oder Anordnung von Atomen oder Molekülen in dem Speichermaterial sein. Typische Form-Gestalt- und Lageänderungen schließen ein: Änderungen aus einem allgemein amorphen Zustand in einen geordneteren oder kristallinartigen Zustand, der verschiedene kristalline Zustände umfassen kann, oder umgekehrt; Änderungen aus einer zu einer anderen kristallinen Form; Änderungen im Grad der Kristallisierung: Änderungen in der relativen Ausrichtung von Molekülen oder Teilen derselben; Änderungen der intermolekularen Bindung o. dgl.; Auffalten, Verwinden, Verdichtung, Streckung oder sonstige Änderungen der Gestalt oder geometrischen Anordnung von Molekülen; das öffnen oder Schließen molekularer Ringstrukturen oder sonstige Spaltung molekularer Ketten; das Anhängen molekularer Ketten; Änderungen in der durchschnittlichen Länge molekularer Ketten, die beispielsweise durch Wickeln oder Abwickeln erzeugt werden; die Bewegung von Atomen oder Molekülen von einem zu einem anderen Ort, einschließlich sowohl einer gegenseitig abhängigen als auch einer gegenseitig unabhängigen Bewegung benachbarter Atome oder Moleküle; die Schaffung oder Beseitigung von Hohlräumen in dem Speichermaterial, die Zusammenziehung oder Ausdehnung des Speichermaterials, das Aufbrechen oder Herstellen von Bindun-

gen /wischen Atomen oder Molekülen und schließlich Kombinationen einer oder mehrerer der obigen Änderungen. Zusätzlich zu diesen physikalischen Strukluränderungen können eine oder mehrere Komponenten eines gegebenen .Speichermaterials aus dem Material, beispielsweise in kristalliner oder amorpher Form ausgefällt v/erden.

Derartige physikalische .Strukturänderungen, die von subtiler Art sein können rufen höchstausgeprägte Änderungen feststellbarer Eigenschaften des Speichermatcrials hervor. Derartige Änderungen feststellbarer Eigenschaften lassen sich ohne weiteres dazu benutzen, die Struktur gewählter Teile des Speichermaterials festzustellen, um so die in Form einer Strukturänderung gespeicherte Nachricht abzulesen oder abzurufen.

Wenn gewissen Typen von Speichermaterial, die lange Kettenpolymerisate enthalten, insbesondere solchen mit geringer chemischer Vernetzung, Energie zugeführt wird, können die Atome oder Moleküle fließen oder diffundieren und dabei Elastomereigenschaften zeigen. Die Verminderung oder Beendigung der Einwirkung der Energie leitet einen Verfall eines solchen Fließens oder einer solchen Diffusion ein. Die Geschwindigkeit dieses Verfalls oder die Beruhigungsgeschwindigkeit ist wichtig, da es erwünscht ist. die Atome oder Moleküle in ihren neuen Stellungen festfrieren zu lassen, um eine stabile physikalische Strukturänderung herbeizuführen, bevor derartige Speichermateriaiien im wesentlichen in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehren, in dem sie sich befunden haben, bevor die Energie zur Wirkung gebracht wurde. Die zur Wirkung gebrachte Energie kann beispielsweise Bindungen zwischen Atomen oder Molekülen brechen oder van der Waalsche Kräfte oder sonstige Kräfte zwischen den Atomen oder Molekülen vermindern, oder sie kann die entgegengesetzte Wirkung erzeugen, indem sie Bindungen herstellt oder solche Kräfte erhöht. Der Fluß oder die Diffusion von Atomen oder Molekülen kann auch durch Wärmeaufnahmeprozesse erzeugt werden, die durch die Absorption der zur Wirkung gebrachten Energie verursacht werden. Wenn das Brechen von Bindungen beispielsweise an Kettenenden auftritt, wird die chemische Aktivität des Speichermaterial mit Lösungsmitteln erhöht.

Bevorzugte Speichermateriaiien sind solche, in denen durch Einwirkung von Energie eine große Anzahl freier Ladungsträger erzeugt werden kann. Wenn beispielsweise Photonenenergie Elekironenlöchcrpaare erzeugt, ist es erwünscht, daß diese Ladungsträger während einer genügend langen Zeit (Relaxationszeit), innerhalb welcher eine Atonibewegung erfolgen kann, erhalten bleiben und keine neuen Verbindungen eingehen. Bei den Speichermateriaiien steht die Relaxations- oder Rekombinationszeil der Ladungsträger zu der dabei auftretenden Bewegung der Atome in einer Beziehung. Normalerweise herrscht in jedem gegebenen Speichermaterial eine gewisse Dichte von Fallen und Bandlükken. die durch die Bewegung der Atome veränderbar ist. Diese Änderung der Fallen- oder Bandlückendichte kann die Zeit verlängern, während welcher solche Ladungsträger »am Leben« bleiben und Atome in einer neuen Stellung bleiben und ein Ungleichgewicht der Verteilung der Ladungsträger und eine physikalische Strukturveränderung der oben beschriebenen Art verursachen.

Die physikalischen Strukturänderungen können von einem ungeordneten, amorphartigen Zustand in einen geordneteren Zustand, beispielsweise gegen einen

geordneteren, krisiallinartigcn Zustand, erfolgen. Diese Änderungen können im wesentlichen innerhalb einer Ordnung von kurzem Bereich sein, bei dem noch immer ein im wesentlichen ungeordneter und allgemein amorpher Zustand herrscht, oder sie können von einer Ordnung von kurzem Bereich zu einer Ordnung von langem Bereich führen, die einen kristallinen Zustand schaffen kann.

Bevorzugte Speichermaterialien, bei denen die physikalische Strukturänderung von einem Übergang zwischen einem amorphen Zustand und einem kristallinen Zustand begleitet ist, sind bei Umgebungstemperaturen im Bereich der Raumtemperatur fähig, in einem beliebigen dieser beiden Zustände zu verharren. Bei diesen Temperaturen besteht eine Energiebarriere zwischen diesen beiden Zuständen, die in der Form einer mechanischen Verknüpfung der Molekülketten sein kann. Um diese Barriere zu überwinden kann es z. B. erforderlich sein, molekulare Ringstrukturen in molekulare Ketten zu ändern oder Vernetzungen oder Querverbindungen chemischer, mechanischer oder sonstiger struktureller Natur zu brechen. Ein wichtiger Unterschied zwischen Speichermaterialien und typischen Siliciumoxidgläsern besteht darin, daß die letzteren hohe Energiebarrieren haben, die von hochvernetzten Nelzstrukturen herrühren, die die Wirkung haben, einer Entglasung oder einer Kristallisation Widerstand zu leisten. Die zur Überwindung dieser Barriere erforderliche Energie würde zerstörende Wirkungen auf andere Eigenschaften solcher Siliziumoxidgläser hiiben, beispielsweise einen irreversiblen dielektrischen Zusammenbruch bewirken. Andererseits lassen sich Speichermalerialien leichter binden und gestatten daher Veränderungen hinsichtlich der Molekülkettenformen und verschiedener Kräfte der Atomoder Molekülbindung. Diese Änderungen werden bei niedrigeren Temperaturen erzielt als bei den genannten hochvernetzten Gläsern, und Speichermaterialien sprechen daher in höherem Maß auf die Aktivierung durch Energieeinwirkung an. Eine solche Energie kann beispielsweise Lichtenergie sein oder enthalten, die selbst bei den genannten Temperaturbereichen fähig ist. als Spaltungskraft zu wirken und die Energiebarriere zwischen dem amorphen und dem kristallinen Zustand wirksam herabzusetzen. Die Beweglichkeit von Atomen oder Molekülen bei diesen Temperaturbereichen ist bei Speichermateriaiien bedeutend höher als bei solchen hochvernetzten Gläsern, und es kann daher bei Spcichermaterialien ein Kristallwachstum viel schneller und in gesteuerter Weise unter Verwendung zahlreicher verschiedener Verfahren auftreten, zu denen lichttechnisch, wärmet echnisch und magnetfeldtechnisch unterstützte und ähnliche Verfahren gehören. Außer der Energiebatterie, die zwischen dem kristallinen und amorphen Zustand des Halbleitermaterials herrscht, bestehen ähnliche Energiebarrieren zwischen anderen Zuständen, die durch die genannten Gestalt-, Formoder Lageänderungen hervorgerufen werden.

Eine weiten; vorteilhafte Eigenschaft vieler glasartiger oder amorpher Speichermaterialien, die gemäß der Erfindung Verwendung finden, besteht in einer leicht erzielbaren Wärmeentwicklung (exotherm) oberhalb der Glasübergangstemperatur und unterhalb der Temperatur, bei der ein Schmelzen auftritt. Wenn diese Eigenschaft bei einem Speichermaterial vorhanden ist. ist sie gewöhnlich von der Möglichkeit begleitet, die Energiebarriere zwischen den beiden gewünschten Zuständen des Speichermaterials schnell und in

ίο

gesteuerter Weise herabzusetzen.

Kurz und anders ausgedrückt, das Speichermaterial weist in seinem einen Strukturzustand (dem im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand) innere Belastungskräfte (beispielsweise Kristallisierungskräfte) auf, die das Speichermaterial gegen seinen anderen Strukturzustand (den geordneteren, kristallinen Zustand) vorspannen. Es hat auch einen inneren Widerstand gegen die Wirkung solcher Vorspannungskräfte (beispielsweise kristallisationshemmende Faktoren), die der strukturellen Änderung vom einen Strukturzustand in den anderen Strukturzustand im Wege stehen.

Gemäß der Erfindung weist nun die Speicherschicht ein katalytisches Material auf, das fähig ist, die inneren Vorspannungskräfte (die Kristallisationskräfte) relativ zu erhöhen und die inneren Hemmkräfte gegen die Wirkung der Vorspannkräfte (die kristallisationshemmenden Faktoren) zu vermindern, wenn das Speichermaterial aktiviert wird. Wenn der Speicherschicht Energie zugeführt wird, wird das katalytische Material in Teilen der Schicht aktiviert und ändert diese Teile und führt sie aus dem einen in den anderen der Strukturzustände über. Einige aktivierte katalytische Materialien können in erster Linie die inneren Vorspannkräfte erhöhen, während andere in erster Linie die inneren Hemmfaktoren gegen die Wirkung der inneren Vorspannkräfte vermindern. Auf jeden Fall kann angenommen werden, daß das aktivierte katalytische Material die Energiebarriere gegen die zur physikalischen Änderung oder Überführung des Speichermaterials von dem einen in den anderen Strukturzustand zugeführte Energie vermindert. Dank der Aktivierung des Katalytmaterials ist weniger Energie erforderlich, um die physikalische Strukturänderung zuwegezubringen, und die Strukturänderung erfolgt schneller.

In dieser Hinsicht können die Katalysatoren die Lebensdauer (die Relaxationszeit) der durch die Energieanwendung erzeugten freien Ladungsträger statistisch sogar verlängern und somit eine längere Zeitspanne schaffen, in der Änderungen der Dichte der Fallen und Bandlücken, ein Ungleichgewicht der Verteilung von Ladungsträgern, eine Atombewegung und somit eine physikalische Strukturänderung stattfinden kann. Auch eine Beschleunigung der Reaktionszeit der physikalischen Strukturänderung im Vergleich zur Relaxations- oder Rekombinationszeit der Ladungsträger ist möglich.

Die Katalysatoren können in der Speicherschicht, z. B. einer Matrix der anderen Materialien, verteilt oder dispergiert sein. Sie dienen z. B. als Kernbildungsorte, an denen bei Einwirkung einer Energie die beschriebenen physikalischen Strukturänderungcn eingeleitet werden. Wenn die physikalische Strukturänderung eine Form einer Kristallisation umfaßt, können die Katalysatoren als Kristallisationskeime, z. B. als Schablonen dienen, die die geometrische Form der Kristallstruktur epitaxial beeinflussen. Die Katalysatoren können auch lediglich an der Speicherschichtoberfläche oder nur an diskreten Stellen angeordnet sein.

Mittels der angewendeten Energie können zahlreiche unterschiedliche Formen von Katalyse- bzw. katalytischen Prozessen eingeleitet werden, zu denen auch chemische Änderungen im Katalysator gehören, die z. B. durch Photodissoziation von darin enthaltenen Komponenten hervorgerufen werden. Eine solche chemische Wirkung braucht sich nicht durch das ganze .Speichermaterial hindurch fortzusetzen, sondern wirkt lediglich als Kern für die Erzeugung physikalischer Strukturänderiingcn in der Matrix anderer Materialien, in der die Katalysatoren dispergiert sind.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung, bei der in dem Speichermaterial entsprechend der Einwirkung von Energie Kerne gebildet werden, ist es lediglich erforderlich, Kerne von einer gewissen kritischen Größe zu erzeugen, die fähig sind, jede Relaxation oder

κι Rekombination von Ladungsträgern oder Atomen nach Beendigung der Energieeinwirkung zu überleben. Diese so geschaffenen Kerne können als ein latentes Abbild wirken, das durch nachfolgende Energieeinwirkung, entweder in der gleichen Form wie bei der ursprünglich

rs zur Wirkung gebrachten Energie oder in einer oder mehreren der oben beschriebenen Formen, verstärkt und entwickelt werden kann, indem das Kristallwachstum um solche Kerne hervorgerufen wird. Das Katalysatormaterial kann auch die Zahl der Kerne sowie die Größe der an diesen gebildeten Kristalle steuern.

Die zur Wirkung gebrachte Energie kann elektrische Energie, Strahlungsenergie, Elektronenstrahlenenergie, elektromagnetische Energie, einschließlich Wärme, sichtbares Licht oder Ultraviolettenergie, akustische Energie, mechanische Spannungs- oder Druckenergie, chemische Energie oder dergleichen sowie eine Kombination dieser Energieformen sein. Die Energie kann an gewählten, gewünschten Teilen der Speicherschicht entsprechend einer gewünschten Anordnung der Daten bzw. Nachrichten, die durch physikalische Strukturänderungen in der Schiene gespeichert werden sollen, zur Wirkung gebracht werden. Die Energie kann durch Abtast- und Impulstechniken oder in Form eines Energieabbildes oder dergleichen zur Wirkung gebracht werden.

Die physikalisch veränderten oder übergeführten Teile der Schicht haben viele feststellbare Eigenschaften, die sich von denjenigen der ungeänderten Teile der Schicht unterscheiden, und zu diesen gehören Unterschiede der elektrischen Eigenschaften, wie Widerstand, Kapazität, Ladungsspeicherfähigkeit oder dergleichen. Unterschiede des Volumens und der Dicke. Energiebandlückenunterschiede, Unterschiede der Diffusionskonstanten. Unterschiede in der Löslichkeit und Ätzfähigkeit, Unterschiede der optischen Eigenschaften einschließlich ihrer Wirkungen auf elektromagnetische Energie oder dergleichen, die sich durchwegs für das Lesen oder Abrufen der in der Speicherschicht gespeicherten Nachrichten leicht feststellen lassen.

Die Feststellung des Zustandes der physikalisch strukturveränderten Teile der Schicht kann beispielsweise durch Ermittlung des elektrischen Widerstandes, der elektrischen Kapazität, der an der Schicht angebrachten Ladung durch Übertragen pigmentierter Partikel, die durch die Ladung festgehalten werden, der Dicke, der Diffusion der Löslichkeit der Befeuchtungsund Adsorptionseigenschaften, beispielsweise durch Anbringen pigmentierter Farbstoffe oder Farben und Übertragung derselben, beispielsweise durch Drucken der Wirkung auf elektromagnetische Energie einschließlich der Durchlässigkeit Brechungsfähigkeit, Reflexionsfähigkeit und Streufäh'gkeit oder dergleichen erfolgen. Das Abfragen der gespeicherten Nachrichten kann durch Abtasttechniken, Drucktechniken oder dergleichen erfolgen und in manchen Fällen auch sichtbar gemacht und beobachtet werden.
Die Speichermaterialien können Halbleiterspeicher-

materialien sein, wie sie in DD-PS 7b 744 im Zusammenhang mit den dori genannten Hi-Lo- und Ausschalt-Spcichervorrichtungen beschrieben sind, bei denen eine physikalische Änderung des Strukturzustandes des Haibleilermaterials auftritt.

Die Speiehermaterialien sind vorzugsweise polymere Strukturen mit covalenten Bindungen und leichter Vernetzung und können Materialien umfassen, die Polymere bildende Elemente enthalten, wie Bor, Kohlenstoff, Silicium, Germanium, Zinn, Blei, Stickstoff, i<> Phosphor, Arsen, Antimon, Wismuth, Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur, Wasserstoff, Fluor oder Chlor, wobei solche Materialien die Fähigkeit haben, einen im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Strukturzustand anzunehmen und physikalisch in einen anderen Strukturzustand, beispielsweise gegen einen geordneteren kristallinen Zustand hin, veränderbar sind. Der »amorphe« oder »im wesentlichen ungeordnete und allgemein amorphe« Strukturzustand, der hier erwähnt wird, ist ein örtlich organisierter, ungeordneter, fester Aggregatzustand, der allgemein amorph, also nicht kristallin, ist, jedoch möglicherweise verhältnismäßig kleine Kristalle oder Kristallite oder Ring- oder Kettensegmente enthalten kann, die möglicherweise darin durch Vernetzung in wahllos ausgerichteter Stellung gehalten sind. Einige weitere Beispiele solcher Speiehermaterialien, die diese Eigenschaften aufweisen, sind amorphes Selen, amorphe Selenverbindungen mit Tellur und/oder Schwefel mit einem Selengehalt von ca. 90 Atom-Gew.-%, amorphe Arsenidverbindungen, Jo beispielsweise amorphe Arsen-, Germanium- und Cadmium-Materialien. Diese amorphen Selen- und Arsenmaterialien sind insbesondere wertvoll, wenn die angewendete Energie elektromagnetische Energie in der Form sichtbaren Lichtes ist, da Selen und Arsen auf !5 Einwirkung sichtbaren Lichtes empfindlich sind.

Weitere Beispiele typischer Halbleitermaterialien, die gemäß der Erfindung brauchbar sind, sind unter anderem beispielsweise Massen mit folgenden Gehalten in Aiom-Gew.-% 15% Germanium, 81% Tellur, 2% to Antimon und 2% Schwefel, oder eine Masse aus 83% Tellur und 17% Germanium; eine Masse aus 92,5% Tellur, 2,5% Germanium,2,5% Silicium und 2,5% Arsen; eine Masse aus 95% Tellur und 5% Silicium; eine Masse aus 90% Tellur, 5% Germanium, 3% Silicium und 2% Antimon; eine Masse aus 85% Tellur, 10% Germanium und 5% Wismuth; eine Masse aus 85% Tellur, 10% Germanium, 2,5% Indium und 2,5% Gallium; eine Masse aus 85% Tellur, 10% Silicium, 4% Wismuth und 1% Thallium; eine Masse aus 80% Tellur, 14% so Germanium, 2% Wismuth, 2% Indium und 2% Schwefel; eine Masse aus 70% Tellur, 10% Arsen, 10% Germanium und 10% Antimon; eine Masse aus 60% Tellur, 20% Germanium, 10% Selen und 10% Schwefel; eine Masse aus 60% Tellur, 20% Germanium und 20% Selen; eine Masse aus 60% Tellur, 20% Arsen, 10% Germanium und 10% Gallium; eine Masse aus 81% Tellur, 15% Germanium, 2% Schwefel und 2% Indium; eine Masse aus 90% Selen, 8% Germanium und 2% Thallium, eine Masse aus 85% Selen, 10% Germanium eo und 5% Antimon; eine Masse aus 85% Selen, 10% Tellur und 5% Arsen; eine Masse aus 70% Selen, 20% Germanium, 5% Thallium und 5% Antimon; eine Masse aus 70% Selen, 20% Germanium und 10% Wismuth; eine Masse aus 95% Selen und 5% Schwefel; und zahlreiche andere.

Die im wesentlichen ungeordnete und allgemein amorphe Schicht aus Halbleitermaterial ist vorzugsweise ein niedergeschlagener oder aufgetragener Film oder eine Schicht, die beispielsweise im Vakuum aufgedampft, durch Kathodenzerstäubung aufgetragen, aus einer Lösung niedergeschlagen oder dergleichen sein kann.

Beispiele von Katalysatoren, die im Verein mit den genannten Speicher-Hauptko^iponentcn brauchbar sind, sind u.a. Halogene, Iod, Brom, Chlor, Sauerstoff. Wasserdampf, Alkalimetallelemente, insbesondere Natrium und Lithium, und leicht diffundierbare Metalle, insbesondere Silber, Gold, Indium und Gallium; organische Dämpfe des Kohlenstoffdisulfides, Isopropylacetates und Trichlorälhylens bilden ebenfalls besonders gute Katalysatormaterialien, insbesondere für die Selenmaterialien. Auch Zusätze von Schwefel, Selen oder Tellur ergeben für insbesondere amorphe Arsenmaterialien gute Katalysatoren. Die Katalysatoren können beispielsweise in der Form von Ionen, Atomen oder Molekülen der genannten Elemente oder Verbindungen oder Molekularverbindungen einschließlich solcher sein, die bei Aktivierung Kernbildungszentren oder dergleichen für die Einleitung der strukturellen Änderung in dem Speichermaterial schaffen.

Die Katalysatoren werden vorzugsweise beim Aufbringen der Speicherschicht zusammen mit dem Speichermaterial aufgebracht. Die verteilten Katalysatoren sind im Speichermaterial vielfach in der amorphen Struktur festgelegt. Wenn die Katalysatoren an der Oberfläche der Speicherschicht angebracht werden, empfiehlt es sich, die Oberfläche einem Dampf oder einer Flüssigkeit auszusetzen, die die Katalysatoren enthalten-, sie können auch dadurch auf die Oberfläche des Speichermaterials aufgetragen werden, indem darauf eine Schicht eines Materials aufgebracht wird, das die Katalysatoren enthält, oder indem eine Schicht des Speichermaterials auf ein Substrat oder eine Schicht oder auf eine Elektrode aufgetragen wird, die die Katalysatoren enthält.

Die im Speichermaterial verteilten Katalysatoren können durch Energie in der Form eines elektrischen Feldes, durch Druck oder durch elektromagnetische Energie, wie Wärme, sichtbares Licht oder Ultravioleltenergie, oder eine Kombination dieser Energieformen aktiviert werden. Die an an der Oberfläche der Speicherschicht angebrachten Katalysatoren können durch Oberflächenbehandlungen des Speichermaterials, zu denen die Rauhung, freie Bindungen oder dergleichen gehören, oder durch Einwirkung von Energie in der Form eines elektrischen Feldes, von Druck, elektromagnetischer Energie, einschließlich Wärme, sichtbaren Lichts oder Ultraviolettenergie, oder Kombinationen dieser Energieformen aktiviert werden. Ohne Rücksicht darauf, in welcher Weise das Katalysatormaterial an der Speicherschicht angebracht ist, leitet die Aktivierung der Katalysatoren eine physikalische Strukturänderung im Speichermaterial ein.

Die aktivierten Katalysatoren können im wesentlichen nur an denjenigen Stellen in bezug auf die Speicherschicht wirksam werden, an denen sie sich befinden, ohne Rücksicht darauf, ob sie im Speichermaterial dispergiert oder im wesentlichen nur an dessen Oberfläche angeordnet sind oder vorzugsweise in Abhängigkeit von Gradienten im Speichermaterial in dieses eindiffundieren oder in diesem wandern. Gradienten, die eine solche Diffusion oder Wanderung bewirken, können ein passives chemisches Gefälle sein, das von den relativen Konzentrationen der verschiedenen Elemente im Bereich des SDeichermaterials

abhängt, oder sie können aktive Gradienten sein, die durch elektrische Felder, Druckanergie oder elektromagnetische Energie, beispielsweise Wärme, sichtbares Licht, U Itra violettenerg·; oder dergleichen, hervorgerufen sind.

In diesem Zusammenhang weist beispielsweise Selen, das eine polymere Struktur hat, im amorphen Zustand miteinander verschlungene, wahllos ausgerichtete lange Selenketten und/oder -ringe auf, und diese bilden einen inneren kristallisationshemmenden Faktor, der das Selen in seinem amorphen Zustand hält. Im kristallinen Zustand sind hingegen kurze Selenketten vorhanden, die ausgerichtet sind und von Kräften, beispielsweise van der Waalschen Kräften oder dergleichen, gebunden sind, die innere Kristallisierungskräfte oder gegen den \=> kristallinen Zustand hin gerichtete Vorspannkräfte bilden. Wenn auf das amorphe Selenmaterial Energie, beispielsweise sichtbares Licht zur Wirkung gebracht wird, werden Katalysatoren aktiviert. Sie können nun in das Selen eindiffundieren und bewirken die Bildung von Kernbildungszentren und die Trennung der langen Ketten und/oder Ringe in kurze Ketten, wodurch die Kristallisationskräfte erhöht werden und der kristallisationshemmende Faktor vermindert und die physikalische Strukturänderung gegen den geordneteren kristal- >5 linen Zustand gefördert wird. Das katalytische Material kann, außer Kernbildungszentren zu schaffen, auch die Enden der gekürzten Ketten beschließen. Wenn Selen auch Tellur oder Schwefel einschließt, können solche Zusätze die physikalische Strukturänderung gegen den κι geordneteren kristallinen Zustand hin ebenfalls unterstützen.

Weist das Speichermaterial beispielsweise Tellur und Germanium auf und befindet es sich in dem im wesentlichen ungeordneten und allgemeinen amorphen r> Strukturzustand, dann können die aktivierten Katalysatoren Kernbildungszentren schaffen, um die die Bestandteile des Speichermaterials unter der Wirkung der angelegten Energie kristallisieren können. Dies verursacht eine physikalische Änderung des Slrukturzu- w Standes in dem Speichermaterial gegen einen geordneteren, kristallinartigen Zustand. Auch hier hat das Speichermaterial im amorphen Zustand einen inneren kristallisationshemmenden Faktor und innere Kristallisierungskräfte oder gegen den kristallinartigen Zustand hin wirkende Vorspannkräfte, und und die aktivierten Katalysatoren bewirken eine Erhöhung der letzteren und eine Verminderung des ersteren.

Bei manchen Spciehermaterialien besteht die Notwendigkeit, Energie oberhalb einer Energieschwelle zur w Wirkung zu bringen, um Teile des Speichermaterials aus dem einen feststellbaren Strukturzustand in den anderen feststellbaren Strukturzustand physikalisch überzuführen. Bei solchen Speichermaierialien steuern die aktivierten Katalysatoren diese Energieschwelle. In « manchen Fällen bewirkt das aktivierte Katalysatormaterial eine Herabsetzung der Energieschwel'cn, in anderen Fällen hingegen eine Erhöhung desselben. Im ersten Fall bewirkt die Einwirkung von Energie oberhalb der herabgesetzten Energieschwelle, jedoch w unterhalb der normalen bzw. ursprünglichen Encrgicschwelle eine physikalische Strukturänderung an denjenigen Teilen des Speichermatcrials, die die aktivierten Katalysatoren enthalten, jedoch nicht an anderen Stellen desselben. In den anderen Fällen bewirkt die 'v> Einwirkung von Energie unterhalb der angehobenen Energieschwellc. jedoch oberhalb der normalen bzw. ursprünglichen Energieschwelle eine physikalische Strukturänderung an denjenigen Stellen des Speicher materials, die kein aktiviertes Katalysatormateria enthalten, nicht jedoch an anderen Stellen desselben, die das aktivierte Katalysatormaterial enthalten. So kanr zwischen denjenigen Teilen der Schicht, an dener Katalysatoren aktiviert sind und denjenigen, an dener sie nicht aktiviert sind, eine ausgeprägte Unterscheidung hinsichtlich des Strukturzustandes erzielt werden.

Bei anderen Speichermaterialien kann der Grad dei physikalischen Strukturänderung von dem einen zu dem anderen feststellbaren Strukturzustand von der an dei Speicherschicht zur Wirkung gebrachten Energiemenge und der Menge und Wirksamkeit des Katalysatormaterials abhängig gemacht werden. Auf diese Weise können mannigfaltige Grade der physikalischen Strukturänderung, d. h. ein anpassungsfähiger Speicher erzielt werden, der das Aufzeichnen von »Graustufen« bzw Zwischenstufen der gewünschten Information ermöglicht, die ohne weiteres auf eine der oben beschriebenen Arten beobachtbar oder abrufbar sind. Wenn beispielsweise die physikalische Änderung des Strukturzustandes von einem amorphen Zustand gegen einen kristallinen Zustand hin erfolgt ist, bildet die Anzahl und Größe der erzeugten Kristalle eine »Grauskala«. Das Ausmaß der phys'kalischen Strukturänderung oder der Wert oder die Größe der feststellbaren physikalischen Strukturänderung in bezug auf die Dicke der Speicherschicht kann daher in jedem Teil der Schicht, d. h. auch unterschiedlich tief in diese hineingesteuert werden, um eine solche »Grauskala« beim Aufzeichnen der Information zu erzeugen.

Andere Materialien, beispielsweise Arsen oder dergleichen, haben, wenn die an den genannten Speichermaterialien angebracht und aktiviert werden einen »Amorphisicrungseffekt« oder eine kristallisationshemmende Wirkung. Es wird angenommen, daß sie die Wirkung haben, die Vernetzungswirkungen in den amorphen Halbleitermaterialien zu erhöhen. Diese Amorphisierungsmaterialien oder kristallisationshemmcndcn Materialien die im folgenden auch in gewissen Ansprüchen als Katalysatormaterialien bezeichnet werden, haben die zusätzliche Wirkung, daß sie in aktiviertem Zustand die normale Energieschwclle des Speichcrmaterials erhöhen. In diesen Fällen bewirkt die Anwendung von Energie unterhalb der angehobenen Energieschwelle, jedoch oberhalb der normalen Energieschwelle eine physikalische Strukturänderung in denjenigen Teilen des Speichermaterials, die keine aktivierten Katalysatoren enthalten, nicht jedoch an den übrigen Teilen derselben, die das aktivierte Katalysatormaterial enthalten. Hier wie in den anderen Fällen ist eine ausgeprägte Unterscheidung des Strukturzustandes der Teile des Speichcrmaterials. in denen das Katalysatormaterial aktiviert ist, und derjenigen Teile in denen dies nicht der Fall ist, möglich.

Beim Löschen der Informationen wird der geordnetere Zustand »aufgebrochen«, so daß das Speichermaterial im wesentlichen in seinen ursprünglichen, im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand zurückkehrt.

Wenn z. B. Energieimpulse, beispielsweise Wärmcimpulsc, zum Löschen verwendet werden, werden die gegen den amorphen Siruk'.ur/.ustand hin wirksamen Vorspannkräfte erhöht und die llcmmfaktorcn odei Kristallisationsfaktoren vermindert, so daß die physikalische Strukturänderung in den im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand erfolgt und dieser bei rascher Beendigung der Knergieimpiilse

»eingefroren« wird. In diesem Zusammenhang wird angenommen, daß solche Energieimpulse auch die Katalysatoren deaktivieren und die Richtung der Diffusion oder Wanderung der Katalysatoren umkehren, wenn die Energieimpulse in einer Richtung wirken, die derjenigen der ursprünglichen Gradienten entgegengerichtet ist, die eine solche Diffusion oder Wanderung hervorgerufen hatten.

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der physikalischen Strukturänderung im Speichermaterial, bei dem die Katalysatoren aus einem Dampf oder dergleichen niedergeschlagen sind,

Fig.2 eine schematische Veranschaulichung des Abrufens der gespeicherten Nachrichten aus der Anordnung gemäß F i g. 1,

F i g. 3 eine schematische Veranschaulichung ähnlich F i g. 1, bei der jedoch der die Katalysatoren enthaltende Dampf oder dergleichen eingeschlossen ist,

Fig.4 eine schematische Veranschaulichung des Abrufens der gespeicherten Nachricht aus der Anordnunggemäß Fig. 3,

F i g. 5 eine schematische Veranschaulichung einer anderen Durchführung der physikalischen Strukturänderung, bei der die Katalysatoren am Speichermaterial durch Auftragen einer dissoziierbaren Verbindung auf die Oberfläche des Speichermaterials aufgebracht sind,

F i g. 6 eine schematische Veranschaulichung des Abrufens der gespeicherten Information aus der Anordnung genäß F i g. 5,

Fig. 7 ein Schema ähnlich Fig.5 zur Veranschaulichung der zwischen einem Träger und dem Speichermaterial angeordneten dissoziierbaren Verbindung,

Fig. 8 eine schematische Darstellung des Abrufens der gespeicherten Nachricht aus der Anordnung gemäß Fig. 6,

Fig.9 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der die physikalische Strukturänderung im Speichermaterial auf elektrischem Wege oder in Kombination mit elektromagnetischer Energie herbeigeführt, die aufgezeichnete Nachricht dann auf elektrischem Weg abgerufen wird,

Fig. 10 eine schematische Darstellung einer Anordnung ähnlich Fig. 9, bei der jedoch die gespeicherte Nachricht durch Einwirkung elektromagnetischer Energie auf das Speichermaterial abgerufen wird,

F i g. 11 ein Schema einer Anordnung, ähnlich F i g. 9 mit vier Elektroden,

Fig. 12 ein Schema einer anderen Anordnung gemäß der Erfindung, bei der die Katalysatoren im Speichermaterial verteil! sind und durch elektromagnetische Energie aktiviert werden, ähnlich wie bei der Anordnung gemäß Fig. 1,3,5,und 7,

Fig. 13 ein Schema zur Veranschaulichung des Abrufens der gespeicherten Nachricht aus der Anordnunggemäß Fig. 12.

Fig. 14 und 15 schcniatischc Darstellungen von Anordnungen ähnlich den Anordnungen gemäß Fig. 9 und 10, bei denen die Katalysatoren jedoch im mi Speichermaterial verteilt sind.

Fig. 16 eine schematische Darstellung einer Speichervorrichtung, bei der zum Speichern einer Anordnung von Nachrichten auf einer Speicherschicht und zum Abrufen dieser Nachrichten elektromagnet!- ^|v' sehe Energie, einschließlich sichtbares Licht, verwendet wird.

Fig. 17 eine schematise he Darstellung eines optischen Systems zum Aufzeichnen einer Bildvorlage auf einer Speicherschicht unter Verwendung von sichtbarem Licht,

F i g. 18 eine schematische Darstellung eines Abrufsystems unter Verwendung elektromagnetischer Energie, einschließlich sichtbares Licht, zum Abrufen der auf einer Speicherschicht gespeicherten Nachricht,

Fig. 19 eine schematische Veranschaulichung einer Speichervorrichtung zum elektrischen Speichern einer Informationsanordnung auf einer Speienerschicht und zum elektrischen Abrufen der gespeicherten Nachricht,

F i g. 20 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Druckvorrichtung, bei der eine Nachrichtenanordnung in eine Speicherschicht gespeichert und die Speicherschicht elektrisch geladen wird und bei der an den elektrisch geladenen Teilen Tonerpartikel angebracht werden und dann auf einen Träger übertragen werden,

Fig.21 eine schematische Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform einer Druckvorrichtung.

Gemäß F i g. 1 ist ein Film bzw. eine Speicherschicht

11 aus beispielsweise Selen oder Selen mit Tellur oder Schwefel oder dergleichen auf ein Substrat 10, beispielsweise ein durchsichtiges Glassubstrat, aufgetragen. Das Selen kann im Vakuum aufgedampft, durch Kathodenzerstäubung aufgetragen oder aus einer Lösung oder dergleichen niedergeschlagen sein; es befindet sich in einem im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand mit einer feststellbaren Zustandsgröße entsprechend dem Strukturzustand. Auf die Speicherschicht 11 ist eine Schablone 12 oder Maske mit öffnungen 13, die entsprechend der Anordnung nutzbarer Nachrichten in der Schablone 12 angeordnet sind, aufgelegt. Das Ganze wird einem Katalysatordampf, beispielsweise einem verhältnismäßig hoch konzentrierten Joddampf ausgesetzt. An denjenigen Stellen, an denen die Oberfläche der Selenschicht durch die Öffnungen 13 in der Schablone

12 zugänglich ist, gelangt Jod aus dem Dampf mit der Selenschicht in Berührung und wirkt dort als Katalysatormaterial und verändert den Strukturzustand der freiliegenden Flächen der Speicherschicht 11 physikalisch in einem anderen Strukturzustand, beispielsweise gegen einen geordneteren, kristallinartigen Zustand hin. Durch Diffusion der Katalysatoren in die Speicherschicht 11, beispielsweise durch passive chemische Diffusion, wird die Tiefe der Strukturänderung an den den Öffnungen 13 entsprechenden diskreten Stellen 14 erhöht.

Wenn nun an der Anordnung gemäß Fig. 1 Energie zur Wirkung gebracht wird, kann eine Aktivierung des Jods für katalytische Zwecke und die physikalische Strukturänderung gefördert und beschleunigt werden. In diesem Sinn ist Wärmeenergie wirksam. Folglich kann die Anordnung gemäß F i g. 1 leicht über normale Raumtemperatur, beispielsweise auf ca. 8O⁰C, erhitzt werden. In diesem Sinn ist auch elektromagnetische Energie 15, beispielsweise sichtbares Licht, wirksam, da es das Jod für Katalysezwecke aktiviert und mindestens einen Teil elektronisch auf Selen einwirkt. Das als Katalysator wirkende Jod, das durch seine Berührung mit der Oberfläche der Speicherschicht 11 und durch die zur Wirkung gebrachte Energie 15 aktiviert ist, bewirkt eine verhältnismäßige Erhöhung der inneren Vorspannungskräftc des Selens gegen den genannten zweiten, d. h. geordneteren, kristallinartigen Zustand hin und vermindert die Widerstandskräfte gegen die Wirkung der inneren Vorspannkräftc. Dadurch bewirkt es eine

physikalische Änderung des Selens aus dem ersten in den zweiten Strukturzustand. Der aktivierte Katalysator, hier Jod, wirkt dabei nur katalytisch, ohne die chemische Zusammensetzung des Selenmaterials wesentlich zu ändern.

Das Ausmaß und die Größe der physikalischen Strukturänderung aus dem ersten in den zweiten Strukturzustand hängt von der Menge und der Wirksamkeit des aktivierten, katalytischen Jods und von der Menge der zur Wirkung gebrachten Energie 15, zu denen deren Größe und Dauer gehören, ab. Das Ausmaß der physikalischen Strukturänderung und die Tiefe der physikalischen Änderung in der Speicherschicht 11 sind steuerbar. Man ist tatsächlich in der Lage, die physikalische Strukturänderung durch die ganze Dicke der Speicherschicht 11 hindurch herbeizuführen. Die zwei Strukturzustände sind, wie oben bereits erwähnt, durch unterschiedliche feststellbare Eigenschaften unterscheidbar, die zu Zwecken des Abrufens der Nachrichten ohne weiteres erfaßbar sind. Die verschiedenen Grade der physikalischen Strukturänderungen ermöglichen das Abrufen der gespeicherten Nachrichten mit einer »Grauskala«.

Fig.2 veranschaulicht eine Möglichkeit, die in der Speicherschicht 11 aufgezeichneten Nachrichten abzufragen. Hier kann nach Abnehmen der Maske 12, anschließend an die Aufzeichnung, ein Strahl elektromagnetischer Energie 16, beispielsweise ein sichtbarer Lichtstrahl, über die Speicherschicht 11 geführt und die Wirkung derselben auf den Strahl während des Bestreichens festgestellt werden. Die Speicherschicht 11 hat in ihrem im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand auf den Lichtstrahl, wenn überhaupt, nur eine geringe Wirkung. Wenn jedoch der Lichtstrahl auf die diskrete Stelle 14 gerichtet wird, hat dieser diese eine ausgeprägte Wirkung auf ihn. Beispielsweise reflektiert und bzw. oder streut dieser Schichtteil das Licht. Dies erfolgt durch Feststellen einer solchen Reflexion und/oder Streuung an der gleichen Seite der Speicherschicht 11 oder der Abnahme des durch die Speicherschicht 11 hindurchtretenden Lichtes an der anderen Seite. Auch werden die diskreten Stellen 14 das Licht anders brechen als die übrigen Schichtteile. Wenn in der Speicherschicht 11 ein Bild gespeichert ist, kann dieses sogar durch Augenschein beobachtet werden.

Die in der Speicherschicht 11 an den diskreten Stellen 14 aufgezeichneten Nachrichten können gelöscht werden, indem an der Speicherschicht 11 ein Energieimpuls, beispielsweise ein Wärmeimpuls mit nachfolgender rascher Abkühlung, zur Wirkung gebracht wird. Der Wärmeimpuls hat zur Folge, daß das Jod aus der Speicherschicht 11 verdampft und ausgetrieben wird, so daß die Teile im wesentlichen ihren ursprünglichen, im wesentlichen ungeordneten, allgemein amorphen Zustand wieder annehmen, der anschließend durch die rasche Abkühlung festgefroren wird. Nun kann, wie pben bereits beschrieben, eine neue Nachrichtenanordnung eingespeichert werden.

Die Anordnung gemäß F i g. 3 ist der gemäß F i g. 1 insoweit ähnlich, als sie ebenfalls eine im wesentlichen ungeordnete und allgemein amorphe Speicherschicht 11 enthält, die auf einem Substrat 10 aufgetragen ist. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist die Speicherschicht 11 jedoch mit einer durchsichtigen Deckschicht 18, beispielsweise aus durchsichtigem Glas, unter Einschluß eines Hohlraums 17 zwischen der Speicherschicht 11 und der Deckschicht 18 abgedeckt. Der Hohlraum 17 ist abgedichtet und mit einem Katalysatordampf, beispielsweise Joddampf von verhältnismäßig niedriger Konzentration, gefüllt. Per Joddampf steht mit der gesamten Fläche der Speicherschicht 11 in Berührung, übt jedoch vorzugsweise wegen seiner verhältnismäßig niedrigen Konzentration und wegen des Vorhandenseins einer normalen Temperatur, beispielsweise Raumtemperatur, keinen wesentlichen direkten Einfluß auf das Selen der Speicherschicht 11

ίο aus. Der Joddampf wirkt jedoch als Katalysator, wenn er durch Energie 19 aktiviert wird, und verändert dann physikalisch die Struktur der Speicherschicht 11 in einen anderen Strukturzustand, beispielsweise gegen einen geordneteren, kristallinen Zustand hin. Die Energie 19 ist hier eine elektromagnetische, zu der auch sichtbares Licht gehört und die in einer gewünschten Anordnung nutzbarer Nachrichten zur Wirkung gebracht werden kann, beispielsweise durch optische Abbildungstechniken, durch Abtasten oder durch Impulstechniken oder dergleichen. Wenn die elektromagnetische Energie 19 auf die Speicherschicht 11 und das dort befindliche Jod auftrifft, wird das Jod aktiviert und bildet einen aktivierten Katalysator, der die inneren Vorspannkräfte des Selens gegen den geordneteren kristallinen Zustand hin erhöht und die Hemmkräfte gegen die Wirkung der inneren Vorspannkräfte vermindert und daher das Selen aus dsm im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand in den geordneteren kristallinartigen Zustand im Bereich der diskreten Stellen 14 ändert. Wie im Zusammenhang mit F i g. 1 erwähnt, kann auch hier Wärmeenergie verwendet werden, um die physikalische Strukturänderung zu fördern und zu beschleunigen. Auch hier lassen sich, wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 erwähnt, das Ausmaß und die Größe der physikalischen Strukturänderung nach Wunsch regeln.

Fig.4 zeigt eine Möglichkeit, die in der Speicherschicht 11 der Anordnung gemäß F i g. 3 gespeicherten Nachrichten abzurufen bzw. abzufragen. Da die Deckschicht 18 durchsichtig ist, kann ein Strahl elektromagnetischer Energie 16, beispielsweise sichtbares Licht, durch diese und den dahinter befindlichen Hohlraum 17 über die Speicherschicht 11 geführt und das Verhalten der Schicht auf den Strahl während dieses Abtastvorganges in der im Zusammenhang mit F i g. 2 beschriebenen Weise beobachtet werden. Wenn in der Speicherschicht 11 ein Bild gespeichert wird, kann dieses sichtbar gemacht und beobachtet werden. Die Anordnung der den Nachrichten entsprechenden diskreten Stellen 14 läßt sich beseitigen bzw. löschen, indem auf die Speicherschicht 11 ein Energieimpuls, beispielsweise ein Wärmeimpuls mit nachfolgender rascher Abkühlung, zur Wirkung gebracht wird, wie oben im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 beschrieben.

Hier wird jedoch das aus dem Selen ausgetriebene Jod im Hohlraum 17 unter der Deckschicht 18 verbleiben, so daß es für die Aufzeichnung einer neuen Information in der Speicherschicht 11 in der oben beschriebenen Weise zur Verfügung steht.

Bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 bis 4 können als Katalysatoren auch andere Dämpfe, beispielsweise andere Halogen-Dämpfe oder organische Dämpfe des Kohlenstoffdisdfids, Isopropylacetates oder Trichloräthylens oder dergleichen verwendet werden. Auch kann das Speichermaterial im Rahmen der Erfindung andere im wesentlichen ungeordnete oder allgemein amorphe Materialien einschließen, beispielsweise Selen mit Zusätzen von Tellur und/oder

Schwefel oder dergleichen, oder Arsen, die durch die genannten Dämpfe katalytisch beeinflußbar sind, wodurch die genannte physikalische Strukturänderung in solchen Materialien unterstützt wird.

Auch gemäß Fig.5 ist die Speicherschicht 11 auf einem Substrat 10 aufgetragen. Auf der Speicherschicht 11 aus z. B. Selen, befindet sich aber ein Film oder eine Schicht 21 aus einer durch sichtbares Licht dissoziierbaren Verbindung, beispielsweise Silberjodid. Das Silbtrjodid kann in einer beliebigen geeigneten Weise aufgetragen werden, beispielsweise durch Aufdampfen im Vakuum, Kathodenzerstäubung oder dergleichen oder durch Auftragen eines Silberfilmes oder einer Silberschicht, die anschließend zur Bildung des Silberjodides der Einwirkung von Joddampf ausgesetzt wird. Wenn Energie 19, wie sichtbares Licht, zur Einwirkung auf die Schicht 21 gebracht wird, dissoziiert diese Verbindung in Silber und Jod, von denen das eine oder beide als Katalysatoren wirken, die die physikalische Strukturänderung in der Speicherschicht 11 aus dem im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand gegen den geordneteren kristallinartigen Zustand katalytisch einleiten.

Gemäß F i g. 5 wird die elektromagnetische Energie 19, wie sichtbares Licht, in einer gewünschten Anordnung nutzbarer Nachrichten, beispielsweise mittels optischer Abbildungs-, Abtast- oder Impulstechniken oder dergleichen zur Wirkung gebracht. An den Stellen, an denen die elektromagnetische Energie 19 auf die Schicht 21 aus der durch Licht dissoziierbaren Silberjodidverbirdung auftrifft, wird diese in das katalytische Silber und Jod an den Belichtungsstellen 22 dissoziiert, und diese gelangen mit der Oberfläche der Speicherschicht 11 in Berührung. Die elektromagnetische Energie 19 aktiviert ferner das dissoziierte Silber und/oder Jod und verändert das Speichermaterial an den diskreten Stellen 14 physikalisch von dem ursprünglichen in den geordneteren, kristallinartigen Zustand, indem die Katalysatoren aus der Schicht 22 die physikalische Strukturänderung an den diskreten Stellen 14 in der beschriebenen Weise einleiten oder deren Einleitung fördern. Zur Förderung und Beschleunigung der physikalischen Strukturänderung kann auch hier Wärmeenergie verwendet werden, und das Ausmaß und die Größe der physikalischen Strukturänderung sind auch hier steuerbar.

Fig. 6 veranschaulicht eine Möglichkeit, die an den diskreten Stellen 14 strukturell gespeicherte Anordnung von Nachrichten abzufragen. Hier wird die Schicht 21 der durch sichtbares Licht dissoziierbaren Verbindung so und ihre dissoziierten Belichtungsstellen 22 von der Oberfläche der Speicherschicht 11 beseitigt. Ein Strahl elektromagnetischer Energie 16, beispielsweise sichtbares Licht, wird über die Speicherschicht 11 geführt, und das Verhalten der Speicherschicht 11 auf den Strahl wird während dieses Abtastvorganges in der im Zusammenhang mit F i g. 2 und 4 beschriebenen Weise festgestellt. Auch hier kann, wenn in der Speirherschicht 11 ein Bild gespeichert ist, dieses sichtbar gemacht und betrachtet werden. Die gespeicherte Nachrichtenanordnung kann gelöscht werden, indem der Speicherschicht 11 ein Energieimpuls, beispielsweise ein Wärmeimpuls mit nachfolgender rascher Abkühlung, zugeführt wird.

Die Anordnung gemäß Fig. 7 und 8 entspricht derjenigen gemäß F i g. 5 und 6 mit der Ausnahme, daß die Schicht 21 aus der dissoziierbaren Verbindung zwischen dem Substrat 10 und der Spe^:?lierschicht 11 angeordnet ist. ⁿ2s Speichern und Abfragen der gespeicherten Nachrichten erfolgen in der gleichen Weise, wie oben im Zusammenhang mit F i g. 5 und 6 beschrieben. Nur tritt hier die elektromagnetische Energie 19 durch die Speicherschicht 11 hindurch und dissoziiert die Verbindung der Schicht 21 an den Belichtungsstellen 22 und aktiviert die gebildeten Katalysatoren, die dann die physikalische Strukturänderung an den diskreten Stellen 14 der Speicherschicht 11 einleiten. Da die Schicht 21 zwischen dem Substrat 10 und der Speicherschicht 11 angeordnet ist, bleibt sie auf ihrem Platz, während die gespeicherte Nachricht, wie in F i g. 8 veranschaulicht, abgefragt wird. Da das Silberjodid bzw. das Silber und Jod zwischen dem Substrat 10 und der Speicherschicht 11 eingeschlossen sind, sind sie auch hier nach Beseitigung oder Löschung der jeweiligen Aufzeichnung durch Einwirkung eines Energieimpulses in der oben beschriebenen Weise für weitere Aufzeichnungszwecke verfügbar.

Die Anordnung gemäß F i g. 7 und 8 ist nicht nur in hervorragender Weise für das Speichern und das Abfragen von Nachrichten unter Verwendung von Abtasttechniken oder dergleichen, sondern insbesondere auch für photographische Zwecke geeignet, wenn es sich darum handelt, daß ein Bild optisch strukturell so gespeichert wird, daß es ohne weiteres sichtbar gemacht und betrachtet werden kann. Dies ist möglich, ohne daß die normalerweise bei herkömmlichen photographischen Verfahren erforderlichen Arbeitsschritte, wie das Entwickeln und Fixieren, erforderlich sind.

Gemäß Fig.9 ist auf einem Substrat 25 eine Elektrode 26 aufgetragen, die ein Katalysatormaterial enthält. Es können z. B. Alkalimetallelemente, insbesondere Natrium und Lithium, oder leicht diffundierbare Matalle, insbesondere Silber, Gold, Indium oder Gallium, oder andere Katalysatormaterialien, wie die Halogene und ihre Verbindungen, verwendet sein. Bei einem speziellen Beispiel kann die Elektrode 26 aus einem leitfähigen Natriumoxidglas gebildet und auf das Substrat 25 beispielsweise durch Niederschlagen im Vakuum, Aufdampfen, Kathodenzerstäubung. Niederschlagen aus einer Lösung oder dergleichen aufgetragen sein. Über der Elektrode 26 ist ein Film oder eine Speicherschicht 27 aufgetragen, die eines der zahlreichen oben beschriebenen Speichermaterialien enthalten kann. Insbesondere besteht sie aus einer im wesentlichen ungeordneten, allgemein amorphen Schicht, die Tellur und Germanium enthält und in der der Telluranteil im wesentlichen 85 Atom-Gew.-% beträgt. Die Speicherschicht 27 des Speichermaterials kann beispielsweise auch durch Niederschlagen im Vakuum, Aufdampfen, Kathodenzerstäubung oder Niederschlagen aus einer Lösung oder dergleichen aufgebracht sein. Über der Speicherschicht 27 ist eine Deckeiektrode 28 aufgetragen, die insbesondere elektrisch leitet. Wenn beim Betrieb der Anordnung gemäß F i g. 9 Lichtenergie verwendet werden soll, ist die Deckelektrode 28 durchsichtig. Sie besteht insbesondere aus Zinnoxid.

Mindestens ein Teil der Speicherschicht 27 kann daudrch aus dem im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand gegen den geordneteren kristallinartigen Zustand physikalisch strukturell überführt werden, daß an die Elektrode 26 bzw. die Deckelektrode 28 elektrische Energie angelegt wird. In diesem Zusammenhang wird die elektrische Energie von einer Spannungsquelle 29 geliefert, deren positive Klemme mit der Elektrode 26 und deren negative Klemme über einen Schalter 30 und einen Widerstand 31 mit der Deckelektrode 28 verbunden ist.

Wenn der Schalter 30 geschlossen ist, liegt an der Elektrode 26 und der Deckelektrode 28 eine Spannung oberhalb einer einer Energieschwelle entsprechenden Schwellenspannung, so daß das Speichermaterial in einen Zustand niedrigeren Widerstandes umschaltet. -, Gleichzeitig wird das Katalysaiormaterial in der Elektrode 26 aktiviert. Wegen des elektrischen Gradienten zwischen der Elektrode 26 und der Deckelektrode 28 diffundiert das Katalysatormaterial in das Speichermaterial der Speicherschicht 27 ein und leitet die physikalische Strukturänderung von dem im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand in den geordneteren kristallinen Zustand an den diskreten Stellen 32 ein oder unterstützt deren Einleitung. Dieser geordnetere kristallinartige Zustand an den diskreten Stellen 32 wird in der Speicherschichl

27 eingefroren und bleibt aufrechterhalten, selbst wenn der Schalter 30 ausgeschaltet wird. Dies hat zur Folge, daß sich das Speichermaterial an den diskreten Stellen

32 zwischen der Elektrode 26 und der Deckelektrode 28 in einem anderen Strukturzustand befindet als der Rest der Speicherschicht 27.

Dieser unterschiedliche Strukturzustand läßt sich ohne weiteres feststellen. Eine der feststellbaren Eigenschaften des geordneteren kristallinartigen Zu-Standes an den diskreten Stellen 32 ist ein wesentlich niedrigerer Widerstandswert als der des Restes der Speicherschicht 27. Diese Abnahme des elektrischen Widerstandes läßt sich elektrisch feststellen, und zwar mittels eines Lesestromkreises mit einer Spannungs- jo quelle 33 deren positive Seite mit der Elektrode 26 und deren negative Seite über einen Schalter 34, einen Detektor 36 und einen Widerstand 35 mit der Deckelektrode 28 verbunden ist. Die Spannungsquelle

33 hat eine Spannung unterhalb der Schwellenspannung ii des Speichermaterials. Der Widerstand 35 hat einen solchen Wert, daß er im wesentlichen die Stromstärke des durch die diskreten Stellen 32 des Speichermaterials fließenden Stromes begrenzt. Wird der Schalter 34 eingeschaltet und befindet sich die Speicherschicht 27 in w ihrem im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand hohen Widerstandes, dann tritt im wesentlichen kein Stromfluß auf; dies läßt sich mittels des Detektors 36 feststellen. Wenn sich hingegen das Speichermaterial zwischen der Elektrode 26 und der 4S Deckelektrode 28, d. h. an den diskreten Stellen 32 in seinem im wesentlichen geordneteren, kristallinartigen Zustand befindet, dann fließt durch die Leseschaltung Strom, der durch den Detektor 36 festgestellt wird. Der Detektor 36 dient also dazu, den jeweiligen Zustand des Speichermaterials zwischen der Elektrode 26 und der Deckelektrode 28 festzustellen.

Der geordnetere, kristallinartige Zustand, an den diskreten Stellen 32 des Speichermaterials läßt sich auf elektrischem Wege physikalisch wieder mittels einer Rückstell- oder Löschschaltung, zu der eine Spannungsquelle 37 gehört, deren negative Seite mit der Elektrode 26 und deren positive Seite über einen Schalter 38 und einen Widerstand 39 mit der Deckelektrode 28 verbunden ist, zurückschalten, d. h. auf den im ta wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand zurückführen. Die Spannungsquelle 37 hat eine Spannung, die niedriger als die Schwellenspannung des Speichermaterials ist und der Widerstand 39 ist verhältnismäßig klein, so daß durch das Speichermate- M rial zwischen der Elektrode 26 und der Deckelektrode

28 ein Strom mit wesentlicher Stromstärke zum Fließen gebracht wird. Dieser hohe Strom zerstört den geordneteren, kristallinartigen Zustand und verursach die physikalische Änderung oder Überführung de geordneteren, im wesentlichen kristallinartigen Zustan des in den im wesentlichen ungeordneten und allgemei amorphen Zustand. Dieser wird beim öffnen de Schalters 38 eingefroren. Während dieses Löschens is der Stromfluß derart gerichtet, daC das Katalysatorma terial aus der Speicherschicht 27 zurück zur Elektrod 26 getrieben wird. Dies ist eine Folge der Polarität de Spannungsquelle 37 der Löschschaltung.

Die Elektrode 28 und die Speicherschichl 27 könner in Bezug aufeinander bewegbar angeordnet sein, so dal durch geeignete Abtast- und Impulstechniken ein Informationsanordnung strukturell in der Speicher schicht 27 aufgezeichnet, aus dieser abgelesen unc gelöscht werden kann.

Zur physikalischen Strukturänderung der Speicher schicht 27 aus ihrem im wesentlichen ungeordneten um allgemein amorphen Zustand in ihren geordneterer kristallinartigen Zustand an den diskreten Stellen 3: kann andere Energie 40, beispielsweise elektromagnet! sehe Energie, einschließlich sichtbaren Lichtes, in Verein mit elektrischer Energie verwendet werden. Di Energie 40 kann durch die durchsichtige Elektrode 2 hindurchtreten und zur Aktivierung des Katalysatorma terials in der oben im Zusammenhang mit Fig. 1, 3, und 7 beschriebenen Weise beitragen. In dieser Hinsich kann die Spannungsquelle 29 so gewählt sein, daß ihr Spannung unter der Schwellenspannung des Speicher materials liegt, so daß sie in diesem keine strukturell Änderung hervorzurufen vermag. Wenn jedoch di elektromagnetische Energie 40 durch die durchsichtig Elektrode 28 hindurch zur Wirkung gebracht wird, trit diese Energie 40 additiv zu der elektrischen Energi hinzu und bewirkt mit dieser zusammen die physikali sehe Strukturänderung. Auf diese Weise kann di physikalische Strukturänderung selektiv herbeigeführ werden, in dem die elektromagnetische Energie 40 unte geringerem Bedarf an elektrischer Energie zur Wirkunj gebracht wird.

Das Ausmaß und die Größe der physikalische Strukturänderung kann in der oben im Zusammenhanj mit Fig. 1. 3. 5 und 7 beschriebenen Weise durch die a der Speicherschicht 27 zur Wirkung gebrachte Energie menge geregelt werden, ohne Rücksicht darauf, ob di Änderung in der elektrischen Energie oder in de elektromagnetischen Energie 40 oder in beide hervorgebracht wird. Die Änderung des physikalische Strukturzustandes kann elektrisch mittels des Detektor 36 ermittelt werden, so daß z. B. eine »Grauskala«-Auf zeichnung stattfindet.

Die Anordnung gemäß Fig. 10 entspricht de Anordnung von Fig. 9: das Abfragen erfolgt jedoc durch Ermittlung des Verhaltens der Speicherschicht 2 auf elektromagnetische Energie 41, beispielsweise einei sichtbaren Lichtstrahl. Die Leseschaltung gemäß F i g. wird also bei der Anordnung gemäß Fig. 10 nich verwendet.

Die Anordnung gemäß F i g. 11 unterscheidet sich vo derjenigen gemäß F i g. 9 grundlegend dadurch, daß vie Elektroden anstatt deren zwei verwendet werden. Hie ist die Speicherschicht 45. ähnlich der im Zusammen hang mit F i g. 9 beschriebenen, zwischen zwei Lastelek troden 46 und 47 aufgetragen, die aus einem elektrisc leitfähigen Material gebildet sind. An gegenüberliegen den Seiten der Speicherschicht 45 des Speichermaterial sind zwei Elektroden aufgetragen, von denen di Elektrode 48 der Elektrode 26 von F i g. 9 entspricht um

KiUalysatormaterial enthält. Die andere ist die Deckelektrode 49. Die positive Klemme der Spannungsquelle 50 ist mit der Lastelektrode 47 verbunden und ihre andere Klemme ist über einen Schalter 51 und einen Widerstand 52 mit der Lastelektrode 46 verbunden. Die Spannungsquelle 50 hat eine niedrigere Spanni'ng als die Schwellenspannung des Speichermaterials, so daß sie sie bei Einschalten des Schalters 51 selbst keine physikalische Strukturänderung im Speichermaterial hervorruft. Die positive Klemme der Spannungsquelle 53 ist mit der Elektrode 48 verbunden, die das Katalysatormaterial enthält, und ihre andere Klemme ist über einen Schalter 54 und einen Widerstand 55 mit der Deckelektrode 49 verbunden. Wird der Schalter 54 eingeschaltet, dann wird das Katalysatormaterial der Elektrode 48 aktiviert, und wegen des elektrischen Gradienten in der Speicherschicht 45 diffundieren oder wandern die Katalysatoren in die Speicherschicht 45 hinein. Indem das aktivierte Katalysatormaterial in den Bereich zwischen den Lastelektroden 46 und 47 diffundiert, leitet es eine physikalische Strukturänderung zwischen denselben aus dem im wesentlichen ungeordneten und allgemeinen amorphen Zustand in den geordneteren kristallinartigen Zustand an der diskreten Stelle 44 ein, wenn der Schalter 5t eingeschaltet wird. Das Ausmaß und die Größe dieser physikalischen Strukturänderung kann dadurch gesteuert werden, daß die von den Spannungsquellen 50, 53 zur Wirkung gebrachte Energiemenge gesteuert wird. Die physikalische Strukturänderung erfolgt nicht über die ganze Strecke zwischen den Lastelektroden 46, 47, obwohl dies durchaus durch eine größere Energiemenge bewirkt werden könnte. Die physikalische Strukturänderung an der diskreten Stelle 44 hat eine Verminderung des Widerstandes zwischen den Lastelektroden 46, 47 zur Folge, die mittels einer Leseschaltung feststellbar ist, die eine Spannungsquelle 56 enthält, deren positive Klemme mit der Lastelektrode 47 und deren andere Klemme über einen Schalter 57, einen Detektor 59 und einen Widerstand 58 mit der Lastelektrode 46 verbunden ist. Die Leseschaltung wirkt in der gleichen Weise wie die gemäß F i g. 9

Der strukturell veränderte Teil. d. h. die diskrete Stelle 44 des Speichermaterials kann aus seinem geordneteren, kristallinartigen Zustand in seinen ursprünglichen, im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand wiederum durch eine Löschschaltung mit einer Spannungsquelle 60 zurückgeführt werden. Die negative Klemme der Spannungsquelle 60 ist mit der Lastelektrode 47 und mit der Elektrode 48 mit dem Katalysatormaterial verbunden. Die positive Klemme der Spannungsquelle 60 ist über einen Schalter 61 und einen Widerstand 62 mit der Deckelektrode 49 und über einen Schalter 63 und einen Widerstand 64 mit der Lasielektrode 46 verbunden. Wenn der Schalter 61 eingeschaltet wird, bewirkt die Spannungsquelle 60. daß das Katalysatormaterial zur Elektrode 48 zurückgetrieben wird. Wird der Schalter 63 geschlossen, dann bringt die Spannungsquelle 60 einen Strom hoher Stromstärke zwischen den Lastelektroden 46, 47 zum Fließen, so daß der geordnetere, kristallinartige Zustand an der diskreten Stelle 44 gebrochen und physikalisch auf den im wesentlichen geordneteren und allgemein amorphen Zustand zurückgeführt wird. Dieser im wesentlichen ungeordnete und allgemein amorphe Zustand wird festgefroren, wenn die Schalter 61,63 ausgeschaltet werden.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 12 ist ein Film oder eine Speicherschicht 71 auf ein Substrat 70 aus z. B. Glas aufgetragen. Die Speicherschicht 71 kann aus einem der Speichermaterialien bestehen, die oben genannt sind, und enthält ein Katalysatormaterial, das im wesentlichen gleichmäßig darin verteilt ist und eines der mannigfaltigen oben erwähnten Materialien sein kann. Die Speicherschicht 71 und die darin verteilten Katalysatoren können auf dem Substrat 70 beispielsweise durch Aufdampfen im Vakuum, Kathodenzerstäu-

Ki bung, Niederschlagen aus einer Lösung oder dergleichen aufgetragen sein. Die Speicherschicht 71 befindet sich in dem im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand, und das Katalysatormaterial ist in dem im wesentlichen amorphen Netzwerk enthalten.

Wenn Energie 73, insbesondere elektromagnetische Energie, wie Licht, an der Speicherschicht 71 zur Wirkung gebracht wird, wird das Katalysatormaterial in der Speicherschicht 71 aktiviert und leitet eine physikalische Strukturänderung an den diskreten Stellen 72 in den geordneteren, kristallinartigen Zustand ein. In diesem Zusammenhang wird angenommen, daß das aktivierte Katalysatormaterial Kernbildungszentren für das Speichermaterial schafft und auf diese Weise die physikalische Strukturänderung einleitet oder ihre Einleitung unterstützt. Um die physikalische Strukturänderung zu unterstützen und zu beschleunigen, kann zusätzliche Energie, beispielsweise Wärme oder dergleichen, zur Wirkung gebracht werden.

ii. Wie oben erwähnt, kann die elektromagnetische Energie an der Speicherschicht 71 nach Belieben unter Anwendung von Abtast-, Impuls- oder optischen Abbildungstechniken in einer gewünschten Nachrichtenanordnung zur Wirkung gebracht werden. Beispiels-

j-> weise kann eine vollständige physikalische Strukturänderung in der Speicherschicht 74 an den gewünschten Stellen derselben durch geeignete optische Abbildungstechniken erzeugt werden, indem ein kurzer Energieimpuls von weniger als 15 ms Dauer aus einer herkömmli-

4(i chen Xenon-Electronic-Blitzlichtpistole zur Wirkung gebracht wird.

Die in der Speicherschicht 71 strukturell gespeicherte Nachrichtenanordnung kann dadurch abgefragt werden, daß die Wirkung des Speichermaterials auf elektromagnetische Energie 74, beispielsweise einen Lichtstrahl, festgestellt wird. Diese Ermittlung kann in der im Zusammenhang mit Fig.2, 4, 6 und 8 beschriebenen Weise oder unter Anwendung der Abtasttechnik erfolgen. Wenn die Nachrichtenanordnung die Form einer Abbildung hat, kann diese Abbildung auch direkt beobachtet werden.

Ferner können bei den Anordnungen gemäß F i g. 2,4, 6.8 und 13 die Speichermaterialien, wenn in diesen eine sichtbare Information in Form einer Abbildung strukturell aufgezeichnet ist. als Dia für den optischen Bildentwurf, wie in einen Bildwerfer oder dergleichen, oder als Dia oder Negativ für photographische Wiedergabezwecke oder dergleichen verwendet werden. Außerdem können solche aufgezeichnete Abbildüngen sichtbarer Nachrichten bei solchen Anordnungen zu Druck- oder anderen Reproduktionszwecken genutzt werden.

Allgemein gesprochen, entsprechen die Anordnungen gemäß F i g. 12 und 13 denjenigen nach F i g. 1 und 8 mit

b5 der Ausnahme, daß das Katalysatormaterial nicht wie gemäß F i g. 1 bis 8 an der Oberfläche des Speichermaterials angebracht sondern in der Speicherschicht 7t verteilt angeordnet ist. Die Anordnung gemäß Fig. 12

ΒΙΑ It I*

und 13 zeichnet sich nicht nur für das optische Abrufen der gewünschten Nachrichten aus, sondern ist insbesondere wertvoll für Photographic-, Dia- und Reproduktionszwecke.

Die geordneteren, kristallinartigen Teile an den diskreten Stellen 72 des Speichermaterials können physikalisch in den im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand zurückgeführt werden, indem an diesen ein Energieimpuls zur Wirkung gebracht wird, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 8 beschrieben.

Die Anordnungen gemäß Fig. 14 und 15 entsprechen den Anordnungen gemäß Fig.9 bzw. 10 mit der Ausnahme, daß das Katalysatormaterial im Speichermaterial, wie gemäß F i g. 12 und 13, dispergiert ist. Hier ist eine Elektrode 77 von beliebigem geeignetem leitfähigem Material auf ein Substrat 76 und ist die Speicherschicht 71 mit dem darin verteilten Katalysatormaterial auf die Elektrode 77 aufgetragen. Eine Deckelektrode 78 ist auf der Speicherschicht 71 aufgetragen und kann, wie übrigens auch die Elektrode 77, durchsichtig sein, indem die sie beispielsweise aus Zinnoxid oder dergleichen gebildet ist. Wie gemäß Fig.9 und 10 können die Anordnungen nach Fig. 14 und 15 ebenfalls der Wirkung elektromagnetischer Energie 73, einschließlich sichtbaren Lichtes, ausgesetzt werden, die die physikalische Strukturänderung des im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Speichermaterials in den geordneteren, kristallinartigen Zustand unterstützt. Die Ermittlung der Strukturänderung kann statt elektrisch auch durch Feststellen des Verhaltens der Speicherschicht 71 auf einen Strahl elektromagnetischer Energie 74, einschließlich sichtbaren Lichtes, wie in Fig. 15 angedeutet und oben im Zusammenhang mit Fig. 10 zum Ausdruck gebracht, erfolgen.

Die mannigfaltigen Formen der zum Aktivieren und Speichern dienenden Energie, beispielsweise sichtbares Licht und Wärme gemäß Fig. 1, 3, 5, 7 und 12 oder sichtbares Licht und elektrische Feldenergie gemäß Fig.9, 10, 11, 14 und 15 können gleichzeitig zur Wirkung gebracht werden, so daß die Aktivierung des Katalysatormaterials und die physikalische Strukturänderung in dem Speichermaterial im wesentlichen gleichzeitig, d. h. in schneller Aufeinanderfolge innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne in der Größenordnung von Sekunden oder sogar Bruchteilen von Sekunden anstelle von Minuten oder noch längeren Zeiträumen erfolgen. Wegen der Aktivierung des Katalysatormaterials wird die physikalische Strukturänderung in dem Speichermaterial in der kurzen Zeitspanne auch unter geringerem Energieaufwand erzielt, als dies bei einem Speichermaterial ohne solches Katalysatormaterial möglich ist

Andererseits können die mannigfaltigen Energieformen zur Erzielung des gleichen Endergebnisses auch nacheinander zur Wirkung gebracht werden. Bei den oben beschriebenen Beispielen kann die Lichtenergie allein oder mit einer geringeren Menge an Wärmeenergie oder elektrischer Energie zur Wirkung gebracht werden, um das Katalysatormaterial zu aktivieren und ein latentes Abbild des aktivierten Katalysatormaterials in der Speichermaterialschicht zu erzeugen. Dann findet durch anschließende Einwirkung der übrigen Wärmeenergie oder elektrischen Feldenergie auf das Speichermaterial die physikalische Strukturänderung in denjenigen Teilen des Speichermaterials statt in denen das Katalysatormaterial vorher aktiviert wurde, so daß das latente Abbild aufgebaut wird. Auch hier ist dank der Aktivierung des Katalysatormaterials eine geringere Gesamtmenge an Energie erforderlich. In beiden Fällen tritt die physikalische Strukturänderung im Speichermaterial im wesentlichen nur in denjenigen Teilen auf, in denen die Katalysatoren aktiviert wurden. In den übrigen Teilen, in denen das Katalysatormaterial nicht aktiviert worden ist, findet im wesentlichen keine physikalische Strukturänderung statt, so daß ein

ίο deutlicher Kontrast zwischen den feststellbaren Eigenschaften der unterschiedlichen Teile des Speichermaterials geschaffen wird.

Fig. 16 zeigt ein Abtast- und Impulssystem unter Verwendung von elektromagnetischer Energie, einschließlich sichtbarem Licht, zum Aufzeichnen einer Nachrichtenanordnung in einer Speicherschicht 80 und zum Abrufen der so aufgezeichneten Nachrichten. Eine Steuereinrichtung 81, die z. B. mittels eines Computers gesteuert sein kann, moduliert eine Lichtquelle 82 und

2(i steuert somit eine Abtast- oder Strahlenablenkeinrichtung 83. Die Lichtquelle 82 sendet einen Strahl sichtbaren Lichtes aus und die Strahlenablenkeinrichtung 83 lenkt diesen auf die gewünschten diskreten Stellen der Speicherschicht 80 mit Katalysatoren und zeichnet dort die gewünschte Anordnung von Nachrichten ein. Zur Unterstützung der Aufzeichnung bzw. Speicherung kann eine Heizeinrichtung 84 für die Speicherschicht 80 verwendet werden. Statt der Heizeinrichtung 84 kann in der oben im Zusammenhang

JU mit F i g. 9 und 10 beschriebenen Weise zur Unterstützung der Aufzeichnung der Nachrichten auch ein elektrischer Gradient geschaffen werden. Zum Abfragen der in der Speicherschicht 80 gespeicherten Nachrichten wird ebenfalls Energie verwendet, die von

r> der dabei nicht modulierten Lichtquelle 82 erzeugt wird. Der sichtbare Lichtstrahl wird auch hierbei mittels der Strahlenablenkeinrichtung 83 über die Speicherschicht 80 geführt. Die Wirkung des Spcichermaterials auf den Lichtstrahl wird mittels eines Sensors 85, beispielsweise einer Photozelle, abgefühlt und mittels eines Detektors 86 festgestellt, der mit der Steuereinrichtung 81 synchronisiert ist.

Fig. 17 veranschaulicht schematisch ein optisches System für die Aufzeichnung einer bildhaften Information auf der Speicherschicht 90 mit einem daran angebrachten Katalysatormaterial. Hier ist eine Lichtquelle 91 (Zielstrahlquelle) mittels einer Optik 92 für die Aufzeichnung der bildhaften Nachrichtenanordnung auf der Speicherschicht 90 gesteuert. Die Optik 92 kann ein

so Dia oder eine Reihe von Linsen, Verschlüssen, Blenden oder dergleichen wie in einer herkömmlichen Kamera enthalten. Zum Erhitzen der Speicherschicht 90 und somit zur Unterstützung des Aufzeichnens bzw. Speichems dient eine Heizeinrichtung 93, statt dessen kann an der Speicherschicht 90 auch ein elektrischer Gradient zur Wirkung gebracht werden, ähnlich wie dies oben im Zusammenhang mit Fig.9 und 10 beschrieben wurde. Die in der Speicherschicht 90 aufgezeichnete Bildanordnung kann visuell betrachtet werden.

Fig. 18 ist eine schematische Veranschaulichung eines Abfragesystems unter Verwendung eines elektromagnetischen Strahls, einschließlich sichtbaren Lichtes, für die Speicherschicht 94. Hier steuert eine Steuereinrichtung 95 eine Lichtquelle 96 und eine Strahlenablenkeinrichtung 97 in solcher Weise, daß ein Lichtstrahl die Speicherschicht 94, in der die Nachrichtenanordnung gespeichert ist, bestreicht Das Verhalten der Speicher-

schicht 94 auf den Lichtstrahl wird mittels eines Sensors 98, beispielsweise einer Photozelle, festgestellt und mittels eines Detektors 99 ermittelt, der mit der Steuereinrichtung 95 gekoppelt ist.

Fig. 19 veranschaulicht schematisch eine Speichervorrichtung zum elektrischen Aufzeichnen einer Nachrichtenanordnung in einer Speicherschicht 100 und zum elektrischen Abfragen der gespeicherten Nachrichten. Hier steuert eine Steuereinrichtung 101 eine Spannungsquelle 102 und eine Abtasteinrichtung 103, die eine κι in Pfeilrichtung auf- und abbewegbare Konsole 104 trügt, die mehrere horizontal angeordnete, als elektrische Kontakte ausgebildete Elektroden 105 aufweist, die die Speicherschicht 100 berühren. Durch wahlweises Anlegen elektrischer Energie an die verschiedenen Kontakte bzw. Elektroden 105 und Bewegen der Konsole 104 und somit der Elektroden 105 nach oben und unten kann eine gewünschte Nachrichtenanordnung in der Speicherschicht 100 in einer der Arten gespeichert werden, die oben in Zusammenhang mit Fig.9, 10, 14 und 15 besprochen wurden. Die gleiche Anordnung kann dazu verwendet werden, die in der Speicherschicht 100 aufgezeichnete Nachrichtenanordnung mittels eines Detektors 106 auf eine der oben in Zusammenhang mit F i g. 9, 10,14 und 15 besprochenen Arten elektrisch zu erfassen. Auch hier ist der Detektor mit der Steuereinrichtung 101 gekoppelt.

Gemäß Fig.20 kann eine Abtast- bzw. Strahlenablenkeinrichtung 111, wie die in Fig. 16 und 19 dargestellte, oder eine optische Einrichtung, wie die gemäß Fig. 17, zum Aufzeichnen einer gewünschten Nachrichtenanordnung in einer Speicherschicht 110 verwendet werden, die sich auf einer umlaufenden Trommel befindet. Die an der Speicherschicht 110 gespeicherte Nachrichtenanordnung weist in Teilen der Nachrichtenanordnung, d. h. an diskreten Stellen, wie oben erwähnt, einen unterschiedlichen elektrischen Widerstand auf. Diese Teile werden mittels einer Ladungsquelle, z.B. eines Ladungsgenera tors 112, variabel aufgeladen. Die aufgeladenen Teile ziehen pigmentierte Partikelchen, beispielsweise Teilchen eines Tonerpulvers aus einem Behälter, dem Pigmentgeber 113, an. Diese anhaftenden, pigmentierten Teilchen werden auf einen Träger 114 übertragen, der mittels einer Walze 115 gegen die Speicherschicht 110 angedrückt wird. Die übertragenen Pigmente 116 werden von einer Heizeinrichtung 117 auf dem Träger 114 fixiert. Dadurch sind die Informationen ausdruckbar. Da die Speicherschicht 110 ein »Gedächtnis« ihres Zustandes hat, d. h. ihren Zustand nicht ändert, kann im wesentlichen eine unbegrenzte Anzahl von Reproduktionen hergestellt werden. Wenn die aufgezeichneten Nachrichten von der Speicherschicht 110 beseitigt werden sollen, kann dies durch die Löscheinrichtung 118 in einer der oben beschriebenen Weisen geschehen.

In F i g. 21 ist schematisch eine andere Druckvorrichtung veranschaulicht. Diese kann eine Strahlenablenkeinrichtung 121, wie die gemäß Fig. 16 und 19 oder eine optische Einrichtung, wie die gemäß Fig. 17, einschließen, die zum Aufzeichnen der Nachrichten auf der von einer umlaufenden Trommel getragenen Speicherschicht 120 dient. Die verschiedenen Teile der Speicherschicht 120 haben hier unterschiedliche Befeuchtungsund Adsorptionseigenschafien. Von einem Pigmentgeber wird ein Pigment, beispielsweise eine Druckerfarbe, auf die Speicherschicht 120 aufgebracht. Das pigmentierte Material haftet entsprechend der in der Schicht gespeicherten Nachrichtenanordnung nur an gewissen Teilen, nämlich den diskreten Stellen der Speicherschicht 120, nicht aber an den übrigen SchichUeilen an. Die anhaftenden Pigmente werden auf einen Träger 123 übertragen oder aufgedruckt, der mittels einer Walze 124 in Anlage an der Speicherschicht 120 gehalten ist. Nach Übertragung der Pigmente auf den Träger 123 wird die Oberfläche der Speicherschicht 120 mittels eines Abstreifers 125 gereinigt. Da die Speicherschicht 120 ein Gedächtnis ihres Zustandes hat, d. h. ihren Zustand nicht ohne weiteres verändert, können ungezählte Reproduktionen der gespeicherten Informationen hergestellt werden, Sollen diese gelöscht werden, so wird eine Löscheinrichtung 126 verwendet.

Auch die Speicherschichten gemäß F i g. 16 bis 21 sind durchwegs mit einem Katalysatormaterial versehen, wie dies oben in Zusammenhang mit Fig. 1 bis 15 erläutert wurde, so daß das Speichern mit geringem Energieaufwand und in schneller Weise möglich ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Reversible Speichervorrichtung mit einer Speicherschicht zum Speichern von Informationen, bei der die Speicherschicht zum Speichern aus einem einer physikalischen Zustandsgröße entsprechenden, im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Strukturzustand mindestens an einer diskreten Stelle physikalisch in einen einer anderen Zustandsgröße entsprechenden anderen Strukturzustand änderbar und die jeweilige Zustandsgröße eines ausgewählten Teiles der Spcicherschicht feststellbar bzw. abfragbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschicht (11; 27; 45; 71; 80; 90; 94; 100; 110; 120) aus einem Speichermaterial besteht, das gegen den andsren Strukturzustand gerichtete, innere Vorspannungskräfte sowie innere Hemmkräfte oder Widerstände, die gegen die Vorspannungskräfte wirken, und zum Erhöhen der Vorspannungskräfte und/oder zum Vermindern der Hemmkräfte oder Widerstände dienende Katalysatoren bzw. katalytische Materialien aufweist und/oder aufnimmt, die durch Energiezuführung mindestens an den diskreten Stellen (14; 32; 44; 72) aktivierbar sind.

2. Speichervorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß sich der physikalische Strukturzustand des Speichermaterials bei Einwirkung von Energie (15; 40; 73) oberhalb einer Energieschwelle jo ändert und daß die Katalysatoren zur Steuerung dieser Energieschwelle dienen.

3. Speichervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatoren die Energieschwelle vermindern.

4. Speichervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatoren die Energieschwelle erhöhen.

5. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatoren im Speichermaterial verteilt oder dispergiert sind.

6. Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Katalysatoren an der Oberfläche des Speichermaterials befinden.

7. Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Katalysatoren nur an den diskreten Stellen (14; 32) befinden.

8. Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Katalysatoren nur an den übrigen Schichtteilen, d. h. nicht an den diskreten Stellen, befinden.

9. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Katalysatoren die Kristallisierungs- bzw. Ordnungskräfte des Speichermaterials erhöhen bzw. als Kristallisationskeime dienen.

10. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatoren in Gas- oder Dampfform vorhanden sind.

11. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatoren in Form einer Lösung oder Flüssigkeit vorhanden sind.

12. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Halogene, Jod, Brom, Chlor, Sauerstoff und/oder Wasserdampf als Katalysatoren dienen.

13. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß organische Dämpfe des Kohlenstoffdisulfides, Isopropylacetats und/oder Trichloräthylens als Katalysatoren dienen.

14. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Alkalimetallelemente, wie Natrium und Lithium, als Katalysatoren dienen.

15. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß diffundierbare Metalle, wie Silber, Gold, Indium und Gallium, als Katalysatoren dienen.

16. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Schwefel-, Selen- und/oder Tellurzusätze als Katalysatoren dienen.

17. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermaterial Verbindungen aufweist oder solchen benachbart ist, aus denen sich Katalysatoren durch Dissoziation bilden.

18. Speichervorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Substrat (10) und der für elektromagnetische Energie (19) transparenten Speicherschicht (11) eine Schicht (21) aus einer durc durch die elektromagnetische Energie (19), insbesondere sichtbares Licht, dissoziierbaren Verbindung angeordnet ist.

19. Speichervorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die dissoziierbare Verbindung Silberjodid ist.

20. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermaterial Selen als Hauptkomponente aufweist.

21. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermaterial Tellur und Germanium als Hauptkomponente aufweist.

22. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermaterial Arsen als Hauptkomponente aufweist.

23. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aktivieren der Katalysatoren bzw. zum Umschalten in den anderen Strukturzustand eine elektromagnetische Strahlenquelle dient.

24. Speichervorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Strahlenquelle eine Lichtquelle (82; 91) ist.

25. Speichervorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (82; 91) eine Laser-Strahlenquelle ist.

26. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aktivieren der Katalysatoren bzw. zum Umschalten in den anderen Strukturzustand mindestens eine Elektrode (26; 48:77; 105) dient.

27. Speichervorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (26; 48; 77) aus elektrisch leitfähigem Natriumoxydglas besteht.

28. Speichervorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschicht

(27; 45; 71) zwischen der Elektrode (26; 48; 77) und einer weiteren, für Lichtstrahlen durchlässigen Deckelektrode (28; 49; 78) aus insbesondere Zinnoxyd angeordnet ist

29. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch geker nzeichnet, daß zum Aktivieren der Katalysatoren bzw. zum Umschalten in den anderen Strukturzustand eine akkustische Schallquelle dient

30. Speisevorrichtung nach einem der vorherge- ι η henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aktivieren der Katalysatoren bzw. zum Umschalten in den anderen Strukturzustand eine mechanische Kraftquelle dient.

31. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aktivieren der Katalysatoren bzw. zum Umschalten in den anderen Strukturzustand ein chemisches Reaktionsmittel dient.

32. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abfragen eine elektromagnetische Strahlenquelledient.

33. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abfragen eine elektrische Ladungsquelle (112) zum Anlegen von elektrischen Ladungen ar die diskreten Stellen bzw. die übrigen Schichtteile sowie ein Pigmentgeber (113; 122) zum Anbringen von Pigmenten (116) an die geladenen Stellen dient.

34. Speichervorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschicht (110;

120) als Druckorgan zum Abdrucken von Pigmenten (116) dient.

35. Speichervorrichtung nach Anspruch 34, da- J5 durch gekennzeichnet, daß an der Speicherschicht (120) ein Abstreifer (125) zur Abnahme der Pigmente angreift.

36. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Energie (15; 16; 17; 40; 41; 73; 74) als Energiestrahl ausgebildet und mittels einer steuerbaren Strahlenablenkeinrichtung (83; 97; 111;

121) über die Speicherschicht (80; 94; UO; 120) führbar ist.

37. Speichervorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschicht (80; 94) den Abfragestrahl zu einem Sensor (35; 98), insbesondere eine Photozelle, reflektiert.

38. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschicht (80; 90) mit einer zusätzlichen Heizeinrichtung (84; 93) versehen ist.

39. Speichervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Löscheinrichtung (118; 125) zum Zurückschalten der anderen Strukturzustände an der diskreten Stelle in den ursprünglichen Strukturzustand dient.

40. Speichereinrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß als Löscheinrichtung oo (118; 126) eine Laser-Strahlenquelle dient.

41. Speichervorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, daß als Löscheinrichtung (118; 126) eine Wärmestrahlenquelle dient.

42. Verfahren zum Speichern von Informationen in bzw. auf einer Speicherschicht, die beim Speichern aus einem einer physikalischen Zustandsgröße entsprechenden, im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Strukturzustand mindestens an einer diskreten Stelle physikalisch in einen einer anderen Zustandsgröße entsprechenden anderen Strukturzustand änderbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß für die Speicherschicht (11; 27; 45; 71; 80; 90; 94; 100; 110; 120) ein Speichermaterial verwendet ist, das gegen den anderen Strukturzustand gerichtete, innere Vorspannungskräfte sowie innere Hemmkräfte oder Widerstände, die gegen die Vorspannungskräfte wirken, und zum Erhöhen der Vorspannungskräfte und/oder zum Vermindern der Hemmkräfte oder Widerstände dienende Katalysatoren aufweist bzw. aufnimmt, daß die Katalysatoren aktiviert werden und daß die diskreten Stellen (14; 32; 44; 72) nach oder gleichzeitig mit dem Aktivieren in den anderen Strukturzustand überführt werden.

43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß elektromagnetische, elektrische, thermische und/oder mechanische Energie (15; 19; 40; 73), darunter Schallwellen, zum Aktivieren und/oder Überführen verwendet wird.

44. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet daß sichtbares Licht als elektromagnetische Energie (15; 19; 40; 73) verwendet wird.

45. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 44. dadurch gekennzeichnet, daß die Katalysatoren vor dem Aktivieren durch Dissoziation erzeugt werden.

46. Verfahren zum Speichern nach einem der Ansprüche 42 bis 45 und zum Abfragen von Informationen aus der Speicherschicht, dadurch gekennzeichnet, daß die geänderten Strukturzustände durch Anlegen von elektromagnetischer, elektrischer und/oder mechanischer Energie (16; 41; 74) festgestellt werden.

47. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß die festgestellten Strukturzustände bzw. Zustandsgrößen der diskreten Stellen (14; 32; 44; 72) mit denjenigen der übrigen Schichtteile verglichen werden.

48. Verfahren nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß das Reflexions-, Durchlaß- und/oder Brechungsvermögen der diskreten Stellen (14; 32; 44; 72) festgestellt wird.

49. Verfahren nach Anspruch 47, dadurch gekennzeichnet, daß das Haftvermögen elektrischer Ladungen an den diskreten Stellen (14; 32; 44; 72) festgestellt wird.

50. Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß elektrisch geladene Pigmente (116) an den diskreten Stellen (14; 32; 44; 72) abgeschieden und von dort zum Abdruck gebracht werden.

51. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie (15; 16; 40; 41; 73; 74) in Form kurzer Impulse an mindestens Teile der Speicherschicht (11; 27; 45; 71; 80; 90; 94; 100; 110; 1120) angelegt wird und Impulse einer Dauer von weniger als etwa 15 ms verwendet werden.

52. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 51, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie (15; 16; 40; 41; 73; 74). nur selektiv an Speicherschichtteile angelegt wird.

53. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 51, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie gleichzeitig an die gesamte Speicherschicht (11; 27; 45; 71; 80; 90; 94; 100; 110; 120) angelegt wird.

54. Verfahren nech einem der A.nsDrüche 42 bis 53.

dadurch gekennzeichnet, daß die Energie (15; 16; 40; 41; 73; 74) in wechselnden Mengen an mindestens Speicherschichtteilen angelegt wird.

55. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktivieren der Katalysatoren und das Ändern der Struklurzustände gleichzeitig durchgeführt wird.

56. Verfahren nach einem der Ansprüche 42 bis 54, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst die Katalysatoren aktiviert und anschließend der Strukturzustand an der betreffenden diskreten Stelle (14; 32; 44; 72) geändert wird.

57. Verfahren nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aktivieren sichtbares Licht und zum Strukturändern Wärme angelegt wird.

58. Verfahren nach einem der Ansprüche 46 bis 57, dadurch gekennzeichnet, daß die geänderten Strukturzustände visuell entweder unmittelbar durch Augenschein oder mittelbar durch Projektion auf eine Sichtfläche festgestellt werden.