一種存儲介質及其製備方法

2023-04-23 16:07:26

專利名稱：一種存儲介質及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種存儲介質及其製備方法。
背景技術：
目前，商品化的磁學存儲技術和光學存儲技術的存儲單元是微米級，其存儲密度在108bit/cm2左右。由於超順磁效應的限制和光衍射效應的限制，它們的存儲密度基本上達到了存儲極限，在原有基礎上的技術發展已經很難滿足信息科技的迅猛發展的需求。近一、二十年來，新型的超高密度的信息存儲方法和存儲介質的研製一直受到人們的廣泛關注，並仍在不斷地研究。
上世紀八十年代，具有原子級分辨能力和納米級加工能力的掃描探針顯微鏡(SPM)主要包括掃描隧道顯微鏡(STM)和原子力顯微鏡(AFM)的發明為實現全新的超高密度信息存儲提供了契機。SPM信息存儲技術就是將傳統的存儲方法與SPM相結合，將SPM的實空間高分辨特性轉化為信息的超高密度存儲，其基本原理是利用掃描探針在存儲介質表面附近產生局域化的強電場，或施加一個局域化的機械作用力，或通過隧道電流(或場發射電流)向表面發射極微細的低能電子束，從而誘導材料表面發生的高度局域化的物理或化學變化，形成納米尺度的信息點。SPM存儲技術的最顯著的優點是超大存儲容量，可以實現納米級乃至單個原子水平的信息存儲，存儲密度高達1010-1014bit/cm2(M.Cavallini，F.Biscarini，S.León，F.Zerbetto，G.Bottari，D.A.Leigh，Science 2003，299，531；H.M.Wu，Y.L.Song，S.X.Du，H.W.Liu，H.J.Gao，L.Jiang，D.B.Zhu，Adv.Mater.2003，15，1925；G.Binning，M.Despont，U.Drechsier，W.Haberie，M.Lutwyche，P.Vettiger，H.J.Mamin，B.W.Chui，T.W.Kenny，Appl.Phys.Lett.1999，74，1329)。
STM的顯著特點之一是可以在針尖和基底之間獲得高度局域化的電流束，電流流經基底時就會產生焦耳熱效應，可引起基底的局域溫度的升高(J.Nakamura，M.Miyamoto，S.Hosaka，H.Koyanagi，J.Appl.Phys.1995，77，779；D.Saluel，J.Daval，B.Béchevet，C.Germain，B.Valon，J.Magnet.Magnet.Mater.1999，193，488)。通常，電流焦耳熱引起基底溫度升高的程度嚴格依賴於輸入電流的能量和基底材料固有的物理性質。對於大多數金屬晶態基底材料而言，因為其熱導率和電子平均自由程都足夠大，由STM微細電流的焦耳熱引起的基底材料的局域溫度升高較小，相對於基底材料本身熔沸點而言可以忽略不計(Ph.Avouris，Acc.Chem.Res.1995，28，95)。因此難於在這類材料上利用STM電流熱效應形成高密度的信息點陣。

發明內容
本發明的目的是提供一種信息存儲密度高的存儲介質及其製備方法。
本發明所提供的存儲介質，是在電荷轉移複合物上設有納米尺度的信息孔陣，所述信息孔的直徑為3-30nm；所述電荷轉移複合物的電子受體為7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌或其衍生物，所述電荷轉移複合物的電子給體選自四硫富瓦烯、四硫富瓦烯衍生物、有機銨、烷基取代的嗎啉、烷基取代的吡啶、有機磷化合物或有機硫化合物。
其中，所述電荷轉移複合物是按如下方法製備的將所述電子受體的乙腈溶液，在微沸狀態下與所述電子給體的乙腈溶液混合，回流反應，然後在室溫下靜置，得到所述電荷轉移複合物的晶體。更具體地，所述電荷轉移複合物包括二甲銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二乙銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二丙銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二異丙銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二丁銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、三乙銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二甲基丁基銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、三甲銨-碘-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌、二甲基乙基銨-碘-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌、二甲基異丙基銨-碘-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌、四甲基乙基二銨-碘-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二(三乙烯基二銨)-三(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、甲基三苯基鏻-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、四乙基銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、甲基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、乙基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二甲基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、甲基乙基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、甲基丙基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、乙基丙基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、乙基吡啶-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、四硫富瓦烯-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌、或三甲基鋶-碘-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌。
本發明的存儲介質可按照如下步驟進行製備將所述電荷轉移複合物固定於掃描隧道顯微鏡上，啟動所述掃描隧道顯微鏡的刻寫模式，控制所述掃描隧道顯微鏡的針尖的運動，在所述電荷轉移複合物和所述針尖之間施加電壓脈衝，在所述電荷轉移複合物上寫入所述信息孔陣。
其中，掃描隧道顯微鏡的針尖材料常用為鉑銥合金、碳納米管、鎢、金。所述電壓脈衝的脈衝高度為3-10伏特，脈衝持續時間為100微秒-1毫秒。
本發明利用STM的電流熱效應誘導含低沸點組分的二元或三元有機電荷轉移複合物的存儲介質發生局域熱化學氣化分解反應，在存儲介質表面形成納米級小孔而實現超高密度的信息寫入。本發明方法有以下優點第一，本發明採用的熱源是STM針尖發射的極微細的低能電子束，這不同於商品化的光碟寫入所用的聚焦雷射束。由於沒有光衍射效應的制約，只要存儲材料的熱擴散率足夠低，所獲得的信息點尺寸可達到納米級，理論上信息點尺寸可以達到分子級，目前信息點直徑一般為30納米以下，其中已獲得的最小信息點僅為3納米左右，若存儲點之間的間距設定為3納米，那麼每平方釐米可以有約1013個存儲點，即1013bit/cm2，存儲密度遠高於商品化的光碟。第二，由於電荷轉移複合物的電阻遠大於針尖材料，在進行信息存儲過程中，同時流經針尖與電荷轉移複合物的電流所產成的焦耳熱主要耗散在電荷轉移複合物中，而電荷轉移複合物熱分解溫度一般約為200-300℃，遠低於針尖材料的熔點，這樣可以大大避免了針尖的受熱形變，寫入可靠性和穩定性高，可達100％。此外熱分解後釋放低沸點產物，從表面逃逸出來，所形成的信息孔洞的穩定性好；第三，所用到的存儲材料可設計性強，可以通過對電荷轉移複合物分子結構的設計和對電荷給體的沸點、給受體鍵合強度等參數的篩選，控制存儲閾值的大小，優化材料的存儲性能。


圖1為本發明原理的示意圖；圖2為本發明實施例1存儲介質DBA(TCNQ)2表面的STM成像及在其上進行信息存儲的照片；圖3為本發明實施例2存儲介質DMM(TCNQ)2表面的STM成像及在其上進行信息存儲的照片；圖4為本發明實施例3存儲介質TMA-TCNQ-I表面的STM成像及在其上進行信息存儲的照片；圖5為本發明實施例4存儲介質TetraBA(TCNQ)2表面的STM成像及在其上進行信息存儲的照片；圖6為本發明實施例5存儲介質TTF-TCNQ表面的STM成像及在其上進行信息存儲的照片；圖7為本發明實施例6存儲介質MTPP(TCNQ)2表面的STM成像及在其上進行信息存儲的照片；圖8為本發明實施例7存儲介質Me3S-TCNQ-I表面的STM成像及在其上進行信息存儲的照片；圖9為本發明實施例8利用碳納米管STM針尖在存儲介質TEA(TCNQ)2表面進行信息存儲的照片。
具體實施例方式
本發明應用掃描隧道顯微鏡(STM)在電荷轉移複合物上實現高密度信息存儲的原理如圖1所示，通過掃描隧道顯微鏡控制器3產生電壓脈衝4，使STM針尖1與電荷轉移複合物2之間產生電子束5，通過該電子束5的焦耳熱效應誘導電荷轉移複合物2發生局域熱化學氣化分解反應，低沸點分解產物6從電荷轉移複合物2表面逸出，形成納米尺度的小孔而實現信息的寫入。
在本發明中所用到的有機電荷轉移複合物具有一定的導電性和較低的熱導率，熱分解時能釋放低沸點產物，具體地包括如下化合物(給體是離子，比如銨離子)(1)二甲銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱dimethylammonium bis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱DMA(TCNQ)2(2)二乙銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱diethylammonium bis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱DEA(TCNQ)2(3)二丙銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱dipropylammonium bis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱DPA(TCNQ)2(4)二異丙銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱di-iso-propylammonium bis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱DiPrA(TCNQ)2(5)二丁銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱dibutylammonium bis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱DBA(TCNQ)2(6)三乙銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱triethylammonium bis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱TEA(TCNQ)2(7)二甲基丁基銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)
英文名稱dimethylbutylammonium bis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱DMBA(TCNQ)2(8)三甲銨-碘-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌英文名稱trimethylammonium 7，7，8，8-tetracyanoquinodimethane iodide，簡稱TMA-TCNQ-I(9)二甲基乙基銨-碘-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌英文名稱dimethylethylammonium 7，7，8，8-tetracyanoquinodimethane iodide，簡稱DMEA-TCNQ-I(10)二甲基異丙基銨-碘-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌英文名稱dimethyl-iso-propylammonium 7，7，8，8-tetracyanoquinodimethaneiodide，簡稱DMiPrA-TCNQ-I(11)四甲基乙基二銨-碘-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱N，N，N』，N』-tetramethylethylenediammoniumbis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethane iodide，簡稱TMEDA(TCNQ)2I2(12)四甲基己基二銨-碘-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱N，N，N』，N』-tetramethyl-1，6-hexanediammoniumbis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethane iodide，簡稱TMHDA(TCNQ)2I2(13)二(三乙烯基二銨)-三(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱bis(triethylenediammonium)tris-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱TEDA2(TCNQ)3(14)甲基三苯基鏻-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱methyltriphenylphosphate bis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱MTPP(TCNQ)2(15)四乙基銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱tetraethylammonium bis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱TetraEA(TCNQ)2(16)四丁基銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱tetrabutylammonium bis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱TetraBA(TCNQ)2(17)甲基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱N-methylmorpholinium bis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱HMM(TCNQ)2
(18)乙基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱N-ethylmorpholinium bis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱HEM(TCNQ)2(19)二甲基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱N，N-dimethylmorpholinium bis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱DMM(TCNQ)2(20)甲基乙基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱N-methyl-N-ethylmorpholinium bis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱MEM(TCNQ)2(21)甲基丙基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱N-methyl-N-propylmorpholinium bis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱MPM(TCNQ)2(22)乙基丙基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱N-ethyl-N-propylmorpholinium bis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱EPM(TCNQ)2(23)乙基吡啶-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)英文名稱N-ethylpyridine bis-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethanide，簡稱NEPy(TCNQ)2(24)四硫富瓦烯-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌英文名稱tetrathiofulvalene-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethane，簡稱TTF-TCNQ(25)三甲基鋶-碘-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌英文名稱trimethylsulfonium 7，7，8，8-tetracyanoquinodimethane iodide，簡稱Me3S-TCNQ-I上述的電荷轉移複合物均可以參考Melby的方法來製備(L.R.Melby，R.J.Harder，W.R.Hertler，W.Mahler，R.E.Benson，W.E.Mochel，J.Am.Chem.Soc.1962，84，3374)，將電子受體7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌(TCNQ)的乙腈溶液，在微沸狀態下與電子給體的乙腈溶液混合，回流數分鐘，然後在室溫下靜置，經過濾分離即可得到晶體產品，在乙腈中進-步培養單晶，可得到片狀或者塊狀的電荷轉移複合物單晶。
以二丁銨-TCNQDBA(TCNQ)2的製備為例在濃度為47％的氫碘酸溶液中逐滴滴加二丁胺，溶液pH值由強酸性逐漸變為弱酸性。緩慢加熱揮發除去溶劑水，析出白色的二丁胺碘鹽固體。將乾燥的二丁胺碘鹽和TCNQ按摩爾比為1∶2的量分別溶於乙腈中，加熱至微沸，待二丁胺碘鹽和TCNQ均完全溶解後，將兩溶液混合，溶液迅速變成墨綠色。回流片刻，在室溫下靜置12小時，經過濾分離得到金屬光澤的黑色晶體。在乙腈中進-步培養單晶，可得到有規則外形的片狀晶體DBA(TCNQ)2。DBA(TCNQ)2典型晶體尺寸為5.0×2.0×0.5mm3，是-種在空氣中穩定、具有一定導電性的電荷轉移複合物，適於STM成像。
其他的電荷轉移複合物的單晶可以參考二丁銨-TCNQ的製備過程得到。
這些電荷轉移複合物有-定的導電性，可滿足STM工作要求；具有較低的熱導率，如三乙胺-TCNQ[TEA(TCNQ)2]在300K時的熱導率約為0.4W m-1K-1，比金低約兩個數量級；此外，有機電荷轉移複合物材料還具有較小的電子平均自由程。有機電荷轉移複合物較低的熱導率和較小的電子平均自由程可以有效的限制STM電流加熱區域，而減小存儲點的尺寸。另外，有機電荷轉移複合物分解溫度較低，僅約200-300℃，分解時釋放氣態產物。這些性質使所用的有機電荷轉移複合物能夠有效地利用STM微小的電流熱效應，在其上高可靠性地形成高密度的信息孔陣。
實施例1、在DBA(TCNQ)2單晶晶面上進行信息存儲圖2(a)是DBA(TCNQ)2單晶最大的晶面的STM形貌像。成像條件是偏壓為0.1伏(樣品為正)，隧道電流強度為0.10納安，掃速為1Hz，512×512採樣。從圖中可以觀察到DBA(TCNQ)2單晶表面為層狀結構，層與層之間臺階高大約1-2nm，分子級別平整的平臺的寬度可以達到幾個微米。圖2(b)和圖2(c)分別是晶面的較小範圍的STM圖像和高分辨STM圖像。STM圖像表明，DBA(TCNQ)2單晶的表面分子高度有序地排列，形成較大面積的單分子層。
將DBA(TCNQ)2單晶樣品用導電膠固定在STM儀器(Nanoscope IIIA，DigitalInstruments，USA)的專用鐵片上，其晶體最大的晶面與STM針尖垂直，所用STM針尖是商品的鉑銥針尖(鉑80％，銥20％)。使用Nanoscope IIIA本身所含的刻寫模塊，在DBA(TCNQ)2單晶與STM針尖之間施加一定脈高和脈寬的電壓脈衝，然後通過STM成像確認是否形成信息孔。
圖2(d)是在針尖和晶體之間施加一系列3V×300μs(樣品為正極)的脈衝的信息寫入結果。5×5納米孔陣的孔徑約為10nm，孔深約為2nm。寫入成功率非常高，達到100％。如圖2(e)所示，用8V×300μs的脈衝可以獲得漂亮的大面積信息孔陣，孔徑約為30nm，孔深約為5nm，孔間距為65nm，寫入重複性和穩定性均非常好。如圖2(f)，在8V×300μs脈衝的寫入條件下還可獲得納米尺度的「PKU」字母。
實施例2、在DMM(TCNQ)2(給體是甲基取代的嗎啉離子)的單晶晶面上進行信息存儲圖3(a)是DMM(TCNQ)2單晶的ac晶面的STM形貌像。成像條件是偏壓為0.1伏(樣品為正)，隧道電流強度為0.10納安。圖3(b)和(c)分別是ac晶面的STM高分辨圖像和對應晶面的分子排列模型圖。STM圖像表明，表面分子高度有序地排列。
STM信息寫入實驗是在DMM(TCNQ)2單晶與STM針尖(商品鉑銥針尖)之間施加一定脈高和脈寬的電壓脈衝，然後通過STM成像確認是否形成信息孔。如圖3(d)所示，用4V×300μs的脈衝可以獲得了漂亮的大面積信息孔陣，孔徑約為11.2nm，孔深約為2.3nm，寫入可靠性非常好，達到100％；如圖3(e)，在5V×300μs寫入條件下獲得了納米尺度的「PKU」字母。此外，信息孔陣的穩定性相當好，在室溫和大氣環境下，用0.1V×0.10nA的隧穿條件持續進行STM掃描成像，孔陣沒有明顯變化。
實施例3、在TMA-TCNQ-I(含碘的三元電荷轉移複合物)單晶晶面上進行信息存儲STM信息寫入實驗是在TMA-TCNQ-I單晶與STM針尖(商品鉑銥針尖)之間施加一定脈高和脈寬的電壓脈衝，然後通過STM成像確認是否形成信息孔。如圖4所示，用5V×100μs的脈衝可以獲得了漂亮的信息孔陣，孔徑約為25nm，孔深約為7nm，寫入可靠性非常好，達到100％。此外，信息孔陣的穩定性相當好，在室溫和大氣環境下，用0.1V×0.10nA的隧穿條件持續進行STM掃描成像，孔陣沒有明顯變化。
實施例4、在TetraBA(TCNQ)2(給體是季銨鹽離子)單晶晶面上進行信息存儲STM信息寫入實驗是在TetraBA(TCNQ)2單晶與STM針尖(商品鉑銥針尖)之間施加一定脈高和脈寬的電壓脈衝，然後通過STM成像確認是否形成信息孔。如圖5所示，用4V×100μs的脈衝可以獲得漂亮的信息孔陣，孔徑約為13nm，孔深約為5nm，寫入可靠性非常好，達到100％。此外，在室溫和大氣環境下，信息孔陣的穩定性相當好。
實施例5、在TTF-TCNQ單晶晶面上進行信息存儲STM信息寫入實驗是在TTF-TCNQ單晶與STM針尖(商品鉑銥針尖)之間施加一定脈高和脈寬的電壓脈衝，然後通過STM成像確認是否形成信息孔。如圖6所示，用5V×100μs的脈衝可以獲得漂亮的大面積信息孔陣，孔徑約為15nm，孔深約為8.4nm，寫入可靠性非常好，達到100％。此外，在室溫和大氣環境下，信息孔陣的穩定性相當好。
實施例6、在MTPP(TCNQ)2單晶晶面上進行信息存儲STM信息寫入實驗是在MTPP(TCNQ)2單晶與STM針尖(商品鉑銥針尖)之間施加一定脈高和脈寬的電壓脈衝，然後通過STM成像確認是否形成信息孔。如圖7所示，用4V×200μs的脈衝可以獲得信息孔陣，寫入可靠性非常好，達到100％。此外，在室溫和大氣環境下，信息孔陣的穩定性相當好。
實施例7、在Me3S-TCNQ-I單晶晶面上進行信息存儲STM信息寫入實驗是在Me3S-TCNQ-I單晶與STM針尖(商品鉑銥針尖)之間施加一定脈高和脈寬的電壓脈衝，然後通過STM成像確認是否形成信息孔。如圖8所示，用3V×100μs的脈衝可以獲得信息孔陣，寫入可靠性非常好，達到100％。此外，在室溫和大氣環境下，信息孔陣的穩定性相當好。
實施例8、在TEA(TCNQ)2單晶晶面上進行信息存儲STM成像和信息寫入所用的針尖是單壁碳納米管針尖，STM信息寫入實驗是在TEA(TCNQ)2單晶與STM碳納米管針尖之間施加一定脈高和脈寬的電壓脈衝，然後通過STM成像確認是否形成信息孔。如圖9(a)所示，用6V×100μs的脈衝可以獲得信息孔陣，寫入可靠性非常好，達到100％，信息孔的直徑約為9nm，深度約為10nm。如圖9(b)所示，採用固定脈衝電壓為5V，不同脈衝時間(140μs-980μs)的脈衝可以獲得不同大小的信息孔，最小的信息孔僅約為3納米，此時信息寫入的脈衝條件為5.5V×140μs。
權利要求
1.一種存儲介質，是在電荷轉移複合物上設有納米尺度的信息孔陣，所述信息孔的直徑為3-30nm；所述電荷轉移複合物的電子受體為7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌或其衍生物，所述電荷轉移複合物的電子給體選自四硫富瓦烯、四硫富瓦烯衍生物、有機銨、烷基取代的嗎啉、烷基取代的吡啶、有機磷化合物或有機硫化合物。
2.根據權利要求1所述的存儲介質，其特徵在於所述電荷轉移複合物是按如下方法製備的將所述電子受體的乙腈溶液，在微沸狀態下與所述電子給體的乙腈溶液混合，回流反應，然後在室溫下靜置，得到所述電荷轉移複合物的晶體。
3.根據權利要求2所述的存儲介質，其特徵在於所述電荷轉移複合物為二甲銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二乙銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二丙銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二異丙銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二丁銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、三乙銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二甲基丁基銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、三甲銨-碘-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌、二甲基乙基銨-碘-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌、二甲基異丙基銨-碘-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌、四甲基乙基二銨-碘-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二(三乙烯基二銨)-三(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、甲基三苯基鏻-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、四乙基銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、甲基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、乙基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二甲基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、甲基乙基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、甲基丙基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、乙基丙基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、乙基吡啶-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、四硫富瓦烯-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌、或三甲基鋶-碘-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌。
4.根據權利要求1或2或3所述的存儲介質，其特徵在於所述存儲介質按照如下步驟進行製備將所述電荷轉移複合物固定於掃描隧道顯微鏡上，啟動所述掃描隧道顯微鏡的刻寫模式，控制所述掃描隧道顯微鏡的針尖的運動，在所述電荷轉移複合物和所述針尖之間施加電壓脈衝，在所述電荷轉移複合物上寫入所述信息孔陣。
5.根據權利要求4所述的存儲介質，其特徵在於所述掃描隧道顯微鏡的針尖材料為鉑銥合金、碳納米管、鎢、或金。
6.權利要求1所述存儲介質的製備方法，將所述電荷轉移複合物固定於掃描隧道顯微鏡上，啟動所述掃描隧道顯微鏡的刻寫模式，控制所述掃描隧道顯微鏡的針尖的運動，在所述電荷轉移複合物和所述針尖之間施加電壓脈衝，在所述電荷轉移複合物上寫入所述信息孔陣。
7.根據權利要求6所述的製備方法，其特徵在於所述電荷轉移複合物是按如下方法製備的將所述電子受體的乙腈溶液，在微沸狀態下與所述電子給體的乙腈溶液混合，回流數分鐘，然後在室溫下靜置，經過濾分離即可得到所述電荷轉移複合物的晶體。
8.根據權利要求7所述的製備方法，其特徵在於所述電荷轉移複合物為二甲銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二乙銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二丙銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二異丙銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二丁銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、三乙銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二甲基丁基銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、三甲銨-碘-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌、二甲基乙基銨-碘-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌、二甲基異丙基銨-碘-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌、四甲基乙基二銨-碘-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二(三乙烯基二銨)-三(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、甲基三苯基鏻-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、四乙基銨-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、甲基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、乙基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、二甲基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、甲基乙基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、甲基丙基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、乙基丙基嗎啉-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、乙基吡啶-二(7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌)、四硫富瓦烯-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌、或三甲基鋶-碘-7，7，8，8-四氰基對亞甲基苯醌。
9.根據權利要求6-8任一所述的製備方法，其特徵在於所述掃描隧道顯微鏡的針尖材料為鉑銥合金、碳納米管、鎢、或金。
10.根據權利要求6-8任一所述的製備方法，其特徵在於所述電壓脈衝的脈衝高度為3-10伏特，脈衝持續時間為100微秒-1毫秒。
全文摘要
本發明公開了一種存儲介質及其製備方法。本發明所提供的存儲介質，是在電荷轉移複合物上設有納米尺度的信息孔陣，所述信息孔的直徑為3－30nm；所述電荷轉移複合物的電子受體為7，7，8，8－四氰基對亞甲基苯醌或其衍生物，所述電荷轉移複合物的電子給體選自四硫富瓦烯、四硫富瓦烯衍生物、有機銨、烷基取代的嗎啉、烷基取代的吡啶、有機磷化合物或有機硫化合物。按如下過程進行製備將電荷轉移複合物固定於掃描隧道顯微鏡上，啟動掃描隧道顯微鏡的刻寫模式，控制掃描隧道顯微鏡的針尖的運動，在電荷轉移複合物和針尖之間施加電壓脈衝，在電荷轉移複合物上寫入信息孔陣。本發明的存儲介質具有存儲密度高，穩定性好等優點。
文檔編號G03G5/047GK1797572SQ20041010347
公開日2006年7月5日 申請日期2004年12月30日 優先權日2004年12月30日
發明者劉忠範, 陳海峰, 彭海琳, 於學春, 冉純博, 雷曉鈞 申請人:北京大學