JPS6230831A - 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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- JPS6230831A JPS6230831A JP60169851A JP16985185A JPS6230831A JP S6230831 A JPS6230831 A JP S6230831A JP 60169851 A JP60169851 A JP 60169851A JP 16985185 A JP16985185 A JP 16985185A JP S6230831 A JPS6230831 A JP S6230831A
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- G11B7/241—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material
- G11B7/242—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of recording layers
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- G11B2007/24302—Metals or metalloids
- G11B2007/24304—Metals or metalloids group 2 or 12 elements (e.g. Be, Ca, Mg, Zn, Cd)
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- G11—INFORMATION STORAGE
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- G11B2007/24302—Metals or metalloids
- G11B2007/24308—Metals or metalloids transition metal elements of group 11 (Cu, Ag, Au)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
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】
〔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2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2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ている。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N1180.1983
(光ディスクと材料)に記載されているように磁気ディ
クスに比べ、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
置はコンパクト・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ている。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N1180.1983
(光ディスクと材料)に記載されているように磁気ディ
クスに比べ、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
置はコンパクト・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。
追記型の記録方式はレーザ光により記録部分の媒体を破
壊あるいは形成して凹凸をつけ、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や
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。
壊あるいは形成して凹凸をつけ、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や
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。
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−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。
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−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。例えばナショナル テクニカルレポート(Nati
onal Technical Report)V o
Q 29 Na 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。
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。例えばナショナル テクニカルレポート(Nati
onal Technical Report)V o
Q 29 Na 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が低く、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
く問題点である。
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
く問題点である。
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
Q、 −(1〜5 ) w t%Ni−残Cuよすな
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を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
温度以上にすると、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ドでおこ
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
Q、 −(1〜5 ) w t%Ni−残Cuよすな
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を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
温度以上にすると、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ドでおこ
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。
本発明は銀を主成分とし重量で亜鉛30〜46%及びカ
ドミウム10%以下1A、2Aと4A。
ドミウム10%以下1A、2Aと4A。
5A、6A、7A、8. IB、2B、3B、4B。
5B族、希土類の1種または2種以上を合計で15重量
%以下を含む合金からなることを特徴とする分光反射率
可変合金である。
%以下を含む合金からなることを特徴とする分光反射率
可変合金である。
即ち、本発明は1反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て、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て、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、本
発明の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相状態とで分光
反射率が異なり、高温和温度領域での加熱急冷と低温和
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。
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、本
発明の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相状態とで分光
反射率が異なり、高温和温度領域での加熱急冷と低温和
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0図はX−Y二元系合金の状態図
でありα固溶体とβ、γ金属間化合物が存在する。A組
成の合金を例にとると、この合金は同相状態において、
β単相、(β+γ)相及び(α+γ)相がある。結晶構
造はα、β。
1図を用いて説明する0図はX−Y二元系合金の状態図
でありα固溶体とβ、γ金属間化合物が存在する。A組
成の合金を例にとると、この合金は同相状態において、
β単相、(β+γ)相及び(α+γ)相がある。結晶構
造はα、β。
γのそれぞれ単相状態で異なり、これら単独及び混合相
においてそれぞれ光学的性質、たとえば分光反射率は異
なる。このような合金はT1温度。
においてそれぞれ光学的性質、たとえば分光反射率は異
なる。このような合金はT1温度。
一般的に室温であるが、(α+γ)相が安定である。こ
れをT4温度まで加熱急冷するとβ相がT4温度まで急
冷する。この状態は(α+γ)相とは異なるため、分光
反射率も異なってくる。この急冷β相合金をTO温度以
下のT、温度まで加熱冷却するとβ相は(α+γ)相に
変態し、分光反射率は最初の状態に戻る。このような2
つの加熱冷却処理を繰返すことにより、分光反射率を可
逆的に変化させることが可能である。
れをT4温度まで加熱急冷するとβ相がT4温度まで急
冷する。この状態は(α+γ)相とは異なるため、分光
反射率も異なってくる。この急冷β相合金をTO温度以
下のT、温度まで加熱冷却するとβ相は(α+γ)相に
変態し、分光反射率は最初の状態に戻る。このような2
つの加熱冷却処理を繰返すことにより、分光反射率を可
逆的に変化させることが可能である。
(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。
有するもので、高温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。
これらの観点から銀を主成分とし、重量で亜鉛30〜4
6%及びカドミウム10%以下を含む合金組成が好まし
い、CdはA E −Z n =元系において、Zn量
が36%以下ではβ′相(ピンク色)が経時変化により
β′→ξ相になり、ピンク色が銀白色化してしまう。こ
れがCdを添加することにより経時変化を防止できる効
果がある。Cdの量としては1.5〜7.5重量%が特
に好ましい。
6%及びカドミウム10%以下を含む合金組成が好まし
い、CdはA E −Z n =元系において、Zn量
が36%以下ではβ′相(ピンク色)が経時変化により
β′→ξ相になり、ピンク色が銀白色化してしまう。こ
れがCdを添加することにより経時変化を防止できる効
果がある。Cdの量としては1.5〜7.5重量%が特
に好ましい。
さらに、高温の金属間化合物が安定で分光反射率の変化
温度、すなわち、同相変態点を用途によって任意にコン
トロールする点からは1A、2A。
温度、すなわち、同相変態点を用途によって任意にコン
トロールする点からは1A、2A。
4A、5A、6A、7A、8.IB、3B、4B。
5B族元素及び希土類の1種または2種以上の元素を合
計で15重量%以下を含む合金が良好である。具体的に
はIA族の元素としてリチウム、2A族はマグネシウム
、カルシウム、4A族はチタン、ジルコニウム、ハフニ
ウム、5A族はバナジウム、ニオム、タンタル、6A族
はクロム、モリブデン、タングステン、7A族はマンガ
ン、8族はコバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテ
ニウム、オスミウム、ニッケル、パラジウム、白金、I
B族は銅、銀、金、3B族はホウ素、アルミニウム、ガ
リウム、インジウム、4B族は炭素。
計で15重量%以下を含む合金が良好である。具体的に
はIA族の元素としてリチウム、2A族はマグネシウム
、カルシウム、4A族はチタン、ジルコニウム、ハフニ
ウム、5A族はバナジウム、ニオム、タンタル、6A族
はクロム、モリブデン、タングステン、7A族はマンガ
ン、8族はコバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテ
ニウム、オスミウム、ニッケル、パラジウム、白金、I
B族は銅、銀、金、3B族はホウ素、アルミニウム、ガ
リウム、インジウム、4B族は炭素。
ケイ素、ゲルマニウム、スズ、釦、5B族はリン。
アンチモン、ビスマス、希土類としてはイツトリウム、
ランタン、セリウム、サマリウム、ガドリニウム、テレ
ビウム、ジスプロシウム、ルテチウムが特に好ましい。
ランタン、セリウム、サマリウム、ガドリニウム、テレ
ビウム、ジスプロシウム、ルテチウムが特に好ましい。
(ノンバルクとその製造法)
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メガピッド/12以上となる
ような微小面積での情報の製作には0.01−0.2μ
m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メガピッド/12以上となる
ような微小面積での情報の製作には0.01−0.2μ
m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)。
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Hする部材
からなる7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7塗布する場合、粉末製加熱しても反応などを起
こさなL)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。
からなる7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7塗布する場合、粉末製加熱しても反応などを起
こさなL)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国以下が好ましい。
、厚さ又は直径0.1国以下が好ましい。
特に0.1−μm以下の結晶粒径の箔又は細線を製造す
るには0.05++n以下の厚さ又は直径が好ましい。
るには0.05++n以下の厚さ又は直径が好ましい。
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1−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0.1mm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1−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0.1mm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、0.1μm以下の膜厚を形成するにはスパッタリ
ングが好まl、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l、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。
(組5り
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8高温では不規則格子の結晶構造を有するが、
急冷相はm個と!・て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2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
。
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8高温では不規則格子の結晶構造を有するが、
急冷相はm個と!・て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2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
。
また、本発明合金は固相変態、特に共析変態又は包析変
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。
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。
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0.1μm以下が好ましい。
に結晶粒径は0.1μm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。
また、基板上に形成された膜の熱容量を低減させること
から、その膜を記録単位の最小程度の大きさにエツチン
グなどにより区切ることができる。
から、その膜を記録単位の最小程度の大きさにエツチン
グなどにより区切ることができる。
(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m)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m)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。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
顕著な効果があるゆ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。
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。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
顕著な効果があるゆ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。
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・信号・文字2図形、記号
等の各種情報の記録、再生、消去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・信号・文字2図形、記号
等の各種情報の記録、再生、消去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2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2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、紫外線、写真用閃光ランプの光、束子ビーム、
陽子線、アルゴンレーザ、半導体1ノーザ等のレーザ光
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(DAD又はコンバクl−ディスク)、ビ
デオディスク、メモリーディスクなどがあり、これらに
使用可能である。本発明合金を光ディスクの記@媒体に
使用することにより再生専用型、追加記録型。
陽子線、アルゴンレーザ、半導体1ノーザ等のレーザ光
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(DAD又はコンバクl−ディスク)、ビ
デオディスク、メモリーディスクなどがあり、これらに
使用可能である。本発明合金を光ディスクの記@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。
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、又は高温相をベースとして、局部的
に加熱して高温和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7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@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。本発明の加熱部分と非加熱部分との反
射率が500nm又は8o。
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、又は高温相をベースとして、局部的
に加熱して高温和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7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@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。本発明の加熱部分と非加熱部分との反
射率が500nm又は8o。
nm付近の波長において最も大きいので1.二のような
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[/−ザ源が用いられ。
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[/−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、本発明合金を!8@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。
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。
表示どして、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9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9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。
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。
よその温度検出ができる。
(製造法)
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1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103℃/秒以上が好ましい。
好ましくは103℃/秒以上が好ましい。
〔実施例]−〕
A g −35w t%Zn−Cd合金を溶湯急冷法に
より箔状に成形してその色調変化1分光反射率などを調
べた。AgにZ n 35 w t%、 1.7 。
より箔状に成形してその色調変化1分光反射率などを調
べた。AgにZ n 35 w t%、 1.7 。
2.8,3.5及び7.0wt% を含む合金をアルゴ
ン雰囲気中で溶解し、約4閣φの棒状に凝固させた。こ
れを5〜Log程度の重さに切断し、溶湯急冷用母合金
とした。
ン雰囲気中で溶解し、約4閣φの棒状に凝固させた。こ
れを5〜Log程度の重さに切断し、溶湯急冷用母合金
とした。
溶湯急冷法には一般に知られる畦ロール型装置を用いた
0石英製のノズルに母合金を装入し再溶解し、高速で回
転するロール(300mφ)外周上に注湯し厚さ50μ
m幅5mのAgZn−Cd合金箔を作製した。この箔を
電気炉により各温度2分加熱後水冷して箔の色変化及び
分光反射率を測定した。第2図は加熱急冷した箔の色変
化を示す、・印はピンク色であり0印は銀白色である。
0石英製のノズルに母合金を装入し再溶解し、高速で回
転するロール(300mφ)外周上に注湯し厚さ50μ
m幅5mのAgZn−Cd合金箔を作製した。この箔を
電気炉により各温度2分加熱後水冷して箔の色変化及び
分光反射率を測定した。第2図は加熱急冷した箔の色変
化を示す、・印はピンク色であり0印は銀白色である。
Cdが含有しないAg−35%Zn合金で色変化の境界
は275℃であり、この温度はCdが添加されてもほと
んど変らない。
は275℃であり、この温度はCdが添加されてもほと
んど変らない。
第3図はピンク色になった箔を200℃以下の各温度で
2分熱処理後空冷した時の箔の色を示す。
2分熱処理後空冷した時の箔の色を示す。
Cdを含有しないAg−35%Zn合金のピンク色から
銀白色へ変化する温度はおよそ135℃であるが、Cd
が添加されてもこの温度は変化しない。以上の色調変化
は高温からの急冷によるピンク色がβ′相によるもの、
ピンク色から銀白色の変化はβ′→ζ変態によるもので
あると考えられる。
銀白色へ変化する温度はおよそ135℃であるが、Cd
が添加されてもこの温度は変化しない。以上の色調変化
は高温からの急冷によるピンク色がβ′相によるもの、
ピンク色から銀白色の変化はβ′→ζ変態によるもので
あると考えられる。
第4図はAg−35%Zn−3,5%Cd 合金箔の1
00h経過後の分光反射率を示す。450及び600n
m波長領域を除いて顕著な反射率差が認められる。以上
のようなピンク色と銀白色との色変化は350℃及び2
00℃の加熱急冷を繰返すことにより可逆的に変化し、
それに伴い分光反射率もほぼ可逆的に変化した。
00h経過後の分光反射率を示す。450及び600n
m波長領域を除いて顕著な反射率差が認められる。以上
のようなピンク色と銀白色との色変化は350℃及び2
00℃の加熱急冷を繰返すことにより可逆的に変化し、
それに伴い分光反射率もほぼ可逆的に変化した。
また、銀白色にした箔をライターなどで局部的に加熱急
冷してやると、その部分のみがピンク色となり、その色
の境界は非常に明瞭であった。さらに逆にピンク色の箔
を局部加熱してやると一部は銀白色になった。
冷してやると、その部分のみがピンク色となり、その色
の境界は非常に明瞭であった。さらに逆にピンク色の箔
を局部加熱してやると一部は銀白色になった。
第5図は830nm波長領域におけるAg−35Zn二
元合金と本発明のAg35Zn−3,5Cd 合金の
経時変化にともなうピンク色に変化させた箔と銀白色に
変化させた箔の分光反射率の差を示したものである。C
dが含有しないAg−35Zn二元合金の場合は時間の
経過とともに分光反射率の差が小さくなる。
元合金と本発明のAg35Zn−3,5Cd 合金の
経時変化にともなうピンク色に変化させた箔と銀白色に
変化させた箔の分光反射率の差を示したものである。C
dが含有しないAg−35Zn二元合金の場合は時間の
経過とともに分光反射率の差が小さくなる。
これは加熱急冷によりβ′相(ピンク色)になったもの
が時間とともにピンク色から銀白色に変化するため、銀
白色に変化させた箔との分光反射率の差が小さくなるた
めである。
が時間とともにピンク色から銀白色に変化するため、銀
白色に変化させた箔との分光反射率の差が小さくなるた
めである。
一方、Cdを添加したAg−35Zn−3,5Cd合金
は経時変化がなくCdによる効果がでてくる。
は経時変化がなくCdによる効果がでてくる。
〔実施例2〕
A、 g −35%Zn−3,5%Cd 合金をアルゴ
ン雰囲気中で溶解し、約1.20 wrφの円筒状に凝
固させた。これから厚さ5wi、直径100mmφの円
板を切り出し、スパッタ蒸着用のターゲットとした。
ン雰囲気中で溶解し、約1.20 wrφの円筒状に凝
固させた。これから厚さ5wi、直径100mmφの円
板を切り出し、スパッタ蒸着用のターゲットとした。
スパッタ蒸着法としてはDC−マグネトロン型を使用し
基板には約26++mφ、厚さ1.2mの硬質ガラスを
用い、基板温度200℃、スパッタパワー150mWの
条件で上記合金を約80nm厚さスパッタ蒸着したうガ
スには20 m TorrのArを使用した。膜面には
さらにRF−スパッタによりAl220.またはSin
、 を約20nm厚さに保護膜として蒸着させた。
基板には約26++mφ、厚さ1.2mの硬質ガラスを
用い、基板温度200℃、スパッタパワー150mWの
条件で上記合金を約80nm厚さスパッタ蒸着したうガ
スには20 m TorrのArを使用した。膜面には
さらにRF−スパッタによりAl220.またはSin
、 を約20nm厚さに保護膜として蒸着させた。
スパッタ蒸着状態では膜は銀白色であった・これを基板
ごと350℃で2分熱処理後水冷するとピンク色になっ
た。これをさらに2oo℃で同条件で熱処理すると銀白
色に戻った。このようにスパッタ膜においても箔同様の
色変化を示した。
ごと350℃で2分熱処理後水冷するとピンク色になっ
た。これをさらに2oo℃で同条件で熱処理すると銀白
色に戻った。このようにスパッタ膜においても箔同様の
色変化を示した。
〔実施例3〕
実施例2と同様な方法で作製したAg−35%Zn−3
,5%Cd スパッタ膜にレーザ光による記録、再生
、消去を実施した。レーザ光としては半導体レーザ(波
長830nm)もしくはArレーザ(波長488nm)
を用いた。レーザ光のパワーを膜面で10〜50mW、
ビーム径を約1μmからi−0μm程度まで変え、銀白
色の膜面上を走査させた結果、ピンク色に変化した線を
描くことができた。この線幅はレーザ出力により、約1
μmから20μmまで変化できた。このような線を何本
か書き、半導体レーザを線を横切るように走査させると
反射率変化により、約20%の直流電圧レベルの変化と
して色変化を電気信号に変えることができた。
,5%Cd スパッタ膜にレーザ光による記録、再生
、消去を実施した。レーザ光としては半導体レーザ(波
長830nm)もしくはArレーザ(波長488nm)
を用いた。レーザ光のパワーを膜面で10〜50mW、
ビーム径を約1μmからi−0μm程度まで変え、銀白
色の膜面上を走査させた結果、ピンク色に変化した線を
描くことができた。この線幅はレーザ出力により、約1
μmから20μmまで変化できた。このような線を何本
か書き、半導体レーザを線を横切るように走査させると
反射率変化により、約20%の直流電圧レベルの変化と
して色変化を電気信号に変えることができた。
このように描いた線は膜全体を200℃近くまで加熱す
るか、パワー密度の低いレーザ光で走査することにより
元の銀白色に容易に戻すことができた。
るか、パワー密度の低いレーザ光で走査することにより
元の銀白色に容易に戻すことができた。
本発明によれば、結晶−結晶相聞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記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記録及び消去ができる顕著な効果が
得られる。
第1図(a)はA g −Z n二元系平衡状態図、第
1図(b)は本発明合金の加熱急冷過程による記録及び
消去の原理図、第2図及び第3図は本発明の溶湯急冷A
g −Z−n −Cd合金箔の熱処理による色変化を
示す図、第4図はピンク色(350℃2分水冷)及び銀
白色(350℃2分水冷→200℃2分空冷)化したA
、 g −35%Zn−3,5%Cd合金箔の分光反射
率を示す線図、第5図はA g −35Z n二元合金
とAg −35Z n−3゜5 Cd合金の経時変化
にともなう分光反射率差の変化を示す図である。
1図(b)は本発明合金の加熱急冷過程による記録及び
消去の原理図、第2図及び第3図は本発明の溶湯急冷A
g −Z−n −Cd合金箔の熱処理による色変化を
示す図、第4図はピンク色(350℃2分水冷)及び銀
白色(350℃2分水冷→200℃2分空冷)化したA
、 g −35%Zn−3,5%Cd合金箔の分光反射
率を示す線図、第5図はA g −35Z n二元合金
とAg −35Z n−3゜5 Cd合金の経時変化
にともなう分光反射率差の変化を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、銀を主成分とし、重量で亜鉛30〜46%及びカド
ミウム10%以下と1A、2A、4A、5A、6A、7
A、8、1B、3B、4B、5B族、希土類の1種また
は2種以上を合計で15重量%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ことを特
徴と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ことを特徴とす
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こ
とを特徴とす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
上であることを特徴とす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
上であることを特徴とす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ことを特徴とする特
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以下であることを
特徴とす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
いずれかであることを特徴とす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可変合金。 10、銀を主成分とし、重量で亜鉛30〜46%及びカ
ドミウム10%以下と1A、2A、4A、5A、6A、
7A、8、1B、2B、3B、4B、5B族、希土類の
1種または2種以上を合計で15重量%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こと
を特徴と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こを
特徴とするとす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ことを特徴とす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ことを特徴とする特許請求の
範囲第10項又は第11項に記載の記録材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60169851A JPS6230831A (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | 分光反射率可変合金及び記録材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60169851A JPS6230831A (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | 分光反射率可変合金及び記録材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6230831A true JPS6230831A (ja) | 1987-02-09 |
Family
ID=15894110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60169851A Pending JPS6230831A (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | 分光反射率可変合金及び記録材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6230831A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009082269A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Techno Link Co Ltd | 生体刺激用導子および生体刺激装置 |
-
1985
- 1985-08-02 JP JP60169851A patent/JPS6230831A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009082269A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Techno Link Co Ltd | 生体刺激用導子および生体刺激装置 |
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