JP3206964B2 - 電気化学メモリ素子の読みだし装置 - Google Patents
電気化学メモリ素子の読みだし装置Info
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- electrochemical memory
- memory element
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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Description
【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。
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。
【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。
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。
【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 Ｉ5 (Journal of Applied Electrochemistry,v
ol.3,p.129,(1973))、またはＡｇ6 Ｉ4 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 Ｖ2 Ｏ5-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。
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 Ｉ5 (Journal of Applied Electrochemistry,v
ol.3,p.129,(1973))、またはＡｇ6 Ｉ4 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 Ｖ2 Ｏ5-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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【０００８】
【数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。
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。
【００１０】
【数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。
の定理は、（数３）で表される。
【００１２】
【数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。
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。
【００１４】
【数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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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、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。
め、本発明の電気化学メモリ素子の読みだし装置は、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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００３０】
【数５】
【００３１】
【数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。
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。
【００３３】
【数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。
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。
【００３５】
【数８】
【００３６】
【数９】
【００３７】
【数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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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 Ｖ2Ｏ5 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。
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 Ｖ2Ｏ5 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。
【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。
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。
【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 Ｖ2 Ｏ5 で表わされる銀とバナジウムの複合酸化物
を得た。
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 Ｖ2 Ｏ5 で表わされる銀とバナジウムの複合酸化物
を得た。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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 Ｖ2 Ｏ5 ならびにＡｇ0.8 Ｖ2 Ｏ5 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。
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 Ｖ2 Ｏ5 ならびにＡｇ0.8 Ｖ2 Ｏ5 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。
【００６３】Ａｇ0.8 Ｖ2 Ｏ5 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。
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。
【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 Ｖ2 Ｏ5 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。
記で得たＡｇ0.8 Ｖ2 Ｏ5 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。
【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。
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。
【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 Ｏ5 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。
解質として、５ＡｇＩ−３Ａｇ2 Ｏ−２Ｖ2 Ｏ5 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。
【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
Ｏ5 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−
２Ｖ2Ｏ5 で表わされる銀イオン導電性の固体電解質を
得た。
合成について述べる。最初に、ＡｇＩ，Ａｇ2 Ｏ，Ｖ2
Ｏ5 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−
２Ｖ2Ｏ5 で表わされる銀イオン導電性の固体電解質を
得た。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００７４】実施例５ 固体電解質としてＲｂ4 Ｃｕ16Ｉ7 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 Ｓ8 で
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。
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 Ｓ8 で
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。
【００７５】Ｒｂ4 Ｃｕ16Ｉ7 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。
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。
【００７６】Ｃｕ2 Ｍｏ6 Ｓ8 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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
電気化学メモリ装置を構成した。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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 Ｖ2 Ｏ5 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 Ｉ4 ＷＯ4 薄膜であり、
ヨウ化銀（ＡｇＩ）とタングステン酸銀（Ａｇ2 Ｗ
Ｏ4 ）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 Ｖ2 Ｏ5 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。
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 Ｖ2 Ｏ5 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 Ｉ4 ＷＯ4 薄膜であり、
ヨウ化銀（ＡｇＩ）とタングステン酸銀（Ａｇ2 Ｗ
Ｏ4 ）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 Ｖ2 Ｏ5 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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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 Ｏ 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 Ｏ3 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 Ｏ3 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。
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 Ｏ 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 Ｏ3 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 Ｏ3 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。
【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 Ｖ2 Ｏ5 またはＡｇ0.8 Ｖ2 Ｏ5 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。
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 Ｖ2 Ｏ5 またはＡｇ0.8 Ｖ2 Ｏ5 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。
【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。
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。
【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。
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。
【０１２３】
【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。
し法の原理図である。
【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。
子の構成図である。
【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。
子の読みだしシステムのブロック図である。
【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。
の動作特性を示した図である。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
子の断面図である。
【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。
子の書き込み・読みだしの原理図である。
【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。
子の読みだし結果を示した図である。
【図１０】 電気化学メモリ装置の原理図である。
【図１１】 電気化学メモリ装置の原理図である。
【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。
装置の作動原理図である。
【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。
装置の概略図である。
【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。
子の断面図である。
【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。
素子の読みだしの原理図である。
【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。
素子の読みだし結果を示した図である。
【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。
素子の読みだしの原理図である。
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 Ｖ2 Ｏ5 薄膜 ５６ ＡＧ6 Ｉ4 ＷＯ4 薄膜 ５７ Ａｇ0.7 Ｖ2 Ｏ5 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
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)
Claims (8)
- 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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１に記載の
電気化学メモリ素子の読みだし装置。 - 【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。 - 【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。 - 【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〜
７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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14929492A JP3206964B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 電気化学メモリ素子の読みだし装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14929492A JP3206964B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 電気化学メモリ素子の読みだし装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0696476A JPH0696476A (ja) | 1994-04-08 |
| JP3206964B2 true JP3206964B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=15472033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14929492A Expired - Fee Related JP3206964B2 (ja) | 1992-06-09 | 1992-06-09 | 電気化学メモリ素子の読みだし装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3206964B2 (ja) |
Cited By (1)
| 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)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4992858B2 (ja) * | 2003-08-27 | 2012-08-08 | 日本電気株式会社 | 半導体装置 |
| FR2915616B1 (fr) * | 2007-04-27 | 2010-08-20 | Centre Nat Rech Scient | Dispositif et procede de stockage de masse d'information. |
-
1992
- 1992-06-09 JP JP14929492A patent/JP3206964B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| 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 (ja) | 1994-04-08 |
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|---|---|---|---|
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