DE1277929B - Motorischer Speicher fuer elektrische Impulse - Google Patents

Description

• Motorischer Speicher für elektrische Impulse Die Erfindung bezieht sich auf einen motorischen Speicher für elektrische Impulse mit oder ohne Einrichtung zur Adressierung der Speicherplätze. Aus dem Stand der Technik sind motorische Speicher in mehreren Ausführungen bekannt, z. B. Lochkarten und Lochstreifen, Magnetband, ferroelektrische Speicher u. dgl. Mit der Erfindung wird ein Speicher bzw. ein Aufzeichnungsträger angegeben, der mit keinem der bekannten motorischen Speicher direkt vergleichbar ist.
• Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine niederohmige Trägerschicht, auf der eine zweite hochohmige Informationsschicht aufgebracht ist, die durch Strom- oder Spannungsimpulse vom hochohmigen in den niederohmigen Zustand umschaltbar ist, und umgekehrt, und durch mindestens eine Impulsquelle, deren einer Pol mit der Trägerschicht und deren anderer Pol über eine auf der Informationsschicht gleitende Spitzenelektrode mit dieser verbunden ist.
• Eine Ausführungsform der Erfindung besteht aus einer elektrisch leitenden Unterlage, die mit einer Informationsschicht aus Molybdändisulfid überzogen ist. Bei einer Abwandlung dieser Ausführungsform ist diese Informationsschicht von einer zweiten Schicht bedeckt, die eine Anzahl von voneinander getrennten elektrischen Kontakten enthält, von denen jeder in dauerndem Kontakt mit der Informationsschicht steht.
• Eine andere Ausführungsform der Erfindung besteht aus einer Unterlage aus einem Streifen aus Aluminium mit einer anodischen Oxydschicht als Informationsschicht. In diesem Fall wird das Signal in der Weise gespeichert, daß der isolierende Oxydfilm zerstört wird und das Löschen durch erneute anodische Behandlung geschieht.
• Die Erfindung wird nun an Hand der Figuren näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch einen Speicher, bei dem eine Nadelelektrode die Informationsschicht berührt, F i g. 2 einen Schnitt durch einen Speicher, bei dem die Informationsschicht mit Kontakten versehen ist.
• Bei den unten beschriebenen Ausführungsformen kann der Speicher die Form einer Scheibe, eines Bandes oder eines Zylinders haben, was sich nach dem Verwendungszweck und dem verwendeten Material richtet. Zur Vereinfachung sind in den Figuren scheibenförmige Speicher dargestellt.
• Der Speicher besteht nach F i g. 1 aus einer elektrisch leitenden Unterlage 10 in Form einer Scheibe, die auf einer Seite mit einer Schicht 11 aus Molybdändisulfid bedeckt ist. Die Scheibe wird auf einen nicht dargestellten Drehtisch gelegt und wie eine Schallplatte gedreht. Ein elektrisch leitender Stift 12 berührt die Oberfläche der Molybdändisulfidschicht 11 wie die Abtastnadel bei einer Schallplatte. Die zu speichernden Signale liegen entweder in binärer Form vor oder werden in eine solche Fom umgewandelt und an einen Impulskreis 13 angelegt. Der Ausgang des Impulskreises ist über den Stift 12 mit der Molybdändisulfidschicht und mit der Unterlage 10 verbunden. Die Unterlage 10 kann mit dem einen Anschluß des Impulskreises 13 über die Drehachse verbunden sein.
• Geht man davon aus, daß die ganze Schicht 11 zunächst hochohmig ist, dann verursacht ein Impuls von genügend hoher Spannung eine Umwandlung des Materials in den niederohmigen Zustand, und zwar an der Stelle, an der der kürzeste Stromweg zwischen dem Stift 12 und der leitenden Unterlage 10 ist, d. h. direkt unter dem Stift 12. Die infolge der Umwandlung niederohmigen Stellen sind durch die Schraffierungen 14 in der Schicht 11 dargestellt. Jede niederohmige Stelle rührt von einem einzelnen Impuls her. Da eine relative Bewegung zwischen der Scheibe und dem Stift vorhanden ist, werden die einzelnen Impulse nacheinander in einer kreisförmigen Spur der Schicht 11 gespeichert. In Analogie zur Schallplatte kann der Stift 12 vom äußeren Rand der Scheibe bis zur Mitte in Form einer Spirale geführt werden, wodurch sich eine relativ lange Speicherspur ergibt. Um die gespeicherte Information zu lesen, ist es nur erforderlich, an den Stift einen geringen Lesestrom anzulegen, der ausreicht, anzuzeigen, welche Teile der Speicherspur hochohmig und welche niederohmig sind. Da bei einem Stift mit sehr scharfer Spitze Genauigkeitsschwierigkeiten auftreten können, wird man zweckmäßig den gleichen Stift 12 so-,-johl zum Schreiben als auch zum Lesen verwenden.
• Da an den beeinflußten Stellen ein scharfer übergang von hochohmigen zu niederohmigen Schichtteilen auftritt, und umgekehrt, eignet sich die Anordnung hauptsächlich, jedoch nicht ausschließlich zur Speicherung binärer Signale.
• Zum Löschen der gespeicherten Information verwendet man Stromimpulse, die über Stift und Platte zugeführt werden. Zum Schreiben einer neuen Information an Stelle einer bereits gespeicherten bzw. zum Löschen benötigt man einen geeigneten Spannungs-bzw. Stromimpuls im richtigen Zeitpunkt. Man wird hierzu den Impulskreis 13 so ausbilden, daß er synchron zu den binären Impulsen Löschimpulse liefert und diese Löschimpulse sperrt und durch einen Spannungsimpuls ersetzt, wenn ein Bit gespeichert werden soll.
• Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist die leitende Unterlage 20 mit einer Molybdändisulfidschicht 21 überzogen, auf der eine weitere leitende Schicht angeordnet ist. Diese Schicht wird dann geätzt, so daß eine Anzahl Kontaktstellen 25 verbleibt. Die Zwischenräume werden mit einem Isoliermaterial 26 ausgefüllt. Der Stift 22 bleibt in Kontakt mit der glatten Oberfläche der zusammengesetzten Schicht 25/26, und wenn er in Kontakt mit einem leitenden Teil 25 steht, kann ein Schreib- oder ein Löschimpuls über den Kontakt 25 an die Schicht 21 gegeben werden. Nachdem der Impuls angelegt wurde, ist der Stift nicht weiter in Kontakt mit diesem Kontaktteil 25, während dieser selbst dauernd in Kontakt mit der Schicht 21 steht. Hierbei ergibt sich der Vorteil, daß man - obwohl der niederohmige Bereich 24 nur sehr klein ist und es deshalb schwierig wäre, ihn allein wieder aufzufinden - den Kontakt 25 größer machen kann, wodurch auch der niederohmige Bereich 24 leichter wieder auffindbar ist. Natürlich bedeutet eine solche Anordnung eine Verminderung der maximal möglichen Packungsdichte.
• Die elektrischen Verbindungen und der Schaltkreis 23 sind in F i g. 2 gleich wie in F i g. 1.
• Bisher wurde nur Molybdändisulfid als Werkstoff erwähnt. Es können jedoch auch andere Stoffe verwendet werden, z. B. Vanadium-Phosphor-Oxyde oder Natrium-Bor-Titan-Oxyde oder solche, die einen negativen Widerstand haben oder einen Impedanzdurchschlagseffekt zeigen. Die verwendeten Stoffe können dabei kristallin oder amorph sein.
• Als Speichermedium kann auch eine Metallschicht verwendet werden, die als leitende Unterlage entsprechend dem Teil 10 dient und die eine Oxydschicht hat. die der dünnen Schicht 11 in F i g. 1 entspricht. Wenn diese Schicht relativ zu einem Stift bewegt wird, der mit dem Speichermedium in elektrischem Kontakt steht, bleibt die Isolation unverändert, wenn die Spannung zwischen dem Stift und der Metallunterlage kleiner als die Durchbruchsspannung der Oxyd-Schicht ist. Ein Impuls von genügend hoher Spannung durchbricht die Oxydschicht, so daß der Impuls dauernd gespeichert ist. Wie bei der Anordnung nach F i g. 1 kann mit einer geeigneten Leseelektrode die gespeicherte Information abgefragt werden, wobei die Widerstandsänderungen des bewegten Mediums festgestellt werden.
• Ein geeigneter Speicher besteht aus einer Aluminiumunterlage mit einer durch anodische Behandlung erzeugten Oxydschicht. In diesem Fall wird die gespeicherte Information dadurch gelöscht, daß die Aluminiumoberfläche erneut oxydiert wird.
• Für nichtflexible Speichermedien kann an Stelle einer Scheibe auch eine Trommel als Unterlage verwendet werden.
• Wenn das Speichermedium flexibel ist, kann dieses selbst bandförmig ausgebildet werden.
• Die Geschwindigkeit des Speichervorganges hängt von den entsprechenden Verfahren ab. Das zuerst beschriebene Verfahren ist etwa so schnell wie die bekannten Speicherverfahren, während das Verfahren unter Verwendung eines Aluminiumspeichers mit durch anodische Behandlung erzeugter Oxydschicht langsamer ist, da eine chemische Reaktion stattfindet.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Motorischer Speicher für elektrische Impulse mit oder ohne Einrichtung zur Adressierung derSpeicherplätze,gekennzeichnet durch eine niederohmige Trägerschicht, auf der eine zweite hochohmige Informationsschicht aufgebracht ist, die durch Strom- oder Spannungsimpulse vom hochohmigen in den niederohmigen Zustand umschaltbar ist, und umgekehrt, und durch mindestens eine Impulsquelle, deren einer Pol mit der Trägerschicht und deren anderer Pol über eine auf der Informationsschicht gleitende Spitzenelektrode mit dieser verbunden ist.
2. 2. Speicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Informationsschicht viele einzelne, miteinander nicht verbundene niederohmige Kontaktstellen aufgebracht sind und der keine Kontaktstellen aufweisende Teil der Informationsschicht mit einer Isolierschicht abgedeckt ist.
3. 3. Speicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht als starre Trommel oder Scheibe ausgebildet ist, auf der eine unelastische Informationsschicht aufgebracht ist.
4. 4. Speicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerschicht als elastisches Band ausgebildet ist, auf dem eine ebenfalls elastische Informationsschicht aufgebracht ist.
5. 5. Speicher nach Anspruch 3 oder 4, dadadurch gekennzeichnet, daß als Informationsschicht Molybdändisulfid, Vanadium-Phosphor-Sauerstoff-Verbindungen, Natrium-Bor-Titanstoli-Verbindungen od. dgl. verwendet werden.
6. 6. Speicher nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägerschicht Aluminium und als Informationsschicht eine auf dem Aluminium aufgebrachte anodische Oxydschicht dient.