DE2138581A1 - - Google Patents

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DE2138581A1
DE2138581A1 DE19712138581 DE2138581A DE2138581A1 DE 2138581 A1 DE2138581 A1 DE 2138581A1 DE 19712138581 DE19712138581 DE 19712138581 DE 2138581 A DE2138581 A DE 2138581A DE 2138581 A1 DE2138581 A1 DE 2138581A1
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Description

DR. R. POSCHENRIEDER
DR. E BOEITNER
DIPL-ING. H.-J. MULUR
Patentanwälte 8 MÜNCHEN ti . IO 117
Tetoi« UWfSt As/h
Energy Conversion !Devices, Inc., 1675 West Maple Road, Troy« Michigan 48 084 (V.St.A.)
Vorfahren und Vorrichtung zur Erzeugung einer Aufzeichnung abrufbarer Nachrichten
Die Erfindung besieht sieh auf ein Verfahrens und e±n9 Vorrichtung Enn Erzeugen von Aufzeichnungen sbrufh/arer Nachrichten*
Im Patent (Patentenraeldus&g P 19 %2 193β3,
betreffend ©in Verfahren und ein® Vorrichtung xum Speichern und Abrufan. von Nachrichten) sowie im P&t&nt (Patentanmeldung P 14 64 57^.0) und ±n der 0S-FS 3 271 591 (erteilt am 6O September 1966) betreffend eine symmetrische Stroesteuervorriehtung, ist eine Sehieht &us *±n®m Speichermaterial beschrieben, die aieh n©riBal®rw«ise in einem Stnikturzustand »it einer feststellbaren Eigeraechaft befindet und sich durch die Bigent-Üwtliei?k«it daß Teile de* Materials in einen msium&en physikalisch verSisderbar oder üfoerftttebsr si©ds iss dam eine andere feststellbare Eigenschaft \7©rtaR«ä©ra isto Dieser Sehicht aus epeieherfihigem Material wird Energie s«g®führt, und die Schicht wird auf diese Weise in den genannten Teilen aus dem einen Struktursustand in den anderen Struktursueiand Übergeführt, und die so in ihrer Struktur veränderten Teile bleiben in de» anderen Strukturzuatand, bie sie abermals physikalisch im wesentlichen in den ereteren Strukturzustand übergeführt werden, in dem anschließend ein Rucksteil- oder
Löscbenersieittpuis zur Wirkung gebracht wird, Getsüfi dem g«~
209815/ U71 BAD ORIGINAL
genannten Patenten (Patentanmeldungen) kann Energie zur Erzeugung der physikalischen Strukturänderung elektrische Energie und, gemäß der US-PS 3 530 44i außerdem Strahlungsenergie, elektromagnetische Energie o.dgl, sein· Die Anordnungen gemäß den genannten Patenten (Patentanmeldungen) zeitigen ausnehmend gute Ergebnisse und eine schnelle Strukturänderung.
Der Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufzeichnen und Abrufen von Nachrichten zu schaffen, die die Erzeugung der physikalischen Änderung zwischen dem einen und dem anderen Strukturzustand unter geringerem Aufwand an angelegter Energie gestatteng indem unterschiedliche Arten von Energie gemeinsam zur Wirkung gebracht werden, wodurch außerdem die physikalische Strukturänderung mit größerer Geschwindigkeit vollzogen wird·
Nach diesem Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Schicht aus Speichermaterial, beispielsweise aus einem der in den genannten Patenten (Patentanmeldungen) beschriebenen Materialien, verwendet, das sich durch die Eigentümlichkeit auszeichnet, daß die Struktur in gewählten Teilen desselben zwischen mindestens zwei stabilen Zuständen physikalisch veränderbar ist« Dieses Material befindet sich normalerweise in dem einen dieser Strukturzustände und ist dadurch in einen anderen Strukturzustand überführbar, daß eine Energie, beispielsweise Licht-, Wärme-, elektrische Feld-, mechanische Spannungsenergie ο«dgl« oder eine Kombination einer oder mehrerer dieser Energieformen zur Wirkung gebracht wird. Diese
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BAD ORIGINAL
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; Änderengen in dsr relativen Ausrichtung voi Molekülen oder Teilei derselben; Änderungen der intermolekularen Bindung ο.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 Ort3 einschließlich sowohl ©inex* gegenseitig abhängigen als auch ©iner gegenseitig unabhängigen Bewegung benachbarter Atome oder Moleküle; die Schaffung odor Beseitigung von Hohlräumen in dem Speichermaterial, die Zusammenziehung oder Ausdehnung des Speichermaterials, das Aufbrechen oder Herstellen von Bindungen zwischen Atomen oder Molekülen und schließlich Kombinationen einer oder mehrerer der obigen Änderungen· Zusätzlich zu diesen physikalischen Strukturänderungen können eine oder mehrere Komponenten eines gegebenen Speichermaterials aus dem Material, beispielsweise in kristalliner oder amorpher Form ausgefällt werden·
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Derartige physikalische Strukturänderungen, die von subtiler Art sein können rufen höchstausgeprägte Änderungen feststellbarer;Eigenschaften des Speichermaterials 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 igt wichtig, da es erwünscht ist, die Atome oder Moleküle in ihren, neuen Stellungen festfrieren zu lassen, um eine stabile physikalische Struktuänderung herbeizuführen, bevor derartige Speichermaterialien 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
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Energie verursacht werden. Wenn das Brechen von Bindungen beispielsweise an Kettenendei auftritt, wird die chemische Aktivität des Speichermaterials mit Lösungsmitteln erhöht.
Bevorzugte Spexchermaterxalien sind solche, in denen durch Einwirkung von Energie eine große Anzahl freier Ladungsträger erzeugt werden kann. Wenn beispielsweise Photonenenergie Elektronenlocherpaare erzeugt, ist es erwünscht, daß diese Ladungsträger während einer genügend langen Zeit (Relaxationszeit) , innerhalb welcher eine Atomb©wegung erfolgen kann, erhalten bleiben und keine n&wsn Verbindungen eingehen. Bei den Speieheriaaterialien steht die Relaxations- oder Rekombinationszeit der Ladungsträger au d&T dabei auftretenden Bewegung der Atome in einer Beziehung» Normalerweise herrscht in jedem gegebenen Speichermaterial eine gewisse Dichte von. Fallen und Bändiüsskkn "■- % die dureh die Bewegung der Atome veränderbar ist. Diese Änderung der Fallen- oder -'Bandlüefseii-dielite 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 physikaliseh® Strukturänderung der oben beschriebenen Art
Die physikalisGhenStrukturändex2smgen könsiQEi von ®±n&m ungeordneten, smorpltaatigan Zustand in einen geordneteren Zustand, beispielsweise gegen einen geordne ter©»., kristallinartigen Zustand, ©rfolgen« Diese ÄndtssraangeB können im wesentlichen innerhalb einer Ordnung von Iiutzom Berai.ch sein, bei dem noch iraaejr ein inn wesentlichem nug®ovan®t®z' und allgemein amorpher Zustand herrscht, οά@τ si© IsÖHSien von einer Ordnung vsjj kursesa Bereieh sra eijaor OrdnwKg ψ®η lajagem Be-= reich führen, die ©inesi kristallinan Zustand s©haff©n kann.
BAD ORIGINAL
Bevorzugte Speichermaterial!en, 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 au 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 Speicher— materialien und typischen Silxciumoxidgläsern besteht darin, daß die letzteren, hohe Energiebarrieren haben, die von hochvernetzten Netzstrukturen 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 Siliciumoxidgläser haben, beispielsweise einen irreversiblen dieelektrischen Zusammenbruch bewirken» Anderseits lassen sich Speichermaterialien leichter binden und gestatten daher Veränderungen hinsichtlich der Molekülkettenformen und verschiedener Kräfte der Atomoder Molekülbindungβ Diese Änderungen werden bei niedrigeren Temperaturen erzielt als bei den genannten hochvernetzten Gläsern, nnü Speiehermatarialien sprechen daher in höherem Maß auf die Aktivierung durch Energieeinwirkung an. Eine solche Energie kenn beispielsweise» Lichtenergie sein oder enthalten,die seibat bei den genannten Temperaturbereichen fähig ist, als Spaltungskraft zu wirken und die Energiebarri«re zwischen dem amorphen und dem kristallinen
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Zustand wirksam herabzusetzen« Die Beweglichkeit von Atomen oder Molekülen bei diesen Temperaturbereichen ist bei Speichermaterialien bedeutend höher als bei solchen hochvernetzten Gläsern, und es kann daher bei Speichermaterialien ein Kristallwachstum viel schneller und in gesteuerter Weise unter Verwendung zahlreicher verschiedener Verfahren auftreten, zu denen lichttechnisch, wärmetechnisch und magnetfeldtechnisch unterstützte und ähnliche Verfahren gehören« Außer der Energiebarriere, die zwischen dem Kristallinen und amorphen Zustand des Halbleitermaterials herrscht, bestehen ähnliche Energiebarrieren zwischen anderen Zuständen, die durch die genannten Gestalt-jForm- oder Lageänderungen hervorgerufen werden«
Eine weitere vorteilhafte Eigenschaft vieler glasartiger oder amorpher Speichermaterialien, die gemäß der Erfindung Verwendung finden, besteht in einer leicht ©rzielbaren Wärmeentwicklung (exothorns) oberhalb &®r Glasüfo@rg&n.gstemperatur und unterhalb der Temperatur, bei der ©in Sehmelsen auftritt,, Wenn diese Eigenschaft bei eiaara Speichermaterial vorhanden ist, ist sie gewöhnlich von der Möglichkeit begleitet, die Energiebarriere zwischen den beiden gewünschten Zuständen des Speichermaterials schnell und in 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 (dem geordneteren, kristallinen Zustand) vorspannen· Es hat auch einen inneren Widerstand gegen di© Wirkung solcher
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Vorspannungskräfte (beispielsweise kristallisationshemmende Faktoren), die der strukturellen Änderung vom einen Strukturzustand in den anderen Strukturzustand im Wege stehen·
Spezieller ausgedrückt, ist die Schicht aus Speichermaterial gemäß der Erfindung auch mit einem katalytischen Material ausgestattet, das fähig ist, die inneren Vorspannungekräfte (die Kristallisationskräfte) relativ zu erhöhen und die inneren Hemmkräfte gegen die Wirkung der Vorspannkräfte (die Kristallisationshemtnenden Faktoren) zu vermindern, wenn das Speichermaterial aktiviert wird. Wenn der Speichermaterial-? schicht Energie zugeführt wird, wird das katalytische Material in Teilen der Schicht aktiviert und ändert diese Teile der Schicht unä flihrt sie aus dem einen in den anderen der feststellbaren Strukturzustände über. Einige aktivierte katalytische Materialien können in erster Linie die inneren Vorspannkräfte erhöhen, während andere in erster Linie die inneren Heimnfaktoren gegen die Wirkung der inneren Vorspann— kräfte vermindern. Auf jeden Fall kann angenommen werden, daß das aktivierte Kfttalytmaterial die Energiebarriere gegen die zur physikalischen Änderung oder Überführung des Speichermaterials von dem einen in den anderen Struktuzustand 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 kann das Katalytmaterial oder der Katalysator die Lebensdauer (die Relaxationszeit) der durch die Energieanwendung erzeugten freien Ladungsträger statistisch verlängern und somit eine längere Zeitspanne schaffen, in der
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Änderungen der Dichte der Fallen und Banditic.ke.fi, . ein Ungleichgewicht der Verteilung von Landung»trägern, eine Atombetregung und somit eine physikalische Strukturänderung stattfinden kann« Auch kann das Katalytische Material oder der Katalysator die Reaktionszeit der physikalischen Struktuenderung im Vergleich zur Relaxations- oder Rekombinationszeit der Ladungsträger beschleunigen· Außerdem kann das Katalytmaterial oder der Katalysator, der in einer Matrix der anderen Materialien des Speichermaterials disperniert sein kann, als Kernbildungeorte dienen, an denen bei Einwirkung einer Energie die beschriebenen physikalischen Strukturänderungen eingeleitet werden« Wenn die physikalische Strukturänderung eine Form einer Kristallisation umfaßt, können die Katalysatorkerne als Schablonen dienen, die die geometrische Form der Kristallstruktur epitaxial beeinflussen· Mittels der angewendeten Energie können zahlreiche unterschiedliche Formen von Katalyseprozessen eingeleitet werden, zu denen auch chemische Änderungen in dem Katalysator gehören, die 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 Strukturänderungen in der Matrix anderer Materialien, in dar die Katalysatoren dispergiert sind·
Bei einer Ausführungsform der Erfindusig, 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 Rekombination von Ladungsträgern oder Atomen nach Beendigung der Energieeinwirkung zu über-
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209815/1471 BAD ORIGINAL
leben« Diese so geschaffenen Kerne können als ein latentes Abbild wirken, das durch nachfolgende Energieeinwirkung, entweder in der gleichen Form wie bei der ursprünglich zier Wirkung gebrachten Energie oder in einer oder mehreren der obenbeschriebenen 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 Kristallen steuern.
Die zur Wirkung gebrachte Energie kann elektrische Energie, " Strahlungsenergie, Elektronen*trahienenergie, elektromagnetische Energie, einschließlich Wärme, sichtbares. Licht oder Ultraviolettenergie, akkustische Energie, mechanische Spannung*- oder Druckenergie, chemische Energie o.dgl. sowie eine Kombination dieser Energieformen sein· Di« Energie kann an gewählten, gewünschten Einzelteilen der Schicht des Speichermaterials entsprechend einer gewünschten Anordnung nützlicher Nachrichten, die durch physikalische Strukturänderungen in der Schiebt gespeichert werden sollen, zur Wirkung gebracht werden· Die Energie kann durch Abtast- und Impulstechniken oder in Fora eines Energiehbbildes o.dgl· zur Wirkung gebracht werden·
Die physikalisch veränderten oder übergeführten Teile der Schicht haben viele feststellbare Eigenschaften, die sich von denjenigen der ungehinderten Teile der Schicht unterscheiden, und su diesen gehören Unterschiede der elektrischen Eigenschaftenι wie Widerstand, Kapazität, Ladungsspeicherfähigkeit o.dgl·, Unterschiede des Volumen* und der Dicke, Energiebandlückenunterachiede, Unterschiede der Diffusionskonstanten, Unterschiede in der Löslichkeit und Atzfähigkeit, Unterschiede der optischen Eigenschaften einschließ-
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lieh ihrer Wirkungen auf elektromagnetische Energie o.dgl·, die sich durchwegs für daa Leaen oder Abrufen der in der .Speichermaterialschicht gespeicherten Nachrichten leicht feststellen lassen. Die Feststellung des Zustandes der physikalisch itrukturveränderten Teile der Schicht kann beispielsweise durch Ermittlung des elektrischen Widerstände«, 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 Befeuchtungs- und Adsorptionseigenachaften, beispielsweise durch Anbringen pigmentierter Farbstoffe oder Farben und Übertragung derselben, beispielsweise durch Drucken der Wirkung auf elektromagnetische Energie einschließlich der Durchlässigkeit, Brechungsfähigkeit. Reflexionsfähigkeit und Streufähigkeit o.dgl. erfolgen.Das Abrufen der gespeicherten Nachrichten kann durch Abtasttechniken, Drucktechniken o.dgl. erfolgen und in manchen Fällen auch sichtbar gemacht and beobachtet werden.
Die Speichermaterialien können Halbleiterspeicherasatorialien sein, wie sie in Patent (Patentanmeldung P lA 64 574) im Zusammenhang mit den dort genannten Hi-Lo- und Ausschalt-Spelchervorrichtungen beschrieben sind,. bei denen eine physikalische Änderung des Strukturzustandes des Halbleitermaterial« auftritt, und sie können auch Halblei terspeichermaterialien sein, wie sie in Patent
(Patentanmeldung P 19 %2 193*3) beschrieben sind. Die Speichermaterialien sind vorzugsweise polymere Strukturen mit covalenten Bindungen und leichter Vernetzung und können Materialien umfassen, die Polymere bildende Elemente enthalten, wie Bor, Kohlenstoff, Silicium, Germanium, Zini», Blei, Stickstoff, Phosphor, Arsen, Antimon, Wismuth, Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur, Wasserstoff, Fluor oder Chler,
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209815/1.474 BAD ORIGINAL
wobei solche Materialien die Fähigkeit haben, einen im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Strukturzustand anzunehmen iund physikalisch in einen anderen Strukttirzustand, beispielsweise gegen einen geordneteren kristallinen Zustand hin, veränderbar sind. Der "amorphe" oder "im wesentliche ungeordnete und allgemein amorphe "'Strukturzustand) der hier erwähnt wird, ist ein örtlich organisierter, ungeordneter^ fester Aggregatzustand, der allgemin 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 Speichermaterialien gemäß der Erfindung, die diese Eigenschaften aufweisen, sind amorphes Selen, amorphe Selenverbindungen mit Tellur und/oder Schwefei mit einem Selengehalt von ca. 90 Atom-6ew,-%, /Vrsenicfverbindungen, 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 Einwirkung sichtbaren Lichtes empfindlich sind·
Weitere Beispiele typischer Halbleitermaterialien, die gemäß der Erfindung brauchbar sind, sind unter anderem beispielsweise Massen mit folgenden Gehalten in Atom-Gew.-% i5 % Germanium, 8l % Tellur, 2 % 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
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5 % Vismuth; eine Masse au« 85 % Tellur, 10 % Germanium, 2,5 % Indium und 2,5 % Gallium; eine Masse aus 85 % Tellur, 10 % Silicium, % % Fismuth und 1 ^Thallium; eine Masse aus 80 % Tellur, Ik % Germanium, 2 % Wismuth, 2 % Indium und 2 % Schwefel} eine Masse aus 70 % Tellur, 10 % Arsen, 10 % Germanium und 10 % Antimon; eine Maeee 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 Mass· aus 8l % Tellur, 15 % Germanium, 2 % Schwefel und 2 % Indium; eine Masse aus 90 % Selen, 8 % Germanium und 2 ^Thallium; eine Masse aus 85 % Selen, 10 % Gernianiura 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 % Wianuth; eine Masse an it 95 % Selen und 5 % Schwefel; und zahlreiche andere«
SFiβ im wesentliches ungeordnet® und &l.ls&m&in aesörpfee Schicht aus Halbleitermaterial ist vorziageweise ein niedergeschlagener oder aufgetragener Film oder eine Schicht, dl® beispielsweise im Vakuum aufgedampft, durch Ka^thodssiserffitäabwßg aufgetragen, aus einer Lösung niedergeschlagen oder dergl«ieh®n sein kann.. Das Katelyaatormaterial, mit d@m die Schicht ras Halbleitermaterial versehen ist, kann in dom Spoiehe-rmatsrial verteilt sein oder λτιχ einer dampfförmigen^ flüssigen @dar f@aten Umgebung &u£ die OberflÄehe des SpeiehcirsÄto^iöiiS aufgebracht sein. Beispiele von Katalyseütornaterialien^ dl® im Verein fait den genahnten Sp@ieheriaaterial£<siä Israssshbas" si ta (I9 sind ü.». Halogene, Jod, Brom, Chlor, Sauerstoff, Waaserdatapf, Alkalimetaileletnento, insbesondere Nairluta und LitfciöEi und leicht diffundierbare Metalle, insbesondere Silber, GoIS9 Indium und
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Gallium. Organische Dämpfe des Kohlenstoffdisulfides, Isopropylacetates und Trichloräthylens und Joddämpfe bilden ebenfalls besonders gute Katalysatormaterialien für die Selenmaterialien. Auch Zusätze von Schwefel, Selen oder Tellur ergeben für die amorphen Arsenmaterialien gute Katalysatormaterialien. Die Katalysatormaterialien können beispielsweise in der Form von Ionen, Atomen oder Molekülen der genannten Elemente oder Verbindungen oder Molekularverbindüngen einschließlich solcher sein, die bei Aktivierung Kern- ψ bildungszentren o.dgl. für die Einleitung der strukturellen Änderung in dem Speichermaterial schaffen»
Wenn das Katalysatormaterial in der Schicht des Speicfiermaterials verteilt ist, wird es vorzugsweise beim Aufbringen der Speichermaterialschicht zusammen mit dem Speichermaterial aufgebrachte Das verteilte Katalysatormaterial ist in dem Speichermaterial nicht frei sondern kann in der amorphen Struktur festgelegt sein, und die Energieeinwirkung kann vornehmlich auf das Katalysatormaterial einwirken. Wenn das Katalysatoren terial an der Oberfläche der Speichermaterialschicht angebracht wird, kann es angebracht werden, . indem die Oberfläche einem Dampf oder einer Flüssigkeit ausgesetzt wird, diedas Katalysatormaterial enthält, oder das Katalysatormaterial kann an der Oberfläche des Speichermaterials aufgetragen werden, indem darauf eine Schicht eines Materials aufgebracht wird, das das Krtalysatormaterial enthält, oder indem eine Schicht.des Speichermaterial« auf ein Substrat oder eine Schicht oder auf eine Elektrode aufgetragen wird, die das Kntalysatormaterial enthält.
Das Katalysatormaterial, das in der Speichermaterialschicht verteilt ist, kann durch Energie in der Form eines elektrischen
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Feldes, durch Druck oder durch elektromagnetische Energie, wie Wärme, sichtbares Licht oder Ultraviolettenergie oder eine Kombination dieser Energieformen aktiviert werden. Das Katalysatormaterial, das an der Oberfläche der Speicher- -fcee-schicht angebracht ist, kann durch Oberflächenbedingungen
des Speichermateriale, zu denen die Rauhheit, freie Bin
düngen o.dgl. gehören, oder durch Einwirkung von Energie in der Form eines eiektrist:iieTI"Feld®a, von Druck, elektromagnetischer Energie, einschließlich Wärme, sichtbaren Lichts oder Ultraviolettenergie oder Kombinationen dieser Energieformen aktiviert werden. Ohne Rücksicht darauf, in welcher Weise das Kntalysatormaterial an der Speichermaterialschicht angebracht ist, leitet die Aktivierung eines solchen Katalysatormaterials eine physikalische Änderung der Struktur in dem Speichermaterial ein.
Di« aktivierten K&talya«tormateri*lien können in wesentlichen nur an denjenigen Stellen in bezug auf di® Speichermaterialschicht wirkcae werden, an denen sie sieh befinden, ohne Rücksicht darauf, ob aie in dem Speichermaterial dispergiert oder ±m wesentlichen an dessen Oberfläche angeordnet sind oder vorzugsweise in Abhängigkeit von Gradienten durch das Speichermaterial in dieses diffundieren 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 Speichermaterial abhängt, oder sie können aktive Gradienten sein, die durch elektrische Felder, Druckenergie oder elektromagnetische Energie, beispielsweise
Wärme, sichtbares Licht, Ultraviolettenergie ο.dgl.hervorgerufen
sind τ
Die Erhöhung der inneren Vorspannkräfte des Speichermaterials'
gegen den genannten zweiten Strukturzuständ (gegen den geordne-
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teren kristallinen Zustand) hin und die Verminderung der inneren Widerstände gegen die Wirkung dieser Vorspannkräfte des Speichermaterials erfolgt durch das aktivierte Katalysatorniaterial in katalytischer Weise. Mit anderen Worten, das aktivierte Katalysatormaterial bewirkt oder fördert die Einleitung der Strukturänderung des Speichermaterials vom amorphen zum kristallinen Zustand, die die gleiche Strukturänderung die gemäß den genannten Patenten ist, mit der Ausnahme, daß die physikalische Strukturänderung unter einem ψ geringeren Energieaufwand und schneller erfolgt.
In diesem Zusammenhang weist beispielsweise Selen, das eine polymere Struktur hat, dem amorphen Zustand miteinander verschlungene, wahllos auegerichtete lange Selenketten und/oder -ringe und diese bilden einen inneren kristallisationehemmenden Faktor, der das Selen in seinem amorphen Zustand hält. Ia kristallinen Zustand sind hingegen kurze Selenketten vorhanden, die ausgerichtet sind und von Kräften, beispielsweise v«n der Wadschen Kräften o.dgl., gebunden sind, die innere Kristallisierungskräfte oder gegen den kristallinen Zustand hin gerichtete Vorepannkräfte bilden. Wenn auf das amorphe Selenraaterial Energie, beispielsweise sichtbares " Licht zur Wirkung gebracht wird, wird das Katalysatormaterial aktiviert und kann in dem Selenmaterial diffundieren und bewirkt die Bildung von Kernbildungszentren und die Trennung der langen Ketten und/oder Ringe in kurze Ketten, wodurch die Kristallisationekräfte erhöht werden und der kristallisationshemmende Faktor vermindert wird und die physikalische Strukturänderung gegen den geordneteren kristallinen Zustand gefördert wird.. Das katnlytische Material kann, außer Kernbildungszentren zu schaffen, auch die Enden der gekürzten
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Ketten beschließen. Wenn das Selenmaterial auch Tellur oder Schwefel einschließt, wie oben bereits erwähnt, können solche Zusätze die physikalische Strukturänderung gegen den geordneteren kristallinen Zustand hin ebenfalls unterstützen,
Als weiteres Beispiel in diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß, wenn das Speichermaterial beispielsweise Tellur und Germanium enthält und sich in dem im wesentlichen ungeordneten und allgemeinen amorphen Strukturzustand befindet, das daran angebrachte aktivierte Katalysatormaterial Kernbildungs-Zentren schaffen kann, um die die Bestandteile des Speichermaterials unter der Wirkung der angelegten Energie kristallisieren können. Dies verursacht eine physikalische Änderung des Strukturzustandes in dem Speichermaterial gegen einen geordneteren, kristallinartigen Zustand. Auch hier hat das Speichermaterial im amorphen Zustand einen inneren Kristallisat ionshemmenden Faktor und innere Kristallisierungskräfte oder gegen den kristallinartigen Zus(and hin wirkende Vorspannkräfte, und das aktivierte Katalysatorraaterial bewirkt eine Erhöhung der letzteren und eine Verminderung des ersteren.
Bei mindestens manchen der Speichermaterialien besteht die Notwendigkeit, Energie oberhalb eines normalen Schwellenwertes zur Wirkung zu bringen, um Teile des Speichermaterials aus dem einen feststellbaren Strukturzustand in den anderen feststellbaren Strukturzustand physikalisch überzuführen. Bei solchen Speichermaterialien bewirkt das aktivierte Katalysatormaterial eine Veränderung des normalen Energieschwellenwertes, bei dem eine solche physikalische Strukturänderung erfolgen kann. In manchen Fällen bewirkt des aktivierte Katalysatormaterial eine Herabsetzung des normalen Energieschwellenwertes, in anderen Fällen hingegen eine Er-
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höhung desselben. Im ersteren Fall bewirkt die Einwirkung von Energie oberhalb des herabgesetzten Energieschwellenwertes, jedoch unterhalb des normalen Energieschwellenwertes, eine physikalische Strukturänderung an denjenigen Teilen des Speichermaterials, die das aktivierte Katalysatormaterial enthalten, jedoch nicht an anderen Stellen desselben· In den anderen Fällen bewirkt die Einwirkung von Energie unterhalb des angehobenen Energieschwellenwertes, jedoch oberhalb des normalen Energieschwellenwertes eine physikalische Strukturänderung an denjenigen Stellen des Speichermaterials, die kein aktiviertes Katalysatormaterial enthalten, nicht jedoch an anderen Stellen desselben, die das aktivierte Katalysatormaterial enthalten. So kann zwischen denjenigen Teilen der - Speichermaterialschicht, an denen das Katalysatormaterial aktiviert ist und denjenigen, in denen es nicht aktiviert ist, eine ausgeprägte Unterscheidung hinsichtlich des Strukturzustandes erzielt werden.
Bei anderen Speichermaterialien kann der Grad der physikalischen Strukturänderung von dem einen zu dem anderen feststellbaren Strukturzustand von der an der Speichermaterialschicht zur Wirkung gebrachten Energiemenge und der Menge und Wirksamkeit des Katalysatoreaterials abhängig gemacht werden. Auf diese Weise können mannigfaltige Grade der physikalischen Strukturänderung (ein anpassungsfähiger Speicher) erzielt werden,der das Aufzeichnen von "Graustufen" der gewünschten Information ermögl-icht, die ohne weiteres auf eine der obenbeschriebenen Arten beobachtbar oder abrufbar sind. Wenn beispielsweise die physikalische Änderung des Strukturzustandes von einem amorphen Zustand gegen einen kristallinen Zustand hin erfolgt ist, ist die Anzahl und Größe der erzeugten Kristalle eine Form von "Grauskala"· Mit anderen
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Worten, das Ausmaß der physikalischen Strukturänderung oder der Wert oder die Größe der feststellbaren physikalischen Strukturänderung in bezug auf die Dicke der Schicht aus Speichermaterial in jedem Teil der Schicht (d.h. die Tiefe bis zu der sich diese physikalische Struktuänderung erstreckt, sie kann sich durch die ganze Schicht oder nur durch einen Teil derselben erstrecken' kann nach Wunsch herbeigeführt werden, um eine solche "Grauskala" beim Aufzeichnen der Information zu erzeugen.
In manchen Fällen, wenn nicht in den meisten oder allen Fällen, kann gemäß der Erfindung der physikalisch geänderte Strukturzustand der Teile der Speichermaterialschicht (der gegen den kristalli^nen Zustand hin geordnetere Strukturzustand), wenn erwünscht, im wesentlichen in den ursprünglichen Strukturzustand (den im wesentlichen ungeordneten und allge» mein amorphen Zustand) in reversibler Weise physikalisch zurückgeführt werden, so daß die in der Schicht gespeicherte Information durch Einwirkung geeigneter Energieimpulse auf die Schicht gelöscht werden kann« Derartige Löschdnergieimpulse bewirken das Aufbrechen des geordneteren Zustandes und ermöglichen dem Speichermaterial die Rüc'-' ehr im wesentlichen in seinen ursprünglichen, im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand.
In dieser Hinsiebt weist das Speichermaterial in dem anderen Strukturzustand,-dem geordneteren, kristallinartigen Zustand:
Vorspannkräfte 'beispielsweise gegen den amorphen Zustand hin gerichtete Kräfte oder "Amorphisierlcrafte") auf, die das Speichermaterial gegen den ersten Strukturzustand (den im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand)
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hin drängen, wenn das Speichermaterial Löschenergieimpulsen ausgesetzt. wird'. Das Speichermaterial hat außerdem innere Hemm- oder Widerstandskräfte (beispielsweise Kristallisierfaktoren), die bestrebt sind, die physikalische Strukturänderung gegen den ersten S trukturzustand zu hemmen. Wenn die Energieimpulse, beispielsweise Wärmeiinpulse, zur Wirkung gebracht werden, werden die gegen den amorphen Strukturzustand hin wirksamen Vorspannkräfte erhöht und die Hemmfaktoren oder Kristallisierungsfaktoren werden vermindert, so daß die physikalische Strukturänderung in den im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand erfolgt, und dieser bei rascher Beendigting der Energieimpulse eingefroren wird.
In diesem Zusammenhang wird angenommen, daß solche Energie-
de-
impulse auch das Katalysatormaterial /aktivieren und die Richtung der Diffusion oder Wanderung des Katalysatormaterials umkehren, wenn, die Enorgieimpalee in einer Richtung wirken, die derjenigen der ursprünglichen Gradienten entgegengerichtet ist, die eine solche Diffusion oder Wanderung hervorgerufen hsben.
Die Erfindung schafft also ein Verfahren und eine Vorrichtung zu» Aufzeichnen und Abrufen von Nachrichten unter Ver-, wendung einer Schicht aus Speichermaterial, das sich normalerweise in einem Strukturzustand mit einer feststellbaren Eigenschaft befindet und die Eigentümlichkeit hat, daß Teile desselben physikalisch in einen anderen Strukturzustand mit einer anderen feststellbaren Eigenschaft überführbar sind, das ferner innere Vorspannkräfte hat, die es in den anderen Strukturzustand drängen, und das innere Hemmkräfte oder Widerstandskräfte gegen die Wirkung dieser Vorspannkräfte hat. Die Schicht aus Speichermaterial ist mit einem Katalysatormaterial versehen, das fähig ist, die Vorspannkräfte relativ
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zu erhöhen und die Hemmkräfte ge fen die Wirkung der VorSpann kräfte des Speichermaterials zu vermindern. An gewünschten Teilen der Schicht des Speichermaterial» entsprechend der gewünschten Anordnung nutzbarer Nachrichten wird an der Schicht Energie zur Wirkung gebracht, um das Katalysatormaterial an diesen gewünschten Teilen der Schicht zu aktivieren und die Schicht an den gewünschten Teilen aus dem einen feststellbaren Strukturzustand in den anderen feststellbaren Strukturzustand überzuführen udd dadurch die gewünscht© Anordnung der nutzbaren Nachrichten in der Schicht zu speichern. Zum Abrufen der Nachricht aus der Schicht wird der Sirakturzustand der gewünschten Teile der Schicht im Vergleich zum Rest der Schicht festgestellt.
Das Verfahren gemäß der Erfindung wird ins folgenden anhand einiger in der Zeichnung beispielsweise dargestellter Ausführangsformen der Vorrichtung zu dessen Durchführung näher be schrieben«
Fig. 1 ist eine schenatische Darstellung einer Möglichkeit, die physikalische Strukturänderung in dem Speichermaterial gemäß der Erfindung herbeizuführen, bei dem das Katalysatormaterial auf das Speichermaterial aus einem PprapiO.dgl. niedergeschlagen ist;
Fig« 2 1st eine scheaaatische Veranschaulichung einer Möglichkeit des Abrufens der gespeicherten Nachrichten aus der Anordnung gemäß Fig. 1;
Fig. 3 1st eine schematische Veranschaulichung ähnlich Fig. 1, wobei jedoch der das Katalysatormaterial enthaltende Dampf o.dgl« eingeschlossen ist;
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Fig. 4 ist eine echetnatisjche Veranschaulichung einer Möglichkeit des Abrufens der gespeicherten Nachricht aus der Anordnung gemäß Fig. 3 j
Fig. 5 ist eine seheraatische Veranschaulichung einer anderen Möglichkeit, die physikalisch· Strukturänderung gemäß der Erfindung herbeizuführen, wobei das Katalysatormaterial an dem Speichermaterial durch Auftragen einer dissozifcrbaren Verbindung auf die Oberfläche des Speichermaterial« aufgebracht ist;
Fig. 6 ist eine schematische Veranschaulichung einer Möglichkeit des Abrufens der gespeicherten Information aus der Anordnung gemäß Fig. 5J
Fig. 7 ist ein Schema ähnlich Fig. 5 zur Veranschaulichung der zwischen dem Träger und des Speichermaterial angeordneten dissoziierbaren Verbindung;
Fig. 8 ist eine schematieche Darstellung einer Möglichkeit des Abrufens der gespeicherten Nachricht aus der Anordnung gemäß Fig. 6;
Fig. 9 ist eine seheraatische Darstellung einer weiteren AusfÄhrungsform der Erfindung, bei der die physikalische Strukturänderung in dee Speichermaterial auf elektrischem ¥e&e oder in Kombination Bit elektromagnetischer Energie herbeigeführt wird und bei der die aufgezeichnete Nachricht auf elektrischem Weg abgerufen wird;
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Fig. 10 ist eine schematische Darstellung einer Anordnung ähnlich Fig. 9, bei der jedoch die gespeicherte Nachricht durch Einwirkung elektromagnetischer Energie auf das Speichermaterial abgerufen wird;
Fig. 11 ist ein Schema einer Anordnung, ähnlich Fig. 9» hei der jedoch anstatt von zwei Elektroden, wie bei der Anordnung gemäß Fig. 9, vier Elektroden verwendet werden;
Fig. 12 ist ein Schema einer anderen Anordnung gemäß der Erfindung, bei der daa Katalyeatormaterial in dem Speichermaterial verteilt ist und durch elektro-, magnetische Energie aktiviert wird, ähnlich wie bei der Anordnung gemäß Fige 1, 3» 5 und 7;
Fig. 13 ist ein Schema zur Veranschaulichung ©iner Möglichkeit, die gespeicherte Nachricht aus der Anordnung gemäß Fig'. 12 abjsurufen;
Fig. l4 und 15 sind scheiaatieche Darstellungen von Anordnungen ähnlich den Anordnungen gemäß Fig. 9 und 10, wobei jedoch das Katalysatormaterial in dem Speichermaterial verteilt ist;
Fig. l6 ist eine schematische Darstellung eines Abtaat- und Impulsgebersystems, bei dem zum Aufzeichnen einer Anordnung von Nachrichten auf einer Schicht aus
Speichermaterial und zum Abrufen dieser Nachrichten elektromagnetische Energie, einschließlich sichtbares Licht, verwendet wird;
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Fig. 17 ist eine schematische Darstellung eines optischen Systems zum Aufzeichnen einer Bildvorlage auf einer Speichermaterialechicht unter Verwendung von sichtbarem Licht;
Fig. l8 ist eine schematische Darstellung eines Nachrichtenabrufsystems unter Verwendung elektromagnetischer Energie, einschließlich sichtbares Licht, zum Abrufen der auf einer Speichermaterialschicht gespeicherten Nachricht;
Fig. 19 ist eine schematische Veranschaulichung eines Abtast- und Impulsgebersystems für die elektrische Aufzeichnung einer Informationsanordnung auf einer Speichermaterialschicht und zum elektrischen Abrufen der gespeicherten Nachrichten;
Fig. 20 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Druckvorrichtung, bei der eine Nachrichtenanordnung in einer Speichermaterialechicht auf einer Trommel aufgezeichnet wird, die Speichermaterialschicht elektrisch geladen wird, an den elektrisch geladenen Teilen der Schicht Tonerpartikel angebracht werden und die Tonerpartikel auf einen Träger tibertragen werden; und
Fig. 21 ist eine schematische Veranschaulichung einer weiteren Ausführungsform einer Druckvorrichtung, bei der eine Nachrichtenanordnung in der Speicherschicht an einer Trommel aufgezeichnet wird, pigmetiertes Material, beispielsweise eine Farbe oder Druckerfarbe ο.dgl. in Übereinstimmung mit der aufgezeichneten Nachrich-
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tenanordnung aufgetragen wird und die aufgezeichnete Nachrichtenanordnung auf einem Träger abgedruckt wird.
Fig. 1 zeigt eine Anordnung, bei der eine Schicht oder ein Film aus Speichermaterial Ii, beispielsweise Selen oder Selen mit Tellur oder Schwefel ο«dgl. auf ain Substrat 10, beispielsweise ein durchsichtiges Glassubstrat, aufgetragen ist. Das Selenmaterial kann im Vakuum aufgedampft oder durch Kathodenzerstäubung aufgetragen oder aus einer Lösung ο«dgl» niedergeschlagen sein, und das aufgetragene Selanmaterial befindet sich in einem im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand mit einer feststellbaren Struktureigenschaf te Auf die Schicht 11 aus Speichermaterial wird eine Schablone oder Maske 12 mit Öffnungen 13, 'die entsprechend der Anordnung nutzbarer Nachrichten in der Schablone angeordnet sind, aufgelegt, und das Gangse wird einem Katalysatordampf, beispielsweise einem verhältnismäßig hoch koazenterierten Joddampf ausgesetzt. An denjenigen Stellen, an denen die Oberfläche der Selenschicht durch die Öffnungen in der Schablone 12 zugänglich ist, gelangt Jod aus dem Dampf mit der Selenschicht zur Berührung und wirkt dort als Katalysatormaterial und verändert den Strukturzustand der freiliegenden Flächen der Schicht physikalisch in einen anderen Strukturaustand, beispielsweise gegesx ®inmgeordneteren, kristallinartigesi Zustand him. Durch Diffusion des Katalysatormaterials in die Speichsrmaterialschicht, beisoielsweise durch passive chemische Diffusion, wird die Tiefe der Strukturänderung, iirie bsi th in Figa 1 gezeigt, erhöht.
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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, und folglich kann die Anordnung gemäß Fig. leicht über normale Raumtemperatur, beispielsweise auf ca« 8o C, erhitzt werden. In diesem Sinn ist auch elektromagnetische Energie, beispielsweise sichtbares Licht 15 (Fig. 1) wirksam, da es das Jod für Katalysezwecke aktiviert und, mindestens zum Teil, wegen seiner elektronischen Wirkungen auf Selenmaterial« Das Jod-Katalysatormaterial, das durch seine Berührung mit der Oberfläche der Selenmaterialschicht und durch die zur Wirkung gebrachte Energie aktiviert ist, bewirkt eine verhältnismäßige Erhöhung der inneren Vorspannungskräfte des Selenmaterials gegen den genannten zweiten Zustand (gegen den geordneteren, kristallinartigen Zustand) hin und vermindert die Widerstandkräfte gegen die Wirkung der inneren Vorspannkräfte und bewirkt eine physikalische Änderung des Selenmaterials aus dem einen Strukturzustand in den anderen Strukturzustand. Das aktivierte Katalysator-Jod wirkt dabei nur katalytisch, ohne; von möglichen geringfügigen Mengen abgesehen, in irgendeine Änderung der chemischen Zusammensetzung des Selenmaterials einzutreten.
Das Ausmaß und die Größe der physikalischen Strukturänderung aus dem ersten Strukturzustand in den zweiten Strukturzustand hängt von der Menge und der Wirksamkeit des aktivierten katalytischen Jods und von der Menge der zur Wirkung ge- , brachten Energie, zu denen der Wert der Energie und die Dauer der Energieeinwirkung gehören, ab. Das Ausmaß der physikalischen Strukturänderung und die Tiefe der physikalischen Änderung in der Selenmaterialschicht ist nach Wunsch regulier-
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bar, und man ist tatsächlich in der Lage, die physikalische Strukturänderung durch die ganze Dicke der Schicht 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 "Grauskala11.
Fig. 2 veranschaulicht eine Möglichkeit, die in der Schicht 11 aus Speichermaterial aufgezeichnete Nachrichtenanordnung abzurufen. Hier kann nach Abnehmen der Maske 12, anschließend an die Aufzeichnung, ein Strahl elektromagnetischer Energie, beispielsweise ein sichtbarer Lichtstrahl, über die Schicht 11 geführt werden und die Wirkung der Schicht auf den Strahl während des Bestreichens festgestellt werden. Die Schicht 11 hat in ihrem im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand auf den Lichtstrahl 16,wenn überhaupt, eine nur geringe Wirkung. Wenn jedoch der Lichtstrahl l6 auf den Teil l4 der Schicht gerichtet wird, hat dieser Teil Xk eine ausgeprägte Wirkung auf ihn«, Beispielsweise reflektiert und bzw. oder streut dieser Schichtteil das Licht, und dies kann ohne weiteres durch Abfühlen oder Erfassen einer solchen Reflexion und/oder Streuung an der gleichen Seite der Schicht oder durch Abfühlen oder Erfassen der Abnahme durch die Schicht hindurchtretenden Lichtes von der anderen Seite her ermittelt werden. Auch wird der Teil 14 der Schicht 11 das Licht anders brechen als der Rest der Schicht, und diese Brechung kann leicht erfaßt werden. Außerdem kann, wenn in der Schicht 11 ein Bild ge- · speichert ist, dieses Bild durch Augenschein beobachtet werden.
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Die in der Schicht 11 bei lk aufgezeichnete Nachrichtenanordnung kann beseitigt oder gelöscht werden, indem an der Schicht 11 ein Energieimpuls, beispielsweise eLn Wärmeimpuls mit nachfolgender rascher Abkühlung, zur Wirkung gebracht wird. Der Warmeimpuls hat zur Folge, daß das Jod aus der Schicht aus Selenmaterial verdampft und ausgetrieben wird, so daß die Teile im wesentlichen ihren ursprünglichen, im wesentlichen ungeordneten, allgemin amorphen Zustand wieder annehmen, der anschließend durch ^ die rasche Abkühlung in der Schicht festgefroren wird.
Nun kann, wie oben bereits beschrieben, eine neue Nachrichtenanordnunj in die Schicht eingespeichert werden.
Die in Fig, 3 veranschaulichte Anordnung ist der gemäß Fig. 1 einigermaßen ähnlich, insoweit als sie ebenfalls eine im wesentlichen ungeordnete und allgemein amorphe Schicht oder einen solchen Film au* Speichermaterial 11, beispielsweise aus Selen oder aus Selen mit Tellur oder Schwefel o.dgl. enthält9 die auf einen Träger oder ein Substrat 10, beispielsweise ein durchsichtiges Glassubstrat, aufgetragen ist. Nur ist bei der Ausführungsform gemäß fc Fig. 3 über der Schicht oder dem Film eine durchsichtige Abdeckung l8, beispielsweise aus durchsichtigem Glas, unter Einschluß eines Hohlraums 17 zwischen der Schicht und der Abdeckung l8 dichtend angebracht. Dieser Hohlraum 17 ist mit einem Katalysatordampf, beispielsweise Joddampf von verhältnismäßig niedriger Konzentration, gefüllt. Der Jod. dampf steht mit der gesamten Fläche der Selenmaterialschicht in Berührung, übt jedoch vorzugsweise wegen seiner verhältnismäßig niedrigen Konzentration und wegen des Vorhandenseins siner normalen Temperatur, beispielsweise Raumtemperatur, keinen wesentlichen direkten Einfluß auf
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das Selenmaterial aus. Der - Joddaaipf ist jedoch fähig, als Katalysatormaterial zu wirken, wenn er durch Energie aktiviert wird, und verändert dann physikalisch die Struktur der Selen -» materialschicht in einen anderen Strukturzustand, beispielsweise gegen einen geordneteren, kristallinen Zustand hin.
In Fig. 3 ist als einwirkende Energie elektromagnetische Energie 19 angedeutet, zu der auch sichtbares Licht gehört und die in einer gewünschten Anordnung nutzbarer Nachrichten zur Wirkunr gebracht werden kann, beispielsweise duBch optischeAi>-"iidun.";stechniken oder durch Abtasten oder durch Impulstechniken o.d&l. Wenn die elektromagnetische Energie 19 auf die Selenmaterialschicht und das dort befindliche Jod auftrifft, wird das Jod aktiviert und bildet ein aktiviertes Katalysatormaterial, daa die inneren VorSpannkräfte des Selenmaterials gegen den geordneteren kristallinen. Zustand hin erhöht, und die Hemmkräfte gegen die Wirkung der inneren Vorspannkräfte vermindert und die physikalische Änderung des Selennsateriala aus dem im wesentlichen umgeordneten und allgemein amorphen Zustand gegen den geordneteren kriataliinartigeii Zustand hin bewirkt, wie bei lk in Fig. 3 angedeutet. Wie im Zusam-°- menhang mit Fig. 1 erwähnt, kann auch hier Wärmeenergie verwendet werden, um die physikalisch© 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 zei£.t- eine Möglichkeit, die in der Schicht au· Speichermaterial 11 der Anordnung gesnäß Fig. 3 gespeicherte Nachrichtenanordnung abzurufen. Da die Abdeckung 11 durch-
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sichtig ist, kann ein Strahl 16 elektromagnetischer Energie, beispielsweise sichtbares 'Licht, durch die Abdeckung l8 und den dahinter befindlichen Hohlraum 17 über die Schicht geführt werden und die Wirkung der Schicht auf den Strahl während dieses Abtastvorganges in der im Zusammenhang mit Fig. 2 beschriebenen Weise beobachtet werden. Wenn ferner in der Schicht 11 ein Bild gespeichert wird, kann dieses Bild sichtbar gemacht und beobachtet werden. Die Anordnung von Nachrichten l4, die in der Schicht 11 der Anordnung: * gemäß 3 und 4 gespeichert ist, läßt sich beseitigen oder Löschen, indem auf die Schicht ein Energieimpuls, beispielsweise ein Wärmeitnpuls mit nachfolgender rascher Abkühlung, zur Wirkung gebracht wird, wie oben im Zusammenhang mit Fig« 1 und 2 beschrieben« Hier wird jedoch das aus der Selenmaterialschicht ausgetriebene Jod in dem Hohlraum 17 unter der Abdeckung l8 eingeschlossen und zurücKgehalten, so daß es für die Aufzeichnung einer neuen Nachrichteninformation in der Schicht in der obenbeschriebenen Weise zur Verfügung steht.
Bei den Ausführung*foemen gemäß Fig. 1 bis k können als Katalysatormaterial andere Dämpfe als Joddämpfe, beispielsweise die anderen Halogendämpfe oder die organischen Dämpfe des Kohlenstoffdisulfids Isopropylacetates oder Trichloräthylens o.dgl. verwendet werden. Auch kann das Speichermaterial im Rahmen der Erfindung andere im wesentlichen ungeordnete oder allgenAn amorphe Materialien einschließen, beispielsweise Selen mit Zusätzen von Tellur und/oder Schwefel o.dgl., wie oben erwähnt, und ander· Speichermaterialien, wie die oben erwähnten Araennaterialien, die durch die genannten Dämpfe katalytisch beeinflußbar sind, wodurch die genannte physikalische Strukturänderung in solchen Materialien unterstützt wird.
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Bei der Anordnung gemäß Fig. 5, bei der eine Schicht oder ein Film aus im wesentlichen ungeordnetem allgemein amorphem Speichermaterial 11, beispielsweise Selen oder Selen mit Tellur oder Schwefel o.dgl. verwendet wird, das auf ein Substrat 10, beispielsweise ein durchsichtiges Glassubstrat, wie gemäß Fig. 1 und 3i aufgetragen ist, ist auch eine Schicht oder ein Film 21 aus einer durchjsichtbares Licht dissoziierbaren Verbindung, beispielsweise Silberjodid, aufgetragen. Das Silberjodid kann in einer beliebigen geeigneten V/eise aufgetragen werden, beispielsweise durch Aufdampfen im Vakuum, Kathodenzerstäubung o.dgl. oder durch Auftragen eines Silberfilmes oder einer Silberschicht, die anschließend zur Bildung des Silberjodides der Einwirkung von Joddampf ausgesetzt wird. Wenn Energie
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in der Form elektrfceefcne/ßner'^ie 19« wie sichtbaren Lichte«, zur Einwirkung auf die Schicht 21 der durcbjsichtbares Licht dissoziierbaren Silberjodidverbindung zur Wirkung gebracht wird, wird diese Verbindung in Silber und Jod dissoziiert, von denen das eine oder beide ein Katalyeatormaterial bilden, das die physikalische Strukturänderung in dem Selenspeichermaterial au· seinen im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand gegen seinen geordneter·» kristallinartigen Zustand katalytisch einleitet.
Gemäß Fig. 5 wird die elektromagnetische Energie 19, sichtbares Licht, in einer gewünschten Anordnung nutzbarer Nachrichten zur Wirkung gebracht, beispielsweise mittels optischer Abbildungstechniken oder Abtast- oder Impulstechniken o.dgl. An den Stellen, an denen die elektromagnetische Energie 19 auf die Schicht aus der durch Licht dieeoziierbaren Silberjodidverbindung 2-1-auf trifft, wird die Verbindung in das katalytische Silber und Jofl, wie bei
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22 angedeutet, dissoziiert, und diese gelangen mit der Oberfläche des Selenspeichermaterials 11 zur Berührung. Die elektromagnetische Energie 19 aktiviert ferner das dissoziierte Silber- und/oder Jod-Katalysatormaterial 22 und verändert das Speichermaterial bei l4 physikalisch von dem im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand gegen den geordneteren kristallinartigen Zustand hin, indem das Katalysatormaterial 22 die physikalische Strukturänderung in dem Speichermaterial 11 bei " in der beschriebenen Weise einleitet oder deren Einleitung fördert. 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, wie oben bereits beschrieben, nach Wunsch regelbar«
Fig. 6 veranschaulicht eine Möglichkeit, die in dieser Weise in der Schicht aus Speichermaterial 11 bei l4 strukturell gespeicherte Anordnung von Nachrichten abzurufen. Hier werden die Schicht oder der Film der durch sichtbares Licht dissoziierbaren Verbindung 21 und ihre dissoziierten Elemente 22 von der Oberfläche der Speichermaterialschicht 11 beseitigt, und ein Strahl l6 elektromagnetischer Energie, beispielsweise sichtbares Licht, wird über die Speichermaterialschicht 11 geführt, und die Wirkung der Schicht auf den Strahl 16 wird während dieses Abtastvorganges in der im Zusammenhang mit Fig. 2 und 4 beschriebenen Weise festgestellt. Auch hier kann, wenn in der Schicht 11 ein Bild gespeichert ist, dieses Bild sichtbar gemacht und betrachtet werden. Die in der Schicht 11 gespeicherte Nachrichtenanordnung l4 kann beseitigt oder gelöscht werden, indem der Schicht ein Energieimpuls, beispielsweise «Ln Wärme-
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impuls mit nachfolgender rascher Abkühlung, zur Wirkung gebracht wird.
Die Anordnung gemäß Fig. 7 und 8 entspricht derjenigen gemäß Fig, 5 und 6 mit der Ausnahme, daß die Schicht aus der durch sichtbares Licht dissoziierbaren Verbindung 21 zwischen dem Substrat 10 und der Speichermaterialschicht angeordnet ist. Diese Aufzeichnung der Informationsanordnung in der Speichermaterialschicht 11 und das Abrufen der gespeicherten Nachrichten erfolgen in d@r gleichen Weise, wie do en im Zusammenhang mit Fig. 5 und 6 beschrieben, und was oben ausgesagt wurde, gilt auch hier in gleicher Weise. Nur tritt hier die elektromagnetische Energie 19 durch die Speichermaterialschicht 11 hindurch und dissoziiert das Katalysatoriaaterial bei 22 aus der Schicht der durch sichtbares Licht dissoziierbaren Verbindung 21 und aktiviert das Katalysatormaterial, das dann di® physikalische Strukturänderung bei l4 in der Speichermaterialsehieht 11 einleitet oder deren Einleitung unterstützt. Da ferner die Schicht aus durch sichtbares Licht dissoziierbarem Material 21 zwischen dem Substrat 10 und der Speichermaterialsehieht 11 angeordnet ist, bleibt sie auf ihrens Platz, während die gespeicherte Nachricht, wie in Fig„ 8 veranschaulicht, abgerufen wird, und hat keinen schädlichen Einfluß auf das Abrufen der Nachrichten. Da das Silberjodid 21 und das Silber und das Jod 22 zwischen dem Substrat 10 und der Speichermaterialsehieht 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.
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Die Anordnung gemäß Fig· 7 und 3 iet nicht nur in hervorragender Weise geeignet für die Speicherung und das Abrufen von Nachrichten unter Verwendung von Abtasttechniken o.dgl., βie eignet sich vielmehr insbesondere für photographische Zwecke, wenn es sich darum handelt, daß ein Bild darin optisch strukturell so gespeichert werden soll, daß es ohne weiteres sichtbar gemacht und betrachtet werden kann, und dies alles kann erzielt werden, ohne daß solche ^ normalerweise bei herkömmlichen photographischen Verfahren erforderlichen Arbeitsechritte, wie das Entwickeln und Fixieren, erforderlich sind.
Bei der Anordnung gemäß Fig. 9 ist auf einem Substrat 25 eine Elektrode 26 aufgetragen, und diese Elektrode 26 enthält ein Katalysatormaterlal. Es kann in dieser Hinsicht Alkalimetallelement», insbesondere Natrium und Lithium, oder leicht diffaadierbare Metalle, insbesondere Silber, Gold, Indium oder Gallium, oder ander· Katalysetormaterielien, wie die Halogene und Ihre Verbindungen, enthalten. Bei einem speziellen Beispiel kann die Elektrode 26 aus einem leitfähigen Natriumoxidglas gebildet sein. Die } Elektrode 26 kann in einer beliebigen geeigneten Weise auf das Substrat 25 aufgetragen sein, beispielsweise durch Niederschlagen im Vakuum, Aufdampfen, Kathodenzerstäubung,
niederschlagen aus einer Lösung o.dgl. über der Elektrode 26 ist ein Film oder eine Schicht aus Speichermaterial 27 aufgetragen, das eines der zahlreichen obenbeschriebenen Speicherciaterialien sein oder enthalten kann. Beispielsweise kann es insbesondere aus einer im wesentlichen ungeordneten, allgemein amorphen Schicht bestehen, die Tellur und Germanium enthält und in der der Telluranteil im wesentlichen 85 Atom-Gew.-% beträgt. Auch die anderen in den genannten Patenten
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(Patentanmeldungen) speziell genannten Zusammensetzungen sind brauchbar. Die Schicht 27 des SpeicJhsrmaterials kann ebenfalls in geeigneter Weis© aufgebracht sein, beispielsweise durch Niederschlagen im. Vakuum, Aufdampfen, Kathodenzerstäubung oder Niederschlagen aus einer Lösung o.dgl« Über dem Speichermaterial 27 ist eine Elektrode 28 aufgetragen, und diese Elektrode kann ©in beliebiger geeigneter Leiter sein. Wenn beim Betrieb der Anordnung gemäß Fig. 9 Lichtenergie verwendet werden soll, ist die Elektrode 28 vorzugsweise durchsichtig und kann aus Zinnoxid, o.dgl. bestehen.
Mindestens ein Teil des Speicherraaterials 27 kann au» seinem iin wesentlichen ungeordneten und allgesagfrn amorphen Zustand gegen einen geordneteren kristallinartigen Zustand physikalisch strukturell übergeführt werden, indem an die Elektroden 26 und 28 elektrisch® En@rgi@ asagolegt wird. In diesem Zusammenhang wird die elektrisch© Energi© von einer Spannungsquelle 29 geliefert, deren positive Klamme mit der Elektrode 26 und deren negative Klemme über einen Schalter 30 und einen Widerstand 31 «ßit d©r Elektrode 28 varbunden ist. Wenn der Schalter 30 geschlossen ist, wird an die Elektroden 26 und 28 eine Spannung oberhalb eines Schwellenspannungswertes angelegt, so daß das Speichermaterial 27 in einen Zustand niedrigeren Widerstandes zwischen den Elektroden
26 und 28 umgeschaltet wird. Gleichzeitig wird das Katalysatormaterial in der Elektrode 26 aktiviert, und wegen des elektrischen Gradienten zwischen d@n Elektroden 26 und 28 diffundiert das Kat&lysatortnaterial in daa Speichermaterial
27 und leitet die physikalische Strukturänderung von dem im»sentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand in den geordneteren kristallinen Zustand, wie bei 32, Fig. 9,'
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gezeigt, ein oder unterstützt deren Einleitung. Dieser ,geordnetere kristallinartige Zustand 32 wird in dem Speichermaterial 27 eingefroren und bleibt aufrechterhalten, selbst wenn der Schalter 30 ausgeschaltet wird. Dies hat zur Folg:e, daß das Speichermaterial 32 zwischen den Elektroden 26 und 28 sich in einem anderen Strukturzustand befindet als der Rest der Speichermaterialschicht 27, und dieser unterschiedliche Strukturzustand läßt sich ohne weiteres feststellen. Eine der feststellbaren Eigenschaften des geordneteren
" kristallinartigen Zustandes 32 ist ein wesentlich niedrigerer Widerstandwert als der des Restes der Speichermaterialschicht 27« Diese Ab-nahme des elektrischen Widerstandes läßt sich elektrisch feststellen, und zwar mittels eines Lesestromkreises mit einer Spannungsvolle 33» deren positive Seite mit der Elektrode 26 und deren negative Seite über einen Schalter 3^t einen Detektor 36 und einen Widerstand 35 mit der Elektrode 28 verbunden ist· Die Spannungsquelle 33 hat einen Spannungswert, der unterhalb des Schwellenwertes des Speichermaterials 27 liegt, und der Widerstand 35 hat einen solchen Wert, daß er im wesentlichen die Stromstärke des durch den Teil 32 dee Speichermaterials fließenden Stromes begrenzt.
Wenn der Schalter Jk. eingeschaltet wird und die Speichermaterialschicht 27 sich in ihrem im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand hohen Widerstandes befindet, tritt im wesentlichen kein Stromfluß auf, und dies läßt sich mittels des Detektors 36 feststellen, Wenn hingegen das Speichermaterial zwischen den Elektroden 26 und 28 sich in seinem im wesentlichen geordneteren, kristallinartigen Zustand befindet, wie bei 32 angedeutet, fließt durch die Leseschaltung Strom, und dieser Strom läßt sich durch den Detektor 36 feststellen. Der Detektor 36 dient also dazu, den jeweiligen Zustand des Speichermaterials zwischen den Elektroden
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26 und 28 festzustellen.
Der geordnetere, kristallinartige Zustand 32 des Speichermaterials läßt sich auf elektrischem Wege physikalisch ändern oder abermals ändern, d.hc auf den im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand zurückführen, und zwar mittels einer Rückstell- oder Löschschaltung, zu der eine Spannungacpelle 37 gehört, deren negative Seite mit der Elektrode 26 und deren p/ositive Seite über einen Schalter 38 und einen Widerstand 39 mit der Elektrode 28 verbunden ist. Die Spannungsquelle 37 hat eine Spannung, die niedriger als der Schwellenspannungswert des Speichermaterials liegt, und der Widerstand 39 ist verhältnismäßig klein, so daß durch das Speichermaterial zwischen den Elektroden 26 und ein Strom mit wesentlicher Stromstärke zum Fließen gebracht wird. Dieser hohe Strom zerstört den geordneteren, kristallinartigen Zustand und verursacht die physikalische Änderung oder Überführung des geordneteren, im wesentlichen kristallinartigen Zustandes in den im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand, und dieser wird beim Öffnen des Schalters 38 eingefroren. Während dieses Rückstallens oder Löschens ist der Stromfluß derart gerichtet, daß das Katalysatormaterial aus der Speichermaterialschicht 27 zurück gegen die Elektrode 26 getrieben wird, und dies ist eine Folge der bestimmten Polarität der Spannungsquelle 37 in der Rückstell- oder Löschschaltung. Die Elektrode 28 "und die Speichermaterialschicht 27 können in bezug aufeinander bewegbar angeordnet sein, so daß durch geeignete Abtast- und Impulstechniken eine Informationsanordnung strukturell in der Speichermaterialschicht aufgezeichnet, aus dieser abgelesen und gelöscht werden kann.
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Zur physikalischen Strukturänderung der Speicherniaterialschicht 27 aus ihrem im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand in ihren geordneteren, kristallinartigen Zustand 32 kann andere Energie, beispielsweise elektromagnetische Energie 40, einschließlich sichtbaren Lichtes, im Verein mit elektrischer Energie verwendet werden. D±e elektromagnetische Energie 2K) kann durch die durchsichtige Elektrode 28 (Fig. 9) hindurchtreten und . zur Aktivierung des Katalysatormaterials in der oben im * Zusammenhang mit Fig. 1, 3t 5 und 7 beschriebenen Weise beitragen. In dieser Hinsicht kann die Spannungsquelle 29 so gewählt sein, daß ihre Spannung unter dem Schwellenspannungswert des Speichermaterials 27 liegt, so daß sie in diesem keine strukturelle Änderung hervorzurufen vermag. Wenn jedoch die elektromagnetische Energie 4o durch die durchsichtige Elektrode 28 hindurch zur Wirkung gebracht wird, tritt diese Energie additiv zu der elektrischen Energie hinzu und bewirkt mit dieser zusammen die physikalische Strukturänderung. Auf diese Weise kann die physikalische Strukturänderung selektiv herbeigeführt werden, in dem die elektromagnetische Energie unter geringere» Bedarf an elektrischer Energie zur Wirkung gebracht wird.
Das Ausnaß und die Größe der physikalischen Strukturänderung kann in der oben im Zusammenhang alt Fig. 1, 3, 5 und 7 beschriebenen Weise durch die an den Speichermaterial 27 zur Wirkung gebrachten Energiemenge geregelt werden, ohne
Rücksicht darauf, ob die Änderung In der elektrischen
odes in beiden
Energie oder in der elektromagnetischen Energie/hervorgebracht wird. Die Änderung des physikalischen Strukturzustandes kann elektrisch mittels eines Detektors 36 ermittelt werden, so daß eine "Grauskalen-" -aufzeichnung oder -ermittlung erhalten wird.
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Die Anordnung gemäß Fig. 10 ist die gleiche wie die gemäß Fig. 9, und was oben im Zusammenhang mit Fig. 9 ausgesagt wurde, gilt auch hier. Bei der Anordnung gemäß Fig. 10 erfolgt jedoch die Ermittlung des physikalischen Strukturzustands durch Ermittlung der Wirkung der Speichermaterialschicht 27 auf einen Elektromeganetstrahl, beispielsweise einen sichtbaren Lichtstrahl, 4l, und die Ermittlung«erfolgt in der gleichen Weise, wie oben anhand der Fig. 2, 4, 6 und 8 erläutert. Die Leseschaltung gemäß Fig. 9 wird also bei der Anordnung gemäß Fig. 10 nicht verwendet.
Bei der Anordnung gemäß Fig. .9 werden zwei Elektroden ver«
FjLg,.
wendet. Die Anordnung gemäß /11 unterscheidet sich von derjenigen gemäß Fig. 9 grundlegend dadurch, daß vier Elektroden verwendet werden. Hier ist eine Speichermaterialschicht 45, ähnlich der im Zusammenhang mit Fig. 9 beschriebenen, zwischen zwei Lastelektroden 46 und 47 aufgetragen, die aus einem beliebigen geeigneten elektrisch leitfähigen Material gebildet sind. An gegenüberliegenden. Seiten der Schicht 45 des Speichermaterials sind zwei Elektroden 48 und 49 aufgetragen, von denen die Elektrode 48 ähnlich der Elektrode 26 gemäß Fig. 9 ist und Katalysatormaterial enthält. Die positive Seite einer Spannungsquelle 50 ist mit der Lastelektrode 47 verbunden, und ihre andere Seite ist über einen Schalter 51 und einen Widerstand 52 mit der Lastelektrode verbunden. Die Spannungsquelle 50 hat einen Spannungswert, der unter dem Schwellenspannungswert des Speichermaterials 45 liegt, so daß sie bei Einschalten des Schalters 51 selbst keine physikalische Strukturänderung in dem Speichermaterial 45 hervorruft. Die positive Seite einer Spannungsquelle 53 ist mit der Elektrode 48 verbunden, die das Katalysatormaterial enthält, und ihre andere Seite ist über
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einen Schalter. 54 und einen Widerstand 55 mit der Elektrode 49 verbunden. Wenn der Schalter 54 eingeschaltet wird, wird das Katalysatormaterial der Elektrode 48 aktiviert, und wegen des elektrischen Gradienten in dem Speichermaterial 45 diffundiert oder wandert das Katalysatormaterial in das Speichermaterial 45. Indem das aktivierte Katalysatormaterial zwischen den Elektroden 46 und 47 diffundiert, leitet es eine physikalische Strukturänderung zwischen den
P Elektroden 46 und 47 aus den im wesentlichen ungeordneten und allgemeinen amorphen Zustand in den geordneteren, kristallinartigen Zustand ein, wenn der Schalter 51 eingeschaltet wird, wie dies bei 44 angedeutet ist. Das Ausmaß und die Größe dieser physikalischen Strukturänderung kann dadurch reguliert werden, daß die von den Spannungsquellen 50 und 53 zur Wirkung gebrachte Energiemenge gesteuert wird. Wie in Fig. 11 angedeutet, ist die physikalische Strukturänderung nicht über die ganze Strecke zwischen den Elektroden 46 und 47 erfolgt, jedoch könnte dies durch Zugabe einer größeren Energiemenge bewirkt werden. Die physikalische Strukturänderung, die bei 44 auftritt, hat eine Verminderung des Widerstandes zwischen den Elektroden 46 und 47 zur Folge, und diese Verminderung des elektrischen Widerstandes ist mittels einer Leseschaltung feststellbar, die eine Spannungsquelle 56 enthält, deren positive Seite mit der Elektrode 47 und deren andere Seite über einen Schalter 57» einen Detektor 59 und einen Widerstand 58 mit der Elektrode 46 verbunden ist. Die Leseschaltung wirkt in der gleichen Weise wie die gemäß Fig. 9, und das dort Gesagte gilt hier in gleicher Weise.
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Der strukturell veränderte Teil 44 des Speichermaterials kann aus seinem geordneteren, kristallinartigen Zustand in seinen ursprünglichen, im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand durch eine Rückstell- oder Löschschaltung mit einer Spannungsquelle 60 zurückgeführt werden. Die negative Seite der Spannungsquelle 60 ist mit der Lastelektrode 47 und mit der Elektrode 48 mit dem Katalysatormaterial verbunden* Die positive Seite der Spannungsquelle 60 ist über einen Schalter 6l und einen Widerstand 62 mit der Elektrode 49.und über einen Schalter 63 und einen Widerstand 64 mit der Lastelektrode 36 verbunden. We'nn der Schalter 61 eingeschaltet wird, bewirkt die Spannungequelle 60, daß das Katalysatormaterial gegen die Elektrode 48 zurückgetrieben wird, und wenn der Schalter 63 geschlossen wird, bringt die Spannungequelle einen Stron hoher Stromstärke zwischen den Elektroden 46 und 47 zum Fließen, so daß der geordnetere, kristallinartige Zustand 44 gebrochen und physikalisch auf den im wesentlichen geordneteren und allge« mein amorp^hen Zustand, zurückgeführt wird. Dieser im wesentlichen ungeordnete und allgemein amorphe Zustand wird festgefroren, wenn die Schalter 61 und 63 auegeschaltet werden.
Bei der Anordnung geeäß Fig. 12 ist ein FiIa oder eine Schicht 71 aus Speichermaterial auf ein Substrat ?0 aufgetragen, das aus Glas ο«dgl.hergestellt sein kann· Die Speichermaterialschicht "?1 kann aus eine« der Speichermaterialien bestehen, die oben bzw. in den genannten Patenten (Patentanmeldungen) genannt sind, und enthält ein Katalysatormatorial, das im wesentlichen gleichmäßig darin verteilt ist. Das Katalysatormaterial kann eines der mannigfaltigen Katalysatormaterialien laut obiger Aufzählung sein oder enthalten. Die Speichermaterialschicht 7I und das darin
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verteilte Katalysatortnaterial können auf dem Substrat 70 in einer beliebigen geeigneten Weise, beispielsweise durch Aufdampfen im Vakuum, Kathodenzerstäubung, Niederschlagen aus einer Lösung o.dgl. aufgetragen sein. Die Speichermaterialschicht 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, beispielsweise elektromagnetische Energie einschließlich Licht^ an der Schicht 71 zur Wirkung gebracht wird, wie bei 73 in. iOig· 12 angedeutet, wird das Katalysatormaterial in der Speichermaterialschicht aktiviert und leitet eine physikalische Strukturänderung von dem im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand gegen den geordneteren, kristallinartigen Zustand ein, wie bei 72 veranschaulicht» 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 Strukturänderrun g zu unterstützen und zu beschleunigen, kann zusätzliche Energie, beispielsweise Wärme o.dgl., zur Wirkung gebracht werden. Wie oben erwähnt, kann die elektromagnetische Energie an der Speicheroiaterialschicht nach Belieben unter Anwendung von Abtast-jErapuls- oder optischen Abbildungstech» niken in einer gewünschten Nachrichtenanordnuhg zur Wirkung gebracht werden« Beispielsweise kann eine vollständige physikalische Strukturänderung in der Speichermaterialechicht an den gewünschten Stellen derselben durch geeignete optische Abbildungstechniken erzeugt werden, indem ein kurzer Energieimpuls von weniger als 15 ws Dauer aus einer ■ herkömmlichen Xenon-Electronic-BlitzlicHpistole zur Wirkung gebracht wird.
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i)ie in der Speichermaterialschicht 71 strukturell gespeicherte Nachrichtenanordnuni*; kann abgerufen werden, indem die Wirkung des Speichermaterials auf elektromagnetische Energie, beispielsweise einen Strahl solcher Energie, wie einen Eichtstrahl fk (Fi.r;. 13) festgestellt wird. Diese Ermittlung kann in der im Zusammenhang mit- Fi<ζ. 2, k, 6 und 8 beschriebenen Weise oder unter Anwendung einer Abtasttechnik erfolgen. Wenn die Nachrichtenanordnuns die Form einer Abbildung hat, kann diese Abbildung direkt beobachtet werden. Ferner kann bei den Anordnungen gemäß Fig. 2, 4, 6, 8 und 13 die Speichermaterialschicht, wenn in dieser eine sichtbare Information in Form einer Abbildung strukturell aufgezeichnet ist, als Dia für den optischen Bildwurf, wie in einen Bildwerfer o.dgl. oder al» Dia oder Negativ für photographische Wiedergabezwecke o.dgl. verwendet werdejti. Außerdem können solche aufgezeichnete Abbildungen sichtbarer Nachrichten bei solchen Anordnungen zu Druck- oder anderen Reproduktionszwecken genutzt werden.
Allgemein gesprochen, entsprechen die Anordnungen gemäß Fig. 12 und 13 denjenigen nach Fig. 1 und 8 mit der Ausnahme, daß das Katalysatormaterial nicht wie gemäß Fig. bis 8 an der Oberfläche der Speichermaterialschicht angebracht sondern in der Speichermaterialschicht 71 verteilt angeordnet ist. Die Anordnung gemäß Fig. 12 und 13 zeichnet sich nicht nur für das optische Abrufen der gewünschten
aus
Nachrichten/ sondern ist insbesondere wertvoll für Photographie-pia- und Reproduktionszwecken. Die geordneteren, kristallinartigen Teile 72 des Speichermaterials können physikalisch in den im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand zurückgeführt werden, indem an diesen
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ein Energieimpuls zur Wirkung gebracht wird, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 8 beschrieben.
Die Anordnungen gemäß Fig. lk und 15 entsprechen den Anordnungen gemäß Fig. 9 bzw. 10 mit der Ausnahme, daß das Katalysatormaterial in dem Speichermaterial, wie gemäß Fig. 12 und 13, dispergiert ist. Hier ist eine Elektrode von beliebigem geeignetem leitfähigem Material auf ein Substrat 76 aufgetragen, und das Speichermaterial 71 rait dem darin verteilten Katalysatormaterial ist auf die Elektrode 77 aufgetragen. Eine weitere Elektrode 78 ist über dem Speichermaterial 71 aufgetragen, und diese Elektrode 78 kann, wie auch die Elektrode 77, durchsichtig sein, indem sie beispielsweise aus Zinnoxid ο«dgl. gebildet ist. Die Betriebsweise der Anordnungen gemäß Fijr. tk und 15 ist die gleiche, wie im Zusammenhang mit Fig. 9 und 10 oben beschrieben, und das dort Gesagte gilt auch hier. Wie gemäß Fig. 9 und 10 können die Anordnungen nach Fig. lk 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 der Wirkung des Speichermaterials 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 zur Erzeugung der physikalischen Strukturänderung in der Speichermaterialschicht an dieser zur Wirkung gebrachten Energie;beispielsweise sichtbares
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Licht und Wärme in den Ausführungsformen gemäß Fig. lt 3, 5» 7 und 12 oder sichtbares Licht und elektrische FeIdener.trie bei den Ausfiihrungsformen gem'äR Fig. 9t 10, 11, 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 kurzen Zeitspanne in der Größenordnung von Sekunden oder Bruchteilen von Sekunden gegenüber Mimiten oder 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 Endergebnissee nacheinander zur Wirkung gebracht werden. Bei den oben beschriebenen Beispielen kann die Lichtenergie allein oder mit einer ge~ ringeren Menge an Wärmeenergie oder elektrischer Energie zur Wirkung gebracht werden, um das Kstalysatormeterial zu aktivieren und ein latentes Abbild des aktiverten Katalysatormateriale in der Speichermaterialschicht zu erzeugen. Dann findet durch anschließende Einwirkung der übrigen Wärmeenergie oder elektrischen Feld<m©rg±e auf die Speicheroateri.al.achi.cht die physikalische Strukturänderung in denjenigen Teilen der Speiehenaeterialechieht statt, in denen das Katalysatoraaterial v@s»lfc@r aktiviert worden ist, so daß das latente Abbild aufgebaut wirds Auch hier ist dank der Aktivierung de· Katalyeatornateriale eine geringere Gesamtmenge-an Energie erforderlich» In beiden Fällen tritt
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die physikalische Strukturänderung in der Speichermaterialschicht im wesentlichen nur in denjenigen Teilen der Schicht auf, in denen das Katalysatormaterial aktiviert wurde, und in denjenigen Teilen der Schicht, in denen das Katalysatormaterial nicht aktiviert worden ist, findet im wesentlichen keine physikalische Strukturänderung statt, so daß ein deutlicher Kontrast zwischen den feststellbaren Eigenschaften der unterschiedlichen Teile der Speicbennaterialschicht geschaffen wird.
Das Katalysatormaterial hat außerdem die Eigenschaft, den normalen Energieschwellenwert derjenigen Speichermaterialien zu beeinflussen, die für die physikalische Änderung von Teilen des Halbleitermaterials aus einen Strukturzustand in den anderen der Einwirkung von Energie oberhalb des normalen Schwellenwertes bedürfen. Das Katalysatormaterial kann eine Änderung dieses normalen Schwellenwertes bewirken, nämlich diesen anheben oder senken. Die mannigfaltigen, oben beschriebenen Katalysatormaterialien bewirken bzw. fördern nicht nur die Einleitung der Strukturänderung gegen den geordneteren, kristallinartigen Zustand, sondern auch in vielen Fällen eine Senkung des Energiesclncellenwertes. In diesen Fällen hat die Einwirkung von Energie oberhalb des gesenkten Energieschwellenwertes, jedoch unterhalb des normalen Energieechwellenwertes eine physikalische Strukturänderung in denjenigen Teilen des Speichermaterials zur Folge, die das aktivierte Katalysatormaterial enthalten, nicht jedoch in den anderen Teilen desselben.
Andere Materialien, beispielsweise Arsen o.dgl., haben, wenn sie an den genannten Speichermaterialien angebracht
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und aktiviert werden, einen "Amorphisierungseffekt" oder eine kristallisationshemmende Wirkung. Es wird angenommen, daß sie die Wirkung haben, die Vernetzungswirkungen in den amorphen Halbleitermaterialien zu erhöhen. Diese Amorphisierungsmaterialien oder kristallisationshemmenden Materialien,die im folgenden auch in gewissen Ansprüchen als Katalysatormaterialien bezeichnet werden, haben die zusätzliche Wirkung, daß sie in aktiviertem Zustand den normalen Energieschwellenwert des Speichermaterials erhöhen. In diesen Fällen bewirkt die Anwendung von Energie unterhalb des angehobenen Enerjrieschwellenwertes, jedoch oberhalb des normalen Energieschwellenwertes, eine physikalische Strukturänderung in denjenigen Teilen der Speicherschicht die kein aktiviertes Katalysatormaterial 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 Speichermaterials, in denen das Katalysatormaterial aktiviert ist, und derjenigen Teile, in denen dies nicht der Fall ist, möglich.
Fig. l6 zeigt ein Abtast- und Impulssystem unter Verwendung von elektromagnetischer Energie, einschließlich sichtbares Licht, zum Aufzeichnen einer Nachrichtenanordnung in einer Speicherschicht 80 und zum Abrufen der so aufgezeichneten Nachrichten. Eine Steuereinrichtung/ aie mittels eines Computers o.dgl. gesteuert sein kann, moduliert eine lichtquelle 82 und steuert somit eine Abtast- oder Strahlenlenkeinrichtunjr 83, die Lichtquelle 82 sendet einen Strahl sichtbaren Lichtes aus und die Abtastvorrichtung lenkt den Lichstrahl auf die gewünschten Teile der Speichermaterial-
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schicht 80. Die Lichtquelle 82 und die Abtasteinrichtung 83, die von der Steuereinrichtung 81 gesteuert ist, zeichnen in der Speichermaterialschicht 80 eine gewünschte Anordnung nutzbarer Nachrichten auf, und die Speichermaterialschicht 80 ist zur Erleichterung der Aufzeichnung der Nachrichten in der oben beschriebenen Weise mit Katalysatormaterial ausgestattet. Zum Erhitzen der Schicht 80 des Speichermaterials zur Unterstützung der Aufzeichnung kann eine Heizeinrichtung 84 verwendet werden. Statt der Heizeinrichtung 84 kann in der oben im Zusammenhang mit Fig. und 10 beschriebenen Weise zur Unterstützung de*- Aufzeichnung der Nachrichten ein elektrischer Gradient geschaffen werden. Das System gemäß Fig. l6 kann auch Einrichtungen zum Abrufen der in der Schicht 80 gespeicherten Nachrichten aufweisen. Hier ist die Lichtquelle 82 nicht moduliert, und der sichtbare Lichtstrahl wird mittels der Abtasteinrichtung über die Schicht 80 aus Speichermaterial geführt. Die Wirkung des Speichermaterials auf den Strahl sichtbaren Lichtes wird mittels einer Fühleinrichtung 85» beispielsweise einer Photozelle o.dgl., abgefühlt, und das Ergebnis wird mittels eines Detektors 86 festgestellt, der mit der Steuereinrichtung abgestimmt (keyed) ist.
Fig. 17 veranschaulicht schematisch ein optisches Ssystem für die Aufzeichnung einer bildhaften Nrchrichtenanordnung auf einer Speichermaterialschicht 90 mit einem daran angebrachten Katalysatormaterial. Hier ist eine Zielstrahl-Lichtquelle 91 mittels eines optischen Systems 92 für die Aufzeichnung der bildhaften Nachrichtenanordnung auf der Speichermaterialschicht 90 gesteuert. Das optische System kam ein Dia oder eine Reihe von Linsen, Verschlüssen, Blenden o.dgl. enthalten, wie diese in einer herkömmlichen Kamera enthalten sind. Zum Erhitzen der Speichermaterialschicht
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und somit zur Unterstützung des AufZeichnens der bildhaften Nachrichtenanordnung in dieser kann eine Heizvorrichtung verwendet werden. Anstatt der Heizvorrichtung 93 kann an der Speichermaterialschicht 90 ein elektrischer Gradient zur Wirkung gebracht Werden, ähnlich wie dies oben im Zusammenhang mit Fig. 9 und 10 beschrieben wurde. Die in der Speichermaterialschicht 90 aufgezeichnete Bildanordnung kann visuell betrachtet werden»
Fig. l8 ist eine schematische Veranschaulichung eines Nachrichtenabrufsystems unter Verwendung eines elektromagnetischen Strahls, einschließlich sichtbaren Lichtes, zum Abrufen einer in einer Speichermaterialschicht 9k aufgezeichneten Nachrichtenanordnung ohne Rückeicht darauf, in welcher Weise die Nachrichten in der Schicht $k gespeichert worden sind. Hier steuert eine Steuereinrichtung 95 eine Lichtquelle 96 und eine Strahlerilenkeiririchtung 97 in solcher Weise, daß ein Lichtstrahl die Speichermaterialschicbt 9^i in der die Nachrichtenanordnung gespeichert ist, bestreicht. Die Wirkung der Speichermateriaischicht 9^ auf den Lichtstrahl wird mittels eines Sensors 98* beispielsweise einer Photozelle o.dgl» abgefühlt« und das Ergebnis wird mittels eines Detektors 79 ermittelt, der mit der Steuereinrichtung 93 abgestimmt ist. Dieses Abrufsystem kann zum Abrufen der gespeicherten Nachrichten verwendet werden, ohne Rücksicht darauf, ob die Speicherung der Nachricht gemäß Fig. 1, 3, 5, 7 und 12 oder gemäß Fig* 9, 10, l4 und 15 vorgenommen wurde.
Fig. 19 veranschaulicht schematisch eih Abtast-,Strahlenlerte·, und Impulssystem zum elektrischen Aufzeichnen einer Nachrichtötianordming in einer Speichermateriaischicht 100 und
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zum elektrischen Abrufen der gespeicherten Nachrichten. Hier steuert eine Steuereinrichtung 101 eine Spannungsquelle und eine Abtasteinrichtung 103. Die Abtasteinrichtung 103 kann eine in Pfeilrichtung auf- und abbewegbare Konsole 104 tragen^ die mehrere horizontal angeordnete elektrische Kontakte 105 aufweist, die die Speichermaterialschicht 100 berühren. Durch wahlweises Anlegen elektrischer Energie an die verschiedenen Kontakte 105 und Bewegen der Konsole 104 und somit der Kontakte 105 nach oben und unten kann fe eine gewünschte Nachrichtenanordnung in der Speichermaterialschicht 100 in einer der Arten gespeichert werden, die oben in Zusammenhang mit Fig. 9» 10, I^ und 15 besprochen wurden. Die gleiche Anordnung kann dazu verwendet werden, die in der Speichermaterialschicht 100 aufgezeichnete Nachrichtenanordnung mittels eines Detektors 106 auf eine der oben im Zusammenhang mit Fig. 9, 10, lk und 15 besprochenen Arten elektrisch zu erfassen, wobei der Detektor mit der Steuereinrichtung 101 gekoppelt( keyed )ist.
Gemäß Fig. 20 kann eine hier mit 111 bezeichnete Einrichtung, nämlich eine Abtasteinrichtung, wie die in Fig. 16 und 19 dargestellte, oder eine optische Einrichtung wie P die gemäß Fig. 17, zum Aufzeichnen einer gewünschten Nachrichtenanordnung in einer Speichermaterialschicht 110 verwendet werden, die an einer umlaufenden Trommel getragen ist. Die an der Speichermaterialschicht 110 gespeicherte Nachrichtenanordnüng weist in/der Nachrichtenanordnung, wie oben erwähnt j einen unterschiedlichen elektrischen Widerstand auf, und diese Teile werden mittels eines Ladun«regenerators 112 variabel aufgeladen. Die aufgeladenen Teile der Informatidtisanordnung ziehen pigmentierte Partikelcheix, beispielsweise Teilchen eines Tonerpulvers aus einem Behäl-
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ter 113 an. Diese anhaftenden, pigmentierten Teilchen werden auf einen Träger Il4 übertragen, der mittels einer Walze 115 gegen die Speichermaterialschicht 110 angedrückt wird, und die übertragenen pigmentierten Teilchen sind mit Il6 bezeichnet. Eine Heizeinrichtung 117 fixiert die auf den Träger 11*1 übertragenen pigmentierten Teilchen Il6. In Fig. 20 ist also eine mögliche Form einer Druckvorrichtung dargestellt, die zum Ausdrucken der gespeicherten Nachrichten auf einem Träger dient. Da das Speichermaterial 110 ein "Gedächtnis" seines Zustandes hat, d.h. seinen Zustand nicht ändert, kann im wesentlichen eine unbegrenzte Anzahl von Reproduktionen hergestellt werden. Wenn die aufgezeichneten Nachrichten von der Speichermaterialschicht 110 beseitigt werden/,s<?ramnn dies durch die Rückstell- oder Löscheinrichtung Il8 in einer der oben beschriebenen Verfahrensweisen geschehen.
Tn Fig. 21 ist schematisch eine andere Druckvorrichtung veranschaulicht ,und diese kann eine Abtasteinrichtung, wie die gemäß Fig. 16 und 19, oder eine optische Einrichtung, wie die gemäß Fig. 17, einschließen, die hier mit 121 bezeichnet ist und die zum Aufzeichnen einer Nachrichtenanordnung an der von einer umlaufenden Trommel getragenen Speichermaterial· schicht 120 dient. Die verschiedenen Teile der Speicherma-
haben, , ,..,.,
terialschicht 120,/wie bereits besprochen) unterschiedliche Befeuchtung«- und Adsorptionseigenschaften. Von einem Pigmentvorrat 122 wird ein Pigment, beispielsweise eine Druckerfarbe, auf die Speichermaterialschicht 120 aufgebracht, und das pigmentierte Material haftet entsprechend der in der Schicht gespeicherten Nachrichtenanordnung nur an gewissen Teilen der Speichermaterialschicht 120 und an anderen Teilen nicht. Das Anhaftende Pigmentmaterial wird auf einen Träger
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123 übertragen oder aufgedruckt, der mittels einer Walze
124 in Anlage an der Speichermaterialschicht 120 gehalten ist. Nach Übertragung des pigmentierten Materials auf den Träger 123 wird die Oberfläche der Spexchermaterxalschxcht 120 mittels eines Abstreifers 125 gereinigt. Da die Schicht 120 aus Speichermaterial ein Gedächtnis ihres Zustandes hat (ihren Zustand nicht verändert), können ungezählte Reproduktionen der gespeicherten Nachrichtenanordnunc: hergestellt werden, Wenn die Nachrichtenanordnung von der Speichermaterialschicht 120 gelöscht oder entfernt werden soll, kann dies mittels einer Rückstell- oder Löscheinrichtung 126 auf eine der oben beschriebenen Arten geschehen.
Die Speichermaterialschichten gemäß Fig. l6 bis 21 sind durchwegs mit einem Katalysatormaterial versehen, wie dies oben im Zusammenhang mit Fig. 1 bis 15 erläutert wurde, so daß die Aufzeichnung der Nachrichten auf diesen Schichten und geringstem Energieaufwand und in schnellster Weise möglich ist.
Obwohl zu Zwecken der Darstellung nur einige Ausführungsformen der Erfindung beschrieben wurden, erkennt der Fachmann bei Kenntnis der vermittelten Lehre die Möglichkeit mannigfaltiger Abwandlungen ohne Abweichen vom Erfindungsgedanken.
- Patentansprüche -
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zur Herstellung einer Aufzeichnung abrufbarer Nachrichten, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schicht aus im wesentlichen ungeordnetem und allgemein amorphem Speichermaterial verwendet wird, das einen Strukturzustand mit einer feststellbaren Eigenschaft hat und sich durch die Eigentümlichkeit auszeichnet, daß diskrete Teile desselben physikalisch in einen anderen Strukturzustand mit einer anderen feststellbaren Eigenschaft überführbar sind, und dass innere Vorspannungskräfte aufweist, die gegen den genannten anderen Strukturzustand gerichtet sind, und innere Hemmkräfte oder Widerstände gegen die Wirkung dieser Vorspannkräfte hat; daß die Schicht mit einem Katalysatormaterial ausgestattet wird, das fähig ist, diese Vorspannungskräfte zu erhöhen und bzw. oder die Widerstandskräfte gegen die Wirkung der Vorspannkräfte des Speichermaterials zu vermindern; daß das Katalysatormaterial in mindestens einem gewissen Teil oder in Teilen an cbr Schicht aktiviert wird und die Schicht an dem bestimmten Teil oder an den Teilen physikalisch von dem einen feststellbaren Strukturzustand in den anderen feststellbaren Strukturzustand zum Einspeichern einer gewünschten nutzbaren Nachricht in der Schicht übergeführt wird.
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    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß da· Katalysatormaterial entsprechend einer gewünschten Anordnung nutzbarer Nachrichten an gewählten, gewünschten, diskreten Teilen der Speichermaterialschicht wahlweise aktiviert wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Speichermaterial schicht verwendet wird, die fähig ist, eine physikalische Strukturänderung entsprechend der Einwirkung von Energie oberhalb einer gewissen Schwelle zu erfahren, daß die Schicht mit einem Katalysatormaterial versehen wird, das fähig ist, die genannte gewisse Schwelle derart zu ändern, dass die physikalische Strukturänderung in dem Speichermaterial bei Einwirkung von Energie zwischen der gewissen Schwelle und der geänderten Schwelle stattfinden kann; daß das Katalysatormaterial in mindestens einem gewissen Teil oder in Teilen der Schicht aktiviert wird; und daß an der Speichermaterialschicht zum Herbeiführen einer physikalischen Strukturänderung des Materials entsprechend der Anordnung nutzbarer Nachrichten Energie mit einem Wert zur Wirkung gebracht wird, der zwischen
    und der gewissen Schwelle/der geänderten Schwelle liegt.
    k. Verfahren nach Anspruch 3« dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysatormaterial verwendet wird, das fähig ist, den gewissen Schwellenwert zu senken, »o daß die physikalische Stzdcturänderung in dem Speichermaterial entsprechend der Einwirkung von Energie zwischen der gewissen Schwelle und der verminderten Schwelle stattfinden kann, und daß zum Herbeiführen der physikalischen Strukturänderung an dem gewählten, gewünschten, diskreten Teil oder de'n Teilen der Schicht ohne gleichzeitige wesentliche
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    physikalische Strukturänderung in anderen Teilen der Schicht als in dem gewählten, gewünschten, diskreten Teil oder den Teilen der Schicht die zur Wirkung gebrachte Energie einen Wert unterhalb der gewissen Schwelle und oberhalb der verminderten Schwelle hat.
    5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Katalysatormaterial verwendet wird, das fähig ist, den gewissen Schwellenwert zu erhöhen, so daß die physikalische Strukturänderung in dem Speichermaterial bei Einwirkung von Energie zwischen der gewissen Schwelle und der erhöhten Schwelle stattfinden kann, und daß zum Herbeiführen der physikalischen Strukturänderung in dem gewählten, gewünschten, diskreten Teil oder den Teilen der Schicht ohne gleichzeitige wesentliche physikalishe Strukturänderung in anderen Teilen der Schicht als in dem gwählten, gewünschten, diskreten Teil oder den Teilen der Schicht die zur Wirkung gebrachte Energie einen Wert oberhalb der gewissen Schwelle, jedoch unterhalb der erhöhten Schwelle hat.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekenzeichnet, daß die physikalische Änderung de· Speicheripaterials vom einen in den anderen Strukturzustand durch Einwirkung von Energie auf die Speichermaterialschicht herbeigeführt wird.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktivieren des Katalysatormaterials und die strukturelle Änderung der Speichermaterialschicht an dem gewählten, gewünschten Teil oder den Teilen dadurch erfolgt, daß an der Schicht-Energie zur Wirkung gebracht wird.
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    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ferner die Änderungen der feststellbaren Eigenschaften festgestellt werden, die durch die physikalische Strukturänderung ii dem gewünschten, gewählten Teil oder den Teilen des Speichermaterials hervorgerufen werden.
    9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ^ die Feststellung mit elektrischen, mechanischen oder
    optischen Mitteln, einschließlich eines Laserstrahles, vorgenommen wird.
    10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 91 dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung durch Abtasten der- selektiv veränderten Speichermaterielschicht erfolgt und daß der Zustand des gewählten, gewünschten Teiles oder der Teile der Schicht im Vergleich zum Reet der Schicht der Reihe nach festgestellt wird.
    11. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung des Zustandes des gewählten, gewünschten Teiles oder der Teile der Schicht durch Feststellen des relativen elektrischen Widerstandes der Schicht an dem gewählten, gewünschten Teil oder den Teilen der Schicht im Vergleich zu dem Rest der Schicht vorgenommen wird.
    12. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung dee Zuatandes der physikalisch veränderten Teile der Schicht dadurch erfolgt, daß elektromagnetiffiche Energie, wie sichtbares Licht, auf die
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    Speichermaterialschicht gerichtet wird und die Wirkung <3*a . gewünschten, gewählten Teiles oder der Teile der Schicht auf die elektromagnetische Energie ermittelt wird, indem beispielsweise die durchgelassene Energiemenge oder der Brechungsgrad der hindurchtretenden elektromagnetischen Energie im Vergleich zum Rest der Schicht oder der Grad, in dem die elektromagnetische Energie von den physikalisch veränderten Teilen der Schicht reflektiert oder gestreut wird, im Vergleich zum Rest der Schicht ermittelt wird.
    13. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9» dadurch .gekennzeichnet, daß die Feststellung des Zustandes des gewählten, gewünschten Teiles oder der Teile der Schicht dadurch erfolgt, daß an der Schicht pigmentiertes Material angebracht wird, das an den Teilen der Schicht, die sich in einen Strukturzustand befinden, nicht aber an den anderen Teil der Schicht, die sich in einem anderen Strukturzustand befinden, anhaftet, und daß gegebenenfalls da» pigmentierte Material von der Schicht auf eino Aufnahoeflache übertragen wird.
    lk. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung des Zustandes des gewählten, gewünschten Teiles oder der Teile der Schicht dadurch erfolgt, daß an der Schicht eine elektrische Ladung angebracht wird, todurch an dem gewählten, gewünschten Teil oder den Teilen der Schicht und an dem Rest der Schicht unterschiedliche elektrische Ladungen erzeugt werden, an der aufgeladenen Schicht pigmentierte Partikel angebracht werden, die an den elektrisch geladenen Teilen der Schicht anhaften, und die anhaftenden Partikel
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    se
    von den elektrisch geladenen Teilen der Schicht auf eine Aufnahmefläche übertragen und an dieser fixiert werden.
    15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis l4, dadurch gekennzeichnet, daß das spätere Löschen der in der Speichermaterialschicht ,?espeicherten Nachrichten da-
    ^ durch geschieht, daß an der Schicht Energie zur Wirkung gebracht wird, durch die der Zustand des physikalisch geänderten, gewählten, gewünschten Teiles nder der Teile der Schicht in den ursprünglichen Zustand zurückversetzt wird.
    16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Katalysatormaterial an der Oberfläch· der Speichermaterialschicht angebracht wird.
    17. Verfahren nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß das Katalysatormaterial an der Oberfläche der
    f Speicherasaterialschicht in Form eines Gases oder
    Dampfes oder einer Lösung oder Flüssigkeit oder durch Diffusion von einer benachbarten Schicht angebracht wird.
    18. Verfahren nach Anspruch l6 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Katalysatormaterial durch ein elektrische« Feld zar Berührung mit der Speichertaaterialschicht oder in die Speichermaterialschicht hinein getrieben wird.
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    * Vorfahren nach einem der Ansprüche l6 bis l8, dadurch ,'-ehennzeichiiet, daß der Katalysator an der Oberfläche der Speichermaterialschicbt wahlweise an dem gewünschten, gewählten Teil oder den Teilen der Schicht angebracht wird.
    20. Verfahren nacl- einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch rekennzeichiiet, daß das Katalysatormaterial in der Speichermaterialschicht verteilt wird und daß an dem ,•gewünschten, gewählten Teil der Speichermaterialschicht Energie zum Aktivieren des Katalysatormaterials zur Wirkung gebracht wird.
    21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Katalysatormaterial an der Oberfläche der Speichermaterialschicht angebracht wird und daß an dem gewählten, gewünschten Teil oder an Teilen der Schicht Enerrie zur Wirkung gebracht wird.
    22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß in dem gewählten, gewünschten Teil oder den Teilen der Speichermaterialschicht der Katalysator aktiviert und/oder die physikalische Änderung herbeigeführt wird, in dem Energie einer oder mehrerer der folgenden Energieformen wahlweise zur Wirkung gebracht wird} elektromagnetische Strahlungsenergie, wie sichtbares Licht tand/oder Wärme, mnd/oder elektrische Energie, Elektronen«trahlenensrgie oder chemische Energie.
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    23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die zum wahlweisen Aktivieren des Katalysatormaterials und/oder zum Herbeiführen der
    physikalischen Strukturänder"" an dem gewählten, gewünschten Teil oder den Teilen der Speichermaterialschicht zur Wirkung zu bringende Energie durch Bestreichen der Speichermaterialschicht einschließlich des Katalysatormaterials und durch Anliegen der Energie in
    Impulsen an den gewählten, gewünschten Teilen, beispielsweise in Form von Energie einer Laservorrichtung oder einer Vorrichtung zur Erzeugung von Strahlungsenergie.
    24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie, die die physikalische Änderung in dem gewünschten, gewählten Teil oder den Teilen der Speichermaterialschicht hervorruft, wahlweise an dem gewünschten, gewählten Teil oder den
    Teilen zur Wirkung gebracht wird.
    25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch
    " gekennzeichnet, daß die Energie, die die physikalische
    Änderung in dem gewünschten, gewählten Teil oder
    den Teilen der Speichermaterialschicht hervorruft,
    der Speichermaterialschicht nicht-selektiv zugeführt wird.
    26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der feststellbaren
    Eigenschaften verändert werden, indem in den gewählten, gewünschten Teilen der Speichermaterialschicht die
    Energie zum Aktivieren des Katalysators und/oder die Energie zum Hervorrufen der physikalischen Struktur-
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    ■-β» -
    ch
    änderung in weselnden Mengen zugeführt wird, so daß der Grad, in dem die physikalische Strukturänderung in dem gewünschten, gewählten Teil oder den Teilen der Schicht hervorgerufen wird, variiert.
    27· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermaterial sich in einem im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand befindet und eine physikalische Strukturänderung gegen einen geordneteren Zustand hin erfährt, der ein allgemin kristalliner Zustand ist, und daß das Ivatalysatormaterial fähig ist,' die Kristallisierungskräfte zu erhöhen und die Kristallisierungsbehindernden Faktoren des Speichermaterials zu vermindern.
    28. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 271 dadurch gekennzeichnet, daß zum Herbeiführen der physikalischen Strukturänderung des Speichermaterials Energie von mehr als einer Form zur Wirkung gebracht wird.
    29. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Aktivieren des Katalysatormaterials an dem gewünschten Teil oder den gewünschten Teilen der Schicht und die physikalische Änderung des Strukturzustandes des Speichermaterials an dem gewählten, gewünschten Teil oder den Teilen von einem "der feststellbaren Strukturzustände in den anderen der feststellbaren Strukturzustände im wesentlichen gleichzeitig durchgeführt wird.
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    30. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schaffen der Speichermaterialschicht mit dem Katalysatormaterial die Schicht mit einer durch sichtbares Licht dissoziierbaren Verbindung vergehen wird, die nach Dissoziieren durch sichtbares Licht für die Schicht ein Katalysatormaterial bildet und das gegebenenfalls das Aktivieren des Katalysatormaterials und/oder das physikalische Verändern
    fe der Schicht an den gewählten, gewünschten Teilen u.a.
    darin besteht, daß ein Anordnungsbild sichtbaren Lichtes auf die Schicht gerichtet wird, wodurch auch die durch sichtbares Lieht dissoziierbare Verbindung dissoziiert wird und an dem gewählten, gewünschten Teil oder den Teilen das Katalysatormaterial geschaffen wird, das durch das Anordnungsbild des sichtbaren Lichtes an dem gewählten, gewünschten Teil oder den Teilen aktiviert werden soll.
    31. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie zum Herbeiführen der Aktivierung des Katalysators in einem ersten Schritt
    ψ und Energie zum Herbeiführen der physikalischen
    Strukturänderung in dem Speichermaterial in einem darauffolgenden zwei ten SisbJrttt zur Wirkung gebracht wird.
    32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie in dem zweiten Schritt an der ganzen Speichermaterialschicht zur Wirkung gebracht wird.
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    33· Verfahren nach «in·» der Ansprüche 1 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie au« Aktivieren de« Katalysatormaterials und/oder die Energie zua Herbeiführen der physikalischen Strukturänderung de« Speieherraateriale in der Form eines kurzen Impulses von weniger als ca. 15 »s Dauer zur Wirkung gebracht wird«
    3%· Verfahre» aaoii eines der Anspruch© 2> bis 33 9 dadurch gekennzeichnet, daß die an <ä<B>v Sshisht aur Wirkung gebrachte Energie sichtbar*« Licht und/oder War se β let oder enthalt. ·
    35« Verfahren nach Ainspnaeh 3%v dadurch gekennzeichnet, diiß dio ¥£r»eenergie apfiter aim das sichtbar« Licht sur Wirkung gebracht wird«
    36. Vorfahren nach einem der Anspruch© 1 bis 35s dadurch gekennzeichnet, daß eine Speiehermaterlalachicht geschaffen wird, die innere Ks-istalliaierungekräfte und Krietallieation«=-heoEijeiad(a Faktoren aufweist, sich nnraalerveise in tints Strukters-astand befindetT der Im wesentlichen ungeordnet und allgeeain asaorph ist,* und «in· feststellbare ligenscheft hat und das die Eigentümlichkeit hat, dass T«i3Le desselben physikaliech Ik einen anderen Stsäcturaustand überführbar sind, der ein geordneterer" kristalüiartiger Zustand «sit einer anderen feststellbaren Eigenschaft iety daß die Schiebt «tdt «in·» Katalysatormaterial ausgestattet wird, da» CXhig ist, die Kristalliaationskr&fte aa und die kristllisationsheion«nd«n Faktoren du» swterials zu vermindern, und daß an gavfihlten, gewünschten
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    Teilen der Speichermaterialschicht v^iHlweise entsprechend einer gewünschten Anordung nutzbarer Nachrichten im wesentlichen gleichzeitig das Katalysatormaterial an den gewählten, gewünschten Stellen der Schicht aktiviert wird und die Schicht au den gewählten, gewünschten Teilen aus dem einen feststellbaren Strukturzustand in den anderen feststellbaren Zustand übergeführt wird, um die gewünschte Anordnung nutzbarer Nachrichten in der Schicht zu speichern.
    37. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis '36, dadurch gekennzeichnet, daß die Elierrie zum Aktivieren des Katalysators und/oder zum Herbeiführen der physikalischen Strukturänderung des Speichermaterials an der ganzenSchicht oder an mindestens einem Teil der Schicht zur Wirkung gebracht wird, so daß die ganze Schicht oder mindestens ein Teil der Schicht physikalisch in den anderen feststellbaren Strukturzustand übergeführt wird.
    38. Verfahren nach Anspruch 37% dadurch gekennzeichnet, k daß die Energie elektrische Energie ist.
    39· Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Energie den Katalysator aktiviert und gleichzeitig die physikalische Strukturänderung des Speichermaterials bewirkt.
    kO. Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 39, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustand der Speichermaterialschicht oder eines beliebigen Teile· derselben zum Abrufen der in der Schicht gespeicherten Nachrichten festgestellt wird.
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    es
    41. Verfahren nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß diese Festeteilung dadurch bewirkt wird, daß elektrische Energie zur ¥Kfkung gebracht wird.
    42. Verfahren nach Anspruch 4l, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellung durch Feststellen des elektrischen Widerstandes der Speichermaterialschicht oder eines beliebigen Teiles derselben im Vergleich zum elektrischen Widerstand des Speichernsat«rials ermittelt wird, das kein· physikalische Strukturänderung erfahren hat·
    %3» Verfahren nach einem d«r Ansprüche 37 bis 42, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Speichermaterialschicht aufgezeichneten Nachrichten gelöscht werden, indem an der Schicht Energie in einer Form eund einer
    Menge zur Wirkung gebracht wird, die ausreichen, um das Speichermaterial in der Schicht in ihren ursprünglichen Strukturzustand zurückzuversetzen.
    44. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, daß zum Löschen der Nachrichten elektrische Energie verwendet
    45. Verfahren nach einem der Anspruch· 37 bis 44, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch« Energie an der Spc$ehermaterialschicht über Elektroden zur Wirkung gebracht wird, die die Speichermaterialschicht in mindestens Teilen derselben berühren·
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    46. Verfahren nach Anspruch 45» dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermaterialschicht durch mindestens eine der Elektroden mit dem Katalysatormaterial ausgestattet wird.
    47. Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 46, dadurch gekennzeichnet, daß der sanzenMaterialschicht oder mindestens einem Teil derselben elektrische Energie
    Il über zwei Elektroden zugeführt wird, die die Schicht
    berühren, und daß die Speichertnaterlalschicht über eine zusätzliche Elektrode, die die Schicht berührt, mit dem Katalysatormateriai ausgestattet wird.
    48. Verfahren nach einen der Ansprüche 57 *>i» 47, dadurch gekennzeichnet, daß das Speichermaterial physikalisch von einem im wesentlichen ungeordneten und all-gemein amorphen Strukturzuetand mit einer feststellbaren Eigenschaft in einen geordneteren, kristallinartigen Strukturzustand mit einer anderen feststellbaren Eigenschaft übergeführt wird.
    P 49. Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 48, dadurch gekennzeichnet, daß ein Energieimpuls, beispielsweise ein Impuls elektrischer Energie, an der Speichermaterialschicht zur Wirkung gebracht wird, die mindestens einen Teil enthält, der sich in dem physikalisch geänderten Strukturzustand befindet, so daß der Energieimpuls die Vorspannkräfte des physikalisch geänderten Speichermaterials gegen den ursprünglichen, feststellbaren Strukturzuetand erhöht und die He»mfaktoren gegen die Wirkung der Vorspannkräfte vermindert, was eine physikalische Struktur-
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    änderung des physikalisch geänderten Speichermaterials in seinen ursprünglichen Zustand zur Folge hat.
    50. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
    einem der Ansprüche 1 bis ^9, gekennzeichnet durch
    eine Schicht von im wesentlichen ungeordnetem und
    allgemein amorphem Speichermaterial, das normalerweise einen Strukturzustand mit einer feststellbaren Eigenschaft hat. und die Eigentümlichkeit hat, daß mindestens ein gewisser Teil oder Teile desselben in
    einen anderen Strukturzustand mit einer anderen
    feststellbaren Eigenschaft physikalisch überführbar sind, innere Vorspannkräfte aufweist, die gegen den anderen Strukturzustand hin gerichtet sind, und
    innere Hemm- oder Widerstandfaktoren gegen die Wirkung der Vorspannkräfte hat, ein Katalysatormaterial für die Schicht, das fähig ist, die Vorspannkräfte zu erhöhen und die Hemm- oder Widerstandfaktoren gegen die Wirkung der VorSpannkräfte des Speichermaterials zu vermindern, eine Einrichtung zu» Aktivieren des
    Katalysatormaterials an eine« gewissen Teil oder an gewissen Teilen der Schicht und zum physikalischen
    Verändern der Schicht an den gewissen Teil oder den Teilen aas dem einen feststellbaren/Zustand in den anderen feststellbaren Strukturzustand für die Aufzeichnung der gewünschten Anordnung nutzbarer Nachrichten in der Schicht, und eine Einrichtung sum Feststellen des Zustandes des gewissen Teiles oder der
    gewiesen Teile der Speicherraaterialschicht Im Vergleich zum Rest dieser Schicht für die Abrufung ton in der Schicht gespeicherten Nachrichten.
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    51. Vorrichtung nach Anspruch 50» gegekennzeichnet durch eine Einrichtung zum wahlweisen Aktivieren des Katalysatormaterials an gewählten, gewünschter, diskreten Teilen der Speichermaterxalschxcht entsprechend einer gewünschten Anordnung nutzbarer Nachrichten.
    52. Vorrichtung nach Anspruch 50 oder 51, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zumAktxvieren des
    P Katalysatormaterials und zum physikalischen Verändern
    der Speichermaterialschicht an dem gewählten, gewünschten Teil oder den Teilen derselben eine Einrichtung zum Anlegen einer Energie an diese Schicht einschließt.
    53· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 50 bis 52. gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Anlegen von Energie an die Speichermaterxalschxcht zum abermaligen Ändern des Zustandes des gewählten, gewünschten, diskreten Teiles oder der Teile der Schicht in den einen Zustand zum Löschen der in der Schicht gespeicherten Nachrichten.
    54. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 50 bis 53, gekennzeichnet durch ein Speichermaterial mit inneren Krxstallisxerungskräf ten und kristallisat lcnshe timenden Faktoren, das fähig ist, zwischen einem im wesentlichen ungeordneten und allgemein amorphen Zustand und einem geordneteren, kristallinartigen Zustand physikalisch verändert zu werden.
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    2 0 9 8 1 5 / U 7 1 BAD ORlOiNAi.
    55· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 50 bis 5^» dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Verbindung erhält, die in sichtbarem Licht dissoziierbar ist und dann das Katalysatormaterial bildet, das fähig ist, die Vorspannkräf'ten oder Kristallisierungskräfte des Speichermaterials zu erhöhen und die Widerstandskräfte oder die kristallisationshemmenden Faktoren des Speichermaterials zu vermindern, und ■ daß die Einrichtung zum Anlegen von Energie an die Speichermaterialschicht eine Einrichtung zum Richten sichtbaren Lichtes auf die gewünschten Teile der Schicht entsprechend einer Bildvorlage einschließt.
    56. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 50 bis 55s gekennzeichnet durch eine Laservorrichtung zum Liefern der Energie für die Aktivierung des Katalysatormaterials und/oder zum Herbeiführen der physikalischen Änderung des Speichermaterials in mindestens einem Teil oder in gewünschten, gewählten Teilen der Speichermaterialschicht und/oder zum Feststellen des Zustandes verschiedener Teile des Speichermaterials für das Abrufen der Nachrichten aus der Schicht.
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