JPH0432049A - 記録媒体 - Google Patents
記録媒体Info
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- JPH0432049A JPH0432049A JP2137868A JP13786890A JPH0432049A JP H0432049 A JPH0432049 A JP H0432049A JP 2137868 A JP2137868 A JP 2137868A JP 13786890 A JP13786890 A JP 13786890A JP H0432049 A JPH0432049 A JP H0432049A
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- Japan
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- oxygen
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、コンピューター等のファイル記録装置用の記
録媒体に係り、特に高密度化、大記憶容量化に好適であ
り、且つ広い温度範囲で使用可能である書き換え可能な
記録媒体に関する。
録媒体に係り、特に高密度化、大記憶容量化に好適であ
り、且つ広い温度範囲で使用可能である書き換え可能な
記録媒体に関する。
(従来の技術)
従来の大容量記憶装置用の記録媒体としては、磁性材料
が使われることが多い。この様な記録媒体については、
例えば、オーム社、「磁性材料セラミックス」、桜井、
全丸編、P143 (昭和61年)に記載されている。
が使われることが多い。この様な記録媒体については、
例えば、オーム社、「磁性材料セラミックス」、桜井、
全丸編、P143 (昭和61年)に記載されている。
又、酸化物を上記記録媒体として用いた例としては、酸
化物超伝導体を用いて、超伝導臨界温度より低い温度で
記録再生することが特開昭63−268087号公報に
開示されている。しかし、この記録媒体は超伝導臨界温
度以下の低温で使用することが条件になっている。
化物超伝導体を用いて、超伝導臨界温度より低い温度で
記録再生することが特開昭63−268087号公報に
開示されている。しかし、この記録媒体は超伝導臨界温
度以下の低温で使用することが条件になっている。
(発明が解決しようとしている問題点)上記従来技術に
おいて、磁性材料を使用する場合は磁性材料の磁化状態
を利用する為、高密度化においては磁区の微小化と検出
する信号強度との関係から数μm程度のピット周期が限
界と考えられ、高密度化が達成出来ないという問題があ
る。
おいて、磁性材料を使用する場合は磁性材料の磁化状態
を利用する為、高密度化においては磁区の微小化と検出
する信号強度との関係から数μm程度のピット周期が限
界と考えられ、高密度化が達成出来ないという問題があ
る。
一方、酸化物超伝導体を利用した記録媒体においては、
超伝導状態を示す温度まで媒体を冷却し、この状態で酸
素イオンと水素イオンを針状イオン照射源より照射して
超伝導状態と常伝導状態の2状態を2進法の2値信号に
対応させている為、この方式では記憶容量を大きくする
ことは出来るが実用上の問題がある。即ち、現在知られ
ている超伝導体の臨界温度は約160により低いものば
かりであり、実際に記録する場合には約160により低
い温度に冷却しなければならない為、置体窒素や液体ヘ
リウム等の冷却用媒体を使用するか、或いはクライオポ
ンプ等の特殊な冷却装置を使用しなければならないとい
う大きな問題がある。
超伝導状態を示す温度まで媒体を冷却し、この状態で酸
素イオンと水素イオンを針状イオン照射源より照射して
超伝導状態と常伝導状態の2状態を2進法の2値信号に
対応させている為、この方式では記憶容量を大きくする
ことは出来るが実用上の問題がある。即ち、現在知られ
ている超伝導体の臨界温度は約160により低いものば
かりであり、実際に記録する場合には約160により低
い温度に冷却しなければならない為、置体窒素や液体ヘ
リウム等の冷却用媒体を使用するか、或いはクライオポ
ンプ等の特殊な冷却装置を使用しなければならないとい
う大きな問題がある。
従って本発明の目的は、記録容量を磁性材料を使用した
時よりも大きくし、且つ特殊な冷却媒体や冷却装置を使
用することなく情報の書き込み及び読み出しが可能な記
録媒体を提供することである。
時よりも大きくし、且つ特殊な冷却媒体や冷却装置を使
用することなく情報の書き込み及び読み出しが可能な記
録媒体を提供することである。
(問題点を解決する為の手段)
上記目的は以下の本発明によって達成される。
即ち、本発明は、酸化物に含まれる酸素量を制御し、酸
素量の大小を利用して情報を記録する記録媒体において
、該記録媒体の表面に1μm以下のピット間隔で3μm
以下の凹凸が形成されていることを特徴とする記録媒体
である。
素量の大小を利用して情報を記録する記録媒体において
、該記録媒体の表面に1μm以下のピット間隔で3μm
以下の凹凸が形成されていることを特徴とする記録媒体
である。
(作 用)
酸化物に含まれる酸素量を制御し、酸化物中の酸素含有
量の大小の状態を利用し、この状態変化を信号に対応さ
せ情報の書き込み及び読み出しを行う。
量の大小の状態を利用し、この状態変化を信号に対応さ
せ情報の書き込み及び読み出しを行う。
例えば、YBa2Cu2O7−X (0< X <
1 )材料では、X値が約0.5より大きい場合には、
結晶構造はtetragonal構造であり、X値が0
.5より小さい場合にはorthorhombic構造
をとるが、この酸素量変化に伴い電気抵抗率が変化し、
室温付近での電気抵抗率はtetragonal構造の
方が大きくなる。又、同じtetragonal構造で
も酸素量を少なくすると電気抵抗率は更に大きくなる。
1 )材料では、X値が約0.5より大きい場合には、
結晶構造はtetragonal構造であり、X値が0
.5より小さい場合にはorthorhombic構造
をとるが、この酸素量変化に伴い電気抵抗率が変化し、
室温付近での電気抵抗率はtetragonal構造の
方が大きくなる。又、同じtetragonal構造で
も酸素量を少なくすると電気抵抗率は更に大きくなる。
又、光学特性も酸素量の変化に伴い変化し、例えば、反
射率も酸素量が少ない、つまりX値が大きい方が反射率
が小さくなる。そして吸収率も反射率と同様に酸素量に
より変化する。この様な物性変化はX値が小さいort
horhombic構造でも同様に生じ、又、酸素量の
変化は酸化物がどの様な温度においても電界や電流を加
えることや光を照射することにより制御出来、且つ酸化
物中の酸素量は電界、電流、光という入力信号の強さに
より連続的に変化させることが出来る。
射率も酸素量が少ない、つまりX値が大きい方が反射率
が小さくなる。そして吸収率も反射率と同様に酸素量に
より変化する。この様な物性変化はX値が小さいort
horhombic構造でも同様に生じ、又、酸素量の
変化は酸化物がどの様な温度においても電界や電流を加
えることや光を照射することにより制御出来、且つ酸化
物中の酸素量は電界、電流、光という入力信号の強さに
より連続的に変化させることが出来る。
本発明は、上記の様な酸化物中の酸素量の変化により生
じる電気抵抗率、光の吸収率、反射率等の電気的又は光
学的な物理量の変化を利用して各種情報を記録するもの
である。
じる電気抵抗率、光の吸収率、反射率等の電気的又は光
学的な物理量の変化を利用して各種情報を記録するもの
である。
更に、酸化物導電体の表面に1μm以下のピット間隔で
3μm以下の凹凸をつけることにより、記録位置のズレ
が少なくなり、書き込み、読み取りの精度を向上させる
ことが出来る。又、針の位置決めも容易となる。
3μm以下の凹凸をつけることにより、記録位置のズレ
が少なくなり、書き込み、読み取りの精度を向上させる
ことが出来る。又、針の位置決めも容易となる。
ピット形状は酸化物導電体の種類、酸化物導電体層の上
に形成する保護膜の種類によって最適な形状を決めるこ
とが出来る。
に形成する保護膜の種類によって最適な形状を決めるこ
とが出来る。
(実施例)
以下本発明の詳細を実施例により説明する。
実施例1
第1図に本発明の実施例を示す。
石英基板(基板:1)上に抵抗加熱法でCrを100人
、Auを1,000人の厚さに夫々積層した(電極:2
)。次にその上にRFマグネトロンスパッタリング法で
Er−Ba−Cu−0膜を1μm堆積した(酸化物導電
体層:3)。この時の成膜条件は、Er:Ba:Cu=
1 : 2 : 3 (原子数比)となる様調整したE
r−Ba−Cu−0焼結体をスパッタリングターゲット
として用い、ガス圧Ar5Pa、パワー100W、基板
温度300℃とした。これを通常のフォトリソグラフィ
ー技術により第1図に示す様に、1μmピッチ、6,0
00人の高さで凹凸に加工した。この様にして作成した
Er−Ba−Cu−0膜は、電気抵抗率を測定したとこ
ろ、3X10−”Ω・cmとなった。
、Auを1,000人の厚さに夫々積層した(電極:2
)。次にその上にRFマグネトロンスパッタリング法で
Er−Ba−Cu−0膜を1μm堆積した(酸化物導電
体層:3)。この時の成膜条件は、Er:Ba:Cu=
1 : 2 : 3 (原子数比)となる様調整したE
r−Ba−Cu−0焼結体をスパッタリングターゲット
として用い、ガス圧Ar5Pa、パワー100W、基板
温度300℃とした。これを通常のフォトリソグラフィ
ー技術により第1図に示す様に、1μmピッチ、6,0
00人の高さで凹凸に加工した。この様にして作成した
Er−Ba−Cu−0膜は、電気抵抗率を測定したとこ
ろ、3X10−”Ω・cmとなった。
更にこの記録媒体に対する情報の書き込みの例を第2図
に示す。
に示す。
4は針状電極であり、タングステンを用いた。
この針状電極4の先端と酸化物導電体層3の凸部3aと
の距離を10〜20人に設定する。次に、針状電極4と
酸化物導電体層3の間に10■の電圧パルスを印加する
と、酸化物導電体層の凸部3aの一部が加熱され、酸素
の拡散が生じ酸素量が変化し、その部分の酸化物導電体
層3の電気抵抗率が変化する(3膜図示)。第3図はこ
の電圧パルスの印加回数と電気抵抗率の変化を示したも
のである。
の距離を10〜20人に設定する。次に、針状電極4と
酸化物導電体層3の間に10■の電圧パルスを印加する
と、酸化物導電体層の凸部3aの一部が加熱され、酸素
の拡散が生じ酸素量が変化し、その部分の酸化物導電体
層3の電気抵抗率が変化する(3膜図示)。第3図はこ
の電圧パルスの印加回数と電気抵抗率の変化を示したも
のである。
更に、針状電極4をXY力方向スキャンニングすること
により酸化物導電体層上に電気抵抗率の変化した部分3
bを多数作ることが出来、この結果、大容量且つ多価値
1の書き込みを行うことが出来る。
により酸化物導電体層上に電気抵抗率の変化した部分3
bを多数作ることが出来、この結果、大容量且つ多価値
1の書き込みを行うことが出来る。
尚、情報の消去は、酸素雰囲気中で250℃の熱処理を
行い、酸化物導電体層を元の状態に戻すことにより可能
となる。
行い、酸化物導電体層を元の状態に戻すことにより可能
となる。
実施例2
第4図に本発明の第2の実施例の概略図な示す。
本実施例では基板1としてMgOを用い、その上にクラ
スターイオンビーム法でY−Ba−Cu−0膜を堆積し
、酸化物導電体層3を形成した。この時の成膜条件は、
蒸着源としてY、 BaO、Cuを独立に用い、イオン
化条件をYについてはイオン化電流50mA、加速電圧
0.5KV%BaO、Cuについてはイオン化電流10
0mA、加速電圧IKVとし、基板温度を420℃とし
た。成膜時には基板付近に4 X 10−’Torrの
酸素ガスを吹き付けながら、基板上で金属3元素の組成
比が、Y: Ba: Cu= 15:30:55(原子
数比)となる様に成膜した。
スターイオンビーム法でY−Ba−Cu−0膜を堆積し
、酸化物導電体層3を形成した。この時の成膜条件は、
蒸着源としてY、 BaO、Cuを独立に用い、イオン
化条件をYについてはイオン化電流50mA、加速電圧
0.5KV%BaO、Cuについてはイオン化電流10
0mA、加速電圧IKVとし、基板温度を420℃とし
た。成膜時には基板付近に4 X 10−’Torrの
酸素ガスを吹き付けながら、基板上で金属3元素の組成
比が、Y: Ba: Cu= 15:30:55(原子
数比)となる様に成膜した。
膜厚は6,000人とした。
更にこの上に上部層5として酸素透過性物質である銀を
通常の抵抗加熱法で1,000人成膜した。これを通常
の微細加工プロセスにより、第4図に示す様0.5μm
ピッチで0.5μmの高さに凹凸形状に加工した。
通常の抵抗加熱法で1,000人成膜した。これを通常
の微細加工プロセスにより、第4図に示す様0.5μm
ピッチで0.5μmの高さに凹凸形状に加工した。
この場合の電気抵抗率を測定したところ1X10−”Ω
・cIllであった。
・cIllであった。
この様にして作成した記録媒体への書き込みは、記録媒
体の上部層5と針状電極4間の距離を50人、印加電圧
を50Vとした以外は実施例1と同様にして行うことが
出来た。この場合のパルス印加回数と電気抵抗率の関係
を第5図に示す。
体の上部層5と針状電極4間の距離を50人、印加電圧
を50Vとした以外は実施例1と同様にして行うことが
出来た。この場合のパルス印加回数と電気抵抗率の関係
を第5図に示す。
尚、情報の消去も実施例1と同様の方法で行うことが出
来た。本実施例では上部層を設けたことにより、酸化物
導電体層3を物理的に保護することが出来た。
来た。本実施例では上部層を設けたことにより、酸化物
導電体層3を物理的に保護することが出来た。
実施例3〜6
第6図は実施例3〜6の概略図である。
基板、電極、酸化物導電体、上部層に第1表に示す材料
を用いて、実施例1及び2と同様にして記録媒体を作成
した。その際、電極は通常の蒸着法で作成した。又、酸
化物導電体層3は、実施例2と同様にクラスタービーム
法で、 Y、 Ho、 Ybが夫々金属組成全体の約1
5〜16%になる様調整して作成した。これを微細加工
プロセスにより第6図に示す様に、0.4μmピッチで
1μmの高さに凹凸形状に加工した。この凹凸のピット
は基板中心から渦巻状に並んでいるものである。
を用いて、実施例1及び2と同様にして記録媒体を作成
した。その際、電極は通常の蒸着法で作成した。又、酸
化物導電体層3は、実施例2と同様にクラスタービーム
法で、 Y、 Ho、 Ybが夫々金属組成全体の約1
5〜16%になる様調整して作成した。これを微細加工
プロセスにより第6図に示す様に、0.4μmピッチで
1μmの高さに凹凸形状に加工した。この凹凸のピット
は基板中心から渦巻状に並んでいるものである。
上部層5は材料により蒸着法、スピンコード法等を適宜
選んで作成した。上部層5として実施例3では、酸素透
過性物質であるシリコンオイルを用い、実施例4では酸
素を吸収する物質であるAjを用いた。又、実施例5.
6では上部層5として酸素を通さない物質であるAu、
a−3iを夫々用いた。
選んで作成した。上部層5として実施例3では、酸素透
過性物質であるシリコンオイルを用い、実施例4では酸
素を吸収する物質であるAjを用いた。又、実施例5.
6では上部層5として酸素を通さない物質であるAu、
a−3iを夫々用いた。
この様にして作成した記録媒体を用い、情報の書き込み
消去を行ったところ、実施例3では実施例1と同様の方
法で情報の書き込み及び消去を行うことが出来た。
消去を行ったところ、実施例3では実施例1と同様の方
法で情報の書き込み及び消去を行うことが出来た。
実施例4では実施例2と同様の方法で書き込みを行った
ところ、酸化物導電体膜中の酸素が加熱によって拡散し
、上部層5に吸収され電気抵抗率が変化し書き込みを行
うことが出来た。しかしながら、情報の消去は出来なか
った。
ところ、酸化物導電体膜中の酸素が加熱によって拡散し
、上部層5に吸収され電気抵抗率が変化し書き込みを行
うことが出来た。しかしながら、情報の消去は出来なか
った。
実施例5.6では実施例2と同様の方法で書き込みを行
ったところ、酸素は上部N5に抑えられ、酸化物導電体
層の基板1側へ移動し、書き込みを行うことが出来た。
ったところ、酸素は上部N5に抑えられ、酸化物導電体
層の基板1側へ移動し、書き込みを行うことが出来た。
又、情報の消去も実施例1と同様に行うことが出来た。
(発明の効果)
以上述べた様に本発明は、酸化物中の酸素量の変化を利
用して情報を記録するものであり、磁性材料を用いた場
合に比べ記録容量が大幅に増大する。
用して情報を記録するものであり、磁性材料を用いた場
合に比べ記録容量が大幅に増大する。
又、超伝導酸化物を用いた場合でも常温で使用すること
が可能である。
が可能である。
更に、本発明では酸化物導電体を1μm以下のピット間
隔で、3μm以下の凹凸形状がある様加工する為、平面
形状とした場合に比べ書き込み、読み取りの精度が向上
する。針状電極と記録媒体の位置決めも容易である。
隔で、3μm以下の凹凸形状がある様加工する為、平面
形状とした場合に比べ書き込み、読み取りの精度が向上
する。針状電極と記録媒体の位置決めも容易である。
第1図、第2図、第4図及び第6図は、本発明の実施例
を示す概略図、 第3図及び第5図は、パルス印加回数と電気抵抗率の関
係を示す図、 第1表は、実施例3〜6の材料を示す表である。 1:基板 2.4:電極3:酸化物導電
体 5:上部層 第1図 第2図 第3図
を示す概略図、 第3図及び第5図は、パルス印加回数と電気抵抗率の関
係を示す図、 第1表は、実施例3〜6の材料を示す表である。 1:基板 2.4:電極3:酸化物導電
体 5:上部層 第1図 第2図 第3図
Claims (9)
- (1)酸化物に含まれる酸素量を制御し、酸素量の大小
を利用して情報を記録する記録媒体において、該記録媒
体の表面に1μm以下のピット間隔で3μm以下の凹凸
が形成されていることを特徴とする記録媒体。 - (2)酸化物がその材料固有の温度により低温で超伝導
状態に転移する酸化物である請求項1に記載の記録媒体
。 - (3)酸化物がある特定の値前後の酸素量で、結晶構造
が変化する酸化物である請求項1又は2に記載の記録媒
体。 - (4)酸素量の大小の状態を光の照射、電界の印加又は
電流を流すことによって変化させる請求項1、2及び3
に記載の記録媒体。 - (5)酸化物が式Ln−Ba−Cu−O(LnはSc、
Y、La、Ac等の周期律表III族a亜族に属する元素
を表わし、Ln、Ba、Cuの金属元素の合計量を10
0とした場合、Lnの割合が10〜20である)で表さ
れる金属酸化物である請求項1〜4に記載の記録媒体。 - (6)酸化物が電極を付けた基板上に形成されている請
求項1〜5に記載の記録媒体。 - (7)酸化物上に酸素透過性膜が設けられている請求項
6に記載の記録媒体。 - (8)酸化物上に酸素を吸収する膜が設けられている請
求項6に記載の記録媒体。 - (9)酸化物上に酸素不透過性膜が設けれれている請求
項6に記載の記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2137868A JP2883162B2 (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2137868A JP2883162B2 (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0432049A true JPH0432049A (ja) | 1992-02-04 |
| JP2883162B2 JP2883162B2 (ja) | 1999-04-19 |
Family
ID=15208604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2137868A Expired - Fee Related JP2883162B2 (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2883162B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04271037A (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-28 | Canon Inc | 記録媒体 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63268087A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-04 | Hitachi Ltd | 記憶媒体 |
| JPS6457438A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-03 | Mitsubishi Electric Corp | Recording medium |
-
1990
- 1990-05-28 JP JP2137868A patent/JP2883162B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63268087A (ja) * | 1987-04-27 | 1988-11-04 | Hitachi Ltd | 記憶媒体 |
| JPS6457438A (en) * | 1987-08-28 | 1989-03-03 | Mitsubishi Electric Corp | Recording medium |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04271037A (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-28 | Canon Inc | 記録媒体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2883162B2 (ja) | 1999-04-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |