JP2001273681A - 光記録媒体 - Google Patents
光記録媒体Info
- Publication number
- JP2001273681A JP2001273681A JP2000092160A JP2000092160A JP2001273681A JP 2001273681 A JP2001273681 A JP 2001273681A JP 2000092160 A JP2000092160 A JP 2000092160A JP 2000092160 A JP2000092160 A JP 2000092160A JP 2001273681 A JP2001273681 A JP 2001273681A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- super
- semiconductor particles
- recording medium
- light
- resolution film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- 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
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/257—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of layers having properties involved in recording or reproduction, e.g. optical interference layers or sensitising layers or dielectric layers, which are protecting the recording layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/35—Non-linear optics
- G02F1/355—Non-linear optics characterised by the materials used
- G02F1/3556—Semiconductor materials, e.g. quantum wells
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- 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
- G11B7/243—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 comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- 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
- G11B7/244—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 comprising organic materials only
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- 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
- G11B7/251—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 comprising inorganic materials dispersed in an organic matrix
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- 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
- G11B7/243—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 comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
- G11B2007/24302—Metals or metalloids
- G11B2007/24308—Metals or metalloids transition metal elements of group 11 (Cu, Ag, Au)
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- 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
- G11B7/243—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 comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
- G11B2007/24302—Metals or metalloids
- G11B2007/2431—Metals or metalloids group 13 elements (B, Al, Ga, In)
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- 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
- G11B7/243—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 comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
- G11B2007/24302—Metals or metalloids
- G11B2007/24316—Metals or metalloids group 16 elements (i.e. chalcogenides, Se, Te)
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- 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
- G11B7/243—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 comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
- G11B2007/24318—Non-metallic elements
- G11B2007/2432—Oxygen
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- 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
- G11B7/243—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 comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
- G11B2007/24318—Non-metallic elements
- G11B2007/24322—Nitrogen
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- 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
- G11B7/243—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 comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
- G11B2007/24318—Non-metallic elements
- G11B2007/24324—Sulfur
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- 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
- G11B7/243—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 comprising inorganic materials only, e.g. ablative layers
- G11B2007/24318—Non-metallic elements
- G11B2007/24326—Halides (F, CI, Br...)
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
- G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
- 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
- G11B7/252—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers
- G11B7/253—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates
- G11B7/2533—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material characterised by the selection of the material of layers other than recording layers of substrates comprising resins
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
- Y10S430/146—Laser beam
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
Abstract
に超解像特性を向上させ、ひいては光記録媒体における
記録密度の増大を図ることを目的とする。 【解決手段】 本発明は、記録する情報に対応した記録
パターンを形成することが可能な記録層を有し、前記記
録層に光6が照射されることにより記録された前記情報
が再生される光記録媒体1において、前記光記録媒体
は、前記記録層上に前記光のビーム径を絞る超解像膜3
を備え、前記超解像膜3は、少なくとも表面に有機基が
共有結合している半導体粒子を備えることを特徴とす
る。
Description
る光記録媒体に関する。
して光記録媒体、特にデジタルビデオディスク(DV
D)が注目され市場を大きくしつつある。光記録媒体は
非接触で高い記録密度が達成できる記録媒体である。
てもゲーム等のソフト、プログラムは今後さらに大容量
化することが確実なため、更なる記録密度の高密度化が
必要である。
れているが、最も効果的であるのは使用レーザービーム
の集光面積を小さくすることである。
る手段としては、まず、レーザー光の短波長化が挙げら
れる。
現在はGaAlInP系半導体レーザー(波長650n
m)からGaN系半導体レーザー(同400nm)へ移
行しつつある時期である。また、さらに半導体レーザー
の波長もGaNという材料の特性から考えて、350n
mまで短波長化することも十分考えられる。
を小さくする手段としては超解像法が挙げられる。
す。超解像法においては、記録ピット11に情報が記録
される記録層12を有する光記録媒体13の記録層12
上に超解像膜14を形成する。超解像膜14は記録層1
2上に集光したレーザー光ビーム15の強度の高い部分
のみを透過させる性質を有するため、ビーム断面の周辺
より中心部で光強度の大きいレーザー光ビーム15を照
射するとその回折限界よりも小さいアパーチャーが形成
される。このような超解像膜14を通してレーザー光ビ
ーム15を記録層12に照射することにより、回折限界
よりも小さいスポット径を有するレーザー光ビーム15
が照射され、それにより記録密度を向上させるものであ
る。
を構成する材料の吸収飽和現象を利用した方法がある。
この方法において使用される超解像膜に光が照射される
とエネルギー準位に電子が励起して光吸収特性が変化す
る、言い換えれば光を吸収して励起された電子が調和振
動する際、非調和振動が誘起されて超解像膜の吸収と屈
折率が変化する。それにより超解像膜において光強度が
大幅に強い場合は吸収が少なくなるという吸収飽和現象
が生じる。この現象により前記超解像膜は超解像動作を
示すものである。
膜の超解像特性を上げる為には、超解像膜を構成する材
料の3次非線形光学特性が大きい方が望ましいことが明
らかになっている。
来π共役やσ共役電子を利用した材料や、金属のプラズ
モンを利用した材料、半導体励起子を利用した材料等が
見出されているが、特に半導体励起子を利用した材料は
良く研究されている。
らに低次元化することにより励起された電子の調和振動
を安定化させ、非調和振動が大きくすることができるこ
とが知られている。低次元系とは超格子構造(2次
元)、量子線構造(1次元)、ナノ結晶(量子箱構造)
(0次元)のことである。このように半導体励起子を利
用した材料においては低次元化することにより3次非線
形性を上げ、また状態密度を集中させることができるこ
とから、特に半導体ナノ結晶を、超解像膜を構成する材
料として用いることが望ましいことが例えば特開平06
−28713号公報、特開平11−86342号公報等
に開示されている。これらに記載されている超解像膜
は、半導体ナノ結晶を透明マトリックスと共に溶媒中に
分散し、スピンコート法により成膜したり、あるいは半
導体ナノ結晶膜をスパッタリングなどで成膜することに
より形成されている。
半導体ナノ結晶を用いた超解像膜においても、さらに超
解像特性を向上させ、光記録媒体の記録密度の増大を図
ることが望まれていた。
においてさらに超解像特性を向上させ、ひいては光記録
媒体における記録密度の増大を図ることを目的とする。
ノ結晶に代表される半導体粒子を備える超解像膜の超解
像特性を左右する半導体励起子の励起状態は、半導体粒
子の表面状態、半導体粒子の粒径分布、あるいは位相緩
和時間の影響を強く受けることを見出した。
応した記録パターンを形成することが可能な記録層を備
え前記記録層に光が照射されることにより記録された情
報が再生される光記録媒体において、前記光記録媒体
は、前記記録層上に前記光のビーム径を絞る超解像膜を
備え、前記超解像膜は、少なくとも表面に有機基が共有
結合している半導体粒子を備えることを特徴とする光記
録媒体である。
囲するポリマーを備え、かつ前記有機基と前記ポリマー
とは共有結合を有しないことが望ましい。
パターンを形成することが可能な記録層を備え前記記録
層に光が照射されることにより記録された情報が再生さ
れる光記録媒体において、前記光記録媒体は、前記記録
層上に前記光のビーム径を絞る超解像膜を備え、前記超
解像膜はデンドリマーと共有結合するかあるいはデンド
リマー間に存在している半導体粒子を備えてなることを
特徴とする光記録媒体である。
パターンを形成することが可能な記録層を備え前記記録
層に光が照射されることにより記録された情報が再生さ
れる光記録媒体において、前記光記録媒体は、前記記録
層上に前記光のビーム径を絞る超解像膜を備え、前記超
解像膜は、半導体粒子を備えてなり、前記半導体粒子の
粒径分布の半値全幅が最多数粒径値以下であることを特
徴とする光記録媒体である。
パターンを形成することが可能な記録層を備え前記記録
層に光が照射されることにより記録された情報が再生さ
れる光記録媒体において、前記光記録媒体は、前記記録
層上に前記光のビーム径を絞る超解像膜を備え、前記超
解像膜は、半導体粒子を備えてなり、前記半導体粒子の
粒径分布の最多数粒径値は前記半導体粒子の励起子ボー
ア半径の4分の1倍以上1倍以下であることを特徴とす
る光記録媒体である。
パターンを形成することが可能な記録層を備え前記記録
層に光が照射されることにより記録された情報が再生さ
れる光記録媒体において、前記光記録媒体は、前記記録
層上に前記光のビーム径を絞る超解像膜を備え、前記超
解像膜は少なくとも半導体粒子を備えてなり、前記半導
体粒子は、励起子発光が観測され、かつエネルギー緩和
時間が50psec以上であることを特徴とする光記録
媒体である。
有する関数についてピークの両側でそれぞれピーク値の
半分の値をとる独立変数の値の間の間隔を示す。(岩波
理化学辞典 第4版 岩波書店(1987)p.10
08「半値幅」参照) 以下に、超解像特性に関する説明をした上で第1発明〜
第5発明の作用について説明する。
すなわち吸収飽和現象は、半導体粒子の有する主に三次
非線形光学特性に基づいて生じるものであると考えられ
る。以下にその理由について説明する。
において光照射がなされ励起された電子は調和振動する
際、非調和振動が誘起され吸収が変化する。調和振動と
は、ばねの様に、中心位置から離れる距離と中心へ戻ろ
うとする力が比例する振動のことである。非調和振動と
はそれが比例しない場合である。
半導体励起子の電子分極P、(すなわち吸収の大きさに
比例)は一般に P=P0+χ(1)・E+χ(2)・E・E+χ(3)
・E・E・E+…… と表される。(ただしP0は自発分極、χ(1)は線形
感受率、χ(2)、χ( 3)……はそれぞれ2次、3
次、……の非線形感受率である。) 電場(光)の大きさが強くなく、χ(2)、χ(3)…
が小さい場合はχ(2 )以下の項が小さくなり、 P=P0+χ(1)・E で表される。これが一般的な状態である。
レーザーの様に電場(光)が非常に大きくなると、χ
(2)以下の項が無視できなくなり、非線形特性が現わ
れる。
毎にそれぞれ異なり、χ(1)に関するものは線形吸
収、χ(2)に関しては2光子吸収などと呼ばれる。こ
こでは使用するレーザーの波長は線形吸収に関係する
項、すなわち第2項のχ(1)に関するものとする。
導体励起子においてはマクロ的に反転対称性があるた
め、物理的な考察でχ(2)、χ(4)、
χ(6).....に関する項は0となる。すなわち吸
収飽和を示す超解像膜における半導体励起子の吸収は、
主にχ(1)と、χ(3)、χ(5)、
χ(7).....に関わる現象であり、非線型感受率
のなかではχ(3)、すなわち三次非線形光学定数が与
える影響が最も大きい。
電子分極(吸収の大きさ)は線形で表されるが、光が強
くなると、電場の三乗に比例して、吸収しない分極の割
合が増える。従って、光が強くなると、吸収が飽和する
ように見えるのである。このときχ(3)が大きければ
大きいほど吸収飽和現象は顕著となる。
て説明する。
なわち吸収飽和現象は半導体励起子の有する主に三次非
線形光学特性に基づいて生じるものであるが、この三次
非線形光学特性は位相のコヒーレンス状態を含めて半導
体励起子が安定して存在することがその特性の向上につ
ながる。
ナノメータまで小さくすることの意義はエネルギーの量
子井戸構造を形成して半導体励起子を安定化させること
にある。量子井戸構造とはポテンシャルエネルギーの高
い障壁の中にポテンシャルエネルギーの低い井戸のよう
な場所がある構造を指す。半導体励起子はその量子井戸
構造に閉じ込められることにより安定化する。しかし、
障壁に穴が開いていたり、低かったりすると半導体励起
子は安定化せず、そこから緩和してしまう。従って障壁
の状態は励起子の安定化のために非常に重要となる。
起子を安定化させて、三次非線形光学特性を向上させる
ために、有機基あるいはデンドリマーを、超解像膜を構
成する半導体粒子の表面に共有結合させ、エネルギーの
量子井戸構造の障壁をより完全にするものである。
の表面に共有結合させると、それが高いエネルギー準位
となり不純物準位や界面準位が形成されにくいため、エ
ネルギーの量子井戸構造の障壁をより強固にすることが
できる。したがって半導体励起子がより安定化し、ひい
ては超解像膜の超解像特性を向上させることができる。
て説明する。
(3)は、大きければ大きいほど吸収飽和現象は顕著と
なる。この三次非線形光学定数χ(3)(3次の非線形
感受率)は、半導体粒子の場合、遷移双極子モーメント
(吸収)の大きさをμ、エネルギー準位の角振動数をω
0、レーザー光の角振動数をω、位相緩和(横緩和)定
数(位相緩和時間の逆数)をΓ、エネルギー緩和(縦緩
和)定数(エネルギー緩和時間の逆数)をγ、単位胞密
度をNとすると、下記式(1)で表される。(固体物
理,vol.24,No.11,(1989))
いとレーザーの角振動数ωとずれる粒子が多くなる。ω
とω0の差が大きい粒子ほどχ(3)が小さくなり、全
体としてもχ(3)が小さくなる。従って、半導体粒子
の粒径分布が狭くなると吸収飽和現象は顕著となる。
る半導体粒子の粒径分布の半値全幅が最多数粒径値以下
であることにより、超解像特性が大きく向上する。
半導体粒子の粒径分布の最多数粒径値が前記半導体粒子
の励起子ボーア半径の4分の1倍以上1倍以下であるこ
とによっても超解像特性が大きく向上する。
体粒子が多くなると、半導体励起子が半導体粒子の中央
部分に存在するか障壁付近に存在するかでエネルギーが
変化し、これによってもω0が変わり、また障壁との衝
突で位相が変わるため、高い超解像特性を示さない。逆
に大きさが半導体励起子のボーア半径の4分の1より小
さい半導体粒子が多くなると、半導体励起子の波動関数
が半導体粒子をはみ出してしまい、周囲に存在する不純
物準位にエネルギーが移動しやすく、位相緩和定数、エ
ネルギー緩和定数が大きくなり、そのためχ(3)は小
さくなる。
光学特性は位相の状態を含めて半導体励起子が安定して
存在することがその特性の向上につながる。一方、半導
体励起子が安定な状態であるときは、半導体微粒子から
励起子発光が観測され、また、発光寿命(エネルギー緩
和時間と同じ)が長いという傾向がある。
いる半導体粒子として励起子発光が観測され、そのエネ
ルギー緩和時間が50psec以上であるものを用いる
ことにより、顕著な吸収飽和現象を示す。上記した式
(1)においてもエネルギー緩和時間(γの逆数)が大
きいほど三次非線形光学定数χ(3)が大きいことが示
されている。
第1発明乃至第5発明をさらに詳細に説明する。
一例を示す概略図を図1に示す。
るいはプラスチックよりなる透明基板2上に超解像膜3
が形成され、さらに前記超解像膜3上にAlなどからな
る反射膜4が形成されている。また、超解像膜3に接す
るよう放熱膜5が設けられていることが望ましい。前記
記録媒体1の透明基板2には記録される情報に対応した
凹凸パターンが透明基板2に記録されて記録層を構成し
ている。記録された情報の再生は透明基板2側から再生
光6を照射し、反射光を読み取ることにより行われる。
読み取ることにより情報が再生されるものであるが、例
えば再生光6を照射し、透過光の変化を読み取ることに
より情報が再生されるものであっても良い。
層を兼ねているが、本発明に係る記録媒体の記録層は透
明基板と別個に設けられているものであっても良い。ま
た記録媒体の記録層に記録される情報に対応した記録パ
ターンは図1に示す記録媒体1の如くの凹凸パターンの
みならず、例えば、屈折率、反射率、吸収率等、光学特
性の変化によるパターンであればよい。記録された情報
の再生は記録パターンの種類に応じた方式を使用する。
透明なマトリックス材料中に分散されてなるものが0次
元量子井戸構造により励起子のχ(3)が大きくなるた
め望ましい。半導体粒子を包囲するマトリックス材料と
してはポリマーが望ましく、例えばポリメチルメタクリ
レート(PMMA)やポリスチレン、あるいは、ポリカ
ーボネート、ポリビニルアルコール、ポリアセタール、
ポリアリレートなどを好適に用いることができるが、特
に制約がない。しかし、融点が高く(例えば100℃以
上)、半導体粒子を高濃度に含有できるものがよりよ
い。なお、ガラスは不純物準位等が多数存在するために
マトリックス材料としては好ましくない。
dSxSe1−x、ZnSe、ZnS、ZnSxSe
1−x、CdxZn1−xS、CdxZn1−xSe、
GaN、GaxIn1−xN、ZnO、CuCl、Hg
I2、PbI2等(但しxは混晶比であり、0<x<1
である。)が挙げられる。次世代の光記録装置の光源の
波長が350nm〜450nmであることから、特にC
dS、CdSe、CdS xSe1−x、CuCl、Ga
Nは励起子吸収が350〜450nmに設定できるため
望ましい。
半導体粒子、マトリックス材料及び溶媒の混合物をスピ
ンコートし、乾燥することにより形成することが容易で
あり好ましい。そのため前記マトリックス材料は適度な
厚さで塗布することが可能である程度に溶媒に溶解する
必要がある。また、超解像膜はマトリックス及び半導体
粒子を蒸着により形成しても良い。例えばマトリックス
としてテフロン(登録商標)は熱に強く良いがテフロン
はスピンコートできない。この時は半導体粒子とともに
蒸着を行えば良い。
クスの濃度cは、0.002mol/L以上2000m
ol/L以下であることが望ましい。光学系の焦点深度
の制限があるため、0.002mol/L未満であると
定常の吸収量が少なく超解像が起こりにくく、2000
mol/Lを超えると透過光量が少なく、十分な信号強
度が得られない。より好ましい範囲は0.1mol/L
以上100mol/L未満である。
超解像膜の膜厚および吸光度との兼ね合いにおいてその
値を決定することが望ましい。使用波長で例えば1×1
05L/mol・cmのモル吸光係数εの半導体粒子を
仮定すると、膜厚dは焦点深度の深さを越えるため最大
でも5×10−5cmを超えることはなく、また、吸光
度αは0.01を下回ると十分な超解像効果は得られな
い。一方、十分弱い光強度(励起)領域すなわち線形領
域では α=ε・c・d であるため濃度cは、0.01mol/L以上が必要と
いうことになる。
光係数αは1000/cm以上2000000/cm以
下の範囲であることが透過あるいは反射光量の変化を大
きくする上で望ましい。但し、この時の超解像膜の厚み
は10nmから100nm程度を想定している。また、
この時の吸光係数αの定義は入射光強度I0、出射光強
度I、厚みdとすると、下記式(2)で表される。
時間が0.5fsec(fはフェムト;10−15、s
ecは秒)以下であることが三次非線形特性を大きくし
超解像特性を向上させるため望ましい。
緩和時間は過渡縮退4光波混合法で測定したものであ
る。
測定装置を図2に示す。まずフェムト秒のパルス幅のモ
ードロックレーザー51からのレーザー光をハーフミラ
ー52でプローブ光54とパンプ光55との2つに分
け、さらにその2つの光をレンズ57で集光し試料(超
解像膜)58に集光する。試料58が三次非線形特性を
持つと、三次非線形光学定数に起因するシグナル光59
が発生する。二つのレーザー光の時間差を変えながらこ
のシグナル光を、アパーチャー60を介してディテクタ
61でモニターする。2つのレーザー光の時間差を変え
る(すなわち例えばプローブ光に光遅延56を生じさせ
その遅延の程度を変化させる)には2つのレーザー光の
光路長の差を変化させることにより行い、それはピエゾ
素子を用いることにより制御する。空気中の光の速度は
3×10−8m/secであるので、位相緩和時間1f
secは0.3μmの光路長の変化に相当する。
半導体励起子において電子分極が起こるが、位相緩和時
間τ2後において、その位相が緩和していない成分と後
から励起した電子との干渉によってシグナル光59が発
生することを利用している。レーザー光のパルス幅が位
相緩和時間より長い場合はレーザー光のパルス形からデ
コンボリューションで算出する。
反射膜4としては熱伝導率が1W/m・Kの膜を用い、
また超解像膜3に接するよう熱伝導率が1W/m・K以
上の放熱膜5を設け、前記超解像膜3の両面に接する膜
が1W/m・K以上の熱伝導率を持つ放熱膜となるよう
構成されていることが望ましい。
いは低分子有機化合物で構成されその熱伝導度はほぼ1
以下である場合は、上記のような反射膜4及び放熱膜5
を設けることにより超解像膜3の両面に熱伝導度が1W
/m・K以上の放熱膜を接触させることになり、熱放熱
現象が生じ、超解像膜3劣化を低減することができる。
放熱膜の熱伝導度は高ければ高いほど良く、特に10
W/m・K以上の放熱膜は効果が高い。特に1W/m・
K以上の放熱膜としては具体的にはアルミニウム薄膜、
金薄膜、銅薄膜、チッ化アルミニウム、チッ化ゲルマニ
ウムなどが特に望ましい。
であることが放熱の効率及び、光記録媒体の全膜が焦点
深度以内になる必要から望ましい。
させる有機基は、エネルギー準位の高い有機基が望まし
く、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基などのア
ルキル基、シアノ基、水酸基などが挙げられる。前記有
機基は極性の小さい物が良く、特にアルキル基が有効で
ある。前記有機基としては電子吸引性基又は電子供与性
基が含まれてないものが障壁のエネルギー準位が高いた
め望ましい。
超解像膜を構成する際に使用するマトリックス、すなわ
ち半導体粒子を包囲するポリマーは、主鎖の折れ曲がり
等により、不純物準位が形成される恐れがあるため、半
導体粒子に結合する有機基とマトリックス、すなわち半
導体粒子を包囲するポリマーとは共有結合されていない
ことが望ましい。
に粒子径を一定にして半導体粒子の粒径分布を均一にす
る作用もあり、それによっても吸収飽和現象をより顕著
に生じせしめることができる。
導体粒子を得るには、例えば、(F.Gindele et. al., Ap
pl. Phys. Lett. 71, 2181 (1997)、K. Sooklal, et. a
l.,Adv. Marer. 10,1083 (1998),N. Herron,et. al.,
J. Am. Chem. Soc. 112, 1322 (1990),D. L. Ou, et. a
l., Phy. Chem. Grasses., 39, 154(1998))等に記載さ
れた方法で、半導体粒子を化学的に合成する手法が望ま
しい。
粒径(有機基を含まない)の分布の半値全幅が最多数粒
径値以下であることが、超解像特性の向上のためより望
ましい。
粒子の粒径(有機基を含まない)分布の最多数粒径値が
前記半導体粒子の励起子ボーア半径の4分の1倍以上1
倍以下であることが超解像特性の向上のため望ましい。
させるデンドリマーとは、枝分かれ構造を有する複数の
有機基が樹枝状に結合してなる構造を有する樹枝状分子
である。
略図を図3に示す。半導体粒子21表面はデンドリマー
22で被覆されている。デンドリマー22は半導体粒子
21表面に共有結合により結合している。
体粒子21に共有結合される基本単位である枝分かれ構
造(例えばY字型)を有する有機基の手に、枝分かれ構
造(例えばY字型)の有機基が結合し、さらにその枝分
かれ構造(例えばY字型)の有機基の手に次の枝分かれ
構造(例えばY字型)の有機基が結合する、というよう
に枝分かれ構造を有する複数の有機基が樹枝状に結合し
ている構造(樹枝状構造)を有する樹枝状分子からな
る。
J.et al;J.Chem.Soc.,Commun.,1990年,1010頁、Tomalia,
D.A.et al;Angew.Chem.Int.Ed.Engl.,29巻,138頁(199
0)、Hawker,C.J.et al;J.Am.Chem.Soc.,112巻,7638頁(19
90)、Frechet,J.M.J.;Science,263巻1710頁(1994)、ある
いは柿本正明;化学,50巻,608頁(1995)等
の文献に詳述されているデンドリマーに代表される概念
である。より厳密に定義すればフォーカルポイントすな
わち分岐の開始点が特定でき、該フォーカルポイントか
ら分子末端に向かって分子鎖をたどった場合にフォーカ
ルポイント以外の分岐点を最低一つ通過する分子末端が
最低1つ存在する分子構造である。また、フォーカルポ
イントとは、ここでは樹枝状分子の基本となるフラクタ
ル構造の原点を示す。
体粒子は前記デンドリマーに共有結合にて結合してい
る。それにより外部環境により分解しにくく安定であり
場合によってはエネルギー移動しやすくなる。また、前
記樹枝状分子からなるデンドリマーは、半導体粒子を均
一な膜厚で包囲することができるため、合成時に半導体
粒子同士で粒径を一定にすることができる。
第一〜第三の方法にて製造することができる。
する溶液中に半導体粒子と反応しうる原子を有する樹枝
状構造を有する有機化合物を共存させつつ生成反応を生
じせしめる方法である。
い有機化合物を目的半導体分子に有機結合により修飾さ
せ、しかる後にその修飾分子をハロゲン化などの手法で
活性化させ樹枝状構造を成長させていく方法である。
子を合成した後に、半導体粒子と反応しうる原子を有す
る樹枝状構造を有する有機化合物を共存させ、半導体粒
子の修飾を行う方法である。
簡便であるため望ましい。
体粒子と反応しうる原子を有する樹枝状有機化合物であ
ればいかなる物でも構わないが、フォーカルポイントに
半導体粒子と反応しうる元素を安定に導入されているこ
とが望ましい。そのためには、いわゆるコンバージエン
ト法により合成されたデンドロンを用いる事が好まし
く、具体的には、「DENDRITIC MOLECULES : CONCEPTS SY
NTHESES PERSPECTIVES著者:NEWKOME,G.R.;MOOREFIELD,
C.N.;VOGTLE,M.F. 発行所:VCHYY: 発行年:1996発行国:
ドイツ IS:ISBN:3-527-29325-6に示されるような化合物
が挙げられる。
るいは化学式(2)に示す構造を有する化合物が本発明
の作用を得る上で特に望ましい。
造を説明すると、化学式(1)に示す化合物はオキシベ
ンジレン単位が2叉分岐した単位を繰り返すフラクタル
構造を有しており、オキシベンジレンの3世代構造とみ
なすことができる。同じフラクタル構造の繰り返しで第
5世代まで構成したものが化学式(2)に示す化合物で
ある。これらの構造以外にこれらの化合物のベンジレン
に有機基が置換した構造又は2叉分岐の代わりにピロガ
ロール誘導体を3叉分岐の繰り返し単位として導入して
もかまわない。また、最外郭構造は化学式(1)及び化
学式(2)ではメチル基で修飾されているが、必要に応
じていかなる有機基を導入してもかまわない。
ものでもかまわない。具体的には水酸基、ハロゲン、S
H、SeHなどが挙げられる。
ものでもかまわない。具体的には水酸基、ハロゲン、S
H、SeHなどが挙げられる。
は繰返し周期が3世代以上である事が中心半導体粒子間
の距離を保つ上で望ましい。
粒径(デンドリマーを含まない)の分布の半値全幅が最
多数粒径値以下であることが、超解像特性の向上のため
より望ましい。
粒子の粒径(デンドリマーを含まない)分布の最多数粒
径値が前記半導体粒子の励起子ボーア半径の4分の1倍
以上1倍以下であることが超解像特性の向上のため望ま
しい。
の半値全幅は、最多数粒径値以下である。さらに粒径分
布の半値全幅は最多数粒径値の2分の1の範囲であるこ
とが励起子が安定化するため望ましい。
体粒子を得るには、いかなる方法であっても良いが、例
えば第1発明あるいは第2発明に係る半導体粒子を得る
方法と同様にして、半導体粒子を化学的に合成する方法
が挙げられる。また、蒸着などによる気相合成で得られ
るものであっても良い。
体粒子の粒径分布の最多数粒径値が前記半導体粒子の励
起子ボーア半径の4分の1倍以上1倍以下であることが
望ましい。
の最多数粒径値が前記半導体粒子の励起子ボーア半径の
4分の1倍以上1倍以下である。半導体粒子の50(体
積)%以上が前記半導体粒子の励起子ボーア半径の4分
の1倍以上1倍以下の粒径を有することが望ましい。さ
らに前記半導体粒子の励起子ボーア半径の4分の1倍以
上1倍以下の粒径を有する半導体粒子は70(体積)%
以上であることがより望ましい。さらに望ましくは、さ
らに前記半導体粒子の励起子ボーア半径の2分の1以上
1以下の範囲にある半導体粒子が80(体積)%以上で
あることが望ましい。
かなる方法であっても良いが、例えば第1発明あるいは
第2発明に係る半導体粒子を得る方法と同様にして、半
導体粒子を化学的に合成する方法が挙げられる。また、
その他蒸着など気相合成で得られるものであっても良
い。
体粒子の粒径分布の半値全幅は、最多数粒径値以下であ
ることが望ましい。
が観測されるものを使用する。励起子発光の観察は分光
蛍光光度計あるいは分光器、光電子増倍管のシステム等
の方法で行う。
ルギー緩和時間が50psec以上であるものを使用す
る。さらに前記エネルギー緩和時間が500psec以
上であるものがより好ましい。
ルギー緩和時間はストソークカメラあるいは時間分解単
一光子係数法で測定したものである。
Lett. 71, 2181 (1997)の方法と類似の方法で以下のよ
うにCdSナノ結晶を生成した。
イトをリフラックスし、カドミウムエトキシアセテイト
を作製した。それを乾燥し、カドミウムを含む前駆体の
粉末を得た。この粉末を2−ブトキシエタノール中に溶
かし、さらにアミノプロピルトリエトキシシラン(AM
EO)を加えた。その後、アルゴンガス雰囲気下でビス
(トリメチルシリル)サルファイドを加えリフラックス
を行い、半導体粒子を含む組成物を得た。
AMEOが表面に共有結合したCdSナノ結晶と、マト
リックスとしての、AMEOからなるものであった。 <超解像膜の形成>前記組成物を石英ガラス上に薄く塗
布して厚さ100nmの超解像膜を形成した。 <粒径分布の測定>前記半導体粒子の最多数粒径値(粒
径は共有結合したAMEOを含まない)を透過型電子顕
微鏡(TEM)で測定したところ、3nmであった。ま
た、半値全幅を測定したところ3.2nmであった。 <吸収スペクトルの測定>前記超解像膜の吸収スペクト
ルを分光光度計で測定した結果、励起子吸収ピークは約
400nmであった。 <吸収飽和現象の有無の測定>つぎに前記超解像膜につ
いて、吸収飽和現象の有無を測定した。
スYAGレーザー−Ti:サファイアレーザー−SHG
の光を前記超解像膜に照射し、透過率を測定することに
より行った。
入射光強度依存性を示す特性図である。パワー密度10
0kW/cm2(k:キロ103)の光を照射したとこ
ろ、透過率は約10%であった。パワー密度を1MW/
cm2に上げたところ透過率が13%になり、入射光強
度が強くなるに従って透過率が上昇するのを確認しこの
膜が吸収飽和特性を有していることを確認した。
半導体粒子の半導体の種類、半導体粒子に結合する有機
基、半導体粒子の最多数粒径、超解像膜の吸収スペクト
ルの吸収波長、マトリックスの種類、及び吸収飽和現象
の有無の測定における光源の種類及び波長、超解像膜に
おけるパワー密度100kW/cm2、1MW/cm 2
のときの透過率を示す。
ルシリル)サルファイドを加える時、容器をドライアイ
ス/エタノールで冷却し、ビス(トリメチルシリル)サ
ルファイドを加えた後、十分攪拌してから温度を165
℃±0.5℃に制御してリフラックスを行なう以外は実
施例1と同様にして半導体粒子を含む組成物を得た。
MEOが表面に共有結合したCdSナノ結晶と、マトリ
ックスとしてのAMEOからなるものであった。
定>、<超解像膜の形成>、<吸収スペクトルの測定
>、<吸収飽和現象の有無の測定>を行った。その結果
を表1に併記する。 (実施例3) <半導体粒子の合成>実施例1において原料のカドミウ
ムアセテイトダイハイドレイトの代りにジンクアセテイ
トダイハイドレイトを用いた以外は実施例1と同様にし
て半導体粒子を含む組成物を得た。
MEOが表面に共有結合したZnSナノ結晶と、マトリ
ックスとしてのAMEOからなるものであった。
定>、<超解像膜の形成>、<吸収スペクトルの測定
>、<吸収飽和現象の有無の測定>を行った。その結果
を表1に併記する。 (比較例1) <半導体粒子および超解像膜の形成>バルクのCdS及
びSiO2を石英ガラス上に同時スパッタリングした。
スパッタリングパワーはCdSが200W、SiO2が
500W、スパッタレートはCdSが4.5nm/mi
n、SiO2は3.8nm/minであった。
してのSiO2と半導体粒子としてのCdSナノ結晶か
らなる厚さ300nmの超解像膜を得た。
定>、<吸収スペクトルの測定>、<吸収飽和現象の有
無の測定>を行った。その結果を表1に併記する。
1との対比により第1発明に係る超解像膜は顕著な飽和
吸収特性を示し、優れた超解像特性を示すことがわか
る。
1との対比により、第3発明に係る超解像膜は顕著な飽
和吸収特性を示し、優れた超解像特性を示すことがわか
る (実施例4) <半導体粒子の合成>原料のビス(トリメチルシリル)
サルファイドの代わりにビス(トリメチルシリル)セレ
ナイドを用い、2−ブトキシエタノールの代わりにエタ
ノールを用いた以外は実施例1と同様にして半導体粒子
を含む組成物を得た。合成時には温度制御は行わなかっ
た。
MEOが表面に共有結合したCdSeナノ結晶と、マト
リックスとしてのAMEOからなるものであった。
成>、<粒径分布の測定>、<吸収スペクトルの測定
>、<吸収飽和現象の有無の測定>を行った。その結果
を表2に記載する。但し、CdSeの励起子ボーア半径
は4.9nmである。
例5の2種のCdS0.1Se0.9ナノ結晶を用意し
た。 <超解像膜の形成>比較例2と実施例5のそれぞれの半
導体粒子をPMMAに分散し、スピンコートすることに
より厚さ100nmの超解像膜を形成した。
子について、実施例1と同様に、<粒径分布の測定>、
<吸収スペクトルの測定>を行った。その結果を表2に
併記する。但し、CdS0.1Se0.9の励起子ボー
ア半径は4.7nmである。 <発光スペクトルの測定>また、比較例2と実施例5の
それぞれの半導体粒子について分光蛍光光度計によって
発光スペクトルを取得した。その結果を図5に示す。比
較例2(最多数粒径1.0nm)では不純物準位の発光
が観測され、励起子のエネルギーが不純物準位に流れて
いることがわかる。実施例5(最多数粒径1.3nm)
ではそのような現象はみられなかった。これは励起子波
動関数の染み出しが比較例2の半導体粒子では大きいた
め、波動関数がナノ結晶の外部の不純物準位に引っかか
っていると思われる。
有無の測定>を行った。その結果を表2に併記する。 (比較例3) <半導体粒子の合成>比較例3としてC. B. Murray, J.
Chem. Soc., 115, 8706 (1993) と同様の方法でCdS
eナノ結晶を作製した。 <超解像膜の形成>CdSナノ結晶を抽出し、PMMA
/乳酸エチル中に分散し、スピンコートすることにより
PMMAをマトリックスとした超解像膜を形成した。
定>、<吸収スペクトルの測定>、<吸収飽和現象の有
無の測定>を行った。その結果を表2に記載する。但
し、CdSeの励起子ボーア半径は4.9nmである。 (比較例4) <半導体粒子の合成>実施例1においてビス(トリメチ
ルシリル)サルファイドをビス(トリメチルシリル)セ
レナイドに、2−ブトキシエタノールをメタノールに代
え、さらにビス(トリメチルシリル)セレナイドを混合
する時の温度を約5℃にする以外は実施例1と同様にし
て半導体粒子を含む組成物を得た。
MEOが表面に共有結合したCdSeナノ結晶と、マト
リックスとしてのAMEOからなるものであった。
布の測定>、<超解像膜の形成>、<吸収スペクトルの
測定>、<吸収飽和現象の有無の測定>を行った。その
結果を表2に記載する。但し、CdSeの励起子ボーア
半径は4.9nmである。 (実施例6、比較例5)実施例4の超解像膜を形成した
図1に示す光記録媒体を作製した。記録媒体1は、ポリ
カーボネートよりなる透明基板2上に前記超解像膜3を
形成し、さらに前記超解像膜3上に80nmの厚さのア
ルミニウムからなる反射膜4が形成されている。ただ
し、放熱膜5は形成しなかった。この記録媒体1におい
ては情報は片面に凹凸パターンを形成することにより記
録されておりその凹凸パターンの隣接するトラック間の
トラックピッチは0.4μmであった。ここでクロスト
ークはトラックピッチあるいはマークピッチがレーザー
光スポットと比較して小さい場合に起こるが、一般にト
ラックピッチの方がマークピッチより短い。
板2側から照射し、反射光を読み取ることにより記録媒
体1に記録された情報を再生した。この時のレンズの
N.A.は0.6、使用波長λは405nmを使用し
た。超解像膜3がない場合のピット上でのレーザー光の
集光径は約0.7μmである。またレーザー光のパワー
は3mW、線速は10m/sとした。その結果、正確に
情報を再生することができた。
れていない以外は条件が同じ光記録媒体を別途用意し、
同様に再生光を照射しこの光記録媒体に記録された情報
を読み取ったところクロストークが起こり、正確に信号
を読み取ることができなかった。 (比較例6)超解像膜3として以下のものを使用した以
外は、実施例6と同様にして光記録媒体を作製し、およ
びこの光記録媒体の情報の読み取りを行った。
0.4とSiO2を石英ガラス基板上に同時スパッタリ
ングした。スパッタリングパワーはCdS0.6Se
0.4が200W、SiO2が500W、スパッタレー
トはCdS0.6Se0.4が4.5nm/min、S
iO2は3.8nm/minである。この結果、石英ガ
ラス上にマトリックスとしてのSiO2と半導体粒子と
してのCdS0.6Se0 .4ナノ結晶からなる厚さ3
00nmの超解像膜を得た。
施例1と同様に<粒径分布の測定>を行った結果を表2
に示す。
和現象の有無の測定>したところ、発光は観測できず、
また、実施例1のような光強度の変化に従い透過率が変
化することは観測できなかった。
っては、クロストークが起こり、正確に信号を読み取る
ことができなかった。
り第4発明に係る超解像膜は顕著な飽和吸収特性を示
し、優れた超解像特性を示すことがわかる。 (実施例7)F. Gindele et. al., Appl. Phys. Lett.
71, 2181 (1997)の方法と類似の方法で以下のようにC
dS0.6Se0.4ナノ結晶を生成した。
イトをリフラックスし、カドミウムエトキシアセテイト
を作製した。それを乾燥し、カドミウムを含む前駆体の
粉末を得た。この粉末をエタノール中に再び溶かした。
アルゴンガス雰囲気下でビス(トリメチルシリル)サル
ファイドとビス(トリメチルシリル)セレナイドを[6
モル:4モル]の比で加え、加熱及び乳酸エチルへの溶
媒置換を行い半導体粒子としてCdS0.6Se0.4
ナノ結晶を含む溶液を得た。
合している。 <超解像膜の形成>これに分子量75000のPMMA
を溶解した。この時のCdS0.6Se0 .4ナノ結
晶、PMMAの重量比は、厚さ100nmの超解像膜を
形成し、405nmの波長の光を照射したとき透過率が
10%となる濃度になる様にした。この溶液を用い石英
ガラス基板に超解像膜を厚さが約100nmになるよう
にスピンコートした。その結果CdS0.6Se0.4
含有PMMA膜が作製できた。
定>、<吸収スペクトルの測定>、<吸収飽和現象の有
無の測定>を行った。その結果を表3に記載する。
ーア半径は3.6nmである。この超解像膜の超解像効
果を調べるため、レーザービームの幅がどのくらい狭ま
っているか測定したところ、約25%狭まっていること
が確認された。 (実施例8、比較例7)実施例7の超解像膜を形成した
図1に示す光記録媒体を作製した。記録媒体1は、ポリ
カーボネートよりなる透明基板2上に前記超解像膜3を
形成し、さらに前記超解像膜3上に80nmの厚さのア
ルミニウムからなる反射膜4が形成されている。ただ
し、放熱膜5は形成しなかった。この記録媒体1におい
ては情報は片面に凹凸パターンを形成することにより記
録されておりその凹凸パターンの隣接するトラック間の
トラックピッチは0.35μmであった。ここでクロス
トークはトラックピッチあるいはマークピッチがレーザ
ー光スポットと比較して小さい場合に起こるが、一般に
トラックピッチの方がマークピッチより短い。
板2側から照射し、反射光を読み取ることにより記録媒
体1に記録された情報を再生した。この時のレンズの
N.A.は0.6、使用波長λは405nmを使用し
た。超解像膜3がない場合のピット上でのレーザー光の
集光径は約0.7μmである。またレーザー光のパワー
は3mW、線速は10m/sとした。その結果、正確に
情報を再生することができた。
れていない以外は条件が同じ光記録媒体を別途用意し、
同様に再生光を照射しこの光記録媒体に記録された情報
を読み取ったところクロストークが起こり、正確に信号
を読み取ることができなかった。 (実施例9)K. Sooklal、et. al., Adv. Mater. 10, 10
83 (1998) と同様の方法でデンドリマー(スターバース
ト(PAMAM(ポリアミノアミン)))と共有結合す
る半導体粒子であるCdSを作製した。溶媒はメタノー
ル、PH11.8とした。
定>、<超解像膜の形成>、<吸収スペクトルの測定
>、<吸収飽和現象の有無の測定>を行った。その結果
を表3に併記する。
明に係る超解像膜は顕著な飽和吸収特性を示し、優れた
超解像特性を示すことがわかる。 (実施例10)CuClはNaCl中でナノ結晶を形成
することが知られている。NaCl中に最多数粒径6n
mのCuClナノ結晶からなる半導体粒子を形成した。
>を行い、この半導体粒子の吸収ピーク波長を測定した
ところ、385nmであった。また、この半導体粒子を
温度77Kで発光を分光蛍光光度計で測定したところ励
起子発光が確認された。また、エネルギー緩和時間をス
トソークカメラで測定したところ、約200psecで
あった。 <超解像膜の形成>この半導体粒子を用いて以下のよう
に石英ガラス基板上にCuClをドープしたNaClを
結晶成長させ、熱処理して超解像膜を作製した。
ーの第二高調波(波長385nm)を用い、温度77K
で、実施例1と同様にして<吸収飽和現象の有無の測定
>を行なったところ0.6W/cm2での透過率は10
%であったが、500kW/cm2にしたところ透過率
は約50%と上がった。
発明に係る超解像膜は顕著な飽和吸収特性を示し、優れ
た超解像特性を示すことがわかる
解像膜の吸収飽和特性、ひいては超解像特性の向上が図
られ記録密度の増大が図られる。
例を示す概略図。
度依存性を示す特性図。
クトル。
Claims (6)
- 【請求項1】 記録する情報に対応した記録パターンを
形成することが可能な記録層を備え前記記録層に光が照
射されることにより記録された情報が再生される光記録
媒体において、前記光記録媒体は、前記記録層上に前記
光のビーム径を絞る超解像膜を備え、前記超解像膜は、
少なくとも表面に有機基が共有結合している半導体粒子
を備えることを特徴とする光記録媒体。 - 【請求項2】 前記有機基が共有結合した半導体粒子を
包囲するポリマーを備え、かつ前記有機基と前記ポリマ
ーとは共有結合を有しないことを特徴とする請求項1記
載の光記録媒体。 - 【請求項3】 記録する情報に対応した記録パターンを
形成することが可能な記録層を備え前記記録層に光が照
射されることにより記録された情報が再生される光記録
媒体において、前記光記録媒体は、前記記録層上に前記
光のビーム径を絞る超解像膜を備え、前記超解像膜はデ
ンドリマーと共有結合するかあるいはデンドリマー間に
存在している半導体粒子を備えてなることを特徴とする
光記録媒体。 - 【請求項4】 記録する情報に対応した記録パターンを
形成することが可能な記録層を備え前記記録層に光が照
射されることにより記録された情報が再生される光記録
媒体において、前記光記録媒体は、前記記録層上に前記
光のビーム径を絞る超解像膜を備え、前記超解像膜は、
半導体粒子を備えてなり、前記半導体粒子の粒径分布の
半値全幅が最多数粒径値以下であることを特徴とする光
記録媒体。 - 【請求項5】 記録する情報に対応した記録パターンを
形成することが可能な記録層を備え前記記録層に光が照
射されることにより記録された情報が再生される光記録
媒体において、前記光記録媒体は、前記記録層上に前記
光のビーム径を絞る超解像膜を備え、前記超解像膜は、
半導体粒子を備えてなり、前記半導体粒子の粒径分布の
最多数粒径値は前記半導体粒子の励起子ボーア半径の4
分の1倍以上1倍以下であることを特徴とする光記録媒
体。 - 【請求項6】 記録する情報に対応した記録パターンを
形成することが可能な記録層を備え前記記録層に光が照
射されることにより記録された情報が再生される光記録
媒体において、前記光記録媒体は、前記記録層上に前記
光のビーム径を絞る超解像膜を備え、前記超解像膜は少
なくとも半導体粒子を備えてなり、前記半導体粒子は、
励起子発光が観測され、かつエネルギー緩和時間が50
psec以上であることを特徴とする光記録媒体。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000092160A JP4537528B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 光記録媒体 |
TW090106379A TW501124B (en) | 2000-03-29 | 2001-03-19 | Optical disk |
EP01302981A EP1139161A1 (en) | 2000-03-29 | 2001-03-29 | Optical disk having super-resolution film |
US09/819,621 US7081328B2 (en) | 2000-03-29 | 2001-03-29 | Optical disk having super-resolution film |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000092160A JP4537528B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 光記録媒体 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001273681A true JP2001273681A (ja) | 2001-10-05 |
JP4537528B2 JP4537528B2 (ja) | 2010-09-01 |
Family
ID=18607531
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000092160A Expired - Fee Related JP4537528B2 (ja) | 2000-03-29 | 2000-03-29 | 光記録媒体 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7081328B2 (ja) |
EP (1) | EP1139161A1 (ja) |
JP (1) | JP4537528B2 (ja) |
TW (1) | TW501124B (ja) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020110180A1 (en) * | 2001-02-09 | 2002-08-15 | Barney Alfred A. | Temperature-sensing composition |
US7190870B2 (en) * | 2001-09-17 | 2007-03-13 | Massachusetts Institute Of Technology | Semiconductor nanocrystal composite |
JP2003178419A (ja) * | 2001-12-12 | 2003-06-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | 記録媒体 |
JP3836722B2 (ja) * | 2001-12-28 | 2006-10-25 | 株式会社日立製作所 | 非線形光学薄膜とそれを用いた光情報記録媒体及び光スイッチ |
JP4298374B2 (ja) * | 2002-11-18 | 2009-07-15 | シャープ株式会社 | 光情報記録媒体、並びに、それを用いた記録方法、再生方法、光情報記録装置、および光情報再生装置 |
EP1576419A4 (en) * | 2002-12-09 | 2006-07-12 | Pixelligent Technologies Llc | PROGRAMMABLE PHOTOLITHOGRAPHIC MASKS AND REVERSIBLE PHOTO-BLEACHABLE MATERIALS BASED ON NANOGRAPHER SEMICONDUCTOR PARTICLES AND APPLICATIONS THEREFOR |
JP3832659B2 (ja) * | 2003-06-06 | 2006-10-11 | シャープ株式会社 | 光情報記録媒体、それを用いた記録方法、再生方法、光情報記録装置、および光情報再生装置 |
JP2005018964A (ja) * | 2003-06-06 | 2005-01-20 | Sharp Corp | 光情報記録媒体、及びそれを用いた再生方法、光情報処理装置 |
TWI225245B (en) * | 2003-06-30 | 2004-12-11 | Ritek Corp | Method of reproducing optical recording medium with high recording density |
JP2007501525A (ja) | 2003-08-04 | 2007-01-25 | ナノシス・インコーポレイテッド | ナノワイヤ複合体およびこれらに由来する電子基板を作製するためのシステムおよび方法 |
CA2553837C (en) * | 2004-01-21 | 2012-10-16 | Microcontinuum, Inc. | Pre-formatted linear optical data storage medium |
US9307648B2 (en) | 2004-01-21 | 2016-04-05 | Microcontinuum, Inc. | Roll-to-roll patterning of transparent and metallic layers |
US7253452B2 (en) | 2004-03-08 | 2007-08-07 | Massachusetts Institute Of Technology | Blue light emitting semiconductor nanocrystal materials |
KR100754166B1 (ko) * | 2004-05-17 | 2007-09-03 | 삼성전자주식회사 | 초해상 정보 저장매체 및 그 정보 기록 및/또는 재생기기 |
US7229690B2 (en) * | 2004-07-26 | 2007-06-12 | Massachusetts Institute Of Technology | Microspheres including nanoparticles |
EP1622212B1 (en) * | 2004-07-29 | 2010-04-21 | Konarka Technologies, Inc. | Process for coating nanostructured electrodes |
WO2007100849A2 (en) | 2006-02-27 | 2007-09-07 | Microcontinuum, Inc. | Formation of pattern replicating tools |
GB0803702D0 (en) | 2008-02-28 | 2008-04-09 | Isis Innovation | Transparent conducting oxides |
US20090253072A1 (en) * | 2008-04-01 | 2009-10-08 | Petruska Melissa A | Nanoparticle reversible contrast enhancement material and method |
GB0915376D0 (en) | 2009-09-03 | 2009-10-07 | Isis Innovation | Transparent conducting oxides |
US9589797B2 (en) | 2013-05-17 | 2017-03-07 | Microcontinuum, Inc. | Tools and methods for producing nanoantenna electronic devices |
CN107689388B (zh) * | 2017-08-08 | 2020-08-18 | 惠科股份有限公司 | 一种显示面板及其制造方法 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR890004230B1 (ko) * | 1984-08-24 | 1989-10-27 | 가부시끼가이샤 도오시바 | 광(光) 디스크 메모리 |
US4670345A (en) * | 1985-02-22 | 1987-06-02 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Information recording medium |
US5010517A (en) | 1987-11-18 | 1991-04-23 | Hitachi, Ltd. | Semiconductor optical apparatus |
GB8923921D0 (en) * | 1989-10-24 | 1989-12-13 | Minnesota Mining & Mfg | Optical recording elements |
JPH03182725A (ja) | 1989-12-08 | 1991-08-08 | Internatl Business Mach Corp <Ibm> | 非線形光学素子及びその製造方法 |
JPH03199137A (ja) * | 1989-12-28 | 1991-08-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体微粒子分散非晶質体の製造方法 |
JPH0528535A (ja) | 1991-07-17 | 1993-02-05 | Victor Co Of Japan Ltd | 光記録媒体 |
JPH0524254A (ja) | 1991-07-22 | 1993-02-02 | Canon Inc | 画像処理装置 |
DE4133621A1 (de) * | 1991-10-10 | 1993-04-22 | Inst Neue Mat Gemein Gmbh | Nanoskalige teilchen enthaltende kompositmaterialien, verfahren zu deren herstellung und deren verwendung fuer optische elemente |
JP3155636B2 (ja) * | 1992-04-15 | 2001-04-16 | 日立マクセル株式会社 | 光記録媒体及び光記録再生システム |
JPH0628713A (ja) * | 1992-07-13 | 1994-02-04 | Pioneer Electron Corp | 光ディスク |
US5824240A (en) | 1993-02-12 | 1998-10-20 | Fuji Xerox Co. Ltd. | Nonlinear optical element and process for the preparation of same |
US5474874A (en) * | 1993-02-16 | 1995-12-12 | Sony Corporation | Optical recording medium |
JPH07296419A (ja) | 1994-04-25 | 1995-11-10 | Sony Corp | 光記録媒体 |
AUPP004497A0 (en) * | 1997-10-28 | 1997-11-20 | University Of Melbourne, The | Stabilized particles |
JP2001035011A (ja) | 1999-07-26 | 2001-02-09 | Victor Co Of Japan Ltd | 光ディスク |
-
2000
- 2000-03-29 JP JP2000092160A patent/JP4537528B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-03-19 TW TW090106379A patent/TW501124B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-03-29 EP EP01302981A patent/EP1139161A1/en not_active Withdrawn
- 2001-03-29 US US09/819,621 patent/US7081328B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4537528B2 (ja) | 2010-09-01 |
US7081328B2 (en) | 2006-07-25 |
EP1139161A1 (en) | 2001-10-04 |
US20010038900A1 (en) | 2001-11-08 |
TW501124B (en) | 2002-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2001273681A (ja) | 光記録媒体 | |
Wang et al. | Recent advances in perovskite micro‐and nanolasers | |
Beecroft et al. | Nanocomposite materials for optical applications | |
Tonkaev et al. | Multifunctional and transformative metaphotonics with emerging materials | |
Yadav et al. | Tunable random lasing behavior in plasmonic nanostructures | |
JP2004530867A (ja) | ナノ粒子、マイクロキャビティ、および半連続金属膜を使用した光デバイスおよび光学的方法 | |
Frumar et al. | Photoinduced changes of structure and properties of amorphous binary and ternary chalcogenides | |
Lin et al. | Large‐Scale Robust Quantum Dot Microdisk Lasers with Controlled High Quality Cavity Modes | |
Vinayaka et al. | Facile synthesis and photophysical characterization of luminescent CdTe quantum dots for Forster resonance energy transfer based immunosensing of staphylococcal enterotoxin B | |
Limosani et al. | Formation of CdSe quantum dots from single source precursor obtained by thermal and laser treatment | |
Pellegri et al. | Fabrication of PbS nanoparticles embedded in silica gel by reverse micelles and sol-gel routes | |
Ferri et al. | Near-field optical addressing of luminescent photoswitchable supramolecular systems embedded in inert polymer matrices | |
Gridyakina et al. | Optical nonlinearity in nanocomposites based on metal alkanoates with hybrid metal/semiconductor and semiconductor/semiconductor nanoparticles | |
Yamada et al. | Manipulation of the spontaneous emission in mesoporous synthetic opals impregnated with fluorescent guests | |
Seo et al. | Electron‐Beam‐Induced Nanopatterning of J‐Aggregate Thin Films for Excitonic and Photonic Response Control | |
Sun et al. | Controlled formation of Ag/poly (methyl-methacrylate) thin films by RAFT technique for optical switcher | |
Elopov et al. | Effect of the Polymer on the Photoluminescent Spectrum and Kinetics of Quantum Dots of Cadmium Selenide in Amorphous and Liquid Crystalline Polymer Matrices | |
US20070072098A1 (en) | Optical recording medium | |
Karthigha et al. | Synthesis, growth, structural, optical and third order nonlinear optical properties of new quinolinium derivative single crystal: 1-ethyl-2-[2-(3, 4, 5-trimethoxy-phenyl) vinyl]-quinolinium iodide | |
Friend et al. | Multifunctional organic-inorganic nanocomposites for photonics | |
JP2003084322A6 (ja) | 有機・無機複合微結晶の製造方法 | |
RU2783806C1 (ru) | Способ получения люминесцентной среды с лазерным управлением | |
Boilot et al. | Hybrid Gels and Nanoscale Chemistry for Optical Applications | |
JP3032805B1 (ja) | 高い第三次光非線形係数を有するj会合体薄膜、それを用いた光学素子及びその製造方法 | |
Lavarda et al. | Tunable emission from H-type supramolecular polymers in optical nanocavities |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050222 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050308 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050427 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100419 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100618 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |