MEMS-based probe recording technology

Journal of Nanoscience and Nanotechnology

Volumn 7, Issue 1, 2007, Pages 181-192

  Yang, Jiaping ^a  

^a DATA STORAGE INSTITUTE   (Singapore)

Author keywords

Access System; Information Storage; MEMS; Probe Recording Media; Scanning Probe Microscopy

Indexed keywords

ACTUATION MECHANISM; CURRENT RESEARCH STATUS; PROBE RECORDING; RECORDING DENSITY; RESEARCH TOPICS; SCANNING PROBE MICROSCOPE (SPM); TECHNOLOGY DEVELOPMENT (TD); TERABIT;

COMPOSITE MICROMECHANICS; CURRENT DENSITY; MAGNETIC RECORDING; MECHANISMS; MEMS; MICROELECTROMECHANICAL DEVICES; TECHNOLOGICAL FORECASTING;

TECHNOLOGY;

ALGORITHM; ATOMIC FORCE MICROSCOPY; DATA STORAGE DEVICE; ELECTRICITY; ELECTROCHEMISTRY; EQUIPMENT DESIGN; INFORMATION RETRIEVAL; MAGNETISM; METHODOLOGY; NANOTECHNOLOGY; REVIEW; SCANNING PROBE MICROSCOPY; THEORETICAL MODEL; TIME;

ALGORITHMS; COMPUTER STORAGE DEVICES; ELECTROCHEMISTRY; ELECTROSTATICS; EQUIPMENT DESIGN; INFORMATION STORAGE AND RETRIEVAL; MAGNETICS; MICROSCOPY, ATOMIC FORCE; MICROSCOPY, SCANNING PROBE; MODELS, THEORETICAL; NANOTECHNOLOGY; TIME FACTORS;

EID: 34447300229     PISSN: 15334880     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: None     Document Type: Review

References (119)

1. UC Berkeley School of Information: How much information? http://www.sims.berkeley.edu/research/projects (2003).
2. E. Grochowski and R. F. Hoyt, IEEE Trans. Magn. 32, 1850 (1996).
3. D. A. Thompson and J. S. Best, IBM J. Res. Dev. 44, 311 (2000).
4. J. J. M. Ruigrok, R. Coehoorn, S. R. Cumpson, and H. W. Kesteren, J. Appl. Phys. 87, 5398 (2000).
5. R. Wood, J. Miles, and T. Olson, IEEE Trans. Magn. 38, 1711 (2002).
6. P. Vettiger, M. Despont, U. Drechsler, U. Dung, W. Haberle, M. I. Lutwyche, H. E. Rothuizen, R. Stutz, R. Widmer, and G. K. Binnig, IBM J. Res. Dev. 44, 323 (2000).
7. H. J. Mamin, B. D. Terris, L. S. Fan, S. Hoen, R. C. Barrett, and D. Rugar, IBM J. Res. Dev. 39, 681 (1995).
8. G. Binnig, H. Rohrer, C. Gerber, and E. Weibel, Phys. Rev. Lett. 50, 120 (1983).
9. G. Binnig, C. F. Quate, and C. Gerber, Phys. Rev. Lett. 56, 930 (1986).
10. G. Binning and H. Rohrer, Rev. Mod. Phys. 71, S324 1999.
11. G. K. Binnig, H. Rohrer, and P. Vettiger, U.S. Patent 5,835,477 (1998).
12. H. J. Mamin and D. Rugar, Appl. Phys. Lett. 61, 1003 (1992).
13. F. Saurenbach and B. Terris, Appl. Phys. Lett. 56, 1703 (1990).
14. G. Gibson, T. I. Kamins, M. S. Keshner, S. L. Neberhuis, C. M. Perlov, and C. C. Yang, U.S. Patent 5,557,596 (1996).
15. E. Betzig, J. K. Trautman, R. Wolfe, E. M. Gyogy, P. L. Finn, M. H. Kryder, and C.-H. Chang, Appl. Phys. Lett. 61, 142 (1992).
16. R. C. Barrett and C. F. Quate, J. Appl. Phys. 70, 2725 (1991).
17. S. Hosaka, A. Kikukawa, H. Koyanagi, T. Shintani, M. Miyamoto, K. Nakamura, and K. Etoh, Nanotechnology 8, A58 (1997).
18. E. Eleftheriou, T. Antonakopoulos, G. K. Binnig, G. Cherubim, M. Despont, A. Dholakia, U. Dung, M. A. Lantz, H. Pozidis, H. E. Rothuizen, and P. Vettigern, IEEE Trans. Magn. 39, 938 (2003).
19. L. Zhang, J. A. Bain, and J. G. Zhu, IEEE Trans. Magn. 38, 1895 (2002).
20. O. Bichet, C. D. Wright, Y. Samson, and S. Gidon, J. Appl. Phys. 95, 2360 (2004).
21. M. S.-C. Lu, S. G. Min, S.-D. Tzeng, and S. J. Gwo, Proceedings of the 7th International Conference on Solid-State and Integrated Circuits Technology, Beijing, China (2004), Vol. 3, p. 1842.
22. H. J. Mamin, R. P. Ried, B. D. Terris, and D. Rugar, IEEE Proc. 87, 1014 1999.
23. P. Vettiger, G. Cross, M. Despont, U. Drechsler, U. Diirig, B. Gotsmann, W. Haberle, M. A. Lantz, H. E. Rothuizen, R. Stutz, and G. K. Binnig, IEEE Trans. Nanotechnol. 1, 39 (2002).
24. S. Naberhuis, J. Magn. Magn. Mater. 249, 447 (2002).
25. R. T. El-Sayed and L. R. Carley, IEEE Trans. Magn. 38, 1892 (2002).
26. J. P. Yang, J. Q. Mou, N. B. Chong, Y. Lu, H. Zhu, Q. Jiang, W. G. Kim, J. Chen, G. X. Guo, and E. H. Ong, Proceedings of the ASME/JSME Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment (MIPE), Santa Clara, CA (2006).
27. P. Vettiger, J. Brugger, M. Despont, U. Drechsler, U. Durig, W. Haberle, M. Lutwyche, H. Rothuizen, R. Stutz, R. Widmer, and G. Binnig, J. Microelectron. Eng. 46, 11 (1999).
28. B. W. Chui, Microcantilevers for Atomic Force Microscope Data Storage, Kluwer Academic Publishers (1999).
29. M. I. Lutwyche, M. Despont, U. Drechsler, U. Diirig, W. Haberle, H. Rothuizen, R. Stutz, R. Widmer, G. K. Binnig, and P. Vettiger, Appl. Phys. Lett. 11, 3299 (2000).
30. H. Guckel, Microsyst. Techno!. 5, 59 (1998).
31. H. Guckel, K. Fischer, and E. Stiers, Proc. IEEE MEMS'98 414 (1998).
32. J. S. Bintoro, A. D. Papania, Y. H. Berthelot, and P. J. Hesketh, J. Micromech. Microeng. 15, 1378 (2005).
33. H. J. Cho and C. H. Ann, J. Micromech. Microeng. 13, 383 2003.
34. K. S. J. Pister, R. S. Fearing, and R. T. Howe, Proc. IEEE MEMS'90 67 (1990).
35. T. Hirano, T. Furuhata, K. J. Gabriel, and H. Fujita, J. MEMS 1, 52 (1992).
36. W. C. Tang, M. G. Lim, and R. T. Howe, J. MEMS 1, 170 (1992).
37. P.-F. Indermuhle, V. P. Jaecklin, J. Brugger, C. Linder, N. F. de Rooij, and M. Binggeli, Sens. Actuators A 46-47, 562 (1995).
38. R. Legtenberg, A. W. Groeneveld, and M. Elwenspoek J. Micromech. Microeng. 6, 320 (1996).
39. Y. Mita, D. Collard, M. Mita, and H. Fujita, T. IEE Jpn. 119-E, 648 (1999).
40. Y. Lu, J. P. Yang, J. Chen, and S. X. Chen, IEEE Trans. Magn. 39, 2240 (2003).
41. L. Chu and Y. B. Gianchandani, J. Micromech. Microeng. 13, 279 2003.
42. J. P. Yang, X. C. Deng, and T. C. Chong, J. Micromech. Microeng. 15, 958 2005.
43. T. Morita, Sens. Actuators A 103, 291 2003.
44. R. P. Ried, H. J. Mamin, B. D. Terris, L. S. Fan, and D. Rugar, J. MEMS. 6, 294 (1997).
45. B. W. Chui, H. J. Mamin, B. D. Terris, D. Rugar, K. E. Goodson, and T. W. Kenny, Proceedings of the IEEE Transducers, Chicago (1997), p. 1085.
46. B. D. Terris, S. A. Rishton, H. J. Mamin, R. P. Ried, and D. Rugar, Appl. Phys. A 66, S809 (1998).
47. G. Binnig, M. Despont, U. Drechsler, W. Haberle, M. Lutwyche, P. Vettiger, H. J. Mamin, B. W. Chui, and T. W. Kenny, Appl. Phys. Lett. 74, 1329 (1999).
48. S. C. Minne, G. Yaralioglu, S. R. Manalis, J. D. Adams, A. Atalar, and C. F. Quate, Appl. Phys. Lett. 72, 2340 (1998).
49. M. Lutwyche, C. Andreoli, G. Binnig, J. Brugger, U. Drechsler, W. Haberle, H. Rohrer, H. Rothuizen, and P. Vettiger, Proceedings of the IEEE 11th International Workshop MEMS, Heidelberg (1998), p. 8.
50. M. Lutwyche, C. Andreoli, G. Binnig, J. Brugger, U. Drechsler, W. Haberle, H. Rohrer, H. Rothuizen, P. Vettiger, G. Yaralioglu, and C. Quate, Sens. Actuators A 73, 89 (1999).
51. M. Despont, J. Brugger, U. Drechsler, U. Durig, W. Haberle, M. Lutwyche, H. Rothuizen, R. Stutz, R. Widmer, G. Binnig, H. Rohrer, and P. Vettiger, Sens. Actuators A 80, 100 (2000).
52. U. Durig, G. Cross, M. Despont, U. Drechsler, W. Haberle, M. I. Lutwyche, H. Rothuizen, R. Stutz, R. Widmer, P. Vettiger, G. K. Binnig, W. P. King, and K. E. Goodson, Tribol. Lett. 9, 25 (2000).
53. M. Lutwyche, U. Drechsler, W. Haberle, R. Widmer, H. Rothuizen, P. Vettiger, and J. Thaysen, Magnetic Materials, Processes, and Devices: Applications to Storage and Micromechanical Systems (MEMS), edited by L. Romankiw, S. Krongelb, and C. H. Ahn, (1999), Vol. 98-20, p. 423.
54. H. Rothuizen, U. Drechsler, G. Genolet, W. Haberle, M. Lutwyche, R. Stutz, R. Widmer, and P. Vettiger, J. Microelectron. Eng. 53, 509 (2000).
55. H. Rothuizen, M. Despont, U. Drechsler, G. Genolet, W. Haberle, M. Lutwyche, R. Stutz, and P. Vettiger, Technical Digest of 15th IEEE MEMS 582 (2002).
56. H. Pozidis, W. Haberle, D. Wiesmann, U. Drechsler, M. Despont, T. R. Albrecht, and E. Eleftheriou, IEEE Trans. Magn. 40, 2531 (2004).
57. A. Pantazi, M. A. Lantz, G. Cherubini, H. Pozidis, and E. Eleftheriou, J. Nanotechnology 15, S612 (2004).
58. H. J. Shin, J. U. Jeon, S. B. Hong, J. J. Choi, H. M. Jeong, D. K. Min, Y. I. Kim, C. S. Lee, and S. H. Lee, Proc. IEEE-NANO 207 (2001).
59. J.-J. Choi, H. Park, K. Y. Kim, and J. U. Jeon, J. Semicond. Technol. Sci. 1, 84 (2001).
60. J.-J. Choi, H. Park, K. Y. Kim, and J. U. Jeon, SPIE Proc. Smart Electronics and MEMS 4334, 363 (2001).
61. K. J. Eldredge, W. C. Mitchell, S. L. Naberhuis, and C. C. Yang, U.S. Patent 6590850B2, (2003).
62. S. Hoen, P. Merchant, G. Koke, and J. Williams, Proceedings of the IEEE Transducers, Chicago (1997), p. 41.
63. N. C. MacDonald, J. Microelectron. Eng. 32, 49 (1996).
64. J. J. Yao, S. C. Arney, and N. C. MacDonald, J. MEMS 1, 14 (1992).
65. C. S. B. Lee, S. Han, and N. C. MacDonald, Proc. IEEE MEMS 28 (2000).
66. Z. L. Zhang and N. C. MacDonald, J. Micromech. Micweng. 2, 31 (1992).
67. L. R. Carley, J. A. Bain, G. K. Fedder, D. W. Greve, D. F. Guillou, M. S. C. Lu, T. Mukherjee, S. Santhanam, L. Abelmann, and S. Min, J. Appl. Phys. 87, 6680 (2000).
68. J. F. Alfaro and G. K. Fedder, Proceedings of the International Conference on Modeling and Simulation of Microsystems 1, 202 (2002).
69. L. R. Carley, G. R. Ganger, D. F. Guillou, and D. Nagle, IEEE Trans. Magn. 37 657 (2001).
70. C. K. Kim, H. M. Jeong, J. U. Jeon, and Y. K. Kim, J. MEMS 12, 470 (2003).
71. J. Q. Mou, J. P. Yang, Y. Lu, J. Chen, H. Zhu, and G. X. Guo, Digest of 15th ASME ISPS Symposium, Santa Clara, USA (2005).
72. Y. Lu, C. K. Pang, J. Chen, H. Zhu, J. P. Yang, J. Q. Mou, G. X. Guo, B. M. Chen, and T. H. Lee, Proceedings of the IEEE/ASME Advanced Intelligent Mechatronics, Monterey, CA (2005) p. 19.
73. N. Tas, J. Wissink, L. Sander, T. Lammerink, and M. Elwenspoek, Sens. Actuators A 70, 171 (1998).
74. E. Sarajlic, E. Berenschot, G. Krijnen, and M. Elwenspoek J. Microelectrical Eng. 67-68, 430 (2003).
75. E. Sarajlic, E. Berenschot, N. Tas, H. Fujita, G. Krijnen, and M. Elwenspoek, Proceedings of the IEEE Transducers, Seoul, Korea (2005).
76. E. Sarajlic, E. Berenschot, H. Fujita, G. Krijnen, and M. Elwenspoek, Proceedings of the IEEE MEMS, Miami, USA (2005), p. 391.
77. Y. Kanamori, H. Yahagi, T. Ono, M. Sasaki, and K. Hane, Jpn. J. Appl. Phys. 42, 4074 2003.
78. Y. Kanamori, H. Yahagi, and K. Hane, Sens. Actuators A 125, 451 (2006).
79. G. T. A. Kovacs, Micromachined Transducers Sourcebook, McGraw-Hill, New York (2000).
80. H. Goldstein, IEEE Spectrum 32 (March) (2005).
81. D. Y. Zhang, C. L. Chang, T. Ono, and M. Esashi, Sens. Actuators A 108, 230 2003.
82. J. Chai, J. P. Yang, C. Bi, and Y. Lu, IEEE Trans. Magn. 40, 2858 (2004).
83. N. B. Chong, J. P. Yang, J. Q. Mou, and G. X. Guo, SPIE Proc. 5852, 270 (2005).
84. B. W. Chui, T. D. Stowe, Y. S. Ju, K. E. Goodson, T. W. Kenny, H. J. Mamin, B. D. Terris, R. P. Ried, and D. Rugar, J. MEMS 7, 69 (2001).
85. P. Vettiger and G. Binning, Sci. Am. 228, 46 (2003).
86. U. Drechsler, N. Biirer, M. Despont, U. Diirig, B. Gotsmann, F. Robin, and P. Vettiger, J. Microelectron. Eng. 67-68, 397 (2003).
87. W. P. King, J. G. Santiago, T. W. Kenny, and K. E. Goodson, Modelling and Prediction of Sub-Micrometer Heat Transfer During Thermomechanical Data Storage, edited by A. P. Lee, L. Lin, F. K. Forster, Y. C. Young, K. Goodson, and R. S. Keynton, New York (1999), pp. 583-588.
88. W. P. King, T. W. Kenny, K. E. Goodson, G. L. W. Cross, M. Despont, U. Diirig, H. Rothuizen, G. Binnig, and P. Vettiger, Appl. Phys. Lett. 78, 1300 (2001).
89. W. P. King, T. W. Kenny, K. E. Goodson, G. L. W. Cross, M. Despont, U. Diirig, H. Rothuizen, G. Binnig, and P. Vettiger, J. MEMS 11, 765 (2002).
90. B. D. Terris, S. A. Rishton, H. J. Mamin, M. E. Best, J. A. Logan, and D. Rugar, J. Vac. Sci. Technol. B 15, 1584 (1997).
91. E. M. Chow, H. T. Soh, H. C. Lee, J. D. Adams, S. C. Minne, G. Yaralioglu, A. Atalar, C. F. Quate, and T. W. Kenny, Sens. Actuators A 83, 118 (2000).
92. M. Despond, U. Drechsler, R. Yu, H. B. Pogge, and P. Vettiger. Proc. IEEE Trans. 2, 1907 (2003).
93. M. Despont, U. Drechsler, R. Yu, H. B. Pogge, and P. Vettiger, J. MEMS 13, 895 (2004).
94. G.-W. Hsieh, C.-H. Tsai, W.-C. Lin, C.-C. Liang, and Y.-W. Lee, IEEE Trans. Magn. 41, 989 (2005).
95. M. A. Lantz, B. Gotsmann, U. T. Diirig, P. Vettiger, Y. Nakayama, T. Shimizu, and H. Tokumoto, Appl. Phys. Lett. 83, 1266 (2003).
96. S. Hosaka, H. Koyanagi, A. Kikukawa, M. Miyamoto, K. Nakamura, and K. Etoh, J. Vac. Sci. Technol. B 15, 788 (1997).
97. C. S. Lee, H. J. Nan, Y. S. Kim, W. H. Jin, S. M. Cho, and J. U. Bu, Appl. Phys. Lett. 83, 4839 (2003).
98. Y. S. Kim, C. S. Lee, W. H. Jin, S. S. Jang, H. J. Nam, and J. U. Bu, Sens. Mater. 17, 57 (2005).
99. M. S.-C. Lu and G. K. Fedder, J. MEMS 13, 759 (2004).
100. S. Porthun, L. Abelmann, and J. C. Lodder, J. Magn. Magn. Mater. 182, 238 (1998).
101. M. A. M. Haast, I. R. Heskamp, L. Abelmann, J. C. Lodder, and Th. J. A. Popma, J. Magn. Magn. Mater. 193, 511 (1999).
102. H. J. Shin, K. M. Lee, G. B. Lim, J. U. Jeon, and Y. E. Pak, SPIE Proc. Smart Struc. Mater. 3675, 94 (1999).
103. K. M. Lee, H. J. Shin, W. K. Moon, J. U. Jeon, and Y. E. Pak, Jpn. J. Appl. Phys. 38, 264 (1999).
104. H. S. Park, J. W. Jung, D.-K. Min, S. D. Kim, S. B. Hong, and H. J. Shin, Appl. Phys. Lett. 84, 1734 (2004).
105. S. Gidon, O. Lemonnier, B. Rolland, O. Bichet, and C. Dressier. Appl. Phys. Lett. 85, 6392 (2004).
106. C. D. Wright, M. Armand, and M. M. Aziz, IEEE Trans. Nanotech. 5, 50 (2006).
107. D. W. Lee, T. Ong, and M. Esashi, J. Micromech. Micweng. 12, 841 (2002).
108. D.W. Lee, T. Ong, T. Abe, and M. Esashi, J. MEMS 11, 215 2002.
109. T. Ono, S. Yoshida, and M. Esashi, Nanotechnology 14, 1051 (2003).
110. S. Yoshida, T. Ono, S. Oi, and M. Esashi, Nanotechnology 16, 2516 (2005).
111. S. Hosaka, A. Kikukawa, H. Koyanagi, T. Shintani, M. Miyamoto. K. Nakamura, and K. Etoh, Nanotechnology 8, A58 (1997).
112. I. D. Nikolov, Nanotechnology 15, 1076 (2004).
113. E. B. Cooper, S. R. Manalis, H. Fang, and H. Dai, K. Matsumoto, S. C. Minne, T. Hunt, and C. F. Quate, Appl. Phys. Lett. 75, 3566 (1999).
114. L. R. Carley, G. R. Ganger, and D. F. Nagle, Commun. ACM 43. 72 (2000).
115. S. W. Schlosser, J. L. Griffin, D. F. Nagle, and G. R. Ganger, Proceedings of the 9th International Conference on Architectural Support for Programming Languages and Operating Systems, Cambridge, MA (2000), pp. 1-12.
116. T. M. Madhyastha and K. P. Yang, Proceeding of the 18th IEEE Symp. Mass Storage Systems, San Diego, CA (2001), p. 207.
117. S. Hosaka, K. Etoh, A. Kikukawa, and H. Koyanagi, J. Vac. Sci. Technol. B 18, 94 (2000).
118. K. H. Chung, Y. H. Lee, D. E. Kim, J. Y. Yoo, and S. B. Hong, IEEE Trans. Magn. 41, 849 (2005).
119. J. L. Griffin, S. W. Schlosser, G. R. Ganger, and D. F. Nagle, ACM SIGMETRICS Performance Evaluation Review 28, 56 (2000).