JPH0353704B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［利用分野］ 本発明は新規な情報記録材、更に詳しくは光記
録に利用できる記録用部材に関する。

［従来技術］ 合計に於いて結晶構造に伴なう周期性を失つた
乱れた構造はある種の均一性を生む。これは結晶
構造に存する粒界、格子欠陥等のない均一性であ
り、また、析出物、偏析等のない組成の均質性で
ある。この結果として非晶質構造に於いては応い
組成にわたつて組成が均一に、かつ、連続に変化
する合金を実現する事ができる。これは結晶構造
に於いて均質に混ぜ合せる事のできない元素の合
金が非晶質構造に於いては種々実現できる事を意
味する。

ところで特開昭52−31703号公報には、一般式
Fe（鉄）−Ｒ（式中Ｒは希土類元素）よりなる非晶
質合金、例えばFe−Tb（テルビウム）は非晶質
状態に於けるTbの組成の連続変化により、キユ
リー点、保磁力等の磁気的特性を可変する事が可
能であることが開示されている。

また特公昭54−15483号公報には、例えばTe
（テルル）を30at％以上とIn，Sn，Pb，Ｐ，As
およびＳよりなる群から選ばれた少なくとも一種
の元素を含有するTe−半金属系合金をレーザー
光により穴あけ記録する媒体として用いられてい
ることが開示されている。

しかしながら、まだ汎用の実用化には到つてお
らず、その高密度記録性から光記録用部材とし
て、追記できるもの更には書替え可能なものの出
現が待望されている。

［発明の課題］ 本発明はかかる現状に鑑みなされたものであ
る。すなわち前述のように、Fe系合金は結晶構
告に於いて多くの相変態をもつ事、また磁気的性
質等の特質より多くの有用な工業材料として用い
られる。一方、Teは半導体であり、熱伝導率が
一般金属と比較すると極めて小さい特質をもつと
共に、例えば光記録に於いて、汎用に光書き込み
光源として用いられる波長800nm付近の半導体レ
ーザー光に対し強い吸収をもつ等、優れた特質を
もつ。

しかしながら、上述したような工業的に有用な
材料の組み合せとしてFeとTeの組み合せによる
Fe−Te系合金はFe中にTeが固溶せずわずかに
FeTe及びFeTe₂の組成等の結晶体及び偏析及
び／または析出を出す複合的な結晶体の離散的組
成でしか得られてなかつた。

本発明者らはFeに対しTeの連続組成の固溶を
鋭意検討した結果、Fe−Te合金が非晶状態とな
り、光を利用した情報記録部材、すなわち光記録
媒体として有用である事を見い出し、本発明に到
達した。

［発明の構成及び作用］ すなわち本発明は、Fe−Teからなり、Teの含
有量が14〜90原子％である新規な非晶質合金を記
録層とした光記録用部材を特定発明とし、その製
造方法を第２発明とするものである。

本発明に於ける新規な合金とは、一般式
Fe₁₀₀−xTex（但し、ｘは原子％）で表わされる
非晶質構造を有する合金である。多結晶体のFe
に半導体レーザ光に対し強い吸収をもつTeを微
量ずつ添加していくとTeはFe格子中に侵入し、
格子を歪ませる。そして、Teの含有量により以
下のように構造が変化することが確認された。す
なわちｘが約７％まではα−Fe（Te）固溶体であ
ることが確認された。そしてｘがこれ以上になる
と非晶質構造が散在する結晶構造の過渡的領域と
なる。ｘが12％の組成では、格子の歪みが顕著で
あり、例えば格子歪みに敏感に感応し、磁性の変
化を検知するγ線共鳴吸収法（メスバウアー分光
法）により歪んだ結晶状態の存在が確認されてお
り、よつて、ｘが12％前後までは前記過渡的領域
にあると現われる。

一方、ｘ＝14％の組成ではメスバウアースペク
トルはFeに基づく強磁性の磁気的規則性の顕著
な乱れが観測されると共に、結晶状態を確認する
分析法として周知のｘ線回折法等の結果と総合す
ると非晶構造として存在する事が確認された。

結晶より非晶に至るTeの組成の遷移域は格子
歪みが漸次的に大きくなる事と、同一組成合金で
も作成時の微妙な条件により非晶生成は微妙に影
響をうけるので必ずしも非晶体の組成限界は明確
でないが、上述の点から少なくともｘが14％以上
の組成であれば、Fe−Teの非晶質合金が得られ
ることがわかる。

又、ｘが90％を越えると、同様に過渡的領域と
なることが確認された。又、該組成領域のうち60
〜70％の組成は作成条件によつては過渡的領域と
なり易い。

そして、このｘが14〜90％の非晶質合金は、光
記録媒体として以下の有用な特性を有することが
確認された。Te組成を14原子％から増して行く
と、非晶質構造が上述の通り保たれると共に、固
溶したTeにより光に対する感光性が生ずるよう
になる。この光学的特性はTe組成の増加と共に
金属的特性よりTe固有の光学特性に近づき、例
えば、波長800nm付近の半導体レーザー光に対す
る感光特性は増加する。そして、70〜85％の非晶
質合金は集光したレーザ光、例ば波長800nm付近
の半導体レーザ光の照射により光学的変化を伴な
う相変化を起こす。又、Fe−Te合金における金
属性特に導電性は、ｘ＝90％までは良好な導電性
を示し、90％を越える前述の過度域では、Teに
よる半導体性の合金となる。すなわち、上述の
Fe−Te非晶質合金は導電性を有し、情報記録材
等への適用の際の静電気対策等に有利なものとな
る。このように上述の非晶質合金を記録層とした
本発明の光記録用部材は、光による追記形更には
書換え可能形の情報記録材料として有用な特性を
有するものである。

また、ｘが14〜50％のものでは、200℃で30分
間の真空中熱処理においても非晶質構造が安定し
ていることが確認されており、本発明のFe−Te
よりなる光記録用部材は耐熱性も優れたものであ
る。

以上から本発明の光記録用部材の記録層となる
Fe−Te非晶質合金のTe含有量は、14〜90原子％
であり、さらに金属的特性等に導電性の点よりは
50原子％以下が好ましく、又耐熱性の点よりは50
原子％以下が好ましい。

更に、本発明の記録層の非晶質合金は半導体レ
ーザーに対する可逆記録感光特性の点よりは70〜
85％のTe含有量がより好ましい。すなわち、本
発明の記録層は、後述する実施例に示すようにレ
ーザ光の照射条件をかけることにより非晶と結晶
間の可逆的相変化が生じ、相転移型の可逆光記録
ができるが、この領域で特に感光面から有利とな
る。

なお、本発明に用いる非晶質合金は、非晶質特
性を損わない範囲で他元素をわずかに含有しても
よい。例えばFe原料に含まれるMo，Ti，Mn，
Ｗ，Zr，Hf及びCu等である。

本発明の記録層の非晶質合金は気相より固化す
る方法、すなわち真空蒸着法、スパツタリング法
等の物理蒸着法により作成される。真空蒸着法に
於いては多元蒸着法、又は合金試料と電子ビーム
加熱法、高周波誘導加熱法、抵抗加熱法、フラツ
シユ蒸着法等の組合せが用いられる。本発明の記
録層となるFe−Teからなる非晶質合金は、特に
好ましくはスパツタリング法により実現、作成さ
れる。スパツタリング法は、直流又はRFの２極
又はマグネトロン方式、さらには対向ターゲツト
方式、イオンビーム方式等が用いられる。Fe及
びTeよりなる合金、複合又は複数ターゲツト等
より気相状となつた２元元素の原子団は基板上に
急冷過程をへて沈着する。このスパツタリング法
による製造法に於いては、上述した組成範囲内に
於いて、Fe−Te非晶質合金を作成する事ができ
る。気相より固化する方法に於いて用いられる基
板は金属、ガラス、プラスチツク等、特に制約は
ない。スパツタリング法は、耐熱性の低いプラス
チツク基板を用い、連続形成ができる点で特に有
利である。

以下、本発明のより具他体的な説明を実施例で
示す。但し、本発明は以下の実施例で限定される
ものではない。また、実施例中の組成は原子％で
ある。

［実施例 １，２］ 真空蒸着装置内の２つの抵抗加熱式アルミナル
ツボよりなる蒸着源に、純度99.9％のFe、及び純
度99.99％のTeを入れ、真空槽を2.7×10^-3Paに排
気した。２つの独立した電源でFe及びTeの蒸発
速度を制御し、蒸発源より20cm離れた厚さ1.2mm
のポリメチルメタクリレート基板上に合金膜を形
成した。蒸着速度は約15Å／secで、得られた膜
の組成はFe₇₂Te₂₈（実施例１）及びFe₅₆Te₄₄（実
施例２）、膜厚は800Åであつた。Ｘ線回折による
と合金膜は非晶質を示した。該合金膜を、スポツ
ト径1.2μm、波長820nmの半導体レーザーの
10mW、500ns（ナノ秒）の光パルスで照射したと
ころ、被膜を残したまま反射率が約15％程度変化
した。本発明のFe−Te非晶質合金を記録層とし
た光記録用媒体の追記形光メモリとしての光書き
込み特性が確認された。

［実施例 ３，４］ 1.2mm厚のポリカーボネート基板を高周波２極
マグネトロンスパツタリング装置の基板ホルダー
に取り付け、純度99.99％の５mm角で１mm厚のTe
板を純度99.9％の直径６cmのFeターゲツト上に複
数個分布させ、4PaのAr雰囲気下100Wのパワー
でスパツタリングし、膜組成がFe₂₉Te₇₁（実施例
３）及びFe₁₅Te₈₅（実施例４）の合金膜を得た。
スパツタリング速度は２Å／secで、膜厚は1000
Åであり、Ｘ線回折測定によると回折ピークはブ
ロードで非晶質状態を示した。

該合金膜をスポツト径1.2μm、波長820nmの半
導体レーザの9mW、1μs（マイクロ秒）の光パル
スで基板側より照射を行なつたところ、波長
820nmの光に対する合金膜の反射率がFe₂₉Te₇₁の
場合には43％から31％へ12％変化し、Fe₁₅Te₈₅
の場合には41％から37％へ４％変化した。さらに
同一部を前記半導体レーザの9mW、500nsの光パ
ルスで照射したところ、反射率はそれぞれもとの
値に戻つた。

すなわち、本発明のFe−Te非晶質合金膜を記
録層とした光記録用媒体の光書き込み及び消去の
可逆特性が確認された。

［発明の効果］ 以上の通り、本発明の記録層となるFe−Teか
らなる非晶質合金は、離散した組成に於ける粒
界、析出、偏析等の不均質性をもつ結晶合金と異
なり、連続的組成に於ける均質な合金を形成す
る。そして本発明のFe−Te非晶質合金からなる
光記録用部材は前述した通り、全組成に於て追記
形光記録用部材として利用できる。適宜な組成に
於いて工業的に優位な優れた特徴を示す。そし
て、特定の領域においては光記録に於いて最も待
望されている半導体レーザー光に対し感光性が良
好で可逆記録可能な光記録用部材が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鉄とテルルからなり、テルルの含有量が14〜
   90原子パーセントである非晶質合金を記録層とし
   たことを特徴とする光記録用部材。 ２ テルル含有量が70〜85原子パーセントである
   特許請求の範囲第１項記載の光記録用部材。 ３ 前記記録層は基板上に形成された金属薄膜で
   ある特許請求の範囲第１項若しくは第２項記載の
   光記録用部材。 ４ 該基板がプラスチツク基板である特許請求の
   範囲第３項記載の光記録用部材。 ５ 鉄とテルルからなる非晶質合金を記録層とし
   た光記録用部材の製造方法において、該非晶質合
   金を物理蒸着法により形成することを特徴とする
   光記録用部材の製造方法。 ６ 物理蒸着法がスパツタリング法である特許請
   求の範囲第５項記載の光記録用部材の製造方法。 ７ プラスチツク基板上に該非晶質合金膜を形成
   する特許請求の範囲第６項記載の光記録用部材の
   製造方法。