JPS62112742A - 分光反射率可変合金 - Google Patents
分光反射率可変合金Info
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- JPS62112742A JPS62112742A JP60250804A JP25080485A JPS62112742A JP S62112742 A JPS62112742 A JP S62112742A JP 60250804 A JP60250804 A JP 60250804A JP 25080485 A JP25080485 A JP 25080485A JP S62112742 A JPS62112742 A JP S62112742A
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- JP
- Japan
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- alloy
- temperature
- spectral reflectance
- phase
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
- B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
- B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (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9表示、センサ等の媒体に使用可能な分光反射率
可変合金に関するものである。
、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9表示、センサ等の媒体に使用可能な分光反射率
可変合金に関するものである。
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Nα80,1983(
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Nα80,1983(
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。
追記型の記録方法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。
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。
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aミは光エネルギーを利用してキュリ一点あろい
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
果及び磁気力効果による偏光面の回転量にて再生する。
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
果及び磁気力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/H
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NationalTechnical R
eport Vo129 、 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。
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/H
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NationalTechnical R
eport Vo129 、 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
な問題点である。
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
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
Q、 −(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。
40845がある。この合金は(12〜15)wt%A
Q、 −(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6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
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。
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6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
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%、ベ
リリウ1110%以下及びアルミニウム2.5 %以下
とLA、、2A、4A、5A、6A。
リリウ1110%以下及びアルミニウム2.5 %以下
とLA、、2A、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%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。
1種または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。
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。
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jll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1ψ状態の低G+71相
状態とで分光厄年j率が異なり、品温用温度領域での加
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。
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1ψ状態の低G+71相
状態とで分光厄年j率が異なり、品温用温度領域での加
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。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、分光反射率においてもそれに対応した曲
線が得られる。この合金を高温和である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(T2)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。以上の分光反射率変化を情報の記録、再生、
消去に適用できる。本発明は異種結晶相聞の相転移によ
る反射率や色調の変化を利用した記録材料として有効で
ある。
1図を用いて説明する。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、分光反射率においてもそれに対応した曲
線が得られる。この合金を高温和である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(T2)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。以上の分光反射率変化を情報の記録、再生、
消去に適用できる。本発明は異種結晶相聞の相転移によ
る反射率や色調の変化を利用した記録材料として有効で
ある。
再生はT1温度であり一般に室温である。Tlでζ相の
銀白色の材料に選択的にエネルギーを加えTl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、T2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。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。これを
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。
銀白色の材料に選択的にエネルギーを加えTl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、T2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。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。これを
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7130〜
46%、BelO%以下、及びAQ2.5%以下の合金
組成が望ましい。BeはAg−Z n二元系において、
ZnJlが36%以下ではβ′相(ピンク色)が経時変
化によりβ′→ζ相になり、ピンク色が銀白色化してし
まい問題になる。これがBe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。Beの量としては1.
5〜8%が特に好ましい。またAnはβ相の温度を高め
る効果がある。すなわち、A g −Z n二元系では
加熱急冷によりピンク色に変化する境界温度は275℃
であり、ピンク色から銀白色にかわる温度は135℃で
あり、その差は140℃である。
46%、BelO%以下、及びAQ2.5%以下の合金
組成が望ましい。BeはAg−Z n二元系において、
ZnJlが36%以下ではβ′相(ピンク色)が経時変
化によりβ′→ζ相になり、ピンク色が銀白色化してし
まい問題になる。これがBe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。Beの量としては1.
5〜8%が特に好ましい。またAnはβ相の温度を高め
る効果がある。すなわち、A g −Z n二元系では
加熱急冷によりピンク色に変化する境界温度は275℃
であり、ピンク色から銀白色にかわる温度は135℃で
あり、その差は140℃である。
この温度差は大きいほど消去(ピンク色→銀白色)の際
、有利になる。AQの添加により消去温度は変化しない
が、記録温度(銀白色→ピンク色)を高め、記録、消去
の温度差を大にする効果がある。
、有利になる。AQの添加により消去温度は変化しない
が、記録温度(銀白色→ピンク色)を高め、記録、消去
の温度差を大にする効果がある。
AQの量としては2.5%以下が好ましく、これ以上に
なると色調が薄れてくる。
なると色調が薄れてくる。
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、すなわち固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LA、2A。
温度、すなわち固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LA、2A。
4A、5A、6A、7A、8.IB、2B、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1巨重量%以下を含む合金が良好である。具
体的にはLA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族はジルコニウム、ハフニラ
11.5A族はバナジウム、ニオブ、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1% 、鉄
、ルテニウム、オスミラlx 、ニッケル、パラジウム
、白金、IB族は銅、金、2B族はカドミウム、3B族
はホウ素、ガリウム、インジウム、4B族は炭素。
素を合計で1巨重量%以下を含む合金が良好である。具
体的にはLA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族はジルコニウム、ハフニラ
11.5A族はバナジウム、ニオブ、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1% 、鉄
、ルテニウム、オスミラlx 、ニッケル、パラジウム
、白金、IB族は銅、金、2B族はカドミウム、3B族
はホウ素、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、鉛、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、テル
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、テル
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方法)
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
冷によって適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、外客I11.の
小さいノンバルクであるm + Ilq l MN線あ
るいは粉末等が望ましい。記録密度として、20メ゛ガ
ビット/d以−1−となるような微小面積での情報の製
作には0.0Y〜0.2μmの膜゛)+1とするのがよ
い。一般に金属間化合物は塑性加工が難しし1゜従って
、箭、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)。
冷によって適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、外客I11.の
小さいノンバルクであるm + Ilq l MN線あ
るいは粉末等が望ましい。記録密度として、20メ゛ガ
ビット/d以−1−となるような微小面積での情報の製
作には0.0Y〜0.2μmの膜゛)+1とするのがよ
い。一般に金属間化合物は塑性加工が難しし1゜従って
、箭、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、電気メツキ2化学メツキ法等がある
。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
。
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、電気メツキ2化学メツキ法等がある
。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
。
箭又は細線は溶湯恋冷法によって形成するのが好ましく
、厚さ又は直径0.1mm以下が好ましい。
、厚さ又は直径0.1mm以下が好ましい。
特に0.1 μm以下の結晶粒径の箔又は訓練を製造す
るには0.05mm以下の厚さ又は直径が好ましい。
るには0.05mm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O,Lnwu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O,Lnwu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。
(mklt)
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
低温で保持される適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、
急冷相は一例として現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372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
低温で保持される適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、
急冷相は一例として現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372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以下か好ましい。
に結晶粒径は0.1μm以下か好ましい。
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、」、(板上に形成された膜の外賓μを低減させる
二とから、その膜を記録111位の最小程度の大きさに
エツチングなどによO区切ることができろ。
二とから、その膜を記録111位の最小程度の大きさに
エツチングなどによO区切ることができろ。
(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。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。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ろことができ、信号。
と同様に可逆的に変えろことができ、信号。
文字9図形、記号等の各種情報の記録、再生、消去表示
、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。
、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。
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。
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、@射熱。
エネルギー、電磁波(可視光、@射熱。
赤外線、紫外線、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(DAD又はコンパクトディスク)、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録媒体に使用
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(DAD又はコンパクトディスク)、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。
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1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。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、又は高温相をベースとして1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。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、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、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。
(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、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1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1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102℃/秒以上、より好
ましくは103℃/秒以上が好ましい。
ましくは103℃/秒以上が好ましい。
実施例l
Ag−352nAQ合金及びA g −35Z n−I
AQ−Be (wt%)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。ト記
合金をアルゴン雰囲気中で溶解し、約4Iφ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。
AQ−Be (wt%)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。ト記
合金をアルゴン雰囲気中で溶解し、約4Iφ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単ロール型装置を用いた
。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(300+nmφ)外周上に注湯しJすさ
5oμm幅5mの上記合金箔を作製した。この籠を電気
炉により各温度2分加熱後水冷して箔の色変化及び光反
射率をill’l定した。第2図は加熱急冷したA g
−352n −A Q合金箔の色変化を示す。・印は
ピンク色でありO印は銀白色である。
。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(300+nmφ)外周上に注湯しJすさ
5oμm幅5mの上記合金箔を作製した。この籠を電気
炉により各温度2分加熱後水冷して箔の色変化及び光反
射率をill’l定した。第2図は加熱急冷したA g
−352n −A Q合金箔の色変化を示す。・印は
ピンク色でありO印は銀白色である。
第3図はピンク色になった箔を250°C以下の各温度
で3分熱処理後空冷した時の箔の色を示す。
で3分熱処理後空冷した時の箔の色を示す。
AQ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、この
温度はAQが添加されても変化しない。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7ffl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、この
温度はAQが添加されても変化しない。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7fflによる
ものであると考えられる。
第4図はAg−35%Z n −1%AQ、合金箔の5
0h経過後の分光反射率を示す。450及び600nm
波長領域を除いて顕著な反射率差が1.りめられる。以
上のようなピンク色と銀白色との色変化は350 ’C
及び200℃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。
0h経過後の分光反射率を示す。450及び600nm
波長領域を除いて顕著な反射率差が1.りめられる。以
上のようなピンク色と銀白色との色変化は350 ’C
及び200℃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−35%Zn
−1%AQ合金と本発明のA g −35%Zn−1%
Afl−5%Be合金箔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。
−1%AQ合金と本発明のA g −35%Zn−1%
Afl−5%Be合金箔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。
Beが含有しないAg−35%Z n、 −1%AQ合
金の場合は時間(100h後)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箭との分光反射
5卆(の差が小さくなるためである。一方、本合金にB
(!を添加したA g −35%Z n −]%ΔQ
−5%13 e合金は経時変化がなくneによる効果が
でてくる。以I−のように本発明合金はAQによる記録
温度の上昇と、Beの添加により経時変化を防止した新
規な合金系である。
金の場合は時間(100h後)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箭との分光反射
5卆(の差が小さくなるためである。一方、本合金にB
(!を添加したA g −35%Z n −]%ΔQ
−5%13 e合金は経時変化がなくneによる効果が
でてくる。以I−のように本発明合金はAQによる記録
温度の上昇と、Beの添加により経時変化を防止した新
規な合金系である。
実施例2
Ag−35%Zn−1%AQ−5%Be合金をアルゴン
雰囲気中で溶解し、約120皿φの円筒状に凝固させた
。これから厚さ5 rm+ 、直径100mφの円板を
切り出し、スパッタ蒸着用のターゲットとした。
雰囲気中で溶解し、約120皿φの円筒状に凝固させた
。これから厚さ5 rm+ 、直径100mφ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庇φ、厚さ1.2mの硬質ガラスを用い
、基板温度200”C,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。ガス
には20 mTorrのArを使用した。膜面にはさら
にR,F−スパッタによりAl2203または5iOz
を約20nm厚さに保護膜として蒸着させた。
基板には約26庇φ、厚さ1.2mの硬質ガラスを用い
、基板温度200”C,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。ガス
には20 mTorrのArを使用した。膜面にはさら
にR,F−スパッタによりAl2203または5iOz
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1+
(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200℃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。
(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200℃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−1
%Al2−5%Be合金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48
8 n m)を用いた。レーザ光のパワーを膜面で10
〜50 m W 、ビーム径を約1μmから10μm程
度まで変え、銀白色の膜面上を走査させた結果、ピンク
色に変色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1μm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。
%Al2−5%Be合金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48
8 n m)を用いた。レーザ光のパワーを膜面で10
〜50 m W 、ビーム径を約1μmから10μm程
度まで変え、銀白色の膜面上を走査させた結果、ピンク
色に変色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1μm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。
Claims (1)
- 1、銀を主成分とし、重量で亜鉛30〜46%、ベリリ
ウム10%以下及びアルミニウム2.5%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%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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60250804A JPS62112742A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | 分光反射率可変合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60250804A JPS62112742A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | 分光反射率可変合金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62112742A true JPS62112742A (ja) | 1987-05-23 |
Family
ID=17213294
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60250804A Pending JPS62112742A (ja) | 1985-11-11 | 1985-11-11 | 分光反射率可変合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62112742A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005038078A1 (ja) * | 2003-10-16 | 2005-04-28 | Ishifuku Metal Industry Co., Ltd. | スパッタリングターゲット材 |
JP2011128614A (ja) * | 2009-12-18 | 2011-06-30 | Qinghua Univ | 熱変色性素子及び熱変色性表示装置 |
-
1985
- 1985-11-11 JP JP60250804A patent/JPS62112742A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005038078A1 (ja) * | 2003-10-16 | 2005-04-28 | Ishifuku Metal Industry Co., Ltd. | スパッタリングターゲット材 |
US7959746B2 (en) | 2003-10-16 | 2011-06-14 | Ishifuku Metal Industry Co., Ltd. | Sputtering target material |
US8252127B2 (en) | 2003-10-16 | 2012-08-28 | Ishifuku Metal Industry Co., Ltd. | Sputtering target material |
US20130094990A1 (en) * | 2003-10-16 | 2013-04-18 | Ishifuku Metal Industry Co., Ltd. | Sputtering target material |
US8858877B2 (en) | 2003-10-16 | 2014-10-14 | Ishifuku Metal Industry Co., Ltd. | Sputtering target material |
US9127346B2 (en) | 2003-10-16 | 2015-09-08 | Ishifuku Metal Industry Co., Ltd. | Sputtering target material |
JP2011128614A (ja) * | 2009-12-18 | 2011-06-30 | Qinghua Univ | 熱変色性素子及び熱変色性表示装置 |
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