DE2655834C2 - Material zur optischen Informationsspeicherung - Google Patents

Material zur optischen Informationsspeicherung

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DE2655834C2 DE19762655834 DE2655834A DE2655834C2 DE 2655834 C2 DE2655834 C2 DE 2655834C2 DE 19762655834 DE19762655834 DE 19762655834 DE 2655834 A DE2655834 A DE 2655834A DE 2655834 C2 DE2655834 C2 DE 2655834C2
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Description

Die Erfindung betrifft ein Material zur optischen Informationsspeicherung mit einem Schichtträger und einem auf dem Schichtträger abgelagerten Film aus Oxydul-Verbindungen, dessen Zustand zwischen einem Zustand geringer optischer Dichte und einem Zustand hoher optischer Dichte, einem Zustand niedriger Durchlässigkeit und einetr Zustand hoher Durchlässigkeit, oder einem Zustand niedriger Reflexionsfähigkeit und einem Zustand hoher Reflexionsfähigkeit durch Anwendung optischer, elektrischer oder thermischer Energie veränderbar ist.
Bei einem bekannten derartigen Material zur optischen Informationsspeicherung ist das Vorsehen einer aktiven Informationsschicht aus einer OxyduJverbindung bekannt (DE-OS 24 41 488), wobei ein Film aus TeO, ι mit O < χι < ZO Anwendung findet Die Te-Verbindung ändert ihre Farbdichte je nach Zusammensetzung. Wenn bei diesem Material eine erhebliche
ίο Änderung des optischen Zustandes gefordert ist, wird ein verhältnismäßig hoher Bedarf der zugeführten Energie notwendig.
Aus Hollemann-Wiberg, Lehrbuch der anorganischen Chemie, de Gruyter&Co, 1960. Seiten 283. 286, 287.
288. 290. 351. 354, 356, 399. 516. geht die Färb- oder "arbdichteänderung bei vielen Oxidverbindungen ein und desselben chemischen Elements, die sich allein in ihrem Sauerstoffanteil unterscheiden, auf Grund von Oxida-ions- oder Reduktionsvergängen als bekannt hervor.
Amorphe Materialien sind als zur optischen Informationsspeicherung und insbesondere als Materialien derart bekannt, die zwei oder mehr physikalische Zustände mit jeweils unterschiedlichen optischen Dichten einzunehmen vermögen. Der Zustand amorpher Materialien kann durch Anlegen elektrischer, optischer oder thermischer Energie verändert werden. In einem Zustand weist ein solches Material eine sogenannte nichtkristaiSine Raumstruktur auf, die bei mikroskopischer Beobachtung eine unvollständige Anordnung der Atome und Moleküle aufweist, jedoch einen nichtkristallinen Aufbau und eine geringe optische Dichte aufzuweisen scheint. Bei Ausnutzung derartiger optischer Eigenschaften, d. h. bei einem Wechsel vom Zustand geringer optischer Dichte zu einem Zustand großer optischer Dichte oder umgekehrt, können amorphe Materialien die Funktion optischer Speicherung von Informationen bei ihrer Verwendung in Form eines dünnen Films ausüben. Amorphe Materialien, die zur optischen Speicherung von Informationen benutzt worden sind, sind solche Vielkcmponi.ntenmaterialien wie (Te, Ge. Sb, S) oder (Te. Ge. As. Ga).
Bei diesen herkömmlichen Materialien handelt es sich um chalkogenide Zusammensetzungen, die leicht eine
+'S zweidimensionale atomare Verbindungskonfiguration in einem glasartigen Zustand bilden, oder die Zusammensetzungen darstellen, die durch Zusätze von Elementen erreicht werden, die leicht einen tetraedrischen Atombindungsaufbau mit den chalogemden Zusammensetzungen bilden.
Derartige Zusammensetzungen erweisen sich im kristaiiinen wie im nichtkristaiiinen Zustand wegen ihrer Stabilität bei Raumtemperatur als besser. Hinsichtlich ihrer optischen Empfindlichkeit zeigen sie sich jedoch bei einer Verwendung zur optischen Informationsspeicherung als ungenügend.
Weiter weisen dünne, aus diesen Zusammensetzungen bestehende Filme eine relativ hohe optische Dichte im nichtkristallinen Zustand auf.
Wenn daher eine Aufzeichnung auf einem Film getaugt werden soll, dessen Dicke ein hohes Kontrastverhältnis (z.B. > 10:1} zu ergeben vermag, erweist sich der Ablesewirkungsgrad als verhältnismäßig gering, z. B. <10%.
t>5 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Material zur optischen Informationsspeicherung gemäß der eingangs gekannten Art zu schaffen, welches eine gegenüber dem Material nach der DE-OS 24 41488
ausgeprägtere und damit eine mit Photodetektoren besser zu erfassende optische Zustandsänderung besitzt
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Film GeO,, und/oder SnO, ι und/oder SbO, ι und/oder TlO, j und/oder BiO, 2 und/oder MoO, j > aufweist mit O < χ 1 < 2,0: O < x2 < 1,5 und O < χ 3 < 3.0, und daß diese Materialien entweder für sich allein oder zusammen mit Zusatzstoffen zur Steigerung der Empfindlichkeit die eigentliche lnformationsspeicherschk ht des Aufzeichnungsträgers bilden, m
Vorteilhafte Weitei'bildungen des erfindungsgemäßen Materials ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Farbdichteänderung des erFindngsgemäßen Materials bzw. des Films hängt von der Änderung der Bindungsstruktur der Atome ab. d.h.. v«. dem Obergang der amorphen StruKtur zu >.in-T kr, ■ :ilinen Struktur.
Der Film kann aus einer Mischung .-■.- genannten Suboxide bestehen und durch Vai ^umaufdampfung hergestellt werden, welcher Vf i<uig einen Desoxyda- 2» tionsprozeß einschließt
Dss Ausgangsmaterial ist z. B. GeO2, SnO2, SbO2Oj, Tl2O3, BiiO3 oder MoO3, wenn kein Zusatzstoff vorgesehen ist and weist eins der Elemente auf, wie sie z. B. für den Desoxydationszustand benutzt werden, wie ?ϊ W, Cr, Mo, Fe usw.
Das erfindungsgemäße Material besitzt eine ausgeprägtere optische Zustandsänderung als die Materialien nach dem Stand der Technik, die mit Photodetektoren besser zu erfassen ist
Die Erfindung wird nun an Hand der Beschreibung der Zeichnungen erläutert In letzteren sind
F i g. 1 die Ansicht eines Querschnitts eines erfindungsgemäßen Materials zur optischen Informationsspeicherung.
Fig.2 die Ansicht eines Querschnitts, die ein Verfahren zum Kopieren einer aufgezeichneten Information auf einem Material /ur optischen Informationsspeicherung gemäß der Erfindung v. ledergibt.
1- i g. 3 eine Seitenansicht, die ein Verfahren zum aufeinanderfolgenden Aufzeichnen einer optischen Information auf einem Material zur optischen Informationsspeicherung gemäß der Erfindung darstellt
Fig.4 eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Vakuum verdampfen bei einem Desoxydationszustand zum Herstellen eines Materials mit optischer Informationsspeicherung gemäß der Erfindung und
F i g. 5 bis 9 graphische Darstellungen, die das Verhältnis zwischen der Lichtdurchlässigkeii und der Wellenlänge bei den Ausführungsformen gemäß der Erfindung wiedergeben.
Fig. 1 zeigt ein Material mit optischer Informationsspeicherung gemäß der Erfindung, das einen dünnon Film 2 eines auf einem Schichtträger 1 abgelagerten Suboxides aufweis1, der vorzugsweise mit einer Schutzschicht 3 aus Lad-; od. dgl. versehen ist
Die Zusammensetzung des abgelagerten Suboxidfilms ist aus den Bestandteilen GeO, 1. SnO11. wobei O < xl < 2.0 ist, sowie SbO,,, TIO, 2. BiO12. wobei 0 < \2 < 1.5 und MnO13 ausgewählt, wobei bo 0 < xi < 3,0ist
Derartige Oxydulfilme werden durch Vakuumaufdampfen zumindest von einem Element wie GeO2, SnO2, Sb20j, TI2O3, Bi20j und MOO3 unter einer Desoxydationsbedingung erhalten.
Wenn derartige Absgangsoxidmaterialien in einem Quarz- oder Platinschmalztiegel bei Schmelztemperatur oder einer höheren Temperatur erhitzt werden, tritt eine Verdampfung auf und der Dampf des Ausgangsstoffes wird erzeugt
Auf diese Weise wird ein Oxidfilm auf einem Schichtträger abgelagert.
Derartige Filme sind aus GeO2, SnO2, Sb2O3. TI2O5, Bi2O3 oder MOO3 entsprechend den AuGgangsmaterialien zusammengesetzt
Diese Oxidfilme sind jedoch nicht als Material zur optischen Speicherung geeignet, weil sie weiß und transparent sind und Energie des Lichtes nicht gut absorbieren können und nicht die Eigenschaften aufweisen, daß die optische Dichte sich auf ihnen verändert.
Um den abgelagerten Film eine solche Eigenschaf» zu verleihen, ist ein Desoxydationszustand notwendig, und das Ausgangsmaterial sollte in ein Oxydul umgeformt werden.
Als ein Verfahren zur Erzielung des Desoxydationszustandes hat sich das Aufheizen des pulverförmigen Ausgangsmaterials mit einem der Reaklionsclemente wie z. B. W. Mo. Cr oder Fe im Vakuum als vorteilhaft erwiesen.
Die Vakuumaufdampfung wird mit ucr in Fig.4 gezeigten Vorrichtung vorgenommen. Ein Vakuumraum wird auf dem erforderlichen Vakuum gehalten und ein von einer Bühne 18 getragener Schichtträger 16 wird in dem Vakuumraum angeordnet. Ein Ausgangsmaterial 23 wird auf einem Schmelztiegel 22 erhitzt. Der Schmelztiegel 22 wird von einem Heizelement 20 erhitzt, das mit einer Stromquelle 21 über Klemmen 19 verbunden ist.
Der Desoxydationszustand wird auch durch Ausführung einer Vakuumverdampfung unter Verwendung von Mo- oder W-Schmelztiegeln er/ielt
Ein Vakuum von IO ' mm Hg bis 10 b mm Hg wird verwendet, und selbst wenn das Ausmaß der Vakuums verändert wird, unterscheiden sich die Eigenschaften der dbgelagerten Schicht nicht sehr.
Unter diesen Bedingungen wird ein Oxyduldamp! erzeugt und auf einem Schichtträger unter Bildung eines Oxydulfilms abgelagert.
Als Schichtträger für die Ablagerung des Oxydulfilms wird eine transparente Polyesterfolie. Polytetrafluorethylen. Glas oder Papier verwendet. Der Schichtträger kann jede beliebige Form in Abhängigkeit von seinem Verwendungszweck aufweisen. So kann er von einer Folie, einer Trommel oder einer Scheibe usw. gebildet werden.
Die Zusammensetzung des durch ein solches Verfahren erhaltenen abgelagerten Films besteht aus GeO, 1, SnO11. wobei O < * 1 < 2.0. aus SbO1 ?. TIO, 2. BiO,:. wobei O < *2 < i.5. sowie aus MoO13. wobei O < a 3 * 3.0.
Diese Zusammensetzung ist unterschiedlich von dem Oxidausgangsmaterial GeO2. SnO:. Sb2O,. TI2O3. Bi2O1 oder MoO1 wegen d-jr von dem Reaktionseicment bei der Vakuumverdampfung erzeugten KeduKtion.
Ein Film derartiger Zusammensetzung ist. außer bei MoO1 s. meist blaß braun und die Lichtdurchlässigkeit wächst mit Vergrößerung der Wellenlänge im Bereich von 3500 Abis 1 μ, außer bei einem MoO»3-FiIm.
Ein MoO,j-Film ist blaß blau und weist eine minimale Lichtdurchlässigkeit im Bereich von 6000 Ä bis 9000 A auf. Eine Filmdicke von 300 Ä bis 8000 Ä eigne., sich.
Das optische Speichern wird auf dem Film mittels eines Xe-Blitzes, einer Infrarotlampe, eines Lasers oder eines eine Kontaktheizung bewirkenden Heizelementes od. dgl. ausgeführt.
Die Empfindlichkeit bezüglich der optischen Speiche* rung wird durch die thermische Eigenschaft des Basismaterial bewirkt. Je dünner z. B., der Grundträger ist, desto größer ist die Empfindlichkeit. Dies schütnt durch die Tatsache bewirkt zu werden, daß sich die Temperatur (eicht wegen der geringen Hitzekapazität darauf erhöht.
Ferner wird, was die Belichtung anbetrifft, im Falle eines Xe-Blitzcs die Speicherwirkung bei Verkürzung der Blitzdauer vergrößert, weil sich der Wä'rmediffusionsverlusi in dem Schichtträger verringert
Das oben beschriebene Material mit optischer informationsspeicherung kann in Niederfrequenz- oder Videoaufz.eichnungsvorrichtungcn. Datenspeichern od. dgl. verwendet werden.
Beispiele einer optischen Aufzeichnungsvorrichtung für solche Materialien mit optischer Informationsspeicherung, die aus einem Siiboxid zusammengesetzt ist. geht aus den F i g. 2 und i hervor.
Nach Fig. 2 wird eine Xe-Blitzlampe 7 verwendet, und ein suboxidartiger. optischer Aufzeichnungsfilm 5 ist auf einem Schichtträger 4 abgelagert. Eine Abdeckblende 6 mit einem optischen Muster steht mit dem Film 5 in Berührung, der von der Xe Blitzlichtlampe 7 blitzartig belichtet wird, wodurch ein Muster in Abhängigkeit von der Abdeckblende 6 auf dem Film erzeugt wird.
Wie aus F ι g. 3 hervorgeht, wird eine Laserdiode 8. z. B. ein Gallium-Arsenid-lnjcktionslaser verwendet, der eine Strahlung einer Wellenlänge von 9040 Ä abgibt. Der Strahlungsfluß weist im allgemeinen eine große Sirahlungsstrcuung auf. aus welchem Grunde mindestens zwei Linsen 9 und Il zur Bildung eines Mikroleuchtfleckes verwendet werden. Die erste Linse 9 fernst den streumäßigen Strahl in einen parallclartigen Strahl 10 um und die zweite Linse 11 vermag den Strahl zu einem Mikroleuchtflcck zu verjungen. Der leuchi punktarligc Strahl wird auf dem auf dem Schichtträger ί4 abgelagerten Subonidfilm 1Ϊ aufgebracht. In diesem Fall kann die aufeinanderfolgende Informationsaufzeichnung leicht durch Modulieren des I jserstr«ihls ausgeführt werden.
Das Wiederauffinden einer auf dem obenerwähnten Material aufgezeichneten Information kann durch Erfassen der Veränderung des Maßes der Lichtdurchlässigkeit erfolgen. Die Information kann durch Erfassen der Veränderung der Menge des von dem Speichermaterial reflektierten Lichtes wiedergefunden werden.
Folgende Beispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung dar.
Beispiel I
GeO.'-Pulver wird als Ausgangsmaterial verwendet. Bei Anwendung des Vakuumverdampfungsverfahrens wird t.ne der Ausgangsmaterialzusammensetzungen durch folgende Formel dargestellt.
wobei
Mx ein Zusatzmaterial,
R ein Desoxydationsreduktionselement, y 1 und ζ 1 MoI-% darstellen und
O <y\< 100 und O <zl< 100
Als Zusatzmaterial M\ wird mindestens eins der Materialien aus PbO, Sb2Oj, Bi2Oj oder TeO2 und als Reaktionselement R mindestens eine der Elemente Cr, Fe, W. Mn ausgewählt,
Die Hauptkomponente des Ausgangsmaterials GeOj weist einen tctragonalen, kristallinen Aufbau auf und besitzt eine Schmelztemperatur von 10860C.
In dem Schmelztiegel 22 nach F!g.4 wird die Mischung aus GeOi-Pulver, aus dem pulvrigen Zusatz-Ki material M\ und den pulverförmigen Desoxydationsrcaktionseleitlcntert R durch das Heizelement 20 erhitzt. Die Temperatur wird entsprechend dem Zusatzmaterial im Bereich von 700°C bis 12000C ausgewählt.
Unter diesen Bedingungen schmilzt die Mischung, die ti Bestandteile reagieren miteinander und Oxyduldampf wird auf dem Schichtträger abgelagert.
Der abgelagerte Film weist entsprechend des Zusatzmaterials eine der folgenden Zusammensetzungen auf:
),!; O<x4<l,0
0<x5<l,5
0<x5<l,5
O<jc6<2,0
(GeOx,)l00.,
O<>'<100
Fig. 5 zeigt das Verhältnis zwischen der Lichtdurchlässigkeit und der Wellenlänge der Speichervorrichtung dieser Beispiele.
In der F i g. 5 stellen die Linien a 1 bis a A das Beispiel ji bei keinerlei Aufzeichnung und die Linien a 5 bis a 8 das Beispiel bei einer aufgezeichneten Information dar.
Für das Beispiel, bei dem TeO2 als Zusatzstoff verwendet wird, werden die Daten durch die Linie a I und a 5 dargestellt. Die Linie a 2 und a 6 stellen das Beispiel PbO, die Linie a 3 und al das Beispiel Sb2Oj und die Linie a A und a 8 das Beispiel Bi >Ü» dar. Die Zusätze werden zu 20 MoI-% zugesetzt.
Diese Ausführungsform weist im Vergleich zu den herkömmlichen amorphen Materialien in einem nichtoxidierten System folgende Vorteile auf.
(1) Im Anfangszustand, in dem keinerlei Information aufgezeichnet ist ist die Lichtdurchlässigkeit ungefähr dreimal so groß, d. h. die erfindungsgemäße Ausführung weist ein höheres Kontrastverhällnis auf. das ungefähr dreimal so groß wie bei dem herkömmlichen Material ist weil die op.öche Dichte im beschriebenen Zustand von dem des herkömmlichen Materials nicht sehr unterschiedlich ist
(2) Das Ausmaß der Durchlässigkeitsveränderung ist ungefähr dreimal größer, weil die Durchlässigkeit des Films im Anfangszustand verglichen mit den herkömmlichen Materialien ungefähr dreimal größer ist
(3) Die mechanische Festigkeit ist wegen der größeren Haftfestigkeit zwischen dem Oxydulfilm und dem Schichtträger ausgezeichnet
(4) Die optischen Eigenschaften sind in Luft unter dem Licht eines Raumes konstant
Beispiel II
SbjOj-Pulver wird als Ausgangsmaterial verwendet
Die Ausgangsmalcrialzusammensetzung wird durch folgende Formel dargestellt:
wobei
M1
das Zusatzmaterial an
das Oesoxydationsreaktionselement sind,
und ti Mol-0/» darstellen und
O <yl < 100 und O < z2 < 100
sind. Als Zusatzmaterial M2 wird mindestens eins der Materialien TeO2, CuO, PbO, B2O3 als Reaktionselement R mindestens eins der Elemente Mn, W, Fe, Cr ausgewählt.
Die Hauplkomponente des Ausgangsmatcrials Sb>Oj weist orthorombischen kristallinen Aufbau und einen Schmelzpunkt 7/77 von 65b C auf.
Die Mischung aus dem SbjOj-Pulver. dem pulvrigen Zusatzmaterial und dem pulvrigen Dcsoxydationselement wird auf dem Schmelztiegel 22 der F i g. 4 erhitzt, die Temperatur wird entsprechend dem Zusatzmaterial im Bereich von 600" C bis 1000 C ausgewählt.
Unter diesen Bedingungen wird die Mischung geschmolzen, die Bestandteile reagieren miteinander und das Oxydul wird auf dem Schichtträger abgeschieden. Der abgeschiedene Film weist eine der folgenden Zu<«immensetzungen entsprechend dem Zusatzmaterial auf:
(SbO11J100 ,2(Pb0,J>2; O<x4<l,0
(SBO1,)l0!)-„2(TeOl6},2; O<a:6<2,0
(SbOx,J100 _v2(Cu0xT)v2; 0<x7 < 1,0
K2; O<x8 < 1,5
Fig. 7 zeigt das Verhältnis zwischen der Lichtdurchlässigkeit und der Wellenlänge der Speichervorrichtung für diese Beispiele. In Fig. 7 stehen die Linien c\ bis ι·4 für das Beispiel, wenn nichts aufgezeichnet ist. und die Linien c 5 bis c 8 für eine Probe, auf der eine Information aufgezeichnet worden ist. Für die Probe, in der TeOj als Zusatzmtttel verwendet wird, werden die Daten durch die Linie c\ und c5 dargestellt, bei Verwendung von CuO durch die Linien c2 und cb. bei Verwendung von PbO durch die Linien r 3 und c 7 und bei Verwendung von B2Oj durch die Linien c4undc8.
F i g. 6 zeigt das Verhältnis zwischen der Lichtdurchlässigkeit und der Wellenlänge für die Proben aus SbO, ι ohne einen Zusatzstoff. Die Linien b 1 bis 64 stehen für die Probe, auf der nichts aufgezeichnet ist. und die Linien 6 5 bis 6 8 für die Probe, auf der eine Information aufgezeichnet ist Daneben stehen die Linien b I und b 5 für die Probe, die bei Verwendung von Mn als Reakiionselement erhalten wird. Die Linien b 2 und b 6 zeigen den Fall der Verwendung von T, die Linien b 3 und b 7 den Fall der Verwendung von Fe und die Linien 64und b8 den Fall der Verwendung von Cr.
Diese Ausführungsform weist gegenüber den herkömmlichen amorphen Materialien in einem nicht oxydierten System folgende Vorteile.
(1) Die Empfindlichkeit ist ungefähr dreimal so groß,
(2) Im Ausgangszustand, in dem noch nichts aufgezeichnet ist, ist die Lichldürchlässigkeit Ungefähr zweimal so groß. Das bedeutet, daß diese Ausführungsform ein höheres Kontrastverhältiiis aufweist, und zwar ist das Kontrastverhältnis etwa zweimal so groß wie bei dem herkömmlichen Material.
(3) Die optischen Eigenschaften sind in Luft unter Raumlicht stabil.
Beispiel III
MoOι-Pulver wird als Ausgangsrnalerial verwendet. Die Zusammensetzung des Ausgangsmalcrials wird durch folgende Formel dargestellt:
wobei
Mj das Zusatzmaterial und
R das Desoxydationsreduktionselement sind,
yZ und z3 Mo!-% darstellen sowie
O <yZ < 100 und O < z3 < 100
sind.
Das Zusatzmaterial M, isl mindestens aus einem der Materialien PbO. In.Oj. SnO. BjO1. Bi.Oi. TcO2 und SbiOiaiJsgcwählt.
Als Reaktionselement R ist mindestens eins der Elemente Cr. Fe. W. Mn ausgewählt.
Die Hauptkomponente d;s Ausgangsmaterials MoOi weist eine orthorhombische. kristalline Struktur auf und besitzt eine Verdampfungstemperatur von 795'C.
Die Mischung aus MoOj-Pulvcr. dem pulvrigen
Zusatzmaterial Mt und dem pulvrigen Desoxydationsreaktioiselement R wird auf dem Schmelztiegel 22 in F i g. 4 erhitzt. Die Temperatur wird entsprechend dem Zusatzmaterial in dem Bereich von 7000C bis 10000C gewählt. Unter diesen Bedingungen wird die Mischung
geschmo'zcn. Jeder Bestandteil reagiert miteinander
und der Oxyduldampf wird auf dem Schichtträger abgeschieden.
Der abgeschiedene Film weist entsprechend dem Zusatzmaterial eine der folgenden Zusammensetzungen auf:
so (MoOxJ)100-„3(Sb0x5)>3; 0<x5<l,5
(VioOx3)lu0->.3(BiOx5)>3; 0<x5 < 1,5
(MoOx3)I00_,3(TeOx6.)v3; O <x6 < 2,0
,s)v3; 0<x8<l,5
O<y3<100
Diese Filme sind blaß blau und wenn Energie.
aufgewendet wird. z. B. wenn eine Belichtung erfolgt.
verändert sich die Farbe zu dunkelblau und die Speicherung einer optischen Information kann erfolgen.
Fig.9 zeigt das Verhältnis zwischen der Lichtdurchiässigkeit und der Wellenlänge für die Speichervorrichtung dieses Beispiels. Die Linien el bis e4 stehen für das Beispiel ohne eine Aufzeichnung, die Linien e5 bis e8 für das Beispiel, auf dem eine Information
aufgezeichnet ist.
Die Werte für das Beispiel, bei dem TeO2 als Zusatzmaterial verwendet wird, werden durch die Linien el und c5 dargestellt. Die Linie el und e6 stehen für den Fall der Verwendung von B2Oj, die Linien e3 und el für den Fall der Verwendung von SbjOj und die Linien e4 und e8 für den Fall der Verwendung von Β(2θ3.
Fig.8 zeigt das Verhältnis der Lichtdurchlässigkeit und der Wellenlänge für die Beispiele MoO, ι ohne die Verwendung eines Zusatzmaterial Die Linien d\ bis c/4 stehen für das Beispiel ohne eine Aufzeichnung und die Linien c/5 bis dS für das Beispiel, auf dem eine Information aufgezeichnet worden ist. Die Linien d\ und t/5 stehen außerdem für das Beispiel, das durch Verwendung von Cr als Reaktionsmaterial erhalten wird. Die Linien d2 und t/6 stehen für den Fall der Verwendung von Fe. die Linien dZ und t/7 für den Fall der Verwendung von W und die Linien c/4 und </8 für den Fall der Verwendung von Mn.
Diese Ausführungsform weist im Vergleich zu den herkömmlichen amorphen Materialien in einem nicht oxidierten System folgende Vorteile auf.
(1) Große Änderungen der optischen Dichte können erreicht werden, weil im Ausgangszustand, in dem noch nichts aufgezeichnet ist. die Lichtdurchlässigkeit ungefähr zweimal größer und die optische Dichte im beschriebenen Zustand von dem des herkömmlichen Materials nicht sehr unterschiedlich ist.
(2) Infrarotlicht. /.B. mit einer Wellenlänge \on 8000 Ä. das durch Laserdioden erhalten wird, kann zur Aufzeichnung oder /urn Wiederauffinden einer optischen Information verwendet werden, weil in diesem Bereich der Wellenlänge der MoO, rOxydulfilm einen verhältnismäßig großen optischen Absorpiionskoeffi/ienten aufweist.
Beispiel IV
Es wird dasselbe Verfahren wie in den Beispielen I oder Il verwendet, wobei jedoch andere Oxydmatcrialien.wicz. B.SnO.>.TI_>Oi. Bi2Oj als Ausgangsmateriaiien verwendet weiden können.
Im KaII tier Verwendung von SnO:. das einen tetragonaten kristallinen Aufbau aufweist und dessen Schmelzpunkt Tm bei 1127"C liegt, werden die Zusammensetzungen des Ausgangsmaterials durch folgende Forme! bestimmt.
USnO2J100 ,4
wobei
Ai4 ein Zusatzmaterial und
R ein Desoxydationsreaktionselement sind,
y4 und 24 MoI-% darstellen und
O < yA < 100 sowie O < z4 < 100
sind. Als Zusatzmaterial MA wird mindestens eins der Materialien TeO2, PbO, Bi2O3, Sb2O3 ausgewählt.
Als Reaktionselement R wird mindestens eins der Elemente Mn, W, Fe, Cr ausgewählt.
Eine Dampfabscheidung dieses Materials kann auf dieselbe Weise wie im Fall von GeO^ ausgeführt werden.
Der abgeschiedene Film sieht blaß gelb aus und die Lichtdurchlässigkeit für sichtbares Licht liegt zwischen 60% und 80%. Wenn optische oder thermische Energie aufgebracht wird, kann der Durchlässigkeitsgrad bis auf 10% reduziert werden, und der Teil wird schwär/.
Bei Verwendung von TI2Oj. das einen hexagonalen. kristallinen Aufbau aufweist, liegt der Schmelzpunkt Tm bei 715"C. Die Ausgangsmaierial/usammensei/ungfn werden durch folgende Formel dargestellt:
-,5
(AZ5),,,)
,α,-;.5 R.-5
wobei
AZ5 das Zusatzmaterial und
R das Desoxydationsreaktionselement ist.
x, y Mol-% darstellen und
O <y5 < 100 sowie O < 25 < 100
jn sind.
Das Zusatzmaterial ΛΆ ist mindestens aus einem der Materialien TeO.-. B.O,. GcO;. Sb-O1. SnO ausgewählt. Als Reaktionselement ist mindestens eins der Elemente Mn. W. Fe. Cr ausgewählt.
ji Die Dampfabscheidung des Materials kann nach demselben Verfahren wie im Fall SbjOi ausgeführt werden.
Der abgeschiedene Oxydulfilm sieht blaß braun aus und die Lichtdurchlässigkeit steigt von 40%· auf 80%.
wenn die Wellenlänge des Lichtes von 6000 A auf 1.2 μ steigt.
Der Film aus diesem Material weist eine hohe Empfindlichkeitscharakterisiik auf. Bei kurzer Belichtung (<l Sek.) der Projektionslampe wird der Film
4i dunkler, so daß er als ein Material zur optischen Informationsspeicherung mit hoher Empfindlichkeit verwendet werden kann. Im Fall der Verwendung von BiiOj. das einen orthorhombischen kristallinen Aufbau und einen Schmelzpunkt von 820°C aufweist, wird der Oxydulfilm nach demselben Vt: fahren wie im Beispiel II erhalten.
Der abgeschiedene Film sieht hellgrau aus und der Durchlässigkeitsgrad ist annähernd konstant im Bereich der Wellenlängen von 4000 Ä bis 7000 Ä und weist eine Charakteristik derart auf. daß eine verhältnismäßig große Reflektionsänderung auftritt, wenn optische oder thermische Energie aufgewendet wird.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:
1. Material zur optischen Informationsspeicherung mit einem Schichtträger und einem auf dem Schichtträger abgelagerten Film aus Oxydul-Verbindungen, dessen Zustand zwischen einem Zustand geringer optischer Dichte und einem Zustand hoher optischer Dichte, einem Zustand niedriger Durchlässigkeit und einem Zustand hoher Durchlässigkeit, oder einem Zustand niedriger Reflexionsfähigkeit und einem Zustand hoher Reflexionsrähigkeit durch Anwendung optischer, elektrischer oder thermischer Energie veränderbar ist. dadurch gekennzeichnet, daß der Film GeO,, und/oder SnO,, und/oder SbO, ι und/oder TIO, j und/oder BiO1; und/oder MoO, j aufweist mit O < χ 1 < ZO: O < χ 2 < 1.5 und O < s 3 < 3.0. und daß diese Materialien entweder für sich allein oder zusammen mit Zusatzstoffen zur Steigerung der empfindlichkeit die eigentliche Informationsspeicherschicht des Aurzeichnungsi -ägers bilden.
2. Material nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der Film GeO, ι und/oder SnO, ■. als Hauptkomponente und mindestens eines der Oxide PbO,4. SbO, % BiO,; und TeO16 als Zusatzstoff zur Steigerung seiner Empfindlichkeit aufweist, wobei O < A"4 < 1.0: O < v5 < 1,5 ind O <- x6 < ZO ist.
3. Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Film SbO, .· als Hauptkomponente und mindesins eines der Oxide PbO1^, TeO,b. CuOw und BO,» als Zusatzstoff zur Steigerung seiner Empfindlichkeit aufweist,''sbei O < λ 4 < I; O<a6<2:O<x7<I -md O < χ 8 < \5 ist.
4. Material nach Anspruch 1, ibdurch gekennzeichnet, daß der Film TlO,. als Hauptkomponente und mindestens eines der Oxide TeO, h. SnO1M und GeO, in als Zusatzstoff zur Steigerung seiner Empfindlichkeil aufweist, wobei O < χ b < 2.0: O < ■ 9 < 2 und O < χ 10 < 2 ist.
5. Material nach Anspruch 1. dadurch gckennzeichnel. daß der Film BiO, .· als Hauptkomponentc und mindestens eines der Oxide TeO1n. SnO, u und SbO, ,ι als Zusat/sioff /ur Steigerung seiner Empfindlichkeit aufweist. wobei O < ν 6 < 2.0: 0 < ν 9 < 2 und O < ν 11 < 1.5 ist.
6. Maieriaf nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß der Film MoO, i als Hauptkomponentc und mindestens eines der Oxide PbO,4. SbO,-,. BiO,-,. TeO,,,. BO,». SnO,» und InO, i> als Zusatzstoff zur Steigerung seiner Empfindlichkeit aufweist, wobei O < ,4 < 1.0: O < χ5 < 1.5: O < v6 < 2.0: O < x8 < 1.5: O < X9 < 2,0 und O < χ 12 < 1.5 ist.
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