Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP3206964B2 - Reading device of electrochemical memory element - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP3206964B2 - Reading device of electrochemical memory element - Google Patents

Reading device of electrochemical memory element

Info

Publication number
JP3206964B2
JP3206964B2 JP14929492A JP14929492A JP3206964B2 JP 3206964 B2 JP3206964 B2 JP 3206964B2 JP 14929492 A JP14929492 A JP 14929492A JP 14929492 A JP14929492 A JP 14929492A JP 3206964 B2 JP3206964 B2 JP 3206964B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrochemical
electrochemical memory
memory element
reading
solid electrolyte
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP14929492A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0696476A (en
Inventor
哲司 川上
和典 高田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP14929492A priority Critical patent/JP3206964B2/en
Publication of JPH0696476A publication Critical patent/JPH0696476A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3206964B2 publication Critical patent/JP3206964B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電気化学反応を用い、
電圧を記憶し、または電気量を積分しその電気量を記憶
する電気化学メモリ素子の読みだし装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses an electrochemical reaction,
The present invention relates to a reading device for an electrochemical memory element that stores a voltage or integrates an electric quantity and stores the electric quantity.

【0002】[0002]

【従来の技術】電気化学メモリ素子は、電圧を記憶、ま
たは回路に流れた電気量を時間的に積分し、その値を記
憶し、素子の電圧として出力する素子であり、その用途
により、電位記憶素子、アナログメモリー、電気量積分
計とも呼ばれる。
2. Description of the Related Art An electrochemical memory element is an element that stores a voltage or integrates a quantity of electricity flowing through a circuit with time, stores the value, and outputs the value as a voltage of the element. It is also called a storage element, an analog memory, or an electric quantity integrator.

【0003】上記のような素子のうち、電気化学現象を
用いたものとしては、Ag2 Se−Ag3 PO4 で表わ
される銀イオン−電子混合導電体を動作極の材料に、R
bAg4 5 (Journal of Applied Electrochemistry,v
ol.3,p.129,(1973))、またはAg6 4 WO4 (電気化
学,vol.44,No.8,p.535,(1976))で表わされる銀イオン導
電性固体電解質を固体電解質層に用いた素子の提案がな
されている。また、固体電解質として銀イオン導電性固
体電解質、電極材料としてAgx 2 5-y (0.35<x,y
は酸素欠損)で表わされる銀とバナジウム酸化物よりな
る複合酸化物を用いる電気量記憶素子も提案もなされて
いる。
Among the above-mentioned elements, those using an electrochemical phenomenon include a silver ion-electron mixed conductor represented by Ag 2 Se—Ag 3 PO 4 as a working electrode material,
bAg 4 I 5 (Journal of Applied Electrochemistry, v
ol. 3, p. 129, (1973)) or a silver ion conductive solid electrolyte represented by Ag 6 I 4 WO 4 (electrochemistry, vol. 44, No. 8, p. 535, (1976)). An element used for a solid electrolyte layer has been proposed. In addition, a silver ion conductive solid electrolyte is used as a solid electrolyte, and Ag x V 2 O 5-y (0.35 <x, y
Has been proposed using a composite oxide of silver and vanadium oxide represented by oxygen deficiency.

【0004】これらの素子は、銀イオン−電子混合導電
体における銀イオンのケミカルポテンシャルが、混合導
電体中の銀の含有量によって変化することを用いたもの
である。更に詳しくは下記に述べるような原理により電
気量を検出,記憶する。
[0004] These devices use the fact that the chemical potential of silver ions in a silver ion-electron mixed conductor changes depending on the silver content in the mixed conductor. More specifically, the amount of electricity is detected and stored according to the principle described below.

【0005】素子に流れる電流は固体電解質中において
は銀イオンとして流れる。この流れた銀イオンにより混
合導電体中の銀の含有量が変化する。それにより混合導
電体における銀のケミカルポテンシャルが変化し、その
変化を電圧として検出,記憶するものである。
The current flowing through the device flows as silver ions in the solid electrolyte. The silver content in the mixed conductor changes due to the flowing silver ions. As a result, the chemical potential of silver in the mixed conductor changes, and the change is detected and stored as a voltage.

【0006】先に述べたように、このような電気化学メ
モリ素子は、流れた電気量を積分し電圧として出力する
電気量積分計、または電圧を記憶する電位記憶素子(ア
ナログメモリー)などとして用いられるが、いずれの用
い方を行う場合にも、応答速度が速いものであることが
望ましい。
[0006] As described above, such an electrochemical memory element is used as an electric quantity integrator for integrating a flowing electric quantity and outputting it as a voltage, or as a potential storage element (analog memory) for storing a voltage. However, in either case, it is desirable that the response speed is high.

【0007】このような素子は、通電電気量の積分値す
なわち充電電気量と素子の端子電圧との間に、一般のコ
ンデンサと同様にほぼ比例関係が成立する。その比例定
数をCとすると、その単位はcoulomb/V すなわちF (フ
ァラデー)であり、その関係式は(数1)のように表さ
れる。
In such an element, a substantially proportional relationship is established between the integral value of the amount of energized electricity, that is, the amount of charged electricity, and the terminal voltage of the element as in a general capacitor. Assuming that the proportionality constant is C, the unit is coulomb / V, that is, F (Faraday), and the relational expression is expressed as (Equation 1).

【0008】[0008]

【数1】 (Equation 1)

【0009】ここで、応答速度について考察するため
に、電気化学メモリ素子の等価回路として、素子の内部
抵抗と素子の容量の直列回路を考える。素子の容量をC
(F)、素子の内部抵抗をR(Ω)とし、外部より電圧
V0voltを印加した際の電気化学メモリ素子の電圧をVと
すると、充電電気量Q,回路を流れる電流Iの間には、
(数2)の関係式が成立する。
Here, in order to consider the response speed, a series circuit of the internal resistance of the element and the capacitance of the element is considered as an equivalent circuit of the electrochemical memory element. The capacitance of the element is C
(F), the internal resistance of the element is R (Ω), and the voltage is
Assuming that the voltage of the electrochemical memory element when V0volt is applied is V, between the amount of charge Q and the current I flowing through the circuit,
The relational expression of (Equation 2) holds.

【0010】[0010]

【数2】 (Equation 2)

【0011】また、この等価回路におけるキルヒホッフ
の定理は、(数3)で表される。
The Kirchhoff's theorem in this equivalent circuit is expressed by (Equation 3).

【0012】[0012]

【数3】 (Equation 3)

【0013】(数2),(数3)より、素子の端子電圧
が0 の状態より外部回路によりV0で素子を充電したとす
ると、R,Cが時間的に変化しない場合充電開始t 秒後
の素子の端子電圧V は(数4)で表される。
From the equations (2) and (3), if the element is charged with V0 by an external circuit from the state where the terminal voltage of the element is 0, if R and C do not change with time, t seconds after the start of charging The terminal voltage V of the element is expressed by (Equation 4).

【0014】[0014]

【数4】 (Equation 4)

【0015】(数4)より、素子の応答速度を速いもの
とするためには、RCを小さなものとする、すなわち内部
抵抗を下げ容量を小さなものとすることが望ましいこと
が判る。
(Equation 4) shows that in order to increase the response speed of the element, it is desirable to reduce RC, that is, to reduce the internal resistance and reduce the capacitance.

【0016】また、このような素子を集積化する際に
も、記録密度を上げることが重要となるが、その際にも
一つの素子は微細化されることになり、その容量は小さ
なものとなる。
Also, when integrating such elements, it is important to increase the recording density. At that time, however, one element is also miniaturized, and its capacity is small. Become.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電気化
学メモリ素子は、素子の容量を小さなものにすると、以
下の理由より素子の記憶電圧または電気量の積分値の記
憶性能が低下するという課題を有している。
However, the electrochemical memory element has a problem that when the capacity of the element is reduced, the storage performance of the storage voltage of the element or the integrated value of the electric quantity is reduced for the following reasons. are doing.

【0018】電気化学メモリ素子は、積分電気量を素子
の電圧として出力するが、素子の電圧を電圧計などによ
り読みとる際には電圧計が外部負荷として働き、素子よ
り電流が流れる。その結果、積分電気量を外部に放出す
る(放電する)こととなる。特に素子の容量を小さなも
のにすると、その放電により消費された電気量の記憶し
た電気量に対する割合が大きくなり、その影響は大きな
ものとなる。従って、記録速度の向上、または記録密度
の向上を図る際にも、記録内容の読みだしによる外部回
路での電力消費を考慮にいれなければならず、その微細
化には限界があるという課題を有している。
An electrochemical memory element outputs an integrated amount of electricity as a voltage of the element. When the voltage of the element is read by a voltmeter or the like, the voltmeter acts as an external load and a current flows from the element. As a result, the integrated electric quantity is discharged (discharged) to the outside. In particular, when the capacitance of the element is made small, the ratio of the amount of electricity consumed by the discharge to the stored amount of electricity becomes large, and the effect becomes large. Therefore, when improving the recording speed or the recording density, it is necessary to take into account the power consumption in the external circuit due to reading of the recorded contents, and there is a problem that the miniaturization is limited. Have.

【0019】また、電気化学メモリ素子は元来アナログ
メモリとして用いることができる性質を有しているが、
上記のような記憶電圧の変化が生じると、メモリのアナ
ログ性には正確さを期することができず、デジタルメモ
リとしてしか利用することができないという課題を有し
ている。
Although an electrochemical memory element originally has a property that can be used as an analog memory,
When the storage voltage changes as described above, there is a problem that the analogity of the memory cannot be expected to be accurate, and the memory can be used only as a digital memory.

【0020】本発明は、前記従来技術の課題を解決し、
外部負荷への放電による電気化学メモリ素子の記憶内容
の損失のない、電気化学メモリ素子の記憶内容の読みだ
し装置を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art,
An object of the present invention is to provide an apparatus for reading stored contents of an electrochemical memory element without loss of stored contents of the electrochemical memory element due to discharge to an external load.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の電気化学メモリ素子の読みだし装置は、
電解質と、前記固体電解質を介在して配置される少な
くとも一対の電極を少なくとも備えた電気化学メモリ素
子の読みだし装置であって、前記電気化学メモリ素子の
情報を、前記電気化学メモリ素子の機械的変位により読
みだす手段を備えたことを特徴とする。
Means for Solving the Problems] To achieve the above object, readout device electrochemical memory device of the present invention, the solid
A device for reading an electrochemical memory element comprising at least a body electrolyte and at least a pair of electrodes arranged with the solid electrolyte interposed therebetween, wherein information of the electrochemical memory element is read by a machine of the electrochemical memory element. A means for reading out by means of a target displacement.

【0022】前記構成においては、電気化学メモリ素子
の機械的変位により読みだす手段が、光学系読みだし手
段、原子間力測定読みだし手段、トンネル電流測定読み
だし手段から選ばれるいずれかの手段であることが好ま
しい。
In the above configuration, the means for reading by the mechanical displacement of the electrochemical memory element is any one selected from optical system reading means, atomic force measurement reading means, and tunnel current measurement reading means. Preferably, there is.

【0023】また前記構成においては、少なくとも一対
の電極が、電気化学的な酸化還元反応に伴い可逆的な体
積変化を示す物質を含むことが好ましい。また前記構成
においては、電気化学的な酸化還元反応に伴い可逆的な
体積変化を示す物質が、格子中のイオンサイトにイオン
を電気化学的に出し入れする物質であることが好まし
い。
In the above structure, it is preferable that at least one pair of electrodes contains a substance which shows a reversible volume change with an electrochemical oxidation-reduction reaction. Further, in the above structure, it is preferable that the substance exhibiting a reversible volume change accompanying the electrochemical oxidation-reduction reaction is a substance which electrochemically moves ions into and out of ion sites in the lattice.

【0024】また前記構成においては、固体電解質が、
ハロゲン化銀−酸素酸銀系の銀イオン導電性固体電解質
であることが好ましい。
Further, in the above structure, the solid electrolyte is
It is preferably a silver halide-silver oxyacid-based silver ion conductive solid electrolyte.

【0025】また前記構成においては、格子中にイオン
を出し入れすることのできる物質が、少なくとも銀とバ
ナジウム酸化物を含む遷移金属酸化物よりなる複合酸化
物であることが好ましい。
In the above structure, it is preferable that the substance capable of moving ions into and out of the lattice is a composite oxide composed of a transition metal oxide containing at least silver and vanadium oxide.

【0026】また前記構成においては、一対の電極が、
電解質層を介して対向して配置されていることが好まし
い。また前記構成においては、電気化学メモリ素子に、
固定された指針、または固定された光学装置が設けられ
ていることが好ましい。
Further, in the above configuration, the pair of electrodes are
It is preferable that they are arranged to face each other with the electrolyte layer interposed therebetween. Further, in the above configuration, the electrochemical memory element includes:
Preferably, a fixed pointer or fixed optical device is provided.

【0027】[0027]

【作用】前記した本発明の構成によれば、電気化学メモ
リ素子の機械的変位により読みだすことで、メモリ素子
は外部回路との電気的な接続の全くない状態で、電気化
学メモリ素子の情報を読みだすことができる。その結
果、外部回路への放電は行われず、以下に容量の小さな
素子を用いた場合にも放電による記憶内容の消失はな
く、記憶内容の保持について優れた特性を示すことにな
る。
According to the configuration of the present invention described above, the information is read out by the mechanical displacement of the electrochemical memory element, and the information of the electrochemical memory element can be stored without any electrical connection to the external circuit. Can be read. As a result, no discharge to the external circuit is performed, and even when an element having a small capacity is used, the stored contents are not lost due to the discharge, and excellent characteristics are maintained in storing the stored contents.

【0028】さらに、機械的変位の読みだし装置として
は、電気化学メモリ素子に非接触で精密に測定できるこ
とから、光学系を用いることが好ましい。その一例とし
て、電気化学メモリ素子の機械的変位としてその撓みを
読みだす場合について説明する。
Further, as a mechanical displacement reading device, it is preferable to use an optical system because it can accurately measure the electrochemical memory element in a non-contact manner. As an example, a case where the deflection is read out as the mechanical displacement of the electrochemical memory element will be described.

【0029】図1にその原理図を示すが、この例では電
気化学メモリ素子1に固定される光学装置としては、反
射板2を用いている。ここで、電気化学メモリ素子の長
さをl 、撓みによる変位をd とする。電気化学メモリ素
子の曲率半径r と中心角θとの間には、(数5)の関係
式が成立し、また撓みによる変位d との間には、(数
6)で表される関係式が成立する。
FIG. 1 shows a principle diagram. In this example, a reflection plate 2 is used as an optical device fixed to the electrochemical memory element 1. Here, the length of the electrochemical memory element is l, and the displacement due to the bending is d. A relational expression of (Equation 5) is established between the radius of curvature r of the electrochemical memory element and the central angle θ, and a relational expression of (Equation 6) is provided between the displacement d due to the bending. Holds.

【0030】[0030]

【数5】 (Equation 5)

【0031】[0031]

【数6】 (Equation 6)

【0032】ここで、電気化学メモリ素子より距離L 離
れた点A より光を照射すると、照射された光は反射板2
により反射され、点B に到達する。ここで、点A から点
B までの距離をx とすると、x,L の間には(数7)なる
関係式が成立する。
Here, when light is irradiated from a point A which is a distance L away from the electrochemical memory element, the irradiated light
To reach point B. Here, from point A to point
Assuming that the distance to B is x, a relational expression expressed by (Equation 7) is established between x and L.

【0033】[0033]

【数7】 (Equation 7)

【0034】ここで、電気化学メモリ素子の撓みが小さ
なものである場合には、(数6),(数7)は2次の項
まで展開することにより、各々(数8),(数9)のよ
うに表されることから、x,l,L,d の間には、(数10)
の関係式を得ることができる。
Here, when the deflection of the electrochemical memory element is small, (Equation 6) and (Equation 7) are expanded to the second order terms to obtain (Equation 8) and (Equation 9), respectively. ), X, l, L, d is given by (Equation 10)
Can be obtained.

【0035】[0035]

【数8】 (Equation 8)

【0036】[0036]

【数9】 (Equation 9)

【0037】[0037]

【数10】 (Equation 10)

【0038】一例として、電気化学メモリ素子の長さを
l=10mm、撓みの大きさをd=0.1mm 、光の照射点までの距
離をL=100mm とすると、点A,B 間の距離はx=28mmとな
り、撓みの大きさを約300 倍に増幅して検出できること
になる。したがって、点A,B に相当する場所にラインセ
ンサなどをおくことで、非接触で電気化学メモリ素子の
機械的変位を精度よく読みだすことができる。
As an example, the length of the electrochemical memory element is
Assuming that l = 10 mm, the magnitude of the deflection is d = 0.1 mm, and the distance to the light irradiation point is L = 100 mm, the distance between points A and B is x = 28 mm, and the magnitude of the deflection is approximately 300 times. Amplification can be detected. Therefore, by placing a line sensor or the like at a location corresponding to points A and B, the mechanical displacement of the electrochemical memory element can be accurately read out in a non-contact manner.

【0039】また、電気化学メモリ素子を集積化するた
めに、薄膜化などされている場合には、機械的変位は微
小なものとなる。このような場合には、微小な変位を検
出する必要があり、このような微小な機械的変位は、原
子間力を測定することで、電気化学メモリ素子に非接触
で精密に測定できることから、原子間力を測定し変位を
検出することが好ましい。
In the case where the electrochemical memory element is made thinner in order to integrate it, the mechanical displacement becomes very small. In such a case, it is necessary to detect a small displacement, and such a small mechanical displacement can be precisely measured without contacting the electrochemical memory element by measuring an atomic force. Preferably, the displacement is detected by measuring the atomic force.

【0040】また、このような微小な機械的変位は、ト
ンネル電流を測定することでも、電気化学メモリ素子に
非接触で精密に測定できることから、トンネル電流を測
定し変位を検出することが好ましい。
Since such a minute mechanical displacement can be accurately measured without contacting the electrochemical memory element by measuring the tunnel current, it is preferable to detect the displacement by measuring the tunnel current.

【0041】さらに、電気化学メモリ素子の一対の電極
において、該一対の電極のうち少なくとも一方の電極と
しては、電気化学的な酸化還元反応に伴い可逆的な体積
変化を示す物質を含む電極を用いことで、電気化学反応
に伴う素子の機械的変位を発生させることができるため
好ましく用いられる。
Further, in the pair of electrodes of the electrochemical memory element, as at least one of the pair of electrodes, an electrode containing a substance which exhibits a reversible volume change accompanying an electrochemical oxidation-reduction reaction is used. This is preferably used because mechanical displacement of the element accompanying the electrochemical reaction can be generated.

【0042】さらに、電気化学的な酸化還元反応に伴い
可逆的な体積変化を示す物質としては、格子中のイオン
サイトにイオンを電気化学的に出し入れすることのでき
る物質を用いると、その電気化学反応は可逆性に富んだ
ものとなり、電気化学メモリ素子の書き込み・消去を繰
り返し円滑に行うことができるため、特に好ましい。
Further, as a substance which exhibits a reversible volume change accompanying the electrochemical oxidation-reduction reaction, a substance which can electrochemically move ions into and out of ion sites in the lattice is used. The reaction is particularly preferable since the reaction becomes rich in reversibility and writing and erasing of the electrochemical memory element can be repeatedly and smoothly performed.

【0043】さらに、電気化学メモリ素子は、電極の機
械的変位を検出することで記憶内容の読みだしを行う場
合には、電気化学系を金属容器などの電槽中に納める必
要のない全固体系であることが望ましく、そのために電
解質としては電気化学系を全固体系とすることのできる
固体電解質が好ましく用いられる。また、固体電解質を
用い素子を全固体化することで、素子を薄膜化または微
細加工することが可能となり、素子を超小型化すること
ができる。その結果、素子を集積した際にはその集積度
を上げることができることからも固体電解質が好ましく
用いられる。
Further, in the case of reading out the stored contents by detecting the mechanical displacement of the electrodes, the electrochemical memory element is an all-solid-state device that does not need to house the electrochemical system in a battery container such as a metal container. It is desirable to use a solid electrolyte which can convert the electrochemical system into an all solid system. Further, by making the element all solid using a solid electrolyte, the element can be thinned or finely processed, and the element can be miniaturized. As a result, when the elements are integrated, the solid electrolyte is preferably used because the degree of integration can be increased.

【0044】さらに、固体電解質としては、ハロゲン化
銀−酸素酸銀系の銀イオン導電性固体電解質が大気中で
も化学的に安定であることから、電気化学メモリ素子の
信頼性を高いものにすることができると同時に、素子を
密封容器中に納める必要がなく素子の機械的変位を容易
に読みだすことができることから特に好ましく用いられ
る。さらに銀イオン導電性固体電解質は、固体電解質の
中では比較的高いイオン導電率を示すことから電気化学
メモリ素子の書き込み速度を速いものにできることから
特に好ましく用いられる。
Further, as a solid electrolyte, a silver halide-silver oxyacid based silver ion conductive solid electrolyte is chemically stable even in the air, so that the reliability of the electrochemical memory element is improved. It is particularly preferably used because it is not necessary to put the element in a sealed container and the mechanical displacement of the element can be easily read. Furthermore, a silver ion conductive solid electrolyte is particularly preferably used because it has a relatively high ionic conductivity among solid electrolytes and can increase the writing speed of an electrochemical memory element.

【0045】銀イオン導電性固体電解質と組み合わせら
れる電極活物質としては、銀イオン導電性固体電解質と
組み合わせた場合、高い電極活性を示し、格子中にイオ
ンを出し入れすることができ、その反応において優れた
可逆性を示すことから、少なくとも銀とバナジウム酸化
物を含む遷移金属酸化物よりなる複合酸化物が好ましく
用いられる。
As an electrode active material to be combined with a silver ion conductive solid electrolyte, when combined with a silver ion conductive solid electrolyte, it exhibits high electrode activity, can move ions into and out of the lattice, and has an excellent reaction. A composite oxide composed of a transition metal oxide containing at least silver and vanadium oxide is preferably used because of its high reversibility.

【0046】さらに、一対の電極の両方に少なくとも銀
とバナジウム酸化物を含む遷移金属酸化物よりなる複合
酸化物を含んだものを用いた場合には、電気化学メモリ
素子の書き込み・消去の可逆性が特に優れたものとなる
ため、特に好ましく用いられる。
Further, when both of the pair of electrodes contain a composite oxide composed of a transition metal oxide containing at least silver and vanadium oxide, the reversibility of writing / erasing of the electrochemical memory element is improved. Is particularly preferably used because it is particularly excellent.

【0047】また、一対の電極は、そのイオン伝導経路
が短くなることから、電解質層を介して対向するように
配されることが好ましい。また、このように電極を対向
させて配した場合には、いわゆるバイモルフ型として電
気化学メモリ素子の撓みを測定することで、その機械的
変位を大きなものとして観測することができることから
も好ましい。
Further, the pair of electrodes are preferably arranged to face each other with the electrolyte layer interposed therebetween, since the ion conduction path is shortened. Further, when the electrodes are arranged to face each other as described above, it is preferable that the mechanical displacement can be observed as a large one by measuring the bending of the electrochemical memory element as a so-called bimorph type.

【0048】また、電気化学メモリ素子に指針を固定す
ることで、電気化学メモリ素子の機械的変位を大きな変
位として読みだすことができることから、電気化学メモ
リ装置の構成として好ましく用いられる。
By fixing the pointer to the electrochemical memory element, the mechanical displacement of the electrochemical memory element can be read out as a large displacement, so that it is preferably used as a configuration of an electrochemical memory device.

【0049】また、電気化学メモリ素子に光学装置を固
定することで、非接触で高感度に電気化学メモリ素子の
機械的変位を読みだすことができることから、電気化学
メモリ装置の構成として好ましく用いられる。
Further, by fixing the optical device to the electrochemical memory element, it is possible to read out the mechanical displacement of the electrochemical memory element with high sensitivity in a non-contact manner. .

【0050】[0050]

【実施例】以下、本発明について実施例を用いて詳細に
説明する。 実施例1 電解質として、4AgI・Ag2 WO4 で表わされる銀
イオン導電性固体電解質を用い、この固体電解質層を介
して配置される一対の電極が、ともに電気化学的な酸化
還元反応に伴い可逆的な体積変化を示す物質として、格
子中のイオンサイトにイオンを電気化学的に出し入れす
ることのできる物質であるAg0.7 25 で表わされ
る銀とバナジウム酸化物よりなる複合酸化物を用い、以
下の方法で電気化学メモリ素子を構成した。またその読
みだしに用いる光学系として、レーザ変位計を用いた。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to embodiments. Example 1 A silver ion conductive solid electrolyte represented by 4AgI.Ag 2 WO 4 was used as an electrolyte, and a pair of electrodes arranged via this solid electrolyte layer were both reversibly associated with an electrochemical oxidation-reduction reaction. As a substance showing a typical volume change, a composite oxide composed of silver and vanadium oxide represented by Ag 0.7 V 2 O 5 , which is a substance capable of electrochemically transferring ions into and out of ion sites in a lattice, is used. An electrochemical memory device was constructed by the following method. A laser displacement meter was used as an optical system used for reading.

【0051】まず、用いられる固体電解質と複合酸化物
を以下の方法により合成した。最初に、AgI,Ag2
O,WO3 をモル比で4:1:1 の比となるように秤量し、
アルミナ乳鉢で混合した。この混合物を加圧成形しペレ
ット状とした後、パイレックス管中に減圧封入し、400
℃で17時間溶融させた。その反応物を乳鉢で200 メッシ
ュ以下に粉砕し、4AgI・Ag2 WO4 で表わされる
銀イオン導電性の固体電解質を得た。
First, a solid electrolyte and a composite oxide to be used were synthesized by the following method. First, AgI, Ag 2
O, WO 3 are weighed so as to have a molar ratio of 4: 1: 1,
Mix in an alumina mortar. After pressure-molding this mixture into pellets, it was sealed under reduced pressure in a Pyrex tube,
Melted at 17 ° C. for 17 hours. The reaction product was ground to 200 mesh or less in a mortar to obtain a silver ion conductive solid electrolyte represented by 4AgI · Ag 2 WO 4.

【0052】次に、銀とバナジウム酸化物よりなる複合
酸化物を以下の方法により合成した。V2O5で表わされる
バナジウム酸化物と金属銀をモル比で1:0.7 となるよう
秤量し、乳鉢で混合した。その混合物を同じくペレット
状に加圧成形し、石英管中に減圧封入し、600 ℃で48時
間反応させ、同じく200 メッシュ以下に粉砕し、Ag
0.7 2 5 で表わされる銀とバナジウムの複合酸化物
を得た。
Next, a composite comprising silver and vanadium oxide
The oxide was synthesized by the following method. Represented by V2O5
Vanadium oxide and metallic silver in a molar ratio of 1: 0.7
Weighed and mixed in a mortar. Pellets the mixture as well
And then sealed in a quartz tube under reduced pressure for 48 hours at 600 ° C.
And then pulverize to 200 mesh or less
0.7VTwoOFiveComposite oxide of silver and vanadium represented by
I got

【0053】このようにして得た銀イオン導電性固体電
解質と銀と酸化バナジウムよりなる複合酸化物を用い、
以下の方法で電気化学メモリ素子を構成した。電気化学
メモリ素子の概略図を図2に示す。
Using the silver ion conductive solid electrolyte thus obtained and a composite oxide comprising silver and vanadium oxide,
An electrochemical memory device was constructed by the following method. FIG. 2 shows a schematic diagram of the electrochemical memory device.

【0054】まず、固体電解質と複合酸化物を重量比で
1:1 の比で混合し、電極材料を得た。つぎに固体電解質
200mg を秤量した。この固体電解質粉末を10mmφの円盤
状に加圧成形し3、その両面に先に得た電極材料粉末を
各々20mg秤量したもの4,5を4ton/cm2 で加圧圧接さ
せた。このようにして得た電極の一方に、レーザ光の反
射板を兼ねたステンレス片6を電気化学メモリ素子の機
械的変位を検出するためにカーボンペーストで接着し、
さらにリード端子7,8を取り付け、電気化学メモリ素
子を構成した。
First, the solid electrolyte and the composite oxide were mixed in a weight ratio.
The mixture was mixed at a ratio of 1: 1 to obtain an electrode material. Next, the solid electrolyte
200 mg was weighed. This solid electrolyte powder was press-formed into a disk shape of 10 mmφ 3, and 20 mg of each of the previously obtained electrode material powders 4 and 5 were pressed and pressed at 4 ton / cm 2 on both surfaces thereof. To one of the electrodes thus obtained, a stainless steel piece 6 also serving as a reflector for laser light was adhered with a carbon paste to detect mechanical displacement of the electrochemical memory element,
Further, lead terminals 7 and 8 were attached to form an electrochemical memory device.

【0055】このようにして得た電気化学メモリ素子を
用い、本発明による電気化学メモリの機械的変位による
記憶内容の読みだし法の一つとして、レーザ変位計(ア
ンリツ製 KL13 )を用いた読みだしを行った。すなわ
ち、電気化学メモリ素子の機械的変位として素子の長さ
変化をレーザ変位計により読みだした。なお、このレー
ザ変位計の分解能は10nmで、測定範囲は±80μm であ
る。
Using the electrochemical memory element obtained in this manner, as one of the methods of reading out the stored contents by mechanical displacement of the electrochemical memory according to the present invention, reading using a laser displacement meter (KL13 manufactured by Anritsu) is performed. I did soup. That is, a change in the length of the electrochemical memory element was read as a mechanical displacement by a laser displacement meter. The resolution of this laser displacement meter is 10 nm, and the measurement range is ± 80 μm.

【0056】次に、図3に本実施例における機械的変位
の読みだし法の原理図を示す。本実施例で用いたレーザ
変位計は、以下のようにして被測定物までの距離を測定
する。変位計の検出部9より赤外線レーザより放射され
たレーザ光10が、被測定物である電気化学メモリ素子
11上に設けられた反射板により乱反射される。その反
射光は検出部中でスリットを通過し、その後位置センサ
に到達する。その反射光の到達位置を位置センサにより
検出することで、検出部から被測定物までの距離を計算
し、その出力をアナログ出力として記録計12で記録す
る。このように変位計の検出部より電気化学メモリ素子
の上端までの距離を測定することにより、電気化学メモ
リ素子の長さ変化を算出した。なお図中、13は、レー
ザ変位計の制御部で、14は、電気化学メモリ素子を駆
動するためのポテンシオ・ガルバノスタットである。
Next, FIG. 3 shows a principle diagram of a method for reading out mechanical displacement in this embodiment. The laser displacement meter used in this embodiment measures the distance to the object to be measured as follows. A laser beam 10 emitted from an infrared laser from a detection unit 9 of the displacement meter is irregularly reflected by a reflector provided on an electrochemical memory element 11 which is an object to be measured. The reflected light passes through the slit in the detection unit, and then reaches the position sensor. By detecting the position where the reflected light arrives by the position sensor, the distance from the detection unit to the object to be measured is calculated, and the output is recorded by the recorder 12 as an analog output. Thus, by measuring the distance from the detection unit of the displacement meter to the upper end of the electrochemical memory element, a change in the length of the electrochemical memory element was calculated. In the figure, 13 is a control unit of the laser displacement meter, and 14 is a potentio galvanostat for driving the electrochemical memory element.

【0057】電気化学メモリ素子の作動は以下のように
行った。まず、メモリ内容の書き込みとして、100 μA
の電流パルスを1 分間印加した。その後素子を開路状態
とし、素子の長さの時間的な変化をレーザ変位計により
測定した。その結果得られた素子の長さの時間変化の様
子を図4に示す。電流パルスの印加により素子の長さは
70nm伸び、その後素子を開路状態にするとその伸びは戻
ることがなく、電気化学メモリ素子の長さは時間的な変
化をみせず、一定の値を示した。また、引き続き素子の
長さの経時変化を測定したところ、30日経過後も変化が
みられなかった。
The operation of the electrochemical memory device was performed as follows. First, write 100 μA
Was applied for one minute. After that, the element was opened, and the change over time of the element length was measured by a laser displacement meter. FIG. 4 shows how the resulting element length changes over time. By applying the current pulse, the length of the element becomes
When the device was expanded to 70 nm, and then the device was opened, the expansion did not return, and the length of the electrochemical memory device did not change with time and showed a constant value. When the change in the length of the element over time was continuously measured, no change was observed even after 30 days had passed.

【0058】つぎに、メモリ電圧のアナログ性を調べる
ために、書き込みに用いる電流パルスを100 μA ×1mi
n. ,100 μA ×2min. ,100 μA ×3min. ,100 μA
×4min. ,100 μA ×5min. として同様の測定を行っ
た。図5にその結果得られた、素子の長さの伸びと電流
パルス幅の関係を示す。メモリ素子の長さの伸びと電流
パルス幅はほぼ比例関係を持っており、このメモリ素子
をアナログメモリとして読み出せることが判った。ま
た、引き続き素子の長さの経時変化を測定したところ、
30日経過後も変化がみられず、アナログメモリとして用
いることが可能であることが判った。
Next, in order to examine the analogity of the memory voltage, a current pulse used for writing was set to 100 μA × 1 mi.
n., 100 μA × 2 min., 100 μA × 3 min., 100 μA
The same measurement was performed with × 4 min. And 100 μA × 5 min. FIG. 5 shows the resulting relationship between the lengthening of the element and the current pulse width. The extension of the length of the memory element and the current pulse width have a substantially proportional relationship, and it has been found that this memory element can be read as an analog memory. Also, when the temporal change of the length of the element was measured continuously,
No change was observed after 30 days, indicating that it could be used as an analog memory.

【0059】比較のためにこの電気化学メモリを用い
て、従来の読みとり法によりその記録内容を読みとっ
た。従来の電圧による記憶内容の読みだし法としては、
電気化学メモリ素子をペンレコーダ(入力抵抗1MΩ)に
接続し、その記憶電圧を検出した。
For comparison, the recorded contents were read by the conventional reading method using this electrochemical memory. As a conventional method of reading stored contents by voltage,
The electrochemical memory element was connected to a pen recorder (input resistance 1 MΩ) and its storage voltage was detected.

【0060】上記の実施例と同様の書き込みを行った後
の電気化学メモリ素子の電圧は約1.7mV であった。その
後引き続き素子の電圧を測定したところ、30日経過後の
電圧は約0.8mV であった。
The voltage of the electrochemical memory device after the same writing as in the above embodiment was about 1.7 mV. After that, when the voltage of the device was measured continuously, the voltage after 30 days was about 0.8 mV.

【0061】以上のことより、従来の電圧による電気化
学メモリ素子の読みだし法では、電圧を読みだすための
外部回路に電流が流れ、素子の記憶内容が失われること
が判った。
From the above, it has been found that, in the conventional method of reading an electrochemical memory element by a voltage, a current flows to an external circuit for reading the voltage, and the stored contents of the element are lost.

【0062】これらのことより、本発明によると記憶内
容を失うことなく、電気化学メモリ素子の読みだしをで
きることが確認できた。 実施例2 電気化学的な酸化還元反応に伴い可逆的な体積変化を示
す物質として、格子中のイオンサイトにイオンを電気化
学的に出し入れすることのできる物質である実施例1で
得たAg0.7 2 5 ならびにAg0.8 2 5 で表わ
される銀とバナジウム酸化物よりなる複合酸化物を用い
た以外は実施例1と同様の方法で電気化学メモリ素子を
構成し、レーザ変位計を用い素子の機械的変位を測定す
ることでメモリの読みだしを行った。
From the above, it was confirmed that according to the present invention, it is possible to read out the electrochemical memory element without losing the stored contents. Example 2 Ag 0.7 obtained in Example 1, which is a substance capable of electrochemically transferring ions into and out of ion sites in a lattice, as a substance exhibiting a reversible volume change due to an electrochemical redox reaction. An electrochemical memory device was constructed in the same manner as in Example 1 except that a composite oxide composed of silver and vanadium oxide represented by V 2 O 5 and Ag 0.8 V 2 O 5 was used, and a laser displacement meter was used. The memory was read by measuring the mechanical displacement of the element.

【0063】Ag0.8 2 5 で表わされる銀とバナジ
ウム酸化物よりなる複合酸化物は、金属銀と酸化バナジ
ウムの混合比を0.8:1 とした以外は実施例1と同様に行
った。
A composite oxide composed of silver and vanadium oxide represented by Ag 0.8 V 2 O 5 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of metallic silver to vanadium oxide was 0.8: 1.

【0064】電気化学メモリ素子の負極活物質として上
記で得たAg0.8 2 5 で表わされる銀とバナジウム
酸化物よりなる複合酸化物を用いた以外は実施例1と同
様の方法で電気化学メモリ素子を構成し、メモリの書き
込み・読みだしを行った。
The electrochemical method was performed in the same manner as in Example 1 except that the composite oxide composed of silver and vanadium oxide represented by Ag 0.8 V 2 O 5 obtained above was used as the negative electrode active material of the electrochemical memory element. A memory element was constructed, and writing and reading of the memory were performed.

【0065】その結果、実施例1と同様に30日後にも記
憶内容は保たれており、本発明によると記憶内容を失う
ことなく、電気化学メモリ素子の読みだしをできること
が確認できた。
As a result, the stored contents were maintained after 30 days as in Example 1, and it was confirmed that according to the present invention, the electrochemical memory element could be read without losing the stored contents.

【0066】実施例3 ハロゲン化銀−酸素酸銀よりなる銀イオン導電性固体電
解質として、5AgI−3Ag2 O−2V2 5 で表さ
れるヨウ化銀とバナジン酸銀を主体とする固体電解質を
用いた以外は、実施例1と同様の方法で電気化学メモリ
素子を構成し、レーザ変位計を用い素子の機械的変位を
測定することでメモリの読みだしを行った。
Example 3 As a silver ion conductive solid electrolyte composed of silver halide-silver oxyacid, a solid electrolyte mainly composed of silver iodide represented by 5AgI-3Ag 2 O-2V 2 O 5 and silver vanadate An electrochemical memory device was constructed in the same manner as in Example 1 except that the device was used, and the memory was read by measuring the mechanical displacement of the device using a laser displacement meter.

【0067】まず最初に、銀イオン導電性固体電解質の
合成について述べる。最初に、AgI,Ag2 O,V2
5 をモル比で5:3:2 の比となるように秤量し、アルミ
ナ乳鉢で混合した。この混合物をガラス状カーボン坩堝
中で、加熱溶融させた後、融液を直接液体窒素中に注ぎ
込み急冷した。以上のようにして得られた反応物を乳鉢
で200メッシュ以下に粉砕し5AgI−3Ag2 O−
2V25 で表わされる銀イオン導電性の固体電解質を
得た。
First, the synthesis of a silver ion conductive solid electrolyte will be described. First, AgI, Ag 2 O, V 2
O 5 was weighed to a molar ratio of 5: 3: 2 and mixed in an alumina mortar. After this mixture was heated and melted in a glassy carbon crucible, the melt was directly poured into liquid nitrogen and rapidly cooled. The thus a reaction product obtained by pulverizing the 200 mesh or less in a mortar 5AgI-3Ag 2 O-
A silver ion conductive solid electrolyte represented by 2V 2 O 5 was obtained.

【0068】固体電解質として上記で得た銀イオン導電
性固体電解質を用いた以外は実施例1と同様の方法で電
気化学メモリ素子を構成し、メモリの書き込み・読みだ
しを行った。
An electrochemical memory device was constructed in the same manner as in Example 1 except that the silver ion conductive solid electrolyte obtained above was used as the solid electrolyte, and writing and reading of the memory were performed.

【0069】その結果、実施例1と同様に30日後にも記
憶内容は保たれており、本発明によると記憶内容を失う
ことなく、電気化学メモリ素子の読みだしを行うことが
できた。
As a result, the stored contents were maintained after 30 days as in Example 1. According to the present invention, it was possible to read the electrochemical memory element without losing the stored contents.

【0070】実施例4 ハロゲン化銀−酸素酸銀よりなる銀イオン導電性固体電
解質として、3AgI−Ag2 MoO4 で表されるヨウ
化銀とモリブデン酸銀よりなる固体電解質を用いた以外
は、実施例1と同様の方法で電気化学メモリ素子を構成
し、レーザ変位計を用い素子の機械的変位を測定するこ
とでメモリの読みだしを行った。
Example 4 A silver ion conductive solid electrolyte consisting of silver halide-silver oxyacid was used except that a solid electrolyte consisting of silver iodide represented by 3AgI-Ag 2 MoO 4 and silver molybdate was used. An electrochemical memory device was constructed in the same manner as in Example 1, and the memory was read by measuring the mechanical displacement of the device using a laser displacement meter.

【0071】まず最初に、銀イオン導電性固体電解質の
合成について述べる。最初に、AgI,Ag2 MoO4
をモル比で3:1 の比となるように秤量し、アルミナ乳鉢
で混合した。この混合物をパイレックス管中で500 ℃で
10時間溶融させた後、融液を直接液体窒素中に注ぎ込み
急冷した。以上のようにして得られた反応物を乳鉢で20
0 メッシュ以下に粉砕し3AgI−Ag2 MoO4 で表
わされる銀イオン導電性の固体電解質を得た。
First, the synthesis of a silver ion conductive solid electrolyte will be described. First, AgI, Ag 2 MoO 4
Were weighed so as to have a molar ratio of 3: 1 and mixed in an alumina mortar. Place this mixture in a Pyrex tube at 500 ° C.
After melting for 10 hours, the melt was poured directly into liquid nitrogen and quenched. The reaction product obtained as above is placed in a mortar for 20 minutes.
The mixture was pulverized to 0 mesh or less to obtain a solid electrolyte having silver ion conductivity represented by 3AgI-Ag 2 MoO 4 .

【0072】固体電解質として上記で得た銀イオン導電
性固体電解質を用いた以外は実施例1と同様の方法で電
気化学メモリ素子を構成し、メモリの書き込み・読みだ
しを行った。
An electrochemical memory device was constructed in the same manner as in Example 1 except that the silver ion conductive solid electrolyte obtained above was used as the solid electrolyte, and writing and reading of the memory were performed.

【0073】その結果、実施例1と同様に30日後にも記
憶内容は保たれており、本発明によると記憶内容を失う
ことなく、電気化学メモリ素子の読みだしを行うことが
できた。
As a result, the stored contents were maintained after 30 days as in the case of Example 1. According to the present invention, it was possible to read out the electrochemical memory element without losing the stored contents.

【0074】実施例5 固体電解質としてRb4 Cu167 Cl13で表される銅
イオン導電性固体電解質,正極および負極の電極活物質
として格子中のイオンサイトにイオンを電気化学的に出
し入れすることのできる物質であるCu2 Mo6 8
表される銅のシェブレル相化合物を用いた以外は実施例
1と同様の方法で電気化学メモリ素子を構成し、レーザ
変位計を用い素子の機械的変位を測定することでメモリ
の読みだしを行った。
Example 5 A copper ion conductive solid electrolyte represented by Rb 4 Cu 16 I 7 Cl 13 as a solid electrolyte, and ions are electrochemically transferred into and out of ion sites in a lattice as electrode active materials for a positive electrode and a negative electrode. An electrochemical memory device was constructed in the same manner as in Example 1 except that a copper chevrel phase compound represented by Cu 2 Mo 6 S 8, which was a substance capable of being used, was used. The memory was read by measuring the target displacement.

【0075】Rb4 Cu167 Cl13で表される銅イオ
ン導電性固体電解質は、ヨウ化銅(I)(CuI ),塩化
銅(I)(CuCl),塩化ルビジウム(RbCl)を所定の割
合で混合し、硬質ガラス管中に減圧封入し、200 ℃で24
時間加熱することにより合成した。
The copper ion conductive solid electrolyte represented by Rb 4 Cu 16 I 7 Cl 13 is prepared by adding copper (I) iodide (CuI), copper chloride (I) (CuCl), and rubidium chloride (RbCl) to a predetermined amount. Mixed at a reduced rate, sealed in a hard glass tube under reduced pressure, and
It was synthesized by heating for hours.

【0076】Cu2 Mo6 8 で表される銅のシェブレ
ル相化合物は、金属銅,金属モリブデン,硫化モリブデ
ン(MoS2 ) を所定の割合で混合し、石英ガラス管中に減
圧封入し、1000℃で72時間加熱することにより合成し
た。
The copper chevrel phase compound represented by Cu 2 Mo 6 S 8 is prepared by mixing metallic copper, metallic molybdenum, and molybdenum sulfide (MoS 2 ) at a predetermined ratio, sealing the mixture in a quartz glass tube under reduced pressure, It was synthesized by heating at ℃ for 72 hours.

【0077】以上のようにして得た銅イオン導電性固体
電解質と銅のシェブレル相化合物を用いた以外は実施例
1と同様の方法で電気化学メモリ素子を構成し、メモリ
の書き込み・読みだしを行った。ただし、空気中の水分
や酸素の影響をなくするために、材料の合成・素子の構
成・その特性評価はいずれも乾燥Ar雰囲気中で行った。
An electrochemical memory element was constructed in the same manner as in Example 1 except that the copper ion conductive solid electrolyte obtained as described above and a copper chevrel phase compound were used, and writing and reading of the memory were performed. went. However, in order to eliminate the influence of moisture and oxygen in the air, the synthesis of the materials, the configuration of the device, and the evaluation of the characteristics were all performed in a dry Ar atmosphere.

【0078】その結果、実施例1と同様に30日後にも記
憶内容は保たれており、本発明によると記憶内容を失う
ことなく、電気化学メモリ素子の読みだしを行うことが
できた。
As a result, the stored contents were maintained after 30 days as in the case of Example 1. According to the present invention, the electrochemical memory element could be read without losing the stored contents.

【0079】実施例6 実施例1で得た銀イオン導電性固体電解質と銀と酸化バ
ナジウムよりなる複合酸化物を用い、以下の方法で電気
化学メモリ素子を構成した。
Example 6 Using the silver ion conductive solid electrolyte obtained in Example 1 and a composite oxide composed of silver and vanadium oxide, an electrochemical memory device was constructed in the following manner.

【0080】まず以下の方法で、電気化学メモリ素子を
構成する、固体電解質シートならびに電極シートを得
た。固体電解質粉末の結着材であるポリエステル樹脂
“バイロン300 ”(商品名)をトルエン中にいれ、超音
波洗浄器中で溶解した。実施例1で得た銀イオン導電性
固体電解質を、このポリエステル樹脂のトルエン溶液中
に固体電解質に対してポリエステル樹脂が2.5wt%となる
ような割合で加え、乳鉢中で混練し固体電解質スラリー
とした。
First, a solid electrolyte sheet and an electrode sheet constituting an electrochemical memory element were obtained by the following method. A polyester resin "Vylon 300" (trade name), which is a binder of the solid electrolyte powder, was placed in toluene and dissolved in an ultrasonic cleaner. The silver ion conductive solid electrolyte obtained in Example 1 was added to a toluene solution of the polyester resin at a ratio of 2.5 wt% of the polyester resin to the solid electrolyte, and kneaded in a mortar to obtain a solid electrolyte slurry. did.

【0081】この固体電解質スラリー中に、ポリエステ
ルメッシュ(200mesh ,厚さ80μm)を浸漬し、スラリ
ーより引き上げるとともにスリット幅を150 μm とした
スキージ中を図6のように通過させた。ただし、図6に
おいて、15はポリエステルメッシュ、16は固体電解
質スラリー、17はスキージ、18はスラリーを溜める
ためのガラス容器、19はメッシュを引き上げるための
ローラーと、ガイド20である。その後、大気中でトル
エンを蒸発させ固体電解質シートを得た。
A polyester mesh (200 mesh, thickness 80 μm) was immersed in the solid electrolyte slurry, pulled up from the slurry and passed through a squeegee having a slit width of 150 μm as shown in FIG. In FIG. 6, 15 is a polyester mesh, 16 is a solid electrolyte slurry, 17 is a squeegee, 18 is a glass container for storing the slurry, 19 is a roller for pulling up the mesh, and a guide 20. Thereafter, the toluene was evaporated in the air to obtain a solid electrolyte sheet.

【0082】次に、実施例1で得た複合酸化物と銀イオ
ン導電性固体電解質を重量比で1:1の割合で混合し、電
極材料を得た。この電極材料を、先に得たポリエステル
樹脂のトルエン溶液中に、固体電解質に対してポリエス
テル樹脂が3wt%となるような割合で加え、乳鉢中で混練
し電極材料スラリーとした。
Next, the composite oxide obtained in Example 1 and the silver ion conductive solid electrolyte were mixed at a weight ratio of 1: 1 to obtain an electrode material. This electrode material was added to the previously obtained toluene solution of the polyester resin at a ratio of 3 wt% of the polyester resin to the solid electrolyte, and kneaded in a mortar to obtain an electrode material slurry.

【0083】この固体電解質スラリーを、上記と同様の
方法でポリエステルメッシュ(200mesh ,厚さ80μm )
に塗布し、電極シートを得た。ただしその際に、スキー
ジ17の間隔を調整し、厚みが100 μm の電極シートと
200 μm の厚みの電極シートを作成した。
This solid electrolyte slurry was converted into a polyester mesh (200 mesh, thickness 80 μm) in the same manner as described above.
To obtain an electrode sheet. However, at this time, the interval between the squeegees 17 was adjusted so that the electrode sheet having a thickness of 100 μm was
An electrode sheet having a thickness of 200 μm was prepared.

【0084】以上のようにして得た固体電解質シートの
両面にこの2種類の電極シートを熱圧着し、5mm ×10mm
に切断の後リード線21,22を銀ペーストにより接着
し、電気化学メモリ素子を構成した。その断面図を図7
に示す。図中、23,24は電極シートであり、厚さ10
0 μm の電極シート23を正極,厚さ200 μm の電極シ
ート24を負極としている。25は固体電解質シート,
26,27は集電体であるカーボンペーストである。
The two types of electrode sheets were thermocompression-bonded to both sides of the solid electrolyte sheet obtained as described above,
After cutting, the lead wires 21 and 22 were adhered with a silver paste to form an electrochemical memory device. FIG.
Shown in In the figure, reference numerals 23 and 24 denote electrode sheets having a thickness of 10
The 0 μm electrode sheet 23 is a positive electrode, and the 200 μm thick electrode sheet 24 is a negative electrode. 25 is a solid electrolyte sheet,
26 and 27 are carbon pastes which are current collectors.

【0085】このようにして得た電気化学メモリ素子を
用い、実施例1と同様にメモリ素子の書き込み・読みだ
しを行った。図8に素子の書き込み読みだしの原理図を
示す。
Using the electrochemical memory device thus obtained, writing and reading of the memory device were performed in the same manner as in Example 1. FIG. 8 shows a principle diagram of writing and reading of the element.

【0086】図中、28は上記で得た電気化学メモリ素
子であり、クランプ29によりその一端を固定されてい
る。30は実施例1で用いたレーザ変位計であり、電気
化学メモリ素子の機械的変位(撓み)を電気化学メモリ
素子の固定されていない一方の端までの距離として測定
する。ただし、この測定において電気化学メモリ素子の
厚さ100 μm の電極側に変位計のレーザを照射した。ま
た、31はメモリの書き込みを行うためのポテンシオ・
ガルバノスタットである。
In the figure, reference numeral 28 denotes the electrochemical memory element obtained above, one end of which is fixed by a clamp 29. Reference numeral 30 denotes a laser displacement meter used in Example 1, which measures a mechanical displacement (bending) of the electrochemical memory element as a distance to one end of the electrochemical memory element that is not fixed. However, in this measurement, the electrode of the electrochemical memory element having a thickness of 100 μm was irradiated with the laser of the displacement meter. Reference numeral 31 denotes a potential for writing to the memory.
Galvanostat.

【0087】メモリの書き込みは、200mV の電圧の電圧
パルスを1 分間印加することにより行った。その後、素
子をポテンシオ・ガルバノスタットより切り放し開路状
態としてレーザ変位計の出力を記録した。
The writing to the memory was performed by applying a voltage pulse of 200 mV for 1 minute. After that, the element was cut off from the potentio galvanostat and the output of the laser displacement meter was recorded in an open circuit state.

【0088】得られた結果を図9に示す。電圧印加にと
もないレーザ変位計の検出部より電気化学メモリ素子ま
での距離は遠ざかり、1 分後には電圧印加前に比べ約7
μm遠ざかった。その後電圧印加を中断するとレーザ変
位計は一定の値を示した。また、引き続き素子の長さの
経時変化を測定したところ、30日経過後も変化がみられ
なかった。
FIG. 9 shows the obtained results. The distance from the detection unit of the laser displacement meter to the electrochemical memory element increased as the voltage was applied.
μm away. After that, when the voltage application was interrupted, the laser displacement meter showed a constant value. When the change in the length of the element over time was continuously measured, no change was observed even after 30 days had passed.

【0089】以上のことより、本発明によると記憶内容
を失うことなく、電気化学メモリ素子の読みだしを行う
ことができた。 実施例7 実施例6で得た電気化学メモリ素子に光学装置を固定
し、電気化学メモリ装置を構成し、その特性を評価し
た。
As described above, according to the present invention, it was possible to read out the electrochemical memory element without losing the stored contents. Example 7 An optical memory device was fixed to the electrochemical memory device obtained in Example 6 to construct an electrochemical memory device, and its characteristics were evaluated.

【0090】電気化学メモリ素子に固定される光学装置
として、図10に示すように実施例6で構成した電気化
学メモリ素子32上に反射板33を構成した。反射板3
3は、アルミニウム薄膜よりなっており、電気化学メモ
リ素子32を加熱蒸着器中にいれ、アルミニウムを抵抗
加熱することで構成した。
As an optical device fixed to the electrochemical memory device, a reflection plate 33 was formed on the electrochemical memory device 32 constructed in Example 6 as shown in FIG. Reflector 3
Numeral 3 is made of an aluminum thin film, and was constructed by placing an electrochemical memory element 32 in a heating vapor deposition apparatus and heating aluminum by resistance.

【0091】この反射板を固定した電気化学メモリ素子
を用い、図11に示すような電気化学メモリ装置を構成
した。図11中、32は先に述べた反射板を構成した電
気化学メモリ素子で、メモリの書き込みのための入力端
子34に接続されている。また、35はHe-Ne レーザ
で、そのレーザ光は電気化学メモリ素子上に構成された
反射板33に入射するように固定されている。36はラ
インセンサで、反射板により反射されたレーザ光37の
入射した位置を検出し、パーソナルコンピュータ38に
信号をおくり記録する。
An electrochemical memory device as shown in FIG. 11 was constructed using the electrochemical memory element to which the reflector was fixed. In FIG. 11, reference numeral 32 denotes an electrochemical memory element which constitutes the above-described reflector, and is connected to an input terminal 34 for writing data into the memory. Reference numeral 35 denotes a He-Ne laser, whose laser light is fixed so as to be incident on a reflection plate 33 formed on the electrochemical memory element. A line sensor 36 detects a position where the laser beam 37 reflected by the reflection plate is incident, and sends a signal to a personal computer 38 for recording.

【0092】以上のようにして構成した電気化学メモリ
装置の作動特性を調べた。入力信号として、100mV の定
電圧を10分間入力した。その後、入力端子を開放状態と
し、出力信号の経時変化を測定した。
The operating characteristics of the electrochemical memory device constructed as described above were examined. As an input signal, a constant voltage of 100 mV was input for 10 minutes. Thereafter, the input terminal was opened, and the change with time of the output signal was measured.

【0093】その結果、電圧の印加に伴いラインセンサ
上の光の照射位置は変化し、その後入力電圧を中断し入
力端子を開放状態にしたところ、30日後にも記憶内容は
保たれていた。
As a result, the irradiation position of the light on the line sensor changed with the application of the voltage, and thereafter the input voltage was interrupted and the input terminal was opened. As a result, the stored data was maintained after 30 days.

【0094】比較のためにこの電気化学メモリを用い
て、従来の読みとり法によりその記録内容を読みとっ
た。従来の電圧による記憶内容の読みだし法としては、
電気化学メモリ素子をペンレコーダ(入力抵抗1MΩ)に
接続し、その記憶電圧を検出した。すなわち、上記の実
施例と同様の書き込みを行った後に、電気化学メモリ装
置の入力端子にペンレコーダを接続し、電気化学メモリ
素子の電圧を測定した。
For comparison, the recorded contents were read by using the electrochemical memory according to the conventional reading method. As a conventional method of reading stored contents by voltage,
The electrochemical memory element was connected to a pen recorder (input resistance 1 MΩ) and its storage voltage was detected. That is, after performing the same writing as in the above example, a pen recorder was connected to the input terminal of the electrochemical memory device, and the voltage of the electrochemical memory element was measured.

【0095】その結果、電圧入力(メモリ書き込み)直
後の電気化学メモリ素子の電圧は約85mVであった。その
後引き続き素子の電圧を測定したところ、30日経過後の
電圧はほぼ0mV を示した。
As a result, the voltage of the electrochemical memory element immediately after the voltage input (memory writing) was about 85 mV. Thereafter, when the voltage of the device was measured, the voltage after 30 days was almost 0 mV.

【0096】以上のことより、従来の電圧による電気化
学メモリ素子の読みだし法では、電圧を読みだすための
外部回路に電流が流れ、素子の記憶内容が失われること
が判った。
From the above, it has been found that, in the conventional method of reading an electrochemical memory element by a voltage, a current flows to an external circuit for reading the voltage, and the stored contents of the element are lost.

【0097】これらのことより、本発明によると記憶内
容を失うことなく、電気化学メモリ素子の読みだしを行
うことができる電気化学メモリ装置を得ることができる
ことが判った。
From these results, it was found that according to the present invention, an electrochemical memory device capable of reading an electrochemical memory element without losing stored contents can be obtained.

【0098】実施例8 実施例1で得たで得た電気化学メモリ素子に光学装置を
固定し、電気化学メモリ装置を構成し、その特性を評価
した。
Example 8 An optical device was fixed to the electrochemical memory device obtained in Example 1 to construct an electrochemical memory device, and its characteristics were evaluated.

【0099】本発明による電気化学メモリ装置の作動原
理図を図12に示す。本実施例においては、電気化学メ
モリ素子39に固定される光学装置として、電気化学メ
モリ素子39上にスリット40を用いた。この電気化学
メモリ装置は、そのほかにさらに光学台に固定されたス
リット41を有しており、光源42よりでた光43がス
リット40と41を通過し、生じた干渉縞をラインセン
サ44で検出する構造となっている。この記憶装置は、
メモリの書き込みにより、電気化学メモリ素子39の長
さが変化し、その結果スリット40の位置が変化するこ
とから、干渉縞の位置が変化し、その変化によりメモリ
内容の読みだしを行う。
FIG. 12 shows the principle of operation of the electrochemical memory device according to the present invention. In this embodiment, a slit 40 was used on the electrochemical memory element 39 as an optical device fixed to the electrochemical memory element 39. This electrochemical memory device further has a slit 41 fixed to the optical table, and light 43 emitted from the light source 42 passes through the slits 40 and 41, and the generated interference fringes are detected by the line sensor 44. It has a structure to do. This storage device
The writing of the memory changes the length of the electrochemical memory element 39, and as a result, the position of the slit 40 changes, so that the position of the interference fringe changes, and the change reads the memory contents.

【0100】この電気化学メモリ装置へのメモリの書き
込みは実施例7と同様に行った。その結果、電圧の印加
に伴いラインセンサ上の光の検出位置は変化し、その後
入力電圧を中断し入力端子を開放状態にしたところ、30
日後にも記憶内容は保たれていた。
The writing of the memory into the electrochemical memory device was performed in the same manner as in the seventh embodiment. As a result, the light detection position on the line sensor changes with the application of the voltage, and then the input voltage is interrupted and the input terminal is opened.
The content of the memory was retained even days later.

【0101】これらのことより、本発明によると記憶内
容を失うことなく、電気化学メモリ素子の読みだしを行
うことができる電気化学メモリ装置を得ることができる
ことが判った。
From these results, it was found that according to the present invention, an electrochemical memory device capable of reading an electrochemical memory element without losing stored contents can be obtained.

【0102】実施例9 実施例6で得た電気化学メモリ素子に指針を取り付け、
電気化学メモリ装置を構成した。
Example 9 A pointer was attached to the electrochemical memory device obtained in Example 6,
An electrochemical memory device was constructed.

【0103】本実施例で構成した電気化学メモリ装置の
概略図を図13に示す。45は実施例6で得た電気化学
メモリ素子で、指針46を取り付けている。この素子の
一端を固定冶具47で電気量表示板48に固定し、さら
にリード線49,50を通電ターミナル51,52に接
続し、電気化学メモリ装置を構成した。
FIG. 13 is a schematic diagram of the electrochemical memory device constructed in this embodiment. Reference numeral 45 denotes an electrochemical memory element obtained in Example 6, to which a pointer 46 is attached. One end of this element was fixed to an electric quantity display plate 48 with a fixing jig 47, and lead wires 49 and 50 were connected to energization terminals 51 and 52, thereby forming an electrochemical memory device.

【0104】この電気化学メモリ装置へのメモリの書き
込みは実施例7と同様に行った。その結果、電圧の印加
に伴い指針の指す位置は変化し、その後入力電圧を中断
し入力端子を開放状態にしたところ、30日後にも記憶内
容は保たれていた。
The writing of the memory into this electrochemical memory device was performed in the same manner as in the seventh embodiment. As a result, the position indicated by the pointer changed with the application of the voltage, and thereafter, when the input voltage was interrupted and the input terminal was opened, the memory contents were maintained even after 30 days.

【0105】これらのことより、本発明によると記憶内
容を失うことなく、電気化学メモリ素子の読みだしを行
うことができる電気化学メモリ装置を得ることができる
ことが判った。
From the above, it was found that according to the present invention, it is possible to obtain an electrochemical memory device capable of reading an electrochemical memory element without losing the stored contents.

【0106】実施例10 本発明の実施例として、原子間力を測定することで電気
化学メモリ素子の機械的変位を測定し、メモリの読みだ
しを行った。
Example 10 As an example of the present invention, the mechanical displacement of the electrochemical memory element was measured by measuring the atomic force, and the memory was read.

【0107】まず電気化学メモリ素子としては、薄膜メ
モリを以下の方法により構成した。図14に、本実施例
における電気化学メモリ素子の断面図を示す。図中、5
3はガラス基板54上に高周波スパッタにより形成した
ITO 薄膜であり、電気化学メモリ素子の電極端子として
用いられる。このITO 薄膜上に、電気化学メモリ素子の
一方の電極であるAg0.7 2 5 薄膜55を同じく高
周波スパッタにより約0.5 μm の厚さに形成した。56
は、固体電解質層であるAg6 4 WO4 薄膜であり、
ヨウ化銀(AgI)とタングステン酸銀(Ag2
4 )の混合物を蒸着源としたフラッシュ蒸着法により
形成した。その後に、電極55と対向するもう一方の電
極としてAg0.7 2 5 薄膜57を高周波スパッタ法
により約0.5 μm の厚さに堆積した。さらにその上に集
電体としてPt薄膜58を電子ビーム蒸着により形成し
た。
First, as an electrochemical memory device, a thin film memory was constructed by the following method. FIG. 14 is a cross-sectional view of the electrochemical memory device according to the present embodiment. In the figure, 5
No. 3 was formed on a glass substrate 54 by high frequency sputtering.
ITO thin film used as an electrode terminal for electrochemical memory devices. On this ITO thin film, an Ag 0.7 V 2 O 5 thin film 55, which is one electrode of the electrochemical memory device, was formed to a thickness of about 0.5 μm by high frequency sputtering. 56
Is an Ag 6 I 4 WO 4 thin film which is a solid electrolyte layer,
Silver iodide (AgI) and silver tungstate (Ag 2 W
The mixture was formed by a flash evaporation method using the mixture of O 4 ) as an evaporation source. Thereafter, an Ag 0.7 V 2 O 5 thin film 57 was deposited to a thickness of about 0.5 μm as another electrode facing the electrode 55 by a high frequency sputtering method. Further, a Pt thin film 58 was formed thereon as a current collector by electron beam evaporation.

【0108】この電気化学メモリ素子を用いて、原子間
力を測定することで電気化学メモリ素子の読みだしを行
った。原子間力の測定には、市販の原子間力顕微鏡を用
いた。図15は、本実施例による読みだし方法の原理を
示した図である。図中、59は上記で得た電気化学メモ
リ素子であり、60は原子間力顕微鏡の探針である。探
針60はピエゾアクチュエータ61,62,63により
X,Y,Z の3次元の各々の方向に移動できるようになって
いる。Z 方向のピエゾアクチュエータ63の電圧は、探
針60と被測定試料(電気化学メモリ素子)との間の原
子間力を測定する事でフィードバックがかかり、探針と
電気化学メモリ素子の距離が一定となるよう作動する。
また、電気化学メモリ素子はリード端子64,65によ
りポテンシオ・ガルバノスタット66に接続されてお
り、このポテンシオガルバノスタットによりメモリの書
き込みを行った。
Using the electrochemical memory element, the atomic force was measured to read the electrochemical memory element. The atomic force was measured using a commercially available atomic force microscope. FIG. 15 is a diagram illustrating the principle of the reading method according to the present embodiment. In the figure, 59 is the electrochemical memory element obtained above, and 60 is the probe of the atomic force microscope. The probe 60 is moved by piezo actuators 61, 62 and 63.
It can be moved in each of the three dimensions of X, Y, and Z. The voltage of the piezo actuator 63 in the Z direction is fed back by measuring the atomic force between the probe 60 and the sample to be measured (electrochemical memory element), and the distance between the probe and the electrochemical memory element is constant. It works to become.
Further, the electrochemical memory element was connected to a potentio galvanostat 66 by lead terminals 64 and 65, and writing of the memory was performed by the potentiogalvanostat.

【0109】この装置を用い、電気化学メモリ素子の機
械的変位を以下のように測定した。探針の走査を制御す
るX およびY 方向のピエゾアクチュエータは作動させ
ず、常に探針が電気化学メモリ素子の一定の場所を指す
ようにした。Z 方向のピエゾアクチュエータには、電気
化学メモリ素子と探針間に作用する原子間力が一定にな
るよう電圧を印加し作動させた。このピエゾに印加した
電圧はすなわち探針から電気化学メモリ素子までの距離
に対応するものであり、この電圧を記録することで、電
気化学アクチュエータの機械的変位(伸び・縮み)を読
みだすことができる。
Using this apparatus, the mechanical displacement of the electrochemical memory device was measured as follows. The piezo actuators in the X and Y directions for controlling the scanning of the probe were not operated, and the probe always pointed to a certain position of the electrochemical memory device. The piezo actuator in the Z direction was operated by applying a voltage so that the interatomic force acting between the electrochemical memory element and the probe became constant. The voltage applied to the piezo corresponds to the distance from the probe to the electrochemical memory element. By recording this voltage, it is possible to read out the mechanical displacement (elongation / shrinkage) of the electrochemical actuator. it can.

【0110】この装置を用い、電気化学メモリ素子の書
き込み・読みだしを行った。書き込みは、1 秒のパルス
幅で100mV の定電圧パルスを印加することにより行っ
た。その後、ポテンシオ・ガルバノスタットを素子から
切り放し、素子を開路状態にした。この操作に伴う、Z
方向のピエゾアクチュエータの電圧の変化をトランジェ
ントメモリにより記録した結果を図16に示す。定電圧
パルスの印加によりピエゾアクチュエータの電圧は低下
しており、電気化学メモリ素子の厚さは増加しているこ
とが判る。電圧の印加を停止しメモリ素子を開路状態と
した後もアクチュエータに印加する電圧は、ほぼ一定の
値を示している。また、引き続き測定を行った結果、3
日後にもアクチュエータの印加電圧には大きな変化がな
く、電気化学メモリ素子は記憶内容を保持していること
が判った。比較のためにこの電気化学メモリを用いて、
従来の読みとり法によりその記録内容を読みとった。従
来の電圧による記憶内容の読みだし法としては、電気化
学メモリ素子をペンレコーダ(入力抵抗1MΩ)に接続
し、その記憶電圧を検出した。
Using this apparatus, writing / reading of an electrochemical memory element was performed. Writing was performed by applying a constant voltage pulse of 100 mV with a pulse width of 1 second. Thereafter, the potentio galvanostat was cut off from the device, and the device was opened. Z associated with this operation
FIG. 16 shows the result of recording the change in the voltage of the piezo actuator in the direction using the transient memory. It can be seen that the voltage of the piezo actuator is reduced by the application of the constant voltage pulse, and the thickness of the electrochemical memory element is increased. Even after the application of the voltage is stopped and the memory element is opened, the voltage applied to the actuator shows a substantially constant value. In addition, as a result of continued measurement,
Even after a day, there was no significant change in the voltage applied to the actuator, indicating that the electrochemical memory element retained the stored contents. Using this electrochemical memory for comparison,
The recorded contents were read by a conventional reading method. As a conventional method of reading stored contents by voltage, an electrochemical memory element was connected to a pen recorder (input resistance 1 MΩ), and the stored voltage was detected.

【0111】上記の実施例と同様の書き込みを行った後
の電気化学メモリ素子の電圧は約89mVであった。その後
引き続き素子の電圧を測定したところ、その電圧は3 日
後にはほぼ0mV となっていた。
The voltage of the electrochemical memory device after the same writing as in the above embodiment was about 89 mV. After that, when the voltage of the device was measured, the voltage was almost 0 mV after 3 days.

【0112】以上のことより、従来の電圧による電気化
学メモリ素子の読みだし法では、電圧を読みだすための
外部開路に電流が流れ、素子の記憶内容が失われること
が判った。
From the above, it has been found that in the conventional method of reading an electrochemical memory element using a voltage, a current flows through an external circuit for reading the voltage, and the stored contents of the element are lost.

【0113】これらのことより、本発明によると記憶内
容を失うことなく、電気化学メモリ素子の読みだしを行
うことができることが判った。 実施例11 本発明の実施例として、トンネル電流を測定することで
電気化学メモリ素子の機械的変位を測定し、メモリの読
みだしを行った。
From these results, it was found that according to the present invention, it is possible to read out the electrochemical memory element without losing the stored contents. Example 11 As an example of the present invention, the mechanical displacement of the electrochemical memory element was measured by measuring the tunnel current, and the memory was read.

【0114】本実施例における電気化学メモリ素子は、
実施例10で得たものを用いた。また、トンネル電流の
測定には、市販の走査型トンネル電子顕微鏡を用いた。
図17は、本実施例による読みだし方法の原理を示した
図である。図中、67は本実施例で用いた電気化学メモ
リ素子であり、68は走査型トンネル電子顕微鏡の探針
である。探針68はピエゾアクチュエータ69,70,
71によりX,Y,Z の3次元の各々の方向に移動できるよ
うになっている。72は走査型トンネル電子顕微鏡のサ
ンプルホルダーであり、探針68との間に電源73を介
して接続されており探針68と電気化学メモリ素子の集
電体であるPt膜との間にトンネル電流を流すことができ
る。Z 方向のピエゾアクチュエータ71の電圧は、探針
68と被測定試料(電気化学メモリ素子)との間の原子
間力を測定する事でフィードバックがかかり、探針と電
気化学メモリ素子の距離が一定となるよう作動する。ま
た、電気化学メモリ素子はリード端子74,75により
ポテンシオ・ガルバノスタット76に接続されており、
このポテンシオガルバノスタットによりメモリの書き込
みを行った。
The electrochemical memory device in this embodiment is
The one obtained in Example 10 was used. A commercially available scanning tunneling electron microscope was used for measuring the tunnel current.
FIG. 17 is a diagram illustrating the principle of the reading method according to the present embodiment. In the figure, reference numeral 67 denotes an electrochemical memory element used in this embodiment, and reference numeral 68 denotes a probe of a scanning tunneling electron microscope. The probe 68 is a piezo actuator 69, 70,
71 allows movement in the three-dimensional directions of X, Y, and Z. Reference numeral 72 denotes a sample holder of the scanning tunneling electron microscope, which is connected to the probe 68 via a power source 73, and is connected between the probe 68 and a Pt film which is a current collector of the electrochemical memory element. A current can flow. Feedback is applied to the voltage of the piezo actuator 71 in the Z direction by measuring the atomic force between the probe 68 and the sample to be measured (electrochemical memory element), so that the distance between the probe and the electrochemical memory element is constant. It works to become. The electrochemical memory element is connected to a potentio galvanostat 76 by lead terminals 74 and 75,
Writing to the memory was performed using this potentio galvanostat.

【0115】この装置を用い、常に探針が電気化学メモ
リ素子の一定の場所までの距離を測定するように探針の
走査を制御するX およびY 方向のピエゾアクチュエータ
は作動させず、Z 方向のピエゾアクチュエータにのみ電
気化学メモリ素子と探針間に流れるトンネル電流が一定
となるよう電圧を印加し作動させた。このピエゾに印加
した電圧はすなわち探針から電気化学メモリ素子までの
距離に対応するものであり、この電圧を記録すること
で、電気化学アクチュエータの機械的変位(伸び・縮
み)を知ることができる。
Using this apparatus, the X and Y piezo actuators for controlling the scanning of the probe so that the probe always measures the distance to a certain place of the electrochemical memory element are not operated, and the Z direction is not operated. A voltage was applied to only the piezo actuator so that a tunnel current flowing between the electrochemical memory element and the probe was constant, and the piezoelectric actuator was operated. The voltage applied to the piezo corresponds to the distance from the probe to the electrochemical memory element, and by recording this voltage, the mechanical displacement (elongation / shrinkage) of the electrochemical actuator can be known. .

【0116】この装置を用い、実施例10と同様に、電
気化学メモリ素子の書き込み・読みだしを行った。その
結果、定電圧パルスの印加によりピエゾアクチュエータ
の電圧は低下し、また、電圧の印加を停止しメモリ素子
を開路状態とした後もアクチュエータに印加する電圧
は、ほぼ一定の値を示した。また、引き続き測定を行っ
た結果、3 日後にもアクチュエータの印加電圧には大き
な変化がないことが判った。
Using this apparatus, writing and reading of an electrochemical memory element were performed in the same manner as in Example 10. As a result, the voltage of the piezo actuator was reduced by the application of the constant voltage pulse, and the voltage applied to the actuator showed a substantially constant value even after the application of the voltage was stopped and the memory element was opened. In addition, as a result of continuous measurement, it was found that the voltage applied to the actuator did not change significantly after 3 days.

【0117】以上のことより、本発明によると記憶内容
を失うことなく、電気化学メモリ素子の読みだしを行う
ことができることが判った。なお、本発明の実施例にお
いては電気化学メモリ素子として固体電解質を用いたも
のについてのみ説明を行ったが、電気化学反応にともな
い電極に機械的変位を生ずるものであれば液体の電解質
を用いたものであれば同様の効果が得られることはいう
までもない。例えばニッケル−水素蓄電池における水素
吸蔵合金極の機械的変位等を用いても同様の結果が得ら
れることはいうまでもなく、本発明は実施例に挙げた固
体電解質を用いた電気化学メモリ素子にのみ限定される
ものではない。
As described above, according to the present invention, it was found that the reading of the electrochemical memory element could be performed without losing the stored contents. In the examples of the present invention, only those using a solid electrolyte as the electrochemical memory element have been described, but a liquid electrolyte is used as long as it causes mechanical displacement of the electrode due to the electrochemical reaction. Needless to say, the same effect can be obtained as long as it is a device. For example, it is needless to say that the same result can be obtained by using the mechanical displacement of the hydrogen storage alloy electrode in a nickel-hydrogen storage battery, and the present invention is applicable to an electrochemical memory device using the solid electrolyte described in the examples. It is not limited only.

【0118】また、本発明の実施例においては電気化学
メモリ素子に用いる固体電解質として、銀イオン導電性
固体電解質、銅イオン導電性固体電解質を用いたものに
ついて説明を行ったが、そのほかリチウムイオン導電性
固体電解質などの他の固体電解質を用いたもの、または
他の固体電解質を用いたものを電気化学メモリ素子とし
て用いたものについても同様の結果が得られることはい
うまでもなく、本発明はこれら実施例に挙げた電気化学
メモリ素子にのみ限定されるものではない。
Further, in the embodiments of the present invention, a solid electrolyte used for an electrochemical memory device using a silver ion conductive solid electrolyte or a copper ion conductive solid electrolyte has been described. Needless to say, the same results can be obtained for those using other solid electrolytes such as conductive solid electrolytes, or those using other solid electrolytes as electrochemical memory elements. The present invention is not limited only to the electrochemical memory elements described in these examples.

【0119】また、本発明の実施例においてはハロゲン
化銀−酸素酸銀系の銀イオン導伝性固体電解質として、
4AgI−Ag2 WO4 ,5AgI−3Ag2 O−2V
2 5 ,3AgI−Ag2 MoO4 で表わされる銀イオ
ン導電性の固体電解質を用いたものについて説明を行っ
たが、これら固体電解質の組成比が異なるもの、たとえ
ば3AgI−Ag4 SiO4 ,AgI−Ag2 O−2B
2 3 等他の金属酸化物や酸素酸銀を含むもの、または
AgI−Ag2 O−WO3 −B2 3 等の4成分系のも
の、AgCl−Ag2 WO4 等のヨウ化銀以外のハロゲ
ン化銀を含むものについても同様の効果が得られること
はいうまでもなく、本発明はこれら実施例に挙げた固体
電解質に限定されるものではない。
In the examples of the present invention, halogen
As a silver ion-conducting solid electrolyte of silver halide-silver oxyacid system
4AgI-AgTwoWOFour, 5AgI-3AgTwoO-2V
TwoO Five, 3AgI-AgTwoMoOFourSilver ion represented by
Explained the use of conductive solid electrolyte
However, those with different composition ratios of these solid electrolytes, such as
If 3AgI-AgFourSiOFour, AgI-AgTwoO-2B
TwoOThreeIncluding other metal oxides or silver oxyacid, or
AgI-AgTwoO-WOThree-BTwoOThreeFour-component system such as
AgCl-AgTwoWOFourHaloge other than silver iodide such as
A similar effect can be obtained for those containing silver halide.
Needless to say, the present invention relates to the solids described in these examples.
It is not limited to the electrolyte.

【0120】また、本発明の実施例においては電解質と
して銀イオン導電性固体電解質を用いた場合の電極活物
質としてAg0.7 2 5 またはAg0.8 2 5 で表
される銀とバナジウム酸化物よりなる複合酸化物を用い
た例について説明を行ったが、さらに銀イオン濃度が異
なる複合酸化物やまたはセレン化銀、セレン化銀−リン
酸銀固溶体、二硫化ニオブ、金属銀など銀イオン導電性
固体電解質に対して活物質として作用する他の活物質に
ついても同様の効果が得られることはいうまでもなく、
本発明はこれら実施例に挙げた電極活物質に限定される
ものではない。
In the embodiment of the present invention, silver represented by Ag 0.7 V 2 O 5 or Ag 0.8 V 2 O 5 and vanadium oxide are used as electrode active materials when a silver ion conductive solid electrolyte is used as the electrolyte. An example using a composite oxide made of a material is described, but furthermore, a composite oxide having a different silver ion concentration or a silver ion such as silver selenide, silver selenide-silver phosphate solid solution, niobium disulfide, and metallic silver is used. Needless to say, the same effect can be obtained for other active materials acting as an active material for the conductive solid electrolyte.
The present invention is not limited to the electrode active materials described in these examples.

【0121】また、本発明の実施例においては電気化学
メモリ素子に固定される光学装置として、反射板または
スリットについて説明を行ったが、その他プリズム等他
の光学装置を用いても同様の効果が得られることはいう
までもなく、本発明は電気化学メモリ素子に固定される
光学装置として、これら実施例に挙げた光学装置に限定
されるものではない。
Further, in the embodiments of the present invention, the description has been made of the reflector or the slit as the optical device fixed to the electrochemical memory element. However, similar effects can be obtained by using other optical devices such as a prism. Needless to say, the present invention is not limited to the optical devices described in the examples as the optical device fixed to the electrochemical memory element.

【0122】[0122]

【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、電
気化学メモリ素子の情報を、この電気化学メモリ素子の
機械的変位により読みだすことで、外部負荷への放電に
よる電気化学メモリ素子の記憶内容の損失なく、電気化
学メモリ素子の記憶内容を読みだすことができる。
As described above, according to the present invention, the information of the electrochemical memory element is read out by the mechanical displacement of the electrochemical memory element, so that the information of the electrochemical memory element is discharged by an external load. The stored contents of the electrochemical memory element can be read out without losing the stored contents.

【0123】[0123]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 光学系を用いた電気化学メモリ素子の読みだ
し法の原理図である。
FIG. 1 is a principle diagram of a reading method of an electrochemical memory element using an optical system.

【図2】 本発明の一実施例における電気化学メモリ素
子の構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram of an electrochemical memory device according to one embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の一実施例における電気化学メモリ素
子の読みだしシステムのブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram of a system for reading an electrochemical memory device according to an embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の一実施例による電気化学メモリ素子
の動作特性を示した図である。
FIG. 4 is a graph showing operating characteristics of an electrochemical memory device according to an embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の一実施例における電気化学メモリの
書き込み電流パルスのパルス幅と、メモリの読みだし結
果を示した図である。
FIG. 5 is a diagram showing a pulse width of a write current pulse of an electrochemical memory and a read result of the memory according to an embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の一実施例における電気化学メモリ素
子に用いられる固体電解質シートならびに電極シートの
作成装置の原理図である。
FIG. 6 is a principle diagram of an apparatus for producing a solid electrolyte sheet and an electrode sheet used in an electrochemical memory element according to one embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の一実施例における電気化学メモリ素
子の断面図である。
FIG. 7 is a sectional view of an electrochemical memory device according to an embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の一実施例における電気化学メモリ素
子の書き込み・読みだしの原理図である。
FIG. 8 is a principle diagram of writing / reading of the electrochemical memory element in one embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の一実施例における電気化学メモリ素
子の読みだし結果を示した図である。
FIG. 9 is a view showing a reading result of an electrochemical memory device according to one embodiment of the present invention.

【図10】 電気化学メモリ装置の原理図である。FIG. 10 is a principle view of an electrochemical memory device.

【図11】 電気化学メモリ装置の原理図である。FIG. 11 is a principle view of an electrochemical memory device.

【図12】 本発明の一実施例における電気化学メモリ
装置の作動原理図である。
FIG. 12 is an operation principle diagram of an electrochemical memory device according to an embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の一実施例における電気化学メモリ
装置の概略図である。
FIG. 13 is a schematic view of an electrochemical memory device according to an embodiment of the present invention.

【図14】 本発明の一実施例による電気化学メモリ素
子の断面図である。
FIG. 14 is a cross-sectional view of an electrochemical memory device according to an embodiment of the present invention.

【図15】 本発明の一実施例における電気化学メモリ
素子の読みだしの原理図である。
FIG. 15 is a principle diagram of reading of an electrochemical memory element according to an embodiment of the present invention.

【図16】 本発明の一実施例における電気化学メモリ
素子の読みだし結果を示した図である。
FIG. 16 is a diagram showing a reading result of an electrochemical memory device according to one example of the present invention.

【図17】 本発明の一実施例における電気化学メモリ
素子の読みだしの原理図である。
FIG. 17 is a principle diagram of reading of an electrochemical memory element according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電気化学メモリ素子 2 反射板 3 固体電解質 4,5 電極 6 ステンレス片 7,8リード端子 9 レーザ変位計の検出部 10 レーザ光 11 電気化学メモリ素子 12 記録計 13 レーザ変位計の制御部 14 ポテンシオガルバノスタット 15 ポリエステルメッシュ 16 固体電解質スラリー 17 スキージ 18 ガラス容器 19 ローラー 20 ガイド 21,22 リード線 23,24 電極シート 25 固体電解質シート 26,27 集電体 28 電気化学メモリ素子 29 クランプ 30 レーザ変位計の検出部 31 ポテンシオ・ガルバノスタット 32 電気化学メモリ素子 33 反射板 34 入力端子 35 He-Ne レーザ 36 ラインセンサ 37 レーザ光 38 パーソナルコンピュータ 39 電気化学メモリ素子 40 電気化学メモリ素子に固定されたスリット 41 スリット 42 光源 43 光 44 ラインセンサ 45 電気化学メモリ素子 46 指針 47 固定冶具 48 表示板 49,50 リード 51,52 通電ターミナル 53 ITO薄膜 54 ガラス基板 55 Ag0.7 2 5 薄膜 56 AG6 4 WO4 薄膜 57 Ag0.7 2 5 薄膜 58 Pt薄膜 59 電気化学メモリ素子 60 探針 61,62,63 ピエゾアクチュエータ 64,65 リード端子 66 ポテンシオガルバノスタット 67 電気化学メモリ素子 68 探針 69,70,71 ピエゾアクチュエータ 72 サンプルホルダー 73 制御電源 74,75 リード端子 76 ポテンシオガルバノスタットDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrochemical memory element 2 Reflector 3 Solid electrolyte 4,5 electrode 6 Stainless steel piece 7,8 lead terminal 9 Detection part of laser displacement meter 10 Laser beam 11 Electrochemical memory element 12 Recorder 13 Control part of laser displacement meter 14 Potency Ogalvanostat 15 Polyester mesh 16 Solid electrolyte slurry 17 Squeegee 18 Glass container 19 Roller 20 Guide 21, 22 Lead wire 23, 24 Electrode sheet 25 Solid electrolyte sheet 26, 27 Current collector 28 Electrochemical memory element 29 Clamp 30 Laser displacement meter Detection unit 31 potentio galvanostat 32 electrochemical memory element 33 reflector 34 input terminal 35 He-Ne laser 36 line sensor 37 laser beam 38 personal computer 39 electrochemical memory element 40 fixed to electrochemical memory element The slit 41 slit 42 light source 43 light 44 line sensor 45 electrochemical memory device 46 Guidance 47 fixing jig 48 panel 49, 50 leads 51 energized terminals 53 ITO film 54 glass substrate 55 Ag 0.7 V 2 O 5 thin film 56 AG 6 I 4 WO 4 thin film 57 Ag 0.7 V 2 O 5 thin film 58 Pt thin film 59 electrochemical memory element 60 probe 61, 62, 63 piezo actuator 64, 65 lead terminal 66 potentiogalvanostat 67 electrochemical memory element 68 probe 69, 70, 71 Piezo actuator 72 Sample holder 73 Control power supply 74, 75 Lead terminal 76 Potentiio galvanostat

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−153577(JP,A) 特開 昭59−19863(JP,A) 特開 昭59−23260(JP,A) 特公 昭43−17275(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11C 11/21 G11C 13/02 G11C 27/00 G01R 22/02 JICSTファイル(JOIS) WPI(DIALOG)Continuation of front page (56) References JP-A-56-153577 (JP, A) JP-A-59-19863 (JP, A) JP-A-59-23260 (JP, A) JP-B-43-17275 (JP, A) , B1) (58) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) G11C 11/21 G11C 13/02 G11C 27/00 G01R 22/02 JICST file (JOIS) WPI (DIALOG)

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 固体電解質と、前記固体電解質を介在し
て配置される少なくとも一対の電極を少なくとも備えた
電気化学メモリ素子の読みだし装置であって、前記電気
化学メモリ素子の情報を、前記電気化学メモリ素子の機
械的変位により読みだす手段を備えたことを特徴とする
電気化学メモリ素子の読みだし装置。
And 1. A solid electrolyte, a readout device electrochemical memory device having at least a at least a pair of electrodes disposed by interposing the solid electrolyte, the information of the electrochemical memory device, the electrical An apparatus for reading an electrochemical memory element, comprising: means for reading by mechanical displacement of the chemical memory element.
【請求項2】 電気化学メモリ素子の機械的変位により
読みだす手段が、光学系読みだし手段、原子間力測定読
みだし手段、トンネル電流測定読みだし手段から選ばれ
るいずれかの手段である請求項1に記載の電気化学メモ
リ素子の読みだし装置。
2. The means for reading by the mechanical displacement of the electrochemical memory element is any one selected from an optical system reading means, an atomic force measurement reading means, and a tunnel current measurement reading means. 2. An apparatus for reading an electrochemical memory element according to claim 1.
【請求項3】 少なくとも一対の電極が、電気化学的な
酸化還元反応に伴い可逆的な体積変化を示す物質を含む
請求項1または2に記載の電気化学メモリ素子の読みだ
し装置。
3. The reading device for an electrochemical memory device according to claim 1, wherein at least one pair of electrodes includes a substance that exhibits a reversible volume change accompanying an electrochemical redox reaction.
【請求項4】 電気化学的な酸化還元反応に伴い可逆的
な体積変化を示す物質が、格子中のイオンサイトにイオ
ンを電気化学的に出し入れする物質である請求項3に記
載の電気化学メモリ素子の読みだし装置。
4. The electrochemical memory according to claim 3, wherein the substance exhibiting a reversible volume change accompanying the electrochemical oxidation-reduction reaction is a substance that electrochemically moves ions into and out of ion sites in a lattice. Element reading device.
【請求項5】 固体電解質が、ハロゲン化銀−酸素酸銀
系の銀イオン導電性固体電解質である請求項に記載の
電気化学メモリ素子の読みだし装置。
5. The reading device for an electrochemical memory device according to claim 1 , wherein the solid electrolyte is a silver halide-silver oxyacid-based silver ion conductive solid electrolyte.
【請求項6】 格子中にイオンを出し入れすることので
きる物質が、少なくとも銀とバナジウム酸化物を含む遷
移金属酸化物よりなる複合酸化物である請求項4に記載
の電気化学メモリ素子の読みだし装置。
6. The reading of the electrochemical memory element according to claim 4, wherein the substance capable of taking ions in and out of the lattice is a composite oxide composed of a transition metal oxide containing at least silver and vanadium oxide. apparatus.
【請求項7】 一対の電極が、電解質層を介して対向し
て配置されている請求項1または3に記載の電気化学メ
モリ素子の読みだし装置。
7. The reading device for an electrochemical memory device according to claim 1, wherein the pair of electrodes are arranged to face each other with the electrolyte layer interposed therebetween.
【請求項8】 電気化学メモリ素子に、固定された指
針、または固定された光学装置が設けられた請求項1
のいずれかに記載の電気化学メモリ素子の読みだし装
置。
8. A electrochemical memory device, a fixed pointer or fixed optical device according to claim 1 provided that,
The reading device for an electrochemical memory device according to any one of claims 7 to 10.
JP14929492A 1992-06-09 1992-06-09 Reading device of electrochemical memory element Expired - Fee Related JP3206964B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14929492A JP3206964B2 (en) 1992-06-09 1992-06-09 Reading device of electrochemical memory element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14929492A JP3206964B2 (en) 1992-06-09 1992-06-09 Reading device of electrochemical memory element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0696476A JPH0696476A (en) 1994-04-08
JP3206964B2 true JP3206964B2 (en) 2001-09-10

Family

ID=15472033

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14929492A Expired - Fee Related JP3206964B2 (en) 1992-06-09 1992-06-09 Reading device of electrochemical memory element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3206964B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6300079B1 (en) 1995-07-18 2001-10-09 Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Polypeptide and process for measuring living body components using the same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4992858B2 (en) * 2003-08-27 2012-08-08 日本電気株式会社 Semiconductor device
FR2915616B1 (en) * 2007-04-27 2010-08-20 Centre Nat Rech Scient DEVICE AND METHOD FOR STORING INFORMATION MASS.

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6300079B1 (en) 1995-07-18 2001-10-09 Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Polypeptide and process for measuring living body components using the same
US6828417B2 (en) 1995-07-18 2004-12-07 Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Polypeptide and process for measuring living body components using the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0696476A (en) 1994-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xiao et al. A toolbox of reference electrodes for lithium batteries
Iharada et al. Electrochemical characterization of BIMEVOX oxide-ion conductors
US4826743A (en) Solid-state lithium battery
Grenier et al. Solid fluoride electrolytes and their composite with carbon: issues and challenges for rechargeable solid state fluoride-ion batteries
Liang et al. Solid-state potentiometric SO2 sensor combining NASICON with V2O5-doped TiO2 electrode
US4965151A (en) Solid-state electrochemical cell
Besenhard et al. Kinetics of Li insertion into polycrystalline and nanocrystallineSnSb'alloys investigated by transient and steady state techniques
Tillement Solid state ionics electrochemical devices
Fu et al. A comment on the need to distinguish between cell and electrode impedances
Agrawal et al. Electrochemical cell performance studies on all-solid-state battery using nano-composite polymer electrolyte membrane
JPH04127885A (en) electrochemical actuator
Fjeldly et al. Fluoride electrodes with reversible solid‐state contacts
Akin et al. Effect of relative humidity on the reaction kinetics in rubidium silver iodide based all-solid-state battery
JP3206964B2 (en) Reading device of electrochemical memory element
Wang et al. Solid-state potentiometric CO2 sensor combining Li3PO4 with MoO3-doped Li2CO3 sensing electrode
JP2000512384A (en) Gas sensor
Guseva et al. Conductivity of Al2 (WO4) 3–WO3 and Al2 (WO4) 3–Al2O3 composites
Karamov Superionic conductors: heterostructures and elements of functional electronics based on them
Chu et al. Ionics—a key technology for our energy and environmental needs on the rise
US6455873B1 (en) Devices having a semiconductor/conducting polymer interface
Fabry et al. Ion exchange between two solid-oxide electrolytes
Fafilek et al. Voltammetric measurements on MexOy (Me= Bi, Cu, V) compounds and comparison with results for BICUVOX. 10
Tetot et al. Determination of Oxygen partial free energy for non-stoichiometric TiO by EMF measurements: Thermodynamics of TiO at 1323 K
Sagara Analytical discussion on reference electrode with perfectly sealed metallic junction: a leakless bipolar reference electrode
US6231734B1 (en) Process for no-detection in fluid media

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees