JPS61133349A - 分光反射率可変合金及び記録材料 - Google Patents
分光反射率可変合金及び記録材料Info
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- JPS61133349A JPS61133349A JP59255306A JP25530684A JPS61133349A JP S61133349 A JPS61133349 A JP S61133349A JP 59255306 A JP59255306 A JP 59255306A JP 25530684 A JP25530684 A JP 25530684A JP S61133349 A JPS61133349 A JP S61133349A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は新規な分光反射率可変合金及び記録材料に係り
、特に光・熱エネルギーが与えられることにより合金の
結晶構造の変化にともなう分光反射率変化を利用した情
報記録、表示、センサ等の媒体に使用可能な合金に関す
る。
、特に光・熱エネルギーが与えられることにより合金の
結晶構造の変化にともなう分光反射率変化を利用した情
報記録、表示、センサ等の媒体に使用可能な合金に関す
る。
近年、情報記録の高密度化、デジタル化が進むにつれて
種々の情報記録再生方式の開発が進められでいる。特に
レーザの光エネルギーを情報の記録、消去、再生に利用
した光ディスクは工業レアメタル&80.1983(光
ディスクと材料)に記載されているように磁気ディスク
に比べ、高い記録密度が可能であり、今後の情報記録の
有力な方式である。このうち、レーザによる再生装置は
コン 4バクト・ディスク(CD)として実用
化されている。一方、記録可能な方式には追記型と書き
換え可能型の大きく2つに分けられる。前者は1回の書
き込みのみが可能であり、消去はできない、後者はくり
返しの記録、消去が可能な方式である。
種々の情報記録再生方式の開発が進められでいる。特に
レーザの光エネルギーを情報の記録、消去、再生に利用
した光ディスクは工業レアメタル&80.1983(光
ディスクと材料)に記載されているように磁気ディスク
に比べ、高い記録密度が可能であり、今後の情報記録の
有力な方式である。このうち、レーザによる再生装置は
コン 4バクト・ディスク(CD)として実用
化されている。一方、記録可能な方式には追記型と書き
換え可能型の大きく2つに分けられる。前者は1回の書
き込みのみが可能であり、消去はできない、後者はくり
返しの記録、消去が可能な方式である。
追記型の記録方法はレーザ光により記録部分の媒体を破
壊あるいは成形して凹凸をつけ、再生にはこの凹凸部分
でのレーザ光の干渉による光反射量の変化を利用する。
壊あるいは成形して凹凸をつけ、再生にはこの凹凸部分
でのレーザ光の干渉による光反射量の変化を利用する。
この記録媒体にはTeやその合金を利用して、その溶解
、昇華による凹凸の成形が一般的に知られている。この
種の媒体では毒性など若干の問題を含んでいる。書き換
え可能型の記録媒体としては光磁気材料が主流である。
、昇華による凹凸の成形が一般的に知られている。この
種の媒体では毒性など若干の問題を含んでいる。書き換
え可能型の記録媒体としては光磁気材料が主流である。
この方法は光エネルギーを利用してキュリ一点あるいは
補償点温度付近で媒体の局部的な磁気異方性を反転させ
記録し、その部分での偏光入射光の磁気ファラデー効果
及び磁気カー効果による偏光面の回転量にて再生する。
補償点温度付近で媒体の局部的な磁気異方性を反転させ
記録し、その部分での偏光入射光の磁気ファラデー効果
及び磁気カー効果による偏光面の回転量にて再生する。
この方法は書き換え可能型の最も有望なものとして数年
後の実用化を目指し精力的な研究開発が進められている
。しかし、現在のところ偏光面の回転量の大きな材料が
なく多層膜化などの種々の工夫をしてもS/N、C/N
などの出力レベルが小さいという大きな問題がある。そ
の他の書き換え可能型方式として記録媒体の非晶質と結
晶質の可逆的相変化による反射率変化を利用したものが
ある0例えばNationalTachnical R
eport Vo129 Ha 5 (1983)に記
載TeOxに少量のGeおよびSnを添加した合金があ
る。
後の実用化を目指し精力的な研究開発が進められている
。しかし、現在のところ偏光面の回転量の大きな材料が
なく多層膜化などの種々の工夫をしてもS/N、C/N
などの出力レベルが小さいという大きな問題がある。そ
の他の書き換え可能型方式として記録媒体の非晶質と結
晶質の可逆的相変化による反射率変化を利用したものが
ある0例えばNationalTachnical R
eport Vo129 Ha 5 (1983)に記
載TeOxに少量のGeおよびSnを添加した合金があ
る。
しかし、この方式は非晶質相の結晶化部を低く。
常温における相の不安定さがディスクの信頼性に結びつ
く大きな問題点である。
く大きな問題点である。
一方、色調変化を利用した合金として、特開昭57−1
40845がある。この合金は(12〜15)wt%A
悲−(1〜5 ) w t%Ni−残Cuよりなる合
金でマルテンサイト変態温度を境にして、赤から黄金色
に可逆的に変化することを利用したものである。マルテ
ンサイト変態は温度の低下にともなって必然的に生ずる
変態のため、マルテンサイト変態温度以上に保持した状
態で得られる色調はマルテンサイト変調温度以下にもっ
てくることはできない。また逆にマルテンサイト変態温
度以下で得られる色調のものをマルテンサイト変態温度
以下にすると、変態をおこして別の色調に変化してしま
う、したがって、マルテンサイト変態の上下でおこる2
つの色調は同一温度で同時に得ることはできない、した
がってこの原理では記録材料として適用することはでき
ない。
40845がある。この合金は(12〜15)wt%A
悲−(1〜5 ) w t%Ni−残Cuよりなる合
金でマルテンサイト変態温度を境にして、赤から黄金色
に可逆的に変化することを利用したものである。マルテ
ンサイト変態は温度の低下にともなって必然的に生ずる
変態のため、マルテンサイト変態温度以上に保持した状
態で得られる色調はマルテンサイト変調温度以下にもっ
てくることはできない。また逆にマルテンサイト変態温
度以下で得られる色調のものをマルテンサイト変態温度
以下にすると、変態をおこして別の色調に変化してしま
う、したがって、マルテンサイト変態の上下でおこる2
つの色調は同一温度で同時に得ることはできない、した
がってこの原理では記録材料として適用することはでき
ない。
本発明の目的は、同一温度で部分的に異なった分光反射
率を保持することのできる分光反射率可変合金及び記録
材料を提供するにある。
率を保持することのできる分光反射率可変合金及び記録
材料を提供するにある。
(発明の要旨)
本発明は、銀(Ag)を主成分とし、重量で亜鉛(Zo
)30〜46%及びIa、IIa、■a。
)30〜46%及びIa、IIa、■a。
Va、■a、■a、■、tb−vb、希土類元素の1種
又は2種以上を合計で15%以下を含む合金からなるこ
とを特徴とする分光反射率可変合金にある。
又は2種以上を合計で15%以下を含む合金からなるこ
とを特徴とする分光反射率可変合金にある。
即ち、本発明は、固体状態で室温より高い第1の温度(
高温)及び第1の温度より低い温度(低温)状態で異な
った結晶構造を有する合金においで、該合金は前記高温
からの急冷によって前記低温における非急冷による結晶
構造と異なる結晶構造を有することを特徴とする分光反
射率可変合金にある。
高温)及び第1の温度より低い温度(低温)状態で異な
った結晶構造を有する合金においで、該合金は前記高温
からの急冷によって前記低温における非急冷による結晶
構造と異なる結晶構造を有することを特徴とする分光反
射率可変合金にある。
本発明合金は固相状態での加熱冷却処理により。
同一温度で少なくとも2種の分光反射率を有し、可逆的
に分光反射率を変えることのできるものである。すなわ
ち1本発明に係る合金は固相状態で少なくとも2つの温
度領域で結晶構造の異なった相を有し、それらの内、高
温相を急冷した状態と非急冷の標準状態の低温和状態と
で分光反射率が異なり、高温相温度領域での加熱急冷と
低温相温度領域での加熱冷却により分光反射率が可逆的
に変化するものである。
に分光反射率を変えることのできるものである。すなわ
ち1本発明に係る合金は固相状態で少なくとも2つの温
度領域で結晶構造の異なった相を有し、それらの内、高
温相を急冷した状態と非急冷の標準状態の低温和状態と
で分光反射率が異なり、高温相温度領域での加熱急冷と
低温相温度領域での加熱冷却により分光反射率が可逆的
に変化するものである。
本発明合金の可逆的反射率の変化についてその原理を第
1図を用いて説明する。第1図はAg−Zn二元系合金
の平衡状態図を示すものであり、 。
1図を用いて説明する。第1図はAg−Zn二元系合金
の平衡状態図を示すものであり、 。
情報としての信号9文字9図形等を記録及び消去する原
理を第2図によって説明する0図中の〔1〕組成の合金
を例にとる。この合金は平衡状態でζ相である。この相
の色は銀白色であり1分光反射率においてもそれに対応
した曲線が得られる。この合金を高温相であるβ相安定
温度領域(T4)まで加熱後急冷するとβ相が適冷し、
しかも規則化した結晶構造を持つβ′相となる。この適
冷状態の合金の色調はピンク色となり、分光反射率もζ
相状態とは大きく異なる。この合金をζ相安定温度領域
(Te以下)で加熱する(T3)はβ′はζ相に変態し
、それに伴い合金の色調もピンク色から銀白色へ可逆的
に変化し分光反射率も元に戻る。以後、この過程を繰返
すことができる0以上の色調変化を情報の記録、再生、
消去に適用した材料が本発明の要点である。すなわち、
異種結晶相間の相転移による反射率や色調の変化を利用
した記録媒体として利用できる。
理を第2図によって説明する0図中の〔1〕組成の合金
を例にとる。この合金は平衡状態でζ相である。この相
の色は銀白色であり1分光反射率においてもそれに対応
した曲線が得られる。この合金を高温相であるβ相安定
温度領域(T4)まで加熱後急冷するとβ相が適冷し、
しかも規則化した結晶構造を持つβ′相となる。この適
冷状態の合金の色調はピンク色となり、分光反射率もζ
相状態とは大きく異なる。この合金をζ相安定温度領域
(Te以下)で加熱する(T3)はβ′はζ相に変態し
、それに伴い合金の色調もピンク色から銀白色へ可逆的
に変化し分光反射率も元に戻る。以後、この過程を繰返
すことができる0以上の色調変化を情報の記録、再生、
消去に適用した材料が本発明の要点である。すなわち、
異種結晶相間の相転移による反射率や色調の変化を利用
した記録媒体として利用できる。
再生はT□湿温度あり、一般に室温である。
T1でζ相の銀白色の材料に選択的にエネルギーを加え
T4まで加熱後急冷する。するとその部分はβ′相とな
りピンク色に変色する。これが記録に相当する。この部
分を他の部分と比較することによって記録部を再生する
ことができる。このピンク色に変色した部分に先と異な
った密度のエネルギーを加え、T3まで加熱冷却するこ
とによりβ′からζに相変態し銀白色にもどる0、これ
が記録の消去に相当する。上記の記録、再生、消去過程
は全く逆の色調変化によっても可能である。すなわち、
β′相のピンク色にβ′→ζ変態を利用して銀白色で記
録するにれをピンク色と区別して再生する。さらにζ相
をβ′相にすることにより消去することができる。
T4まで加熱後急冷する。するとその部分はβ′相とな
りピンク色に変色する。これが記録に相当する。この部
分を他の部分と比較することによって記録部を再生する
ことができる。このピンク色に変色した部分に先と異な
った密度のエネルギーを加え、T3まで加熱冷却するこ
とによりβ′からζに相変態し銀白色にもどる0、これ
が記録の消去に相当する。上記の記録、再生、消去過程
は全く逆の色調変化によっても可能である。すなわち、
β′相のピンク色にβ′→ζ変態を利用して銀白色で記
録するにれをピンク色と区別して再生する。さらにζ相
をβ′相にすることにより消去することができる。
上記のエネルギーとしては一般的に電磁波などが適して
いる。具体的には、各種レーザ光、電子ビームなども良
好である。再生には分光反射率において差が見られる波
長のどの値の光でもよい。
いる。具体的には、各種レーザ光、電子ビームなども良
好である。再生には分光反射率において差が見られる波
長のどの値の光でもよい。
すなわち、紫外から赤外領域までのレーザ、ランプなど
が好適である。また1色の変化として認識できるので表
示素子としても使用できる。
が好適である。また1色の変化として認識できるので表
示素子としても使用できる。
(合金組成)
本発明合金は、高温及び低温状態で異なった結晶構造を
有するもので、高温相のβ相からの急冷によってその急
冷された結晶構造が形成されるものでなければならない
、更に、この急冷されて形成された相は所定の温度での
加熱によって低温状態での結晶構造に変化するものでな
ければならない、従って、Znは30〜46重量%であ
り、I a t II a + I’V a @ V
a g ’VI a t■a、■、Ib〜vb、希土類
元素の1種又は2種以上の合計で15重量%以下である
。具体的には、Ia族はLi、IIa族はMg、(:、
B、■a族はTi、Zr。
有するもので、高温相のβ相からの急冷によってその急
冷された結晶構造が形成されるものでなければならない
、更に、この急冷されて形成された相は所定の温度での
加熱によって低温状態での結晶構造に変化するものでな
ければならない、従って、Znは30〜46重量%であ
り、I a t II a + I’V a @ V
a g ’VI a t■a、■、Ib〜vb、希土類
元素の1種又は2種以上の合計で15重量%以下である
。具体的には、Ia族はLi、IIa族はMg、(:、
B、■a族はTi、Zr。
Hf、Va族はV、Nbl Ta、Via族はCr。
Mo、W、■a族はM n 、■族はCo、Rh、Ir
、Fe、Ru、OB、N、i、Pd、Pt、I b族は
Cu、Aq、IIb族はCd、mb族はB。
、Fe、Ru、OB、N、i、Pd、Pt、I b族は
Cu、Aq、IIb族はCd、mb族はB。
AQ、Ga、In、IVb族はc、si、Ge9Sn、
Pd、Vb族はP、Sb、Bi、希土類元素はY、La
、Ce、Sm、Gd、Tb* D)’+Luが好ましい
、特に0.1〜5重景%が好ましい、これらの元素はβ
′からζ相に変態する温度(T2)を下げる。これによ
って記録された情報を消去する際の加熱温度を低くでき
る効果がある。
Pd、Vb族はP、Sb、Bi、希土類元素はY、La
、Ce、Sm、Gd、Tb* D)’+Luが好ましい
、特に0.1〜5重景%が好ましい、これらの元素はβ
′からζ相に変態する温度(T2)を下げる。これによ
って記録された情報を消去する際の加熱温度を低くでき
る効果がある。
(ノンバルクその製造法)
本発明合金は反射率の可変性を得るために材料の加熱急
冷によって過冷相を形成できるものが必要である。高速
で情報の製作及び記憶させるには材料の急熱急冷効果の
高い熱容量の小さいノンバルクが望ましい、即ち、所望
の微小面積に対して投入されたエネルギーによって実質
的に所望の面積部分だけが深さ全体にわたって基準とな
る結晶構造と異なる結晶構造に変り得る容積を持つノン
バルクであることが望ましい、従って、所望の微小面積
によって高密度の情報を製作するには、熱容量の小さい
ノンバルクである箔、膜、細線あるいは粉末等が望まし
い、記録密度として、20メガピット/d以上となるよ
うな微小面積での情報の製作には0.01〜0.2μm
の膜厚とするのがよい、一般に金属間化合物は塑性加工
が難しい。
冷によって過冷相を形成できるものが必要である。高速
で情報の製作及び記憶させるには材料の急熱急冷効果の
高い熱容量の小さいノンバルクが望ましい、即ち、所望
の微小面積に対して投入されたエネルギーによって実質
的に所望の面積部分だけが深さ全体にわたって基準とな
る結晶構造と異なる結晶構造に変り得る容積を持つノン
バルクであることが望ましい、従って、所望の微小面積
によって高密度の情報を製作するには、熱容量の小さい
ノンバルクである箔、膜、細線あるいは粉末等が望まし
い、記録密度として、20メガピット/d以上となるよ
うな微小面積での情報の製作には0.01〜0.2μm
の膜厚とするのがよい、一般に金属間化合物は塑性加工
が難しい。
従って、箔、膜、細線あるいは粉末にする手法として材
料を気相あるいは液相から直接急冷固化させて所定の形
状にすることが有効である。これらの方法にはPVD法
(蒸着、スパッタリング法等) 、CVD法、溶湯を高
速回転する高熱伝導性を有する部材からなる。特に金属
ロール円周面上に注湯して急冷凝固させる溶湯急冷法、
電気メッキ。
料を気相あるいは液相から直接急冷固化させて所定の形
状にすることが有効である。これらの方法にはPVD法
(蒸着、スパッタリング法等) 、CVD法、溶湯を高
速回転する高熱伝導性を有する部材からなる。特に金属
ロール円周面上に注湯して急冷凝固させる溶湯急冷法、
電気メッキ。
化学メッキ法等がある。膜あるいは粉末状の材料を利用
する場合、基板上に直接形成するか、塗布して基板上に
接着することが効果的である。塗布する場合、粉末を加
熱しても反応などを起こさないバインダーがよい、また
、加熱による材料の酸化等を防止するため、材料表面、
基板上に形成した膜あるいは塗布層表面をコーティング
することも有効である。
する場合、基板上に直接形成するか、塗布して基板上に
接着することが効果的である。塗布する場合、粉末を加
熱しても反応などを起こさないバインダーがよい、また
、加熱による材料の酸化等を防止するため、材料表面、
基板上に形成した膜あるいは塗布層表面をコーティング
することも有効である。
箔又は細線は溶湯急冷法によって形成するのが好ましく
、厚さ又は直径0.1+m以下が好ましい。
、厚さ又は直径0.1+m以下が好ましい。
特に0.1μ層以下の結晶粒径の箔又は細線を製造する
には0.05m以下の厚さ又は直径が好まし%N。
には0.05m以下の厚さ又は直径が好まし%N。
粉末は、溶湯を気体又は液体の冷媒とともに噴霧させて
水中に投入させて急冷するガイアトマイズ法によって形
成させることが好ましい、その粒径は0.1m以下が好
ましく、特に粒径1μm以下の超微粉が好ましい。
水中に投入させて急冷するガイアトマイズ法によって形
成させることが好ましい、その粒径は0.1m以下が好
ましく、特に粒径1μm以下の超微粉が好ましい。
膜は前述の如く蒸着、スパッタリング、CVD電気メッ
キ、化学メッキ等によって形成できる。
キ、化学メッキ等によって形成できる。
特に、0.1μl以下の膜厚を形成するにはスパッタリ
ングが好ましい、スパッタリングは目標の合金組成のコ
ントロールが容易にできる。
ングが好ましい、スパッタリングは目標の合金組成のコ
ントロールが容易にできる。
また、膜を記憶単位と同程度まで化学エツチングにより
区切るのが有効である。
区切るのが有効である。
(組織)
本発明合金は、高温及び低温において異なる結晶構造を
有し、高温からの急冷によって高温における結晶構造を
低温で保持される過冷相の組成を有するものでなければ
ならない、高温では不規則格子の結晶構造を有するが、
過冷相は一例としてCs−CD型又はDO1型の規則格
子を有する金属間化合物が好ましい、光学的性質を大き
く変化させることのできるものとして本発明合金はこの
金属間化合物を主に形成する合金が好ましく、特に合金
全体が金属間化合物を形成する組成が好ましい、この金
属間化合物は電子化合物と呼ばれ。
有し、高温からの急冷によって高温における結晶構造を
低温で保持される過冷相の組成を有するものでなければ
ならない、高温では不規則格子の結晶構造を有するが、
過冷相は一例としてCs−CD型又はDO1型の規則格
子を有する金属間化合物が好ましい、光学的性質を大き
く変化させることのできるものとして本発明合金はこの
金属間化合物を主に形成する合金が好ましく、特に合金
全体が金属間化合物を形成する組成が好ましい、この金
属間化合物は電子化合物と呼ばれ。
特に3/2電子化合物(平均外殻電子濃度e / aが
3/2)の合金組成付近のものが良好である。
3/2)の合金組成付近のものが良好である。
また1本発明合金は固相変態を有する合金組成が好まし
く、その合金は高温からの急冷と非急冷によって分光反
射率の差の大きいものが得られる。
く、その合金は高温からの急冷と非急冷によって分光反
射率の差の大きいものが得られる。
本発明合金は超微細結晶粒を有する合金が好ましく、特
に結晶粒径は0.1μ層以下が好ましい。
に結晶粒径は0.1μ層以下が好ましい。
即ち、結晶粒は可視光領域の波長の値より小さいのが好
ましいが、半導体レーザ光の波長の値より小さいもので
もよい。
ましいが、半導体レーザ光の波長の値より小さいもので
もよい。
(特性)
本発明の分光反射率可変合金及び記録材料は、可視光領
域における分光反射率を同一温度で少なくとも2種類形
成させることができる。即ち、高温からの急冷によって
形成された結晶構造(組織)を有するものの分光反射率
が非急冷によって形成された結晶構造(組織)を有する
ものの分光反射率と異なっていることが必要である。
域における分光反射率を同一温度で少なくとも2種類形
成させることができる。即ち、高温からの急冷によって
形成された結晶構造(組織)を有するものの分光反射率
が非急冷によって形成された結晶構造(組織)を有する
ものの分光反射率と異なっていることが必要である。
また、急冷と非急冷によって得られるものの分光反射率
の差は5%以上が好ましく、特に10%以上有すること
が好ましい0分光反射率の差が大きければ、目視による
色の識別が容易であり、後で記載する各種用途において
顕著な効果がある。
の差は5%以上が好ましく、特に10%以上有すること
が好ましい0分光反射率の差が大きければ、目視による
色の識別が容易であり、後で記載する各種用途において
顕著な効果がある。
分光反射させる光源として、電磁波であれば可視光以外
でも使用可能であり、赤外線、紫外線なども使用可能で
ある。
でも使用可能であり、赤外線、紫外線なども使用可能で
ある。
本発明合金のその他の特性として、電気抵抗率、光の屈
折率、光の偏光率、光の透過率なども分光反射率と同様
に可逆的に変えることができ、各種情報の記録2表示、
センサー等の再生、検出手段として利用することができ
る。
折率、光の偏光率、光の透過率なども分光反射率と同様
に可逆的に変えることができ、各種情報の記録2表示、
センサー等の再生、検出手段として利用することができ
る。
分光反射率は合金の表面あらさ状態に関係するので、前
述のように少なくとも可視光領域において10%以上有
するように少なくとも目的とする部分において鏡面にな
っているのが好ましい。
述のように少なくとも可視光領域において10%以上有
するように少なくとも目的とする部分において鏡面にな
っているのが好ましい。
(用途)
本発明合金は、加熱急冷によって部分的又は全体に結晶
構造の変化による電磁波の分光反射率、電気抵抗率、屈
折率、偏光率、透過率等の物理的又は電気的特性を変化
させ、これらの特性の変化を利用して記録1表示、セン
サー等の素子に使用することができる。
構造の変化による電磁波の分光反射率、電気抵抗率、屈
折率、偏光率、透過率等の物理的又は電気的特性を変化
させ、これらの特性の変化を利用して記録1表示、セン
サー等の素子に使用することができる。
情報等の記録の手段として、電圧及び電流の形での電気
エネルギー、電磁波(可視光、輻射熱。
エネルギー、電磁波(可視光、輻射熱。
赤外線、紫グ線、写真用閃光ランプの光、電子ビーム、
陽子線、アルゴンレーザ、半導体レーザ等のレーザ光線
、熱等)を用いることができ、特にその照射による分光
反射率の変化を利用して光ディスクの記録媒体に利用す
るのが好ましい、光ディスクには、ディジタルオーディ
オディスク(CAD又はコンパクトディス゛り)、ビデ
オディスク、メモリーディスク、ディスプレイなどがあ
り、これらに使用可能である1本発明合金を光ディスク
の記録媒体に使用することにより再生専用型、追加記録
型、書換型ディスク装置にそれぞれ使用でき、特に書換
型ディスク装置においてきわめて有効である。
陽子線、アルゴンレーザ、半導体レーザ等のレーザ光線
、熱等)を用いることができ、特にその照射による分光
反射率の変化を利用して光ディスクの記録媒体に利用す
るのが好ましい、光ディスクには、ディジタルオーディ
オディスク(CAD又はコンパクトディス゛り)、ビデ
オディスク、メモリーディスク、ディスプレイなどがあ
り、これらに使用可能である1本発明合金を光ディスク
の記録媒体に使用することにより再生専用型、追加記録
型、書換型ディスク装置にそれぞれ使用でき、特に書換
型ディスク装置においてきわめて有効である。
本発明合金を光ディスクの記録媒体に使用した場合の記
録及び再生の原理の例は次の通りである。
録及び再生の原理の例は次の通りである。
先ず、記録媒体を局部的に加熱し該加熱後の急冷によっ
て高温度領域での結晶構造を低温度領域で保持させて所
定の情報を記録し、又は高温相をペースとして、局部的
に加熱して高温相中に局部的に低温相によって記録し、
記録部分に光を照射して加熱部分と非加熱部分の光学的
特性の差を検出して情報を再生することができる。更に
情報として記録された部分を記録時の加熱温度より低い
温度又は高い温度で加熱し記録された情報を消去するこ
とができる。光はレーザ光線が好ましく、特に短波長レ
ーザが好ましい0本発明の加熱部分と非加熱部分との反
射率が500nm又は800nm付近の波長において最
も大きいので、このような波長を有するレーザ光を再生
に用いるのが好ましい、記録、再生には同じレーザ源が
用いられ。
て高温度領域での結晶構造を低温度領域で保持させて所
定の情報を記録し、又は高温相をペースとして、局部的
に加熱して高温相中に局部的に低温相によって記録し、
記録部分に光を照射して加熱部分と非加熱部分の光学的
特性の差を検出して情報を再生することができる。更に
情報として記録された部分を記録時の加熱温度より低い
温度又は高い温度で加熱し記録された情報を消去するこ
とができる。光はレーザ光線が好ましく、特に短波長レ
ーザが好ましい0本発明の加熱部分と非加熱部分との反
射率が500nm又は800nm付近の波長において最
も大きいので、このような波長を有するレーザ光を再生
に用いるのが好ましい、記録、再生には同じレーザ源が
用いられ。
消去に記録のものよりエネルギー密度を小さくした他の
レーザ光を照射するのが好ましい。
レーザ光を照射するのが好ましい。
また1本発明合金を記録媒体に用いたディスクは情報が
記録されているか否かが目視で判別できる大きなメリッ
トがある。
記録されているか否かが目視で判別できる大きなメリッ
トがある。
表示として、特に可視光での分光反射率を部分的に変え
ることができるので塗料を使用せずに文字、図形、記号
等を記録することができ、それらの表示は目視によって
識別することができる。また、これらの情報は消去する
ことができ、記録と消去のくり返し使用のほか、永久保
存も可能である。その応用例として時計の文字盤、アク
セサリ−などがある。
ることができるので塗料を使用せずに文字、図形、記号
等を記録することができ、それらの表示は目視によって
識別することができる。また、これらの情報は消去する
ことができ、記録と消去のくり返し使用のほか、永久保
存も可能である。その応用例として時計の文字盤、アク
セサリ−などがある。
センサーとして、特に可視光での分光反射率の変化を利
用する温度センサーがある。予め高温相に変る温度が分
っている本発明の合金を使用したセンサーを測定しよう
とする温度領域に保持し、その適冷によって適冷相を保
持させることによっておおよその温度検出ができる。
用する温度センサーがある。予め高温相に変る温度が分
っている本発明の合金を使用したセンサーを測定しよう
とする温度領域に保持し、その適冷によって適冷相を保
持させることによっておおよその温度検出ができる。
(ls造法)
本発明は、固体状態で室温より高い第1の温度と該第1
の温度より低い第2の温度とで異なった結晶構造を有す
る前述した化学組成の合金表面の一部に、前記第1の温
度より急冷して前記第2の温度における結晶構造と異な
る結晶構造を有する領域を形成し、前記急冷されて形成
された結晶構造を有する領域と前記第2の温度での結晶
構造を有する領域とで異なった分光反射率を形成させる
ことを特徴とする分光反射率可変合金の製造法にある。
の温度より低い第2の温度とで異なった結晶構造を有す
る前述した化学組成の合金表面の一部に、前記第1の温
度より急冷して前記第2の温度における結晶構造と異な
る結晶構造を有する領域を形成し、前記急冷されて形成
された結晶構造を有する領域と前記第2の温度での結晶
構造を有する領域とで異なった分光反射率を形成させる
ことを特徴とする分光反射率可変合金の製造法にある。
更に、本発明は固体状態で室温より高い第1の温度と該
第1の温度より低い第2の温度で異なった結晶構造を有
する前述した化学組成の合金表面の全部に、前記第1の
温度から急冷して前記第2の温度における結晶構造と異
なる結晶構造を形成させ、次いで前記合金表面の一部を
前記第2の温度に加熱して前記第2の温度における結晶
構造を有する領域を形成し、前記急冷されて形成された
結晶構造を有する領域と前記第2の温度における結晶構
造を有する領域とで異なった分光反射率を形成させるこ
とを特徴とする分光反射率可変合金の製造法にある。
第1の温度より低い第2の温度で異なった結晶構造を有
する前述した化学組成の合金表面の全部に、前記第1の
温度から急冷して前記第2の温度における結晶構造と異
なる結晶構造を形成させ、次いで前記合金表面の一部を
前記第2の温度に加熱して前記第2の温度における結晶
構造を有する領域を形成し、前記急冷されて形成された
結晶構造を有する領域と前記第2の温度における結晶構
造を有する領域とで異なった分光反射率を形成させるこ
とを特徴とする分光反射率可変合金の製造法にある。
第1の温度からの冷却速度は10”℃/秒以上。
より好ましくは101℃/秒以上が好ましい。
(実施例1)
Ag−40wt%Zn合金にM g g T l e
Ve(::r、Fe、AQg Snt Yを単独で添加
した合金を、真空高周波誘導炉で溶解しインゴットとし
た。このインゴットは黄金色であった。このインゴット
を溶融し、その溶湯を高速回転する単ロールの表面又は
多ロールのロール間に注湯急冷することによりリボン状
の箔を製造した。前者は直径300■のCu製ロール(
表面はCrメッキ)、後者は直径120閣のCu−Bs
製ロールであり。
Ve(::r、Fe、AQg Snt Yを単独で添加
した合金を、真空高周波誘導炉で溶解しインゴットとし
た。このインゴットは黄金色であった。このインゴット
を溶融し、その溶湯を高速回転する単ロールの表面又は
多ロールのロール間に注湯急冷することによりリボン状
の箔を製造した。前者は直径300■のCu製ロール(
表面はCrメッキ)、後者は直径120閣のCu−Bs
製ロールであり。
ロールを周速10〜20 m / sに設定した。母合
金溶解には石英製ノズルを用い、1チヤ一ジ10g前後
を溶解、急冷して幅5m、厚さ40pm、長さ数mのリ
ボン拭清を作製した。このリボンの室温での色調はピン
ク色であった。このものの一部分を180℃で1分間加
熱した所、室温で銀白色を示した。これらの色調につい
て分光反射率を測定した。
金溶解には石英製ノズルを用い、1チヤ一ジ10g前後
を溶解、急冷して幅5m、厚さ40pm、長さ数mのリ
ボン拭清を作製した。このリボンの室温での色調はピン
ク色であった。このものの一部分を180℃で1分間加
熱した所、室温で銀白色を示した。これらの色調につい
て分光反射率を測定した。
ピンク色と銀白色とで分光反射率が大きい所で約15%
の差が見られた6、従って0両者の色別が可能である。
の差が見られた6、従って0両者の色別が可能である。
これらの色調は室温でいずれも永久保存可能である。更
に、このことはレーザによる局部的な加熱によって銀白
色基地にピンク色による信号、文字、記号等の情報を記
憶させることが可能であることを示すものである。また
、逆のピンク色基地に銀白色による信号等の情報の記録
が可能である。
に、このことはレーザによる局部的な加熱によって銀白
色基地にピンク色による信号、文字、記号等の情報を記
憶させることが可能であることを示すものである。また
、逆のピンク色基地に銀白色による信号等の情報の記録
が可能である。
(実施例2)
スパッタ蒸着法により製作した薄膜で色調の可逆的変化
を確認した。実施例1で作製したインゴットから直径L
oom、厚さ5IIllの円板を切り出しスパッタ装置
用のターゲットとした。スパッタ蒸着基板としてはガラ
ス板(厚さ0.8in)を用いた。スパッタ膜を書込み
、消去時での加熱酸化、基板からの剥離などを防止する
ためその表面にSio、の保護膜(厚さ30nm)を蒸
着によって形成させた0合金膜の蒸着にはDC−マグネ
トロン型を、SiO□膜にはRF型のスパッタ法をそれ
ぞれ使用した。スパッタ出力は140〜200W、基板
温度は室温の条件に設定した。容器内は10−’Tor
r程度まで真空排気後、Arガスを5〜30 mTor
r導入して薄膜を作製した6膜厚はSin、膜は30n
m程度とし、合金膜厚を0.05〜LOpmの種々の厚
さのものを作製した0以上のようなスパッタ蒸着条件で
作製した合金膜(膜厚300nm)の結晶粒は超微細で
あり、粒径は約30nmと超微細であり、記録、再生、
消去における結晶粒の影響は全くないと考えられる。蒸
着されたままの合金膜はピンク色であった。
を確認した。実施例1で作製したインゴットから直径L
oom、厚さ5IIllの円板を切り出しスパッタ装置
用のターゲットとした。スパッタ蒸着基板としてはガラ
ス板(厚さ0.8in)を用いた。スパッタ膜を書込み
、消去時での加熱酸化、基板からの剥離などを防止する
ためその表面にSio、の保護膜(厚さ30nm)を蒸
着によって形成させた0合金膜の蒸着にはDC−マグネ
トロン型を、SiO□膜にはRF型のスパッタ法をそれ
ぞれ使用した。スパッタ出力は140〜200W、基板
温度は室温の条件に設定した。容器内は10−’Tor
r程度まで真空排気後、Arガスを5〜30 mTor
r導入して薄膜を作製した6膜厚はSin、膜は30n
m程度とし、合金膜厚を0.05〜LOpmの種々の厚
さのものを作製した0以上のようなスパッタ蒸着条件で
作製した合金膜(膜厚300nm)の結晶粒は超微細で
あり、粒径は約30nmと超微細であり、記録、再生、
消去における結晶粒の影響は全くないと考えられる。蒸
着されたままの合金膜はピンク色であった。
スパッタリング法によって作製した合金膜について18
0℃で1分加熱し、銀白色に変えた後。
0℃で1分加熱し、銀白色に変えた後。
Arレーザによる加熱・冷却を利用して書込み。
消去を行なったm A rレーザは連続発振である。
試料を手動移動ステージの上に設置し、試料を移動させ
てレーザ光を膜表面に焦点を合せ走査させた。レーザ光
を照射させた部分はピンク色に変化し、斜線のように書
込みさせた1点線部分も同様である。書込みはスポット
径10μmの200mWのArレーザ光を走査させた跡
である0合金膜はあらかじめ基板ごとに銀白色になる熱
処理を施しである1次にレーザ光の焦点を膜表面から若
干ずらし、レーザの出力密度を低くして走査させた6そ
の結果1元のピンク色は消去され銀白色に変化、 した
0以上の結果から薄膜状態の合金においても色調変化に
よる2無、消去が可能であることが確認された。この書
込み、′/I4去は何回でも繰返しが可能であることが
確認された。
てレーザ光を膜表面に焦点を合せ走査させた。レーザ光
を照射させた部分はピンク色に変化し、斜線のように書
込みさせた1点線部分も同様である。書込みはスポット
径10μmの200mWのArレーザ光を走査させた跡
である0合金膜はあらかじめ基板ごとに銀白色になる熱
処理を施しである1次にレーザ光の焦点を膜表面から若
干ずらし、レーザの出力密度を低くして走査させた6そ
の結果1元のピンク色は消去され銀白色に変化、 した
0以上の結果から薄膜状態の合金においても色調変化に
よる2無、消去が可能であることが確認された。この書
込み、′/I4去は何回でも繰返しが可能であることが
確認された。
室温で前述の作製したままの全面がピンク色の試料にA
i−レーザの出力を50mW程度にして。
i−レーザの出力を50mW程度にして。
走査させたaAt’Arレーザ走査部において銀白色に
変化し、基地のピンク色と識別でき、記録が可能なこと
がわかった。
変化し、基地のピンク色と識別でき、記録が可能なこと
がわかった。
その後全体を180℃にl +sin加熱すると、ピン
ク色の部分は銀白色に変化し、室温では全面銀白色を呈
し、消去可能なことがわかった。
ク色の部分は銀白色に変化し、室温では全面銀白色を呈
し、消去可能なことがわかった。
(実施例3)
実施例1で製造したインゴットを粉末にしてその色調変
化を調べた。・インゴットを機械的に切削後、その切り
粉を粉砕した。インゴットは脆いため切り粉状態でかな
り細かな粉状となるが、これをさらに粉砕し一100メ
ツシュ程度とした。粉砕したままの状態では銀白色であ
るが、こ−れを350℃で1分加熱後水冷するとピンク
色に変化することが確認された。
化を調べた。・インゴットを機械的に切削後、その切り
粉を粉砕した。インゴットは脆いため切り粉状態でかな
り細かな粉状となるが、これをさらに粉砕し一100メ
ツシュ程度とした。粉砕したままの状態では銀白色であ
るが、こ−れを350℃で1分加熱後水冷するとピンク
色に変化することが確認された。
更に、インゴットから粉砕した粉末をボールミルを用い
て粒径数μmの粉末にし、有機物に混合してガラス基板
を塗布し、非酸化性雰囲気中で焼成し、約100μmの
厚さの合金膜を形成した。
て粒径数μmの粉末にし、有機物に混合してガラス基板
を塗布し、非酸化性雰囲気中で焼成し、約100μmの
厚さの合金膜を形成した。
この合金膜表面に約30nmの厚さのS i O2皮膜
を蒸着によって形成させた。ガラス基板は鏡面研摩した
ものであり、合金膜を形成後、同様に鏡面研摩したもの
である。この合金膜を形成したままのものは銀白色を呈
しているが、前述と同様にレーザ光を他の相に変態する
温度に照射することによりピンク色に変化することが確
認された。
を蒸着によって形成させた。ガラス基板は鏡面研摩した
ものであり、合金膜を形成後、同様に鏡面研摩したもの
である。この合金膜を形成したままのものは銀白色を呈
しているが、前述と同様にレーザ光を他の相に変態する
温度に照射することによりピンク色に変化することが確
認された。
本発明によれば、結晶−結晶相間転移による色もしくは
分光反射率を可逆的に変化させることができるので、情
報の記録媒体としてf!録及び消去ができる顕著な効果
が得られる。
分光反射率を可逆的に変化させることができるので、情
報の記録媒体としてf!録及び消去ができる顕著な効果
が得られる。
第1図はA g −Z n二元系平衡状態図及び第2図
は本発明合金の加熱急冷過程による記録及び消去の原理
を示す図である。
は本発明合金の加熱急冷過程による記録及び消去の原理
を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、銀を主成分とし、重量で亜鉛30〜46%及び周期
律表の I a、IIa、IVa、Va、VIa、VIIa、VIII、
I b〜Vb、希土類元素の1種又は2種以上を合計で
15%以下を含む合金からなることを特徴とする分光反
射率可変合金。 2、固体状態で室温より高い第1の温度と該第1の温度
より低い第2の温度で異なつた結晶構造を有する合金表
面の一部が、前記第1の温度からの急冷によつて前記第
2の温度における結晶構造と異なつた結晶構造を有し、
他は前記第2の温度における結晶構造を有し前記急冷さ
れた結晶構造とは異なつた分光反射率を有する特許請求
の範囲第1項に記載の分光反射率可変合金。 3、前記合金は金属間化合物を有する特許請求の範囲第
1項又は第2項に記載の分光反射率可変合金。 4、前記第1の温度は固相変態点より高い温度である特
許請求の範囲第1項〜第3項のいずれかに記載の分光反
射率可変合金。 5、前記急冷によつて形成された結晶構造を有するもの
の分光反射率と非急冷によつて形成された前記低温にお
ける結晶構造を有するものの分光反射率との差が5%以
上である特許請求の範囲第1項〜第4項のいずれかに記
載の分光反射率可変合金。 6、前記合金の分光反射率は波長400〜1000nm
で10%以上である特許請求の範囲第1項〜第5項のい
ずれかに記載の分光反射率可変合金。 7、前記合金はノンバルク材である特許請求の範囲第1
項〜第6項のいずれかに記載の分光反射率可変合金。 8、前記合金は結晶粒径が0.1μm以下である特許請
求の範囲第1項〜第7項のいずれかに記載の分光反射率
可変合金。 9、前記合金は薄膜、箔、ストリップ、粉末及び細線の
いずれかである特許請求の範囲第1項〜第8項のいずれ
かに記載の分光反射率可変合金。 10、銀を主成分とし、重量で亜鉛30〜46%及び
I a、IIa、IVa、Va、VIa、VIIa、VIII、 I b〜
Vb、希土類元素の1種又は2種以上を合計で15%以
下を含む合金からなることを特徴とする記録材料。 11、固体状態で室温より高い第1の温度と該第1の温
度より低い第2の温度とで異なつた結晶構造を有する合
金であつて、該合金表面の少なくとも一部が前記第1の
温度からの急冷によつて前記第2の温度における結晶構
造と異なつた結晶構造を形成する合金組成を有する特許
請求の範囲第10項に記載の記録材料。 12、前記合金の溶湯を回転する高熱伝導性部材からな
るロール円周面上に注湯してなる箔又は細線である特許
請求の範囲第10項又は第11項に記載の記録材料。 13、前記合金を蒸着又はスパッタリングによつて堆積
してなる薄膜である特許請求の範囲第10項又は第11
項に記載の記録材料。 14、前記合金の溶湯を液体又は気体の冷却媒体を用い
て噴霧してなる粉末である特許請求の範囲第10項又は
第11項に記載の記録材料。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59255306A JPS61133349A (ja) | 1984-12-03 | 1984-12-03 | 分光反射率可変合金及び記録材料 |
DE8585308745T DE3582657D1 (de) | 1984-12-03 | 1985-12-02 | Legierung mit veraenderlichem spektralem reflektionsvermoegen und daraus hergestellte informationsspeicher. |
US06/803,640 US4743526A (en) | 1984-12-03 | 1985-12-02 | Alloy having variable spectral reflectance and information recording material making use of the same |
EP85308745A EP0184412B1 (en) | 1984-12-03 | 1985-12-02 | Alloy having variable spectral reflectance and information recording material making use of the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59255306A JPS61133349A (ja) | 1984-12-03 | 1984-12-03 | 分光反射率可変合金及び記録材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61133349A true JPS61133349A (ja) | 1986-06-20 |
Family
ID=17276940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59255306A Pending JPS61133349A (ja) | 1984-12-03 | 1984-12-03 | 分光反射率可変合金及び記録材料 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4743526A (ja) |
EP (1) | EP0184412B1 (ja) |
JP (1) | JPS61133349A (ja) |
DE (1) | DE3582657D1 (ja) |
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- 1984-12-03 JP JP59255306A patent/JPS61133349A/ja active Pending
-
1985
- 1985-12-02 US US06/803,640 patent/US4743526A/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-12-02 DE DE8585308745T patent/DE3582657D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-02 EP EP85308745A patent/EP0184412B1/en not_active Expired
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Also Published As
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EP0184412B1 (en) | 1991-04-24 |
US4743526A (en) | 1988-05-10 |
EP0184412A2 (en) | 1986-06-11 |
EP0184412A3 (en) | 1988-07-20 |
DE3582657D1 (de) | 1991-05-29 |
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