一种用于在基于探针的数据存储器件（１）中重写数据的方法，其中通过在表面（５）上的比特位置上的、由所述器件的探针机构（２）在存储器表面（５）上形成的凹坑的有无来表示数据比特，所述比特位置相间以使得在比特位置写入凹坑来擦除在相邻比特位置ｒ距离内的先前写入的凹坑，其中ｒ是大于等于１的预定数。所述方法包括： 编码输入数据，以使得在编码的比特序列（ｂ↓［０］，ｂ↓［１］，ｂ↓［２］，…，）中的值ｘ的连续比特被值＊的至少ｄ个比特分离，其中ｄ是大于等于ｒ的预定数； 读取由编码的比特序列（ｂ↓［０］，ｂ↓［１］，ｂ↓［２］，…，）重写的原有比特序列（ｄ↓［０］，ｄ↓［１］，ｄ↓［２］，…，）的至少足够部分以定位任何过量的凹坑，其中过量凹坑是不在值ｘ的编码比特（ｂ↓［ｉ］）要记录的位置的ｒ比特位置内的凹坑； 前进通过要记录编码的比特序列（ｂ↓［０］，ｂ↓［１］，ｂ↓［２］，…，）的系列比特位置，在足够的位置写入新的凹坑，使得： （ａ）通过写入新凹坑擦除原有比特序列（ｄ↓［０］，ｄ↓［１］，ｄ↓［２］，…，）中的任何过量凹坑， （ｂ）一个凹坑保留在要记录值ｘ的编码比特（ｂ↓［ｉ］）的每个位置， （ｃ）通过写入另一个新的凹坑擦除除了要记录值ｘ的编码比特（ｂ↓［ｉ］）的位置之外的、在所述系列中的位置写入的任何新凹坑。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总的来说涉及基于探针的数据存储器件，具体涉及使能在这样的器件中的数据重写的方法和装置，在这样的器件中可以存储数据而不用首先擦除先前写入的数据。
技术介绍
在基于探针的数据存储器件中，在存储器表面上通过凹痕或“凹坑”的有无来表示所存储的数据，所述凹痕或“凹坑”由所述器件的探针形成在表面上。例如，在基于AFM(Atomic Force Microscope，原子力显微镜)的存储器件中，探针是安装在微型制造的悬臂的端点的纳米级的尖端。这个尖端可以在聚合体基底形式的存储介质的表面上移动。提供一种机构来加热尖端，因此加热与尖端接触的点的聚合体表面，使得尖端刺入表面产生凹坑。这样的凹坑一般表示一个值“1”的比特，由在存储器表面上的比特位置的凹坑的不存在来表示一个值“0”的比特。在读扫描模式中，可以使用热机探针机构来在探针移动通过比特凹痕的图案的时候通过检测悬臂的偏移来读回数据。在IBM Journal of Research & Development，Volume 44，No.3，May 2000，pp323-340，“The‘Millipede’-More Than One Thousand Tips for Future AFMData Storage”，Vettiger et al(IBM研究和开发期刊，44卷，第3号，2000年5月，第323-340页，“‘百足虫(Millipede)’-用于未来AFM数据存储的超过1000个的尖端”，Vettiger等)及其在那里所引用的参考文件中详细说明了基于AFM的数据存储器。如在此文件中所述，在利用单个悬臂探针实现基本的读取/写入操作的同时，实际上，使用独立可寻址的悬臂的集成阵列以便提高数据率。阵列的每个悬臂可以当所述阵列相对于存储器表面移动时在它自己的存储区域内读取和写入数据。在基于探针的数据存储器件中重写数据是有问题的。例如，如果0对应于在比特位置的“无凹坑”，则在比特位置写入0对应于无动作。因此，在比特位置预先写入的“1”上写入“0”将使得原有的“1”完整无缺，从而导致新写入的数据不正确。因此，现有的系统要求在可以向存储器表面写入新的数据之前擦除原有的数据。例如，在上述的百足虫器件中，可以通过加热存储器表面以导致聚合体的融化和“回流(reflow)”来擦除原有的数据。在写入之前擦除原有数据的这个要求对功耗和操作速度都具有负面含义。允许在基于探针的数据存储器件中直接以新的数据重写原有数据的系统已经在我们的同时待审的2002年5月13日提交的欧洲专利申请第02010648.0号中得到公开。这些系统的方面也在“The Role of Signal Processing and Codingin Data StorageState of the Art and Future Trends”，E.Eleftheriou，IEEECommunications Theory Workshop 2002，Sanibel Island，FL，May 19-22，2002(“在数据存储中的信号处理和编码的角色现代和未来趋势”，E.Eleftheriou，IEEE通信理论专题研讨会2002，Sanibel岛，芬兰，2002年5月19-22日)中得到讨论。通过进行输入数据编码处理和使用写处理的物理机构来在这些系统中实现重写。具体地说，当在存储器表面上写入一个凹坑时，材料被探针移动并且沉积在周围的区域中。在例如上述的百足虫器件中，融化的聚合体沉积在产生“环形墙(donut walls)”或“环形物(rings)”的凹坑周围的区域，“环形墙”或“环形物”具有比聚合体背景更大的拓扑轮廓。如果一个凹坑距离现有的凹坑足够近地被形成，则现有的凹坑可以至少由于材料变形而被部分填充，有效地将“1”变为“0”，因此擦除了“1”。这个现象因此对要记录到存储器表面上的凹坑之间的最小距离施加约束条件Tmin。通过使用输入数据编码处理，在欧洲申请第02010648.0号中公开的系统使用这种现象来实现数据的直接重写。输入数据编码是有效的两阶段处理。在第一阶段，输入数据被编码以防止在编码的输入数据中出现给定值“x”的两个连续比特。例如，如果x＝1，则该编码保证在编码的输入数据中的连续的“1”至少被“d”个0分离，其中d是大于等于1的预定数。这种编码的作用是保证在写操作之后要剩在存储器表面中的连续凹坑总是被至少一个“无凹坑”分离。因此，这种编码能够在未编码情形下提高记录的比特密度，在未编码情形中，最小比特间距被限制为Tmin。在第二编码阶段中，使用一种算法来从编码的输入比特序列产生重写比特序列。简言之，在此使用的算法是基于前提如上所述，由于材料的变形，写入凹坑会擦除在新凹坑的任一侧上的现有相邻凹坑。当产生的重写比特序列被写在存储器表面上的时候，效果是依赖于具体的操作参数记录原始编码输入比特序列或者这个比特序列的补码。这个结果与被重写的原有数据的比特值无关，因此不必擦除原有数据。在上述的重写技术中的开发中，我们的待审的、2002年6月27日提交的欧洲专利申请第02405541.0公开了这样的系统，它们能够以降低的功耗来实现重写。这些系统使用其中数量d≥2的初始编码阶段，随后特别使用由这个编码允许的较高记录比特密度。在存储器表面上产生和写入重写序列，其中具有这样的比特间距，它使得在比特位置写入凹坑可以擦除在相邻比特位置d距离内的现有凹坑。用于产生重写序列的处理再次保证重写操作的结果是记录原始编码输入比特序列或它的补码，而与所重写的数据的比特值无关。
技术实现思路
按照本专利技术的一个方面，提供了一种用于在基于探针的数据存储器件中重写数据的方法，其中通过在表面上的比特位置上的、由所述器件的探针机构在存储器表面上形成的凹坑的有无来表示数据比特，所述比特位置相间以使得在比特位置写入凹坑可以擦除在相邻比特位置r距离内的先前写入的凹坑，其中r是大于等于1的预定数。所述方法包括编码输入数据，使得在编码的比特序列中的值x的连续比特被值x的至少d个比特分离，其中d是大于等于r的预定数；读取由编码的比特序列重写的原有比特序列的至少足够部分以定位任何过量的凹坑，其中过量凹坑是不在值x的编码比特要记录的位置的r比特位置内的凹坑；前进通过要记录编码的比特序列的系列比特位置，在足够的位置写入新的凹坑，使得(a)通过写入新凹坑擦除在原有比特序列中的任何过量凹坑，(b)凹坑保留在要记录值x的编码比特的每个位置，(c)通过写入另一个新的凹坑擦除除了要记录值x的编码比特的位置之外的、在所述系列中的位置写入的任何新凹坑。因此，在本专利技术的实施例中，要存储在所述器件中的输入数据被首先编码以保证在所产生的编码比特序列中，特定值x(它在不同的实施例中可以是0或1)的连续比特被补码值x的至少d比特分离(其中在此和其他全部位置的符号ˉ表示比特反转)。在这个编码处理中的预定数量d依赖于在写操作中使用的比特间距。具体地说，如果比特位置的间距使得在比特位置写入一个凹坑可以由于材料的变形而擦除在相邻比特位置r内的先前写入的凹坑，则r≥1并且d≥r。在这个初始编码处理阶段之后，编码的比特序列通过重写处理记录在存储器表面上。但是，与我们的以前本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员：西奥多·安托纳科波洛斯，查里兰波斯·波齐迪斯，伊万杰洛斯·埃利夫塞里奥，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：
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