JP2023538215A - 情報の長期保存方法や長期保存用記憶媒体を目的とした大記憶容量化 - Google Patents

Abstract

【課題】情報の長期保存用の情報記憶媒体および方法を提供する。【解決手段】本発明の方法は、セラミック基板を用意する工程と、レーザおよび／または集束粒子ビームを用いて前記セラミック基板の表面に複数の凹部を形成することにより、前記セラミック基板に情報を符号化する工程と、を備え、前記複数の凹部が異なる深さを有し、各深さが所定の情報ビットに対応している。【選択図】図１

Description

本発明は、情報の長期保存方法および長期保存用情報記憶媒体に関する。

現在、情報保存は多種多様な選択肢の中から選ぶことが可能である。デジタル時代の到来とともに、安価で効率的な情報保存システムが強く求められ、多くの新技術が登場している。しかし、情報保存の仕組みが増える一方、予期せぬ結果も一部生じた。今日の情報保存システムは、極めて脆弱で破損しやすい。ハードドライブや光ディスクなどの記憶媒体の寿命はたったの数年で、しかも、これは適切に保管・維持された場合のみである。紙やマイクロフィルムなどの古い技術でも、最良の状況下で数百年の寿命しかない。これらの情報保存技術はいずれも熱、水分、酸などに弱いため、簡単に劣化する可能性があり、情報の損失につながる。

データ保存の需要が飛躍的に高まるのに対し、データ保存に用いる方法はますます破壊され易く且つ時間の経過の影響を受け易くなっている。しかしながら、数多の種類の情報は、世代を超えて確実に引き継がれいていくためにも、自然劣化から守られなければならない。例えば、太陽からの強力な電磁波などの自然災害が発生した場合、膨大な量のデータが破損したり破壊されたりする可能性がある。そのため、環境劣化に強く、情報の長期保存が可能な情報保存技術が求められている。

本発明の目的は、情報の長期保存方法および媒体を提供することである。

この目的は、独立請求項の構成によって達成される。従属請求項は、好適な実施形態を指している。

第１の態様において、本発明は、情報の保存方法に関する。同方法は：セラミック基板を用意する工程と；レーザおよび／または集束粒子ビームを用いて前記セラミック基板の表面に複数の凹部を形成する工程であって、これにより、前記セラミック基板に情報を符号化する、工程と；を備える。前記複数の凹部は異なる深さを有し、各深さは所定の情報ビットに対応している。

第２の態様において、本発明は、情報の保存方法に関する。同方法は：セラミック基板を用意する工程と；前記セラミック基板を、当該セラミック基板の材料と異なる第２材料の層で被覆する工程と；任意で、被覆された前記セラミック基板にテンパリング処理を施す工程であって、これにより、書込み可能なプレート体を形成する、工程と；レーザおよび／または集束粒子ビームを用いて前記第２材料の表面に複数の凹部を形成する工程であって、これにより、前記第２材料に情報を符号化する、工程と；を備える。前記複数の凹部は異なる深さを有し、各深さは所定の情報ビットに対応している。

前記被覆されたセラミック基板は、任意で、情報の符号化の前および／または後に、符号化された当該情報を含んでいる当該被覆されたセラミック基板の耐久性を向上させるテンパリング処理を施され得る。具体的に述べると、このようなテンパリング処理は、情報の超長期保存（例えば、１，０００年を超える）の場合および／または高湿度や酸性環境などの極めて厳しい条件下での保存の場合に好ましい。一般的に、被覆後の基板に対し、テンパリング処理を施してから情報の符号化を行うという構成は、書込み可能なプレート体の形態である被覆済みの最終的な基板を顧客やエンドユーザに提供してしまえば、当該顧客やエンドユーザはそのプレート体に情報を刻み込むだけでよいので好ましい。しかし、材料の組合せおよび／または使用する刻込技術次第では、最初に複数の凹部を形成してから、符号化された情報を含んだ被覆済みセラミック基板にテンパリング処理を施すのが好ましい場合もある。テンパリング処理をこのように最後に施した場合、テンパリング処理前の前記第２材料はテンパリング処理後の前記第２材料ほど耐久性がないことから、例えば出力を抑えたレーザ源を使用する等して、前記凹部をより簡単に生成することが可能となる。

後述する全ての態様及び実施形態に適用可能な別の変形例となるが、テンパリング処理は、情報の符号化の前および／または後の独立した方法の工程として実施されなくてもよい。むしろ、高温ＰＶＤ（物理気相成長法）、ＣＶＤ（化学気相成長法）、ＰＥＣＶＤ（プラズマ援用化学気相成長法）、ＡＬＤ（原子層堆積法）などの特定の被膜技術を、被膜の最中にin situ（その場）でテンパリング処理が達成される十分な高温で実施するようにしてもよい。

第３の態様において、本発明は、情報の保存方法に関する。同方法は：セラミック基板を用意する工程と；前記セラミック基板を、当該セラミック基板の材料と異なる、相異なる第２材料による２層以上の層で被覆する工程と；レーザおよび／または集束粒子ビームを用いて第２材料の前記層に複数の凹部を形成する工程であって、これにより、第２材料の前記層に情報を符号化する、工程と；を備える。前記複数の凹部は、異なる深さを有して前記２層以上の層のうちの相異なる層に延びており、各深さが所定の情報ビットに対応している。

前記被覆されたセラミック基板は、任意で、情報の符号化の前および／または後に、符号化された当該情報を含んでいる当該被覆されたセラミック基板の耐久性を向上させるテンパリング処理を施され得る。具体的に述べると、このようなテンパリング処理は、情報の超長期保存（例えば、１，０００年を超える）の場合および／または高湿度や酸性環境などの極めて厳しい条件下での保存の場合に好ましい。一般的に、被覆後の基板に対し、テンパリング処理を施してから情報の符号化を行うという構成は、書込み可能なプレート体の形態である被覆済みの最終的な基板を顧客やエンドユーザに提供してしまえば、当該顧客やエンドユーザはそのプレート体に情報を刻み込むだけでよいので好ましい。しかし、材料の組合せおよび／または使用する刻込技術次第では、最初に複数の凹部を形成してから、符号化された情報を含んだ被覆済みセラミック基板にテンパリング処理を施すのが好ましい場合もある。テンパリング処理をこのように最後に施した場合、テンパリング処理前の前記第２材料はテンパリング処理後の前記第２材料ほど頑強性がないことから、例えば出力を抑えたレーザ源を使用する等して、前記凹部をより簡単に生成することが可能となる。

２層以上の層がある場合、例えば、前記セラミック基板を別の材料の第１層で被覆する等した後、部分的に被覆された当該基板にテンパリング処理を施してから、別の材料による１層以上のさらなる層を適用するのが好ましい場合もある。

換言すると、第１～第３の態様の根底にある発明は、深さによる符号化（depth encoding）を、極めて耐久性が高く安定した基板および／または層状構造と組み合わせて利用するという思想に基づいたものである。様々な実験により、このような素材には、レーザおよび／または集束粒子ビームによって種々の所定の深さの凹部を反復形成することが可能であると判明した。これらの深さは、復号化工程で後から測定することも可能なので、被覆後の基板の表面のうちの、前記凹部の（前記基板の表面に平行な）断面積に相当する面積を有するある特定の箇所について、様々なビットを符号化させることが容易となり得る。例えば、第１深さｄ１はビット００を符号化でき、２×ｄ１に相当する第２深さはビット０１を符号化でき、３×ｄ１に相当する第３深さはビット１０を符号化でき、４×ｄ１に相当する第４深さはビット１１を符号化できる。当然ながら、５種類以上の深さを使って、同一箇所にさらに多くのビットを符号化させるようにしてもよい。符号化(encoding)および復号化(decoding)の安定化のためにも、続けざまの所定の深さ同士の差（本例では、ｄ１に相当する）の最小値は、前記凹部の形成中に得られる標準偏差：深さｄ１よりもはるかに大きくなる、好ましくは５倍になる、より好ましくは１０倍になる、のが好ましい。

用いる深さや深さの違いが極めて小さくなる場合には、絶対的な位置（例えば、各凹部の底等）を利用対象とする（rely on）ことが難しくなり得る。これは、当該絶対的な位置が前記基板の厚さのばらつき及び／又は任意の他層の厚さのばらつきにも左右され得るからである。よって、ビット情報は、絶対的な深さではなく相対的な深さで符号化したほうが好ましい場合がある。例えば、各凹部を２種類の異なる深さ（基準深さと符号化深さ）による段差が付いたものとしてもよいし、基準深さを含む双子の凹部（twin recess）を各凹部に設けるようにしてもよい。その場合の前記ビットは、例えば、符号化深さと基準深さとの差分で符号化することが可能である。これにより、基板や任意の追加層の作製精度が低くなってもよくなると共に、製造コストを減らすことが可能になる。当然ながら、この原理は、２種類以上の符号化深さについて、同一の基準深さをその測定基準とするように拡張されてもよい。例えば、３×３や５×５行列の全ての凹部について、中央の１つの基準深さを基準とする（rely on）ようにしてもよい。

前記基板は、情報を記憶するのに適した形状や寸法であれば、どのような形状や寸法のものであってもよい。例えば、前記基板は、長方形状や正方形状（quadratic）や円形状であってもよいし、多角形やその他の形状を有するものであってもよい。同寸法は、１ｃｍ²～１ｍ²、好ましくは１０ｃｍ²～１，０００ｃｍ²、より好ましくは５０ｃｍ²～２５０ｃｍ²の範囲内であり（vary between）得る。

好ましくは、前記第２材料の前記層または相異なる第２材料による前記２層以上の層は、テンパリング処理中に前記セラミック基板と前記第２材料の当該層との間に強力な接合が達成されるように、前記セラミック基板上を直接、すなわち、間に層が存在することなく被覆する。しかしながら、テンパリング処理により、前記セラミック基板と前記第２材料の前記層または相異なる第２材料による前記２層以上の層のうちの最下層との間に、焼結界面が生じる場合がある。隣合う２層のうちの片方からの１種以上の元素が当該隣合う２層のうちの他方の層に拡散し得ることで、当該焼結界面は、前記基板の材料、および前記第２材料または相異なる第２材料の前記２層以上の層のうちの最下層の材料のそれぞれからの少なくとも１種の元素を含有するものとなり得る。前記焼結界面が存在することにより、前記セラミック基板と前記第２材料の前記層または相異なる第２材料による前記２層以上の層のうちの最下層との間の接合は、さらに強化され得る。相異なる第２材料による各種層の間にも、隣合う層のそれぞれからの少なくとも１種の元素をそれぞれ含有し得る、さらなる焼結層が存在している場合がある。

好ましくは、第２材料の前記層または相異なる第２材料による前記２層以上の層が途切れなく続き、かつ、好ましくは、当該層が前記セラミック基板全体の大部分（例えば、８０％以上、９０％以上等）、より好ましくは全体にわたって延在している。好ましくは、前記第２材料または相異なる第２材料による前記２層以上の層は、前記セラミック基板の材料と異なり、すなわち、前記第２材料が前記セラミック基板の材料と異なる元素組成であり得るか、あるいは、前記第２材料と前記セラミック基板が微視的構造、例えば結晶化状態等の点で異なり得る。

テンパリング処理とは、セラミックスや金属などの特定の材料に対し、その材料の根本的な物理的特性や化学的特性を変化させて耐久性を向上させるように実施され得る処理のことである。テンパリング処理は、前記第２材料または相異なる第２材料による前記２層以上の層のうちの最下層の材料が前記セラミック基板に恒久的に固着されるのを支援し得る。場合によっては、前記第２材料の層の一部または相異なる第２材料による前記２層以上の層のうちの最下層の一部が、例えば金属間結合(inter-metallic bonding)、セラミックス間結合(inter-ceramic bonding)等の化学結合を、その下にある前記セラミック基板との間で形成することもある。テンパリング処理は、基板と第２材料または相異なる第２材料による前記２層以上の層のうちの最下層の材料との間の付着性（adhesion）を向上させるだけでなく、第２材料の前記層の硬度または相異なる第２材料による前記２層以上の層のうちの最下層の硬度を５％以上、好ましくは１０％以上向上させる場合がある。また、テンパリング処理により、前述したような焼結界面が形成され得る。相異なる第２材料による前記２層以上の層間でも、同様の効果が得られ得る：隣合う層間の付着性が向上し得るだけでなく、これらの各層の硬度が上昇し得る。テンパリング処理は、酸素有りでも酸素なしでも行われてよい。

酸素を含む雰囲気中でテンパリング処理を行った場合、前記第２材料による１層以上の層のうちの酸素に曝された表面または最上副層(topmost sublayer)が、少なくとも部分的に酸化し得る。そのため、前記第２材料による前記１層以上の層のうちの頂部には、金属酸化物層が形成され得る。これにより、硬度及び／又は融点及び／又は腐食環境に対する耐性がさらに向上し得る。

本明細書で説明するように、第２材料の層で被覆したセラミック基板を設けた書込み可能なプレート体とすることで、水分、電場／磁場、酸性、腐食性物質などに対して極めて高い耐性を示す情報保存が可能となり、同書込み可能なプレート体に符号化を行った際には、一般的に使用されている他種の情報記憶媒体では得られない耐久性がもたらされることになる。

好ましくは、第３の態様における前記２層以上の層の各層厚は、１μｍ未満、好ましくは１００ｎｍ未満、より好ましくは１０ｎｍ未満である。

好ましくは、前記２層以上の層は、互いに隣合う金属層と金属酸化物層とを含み、好ましくは、前記金属層の金属元素と前記金属酸化物層の金属元素とが同一である。金属層の表面と金属酸化物層の表面の深度差については、広帯域の白色光を照射すると広い電磁スペクトルの選択的反射が起こるし、ほかにも、狭帯域のレーザビームを照射すると反射率が高くなる（図６と比較）ことから、干渉を利用すれば測定が極めて容易であることが判明した。しかも、金属層と金属酸化物層との間の界面を活用するというこのような方式は、それ以上の酸化をもたらす傾向を持たないので、層の安定性が高まって極めて有利である。よって、この特定の実施形態では、相異なる深さのうちの１つの深さを金属層の表面が露出する深さとし、相異なる深さのうちの別の深さを金属酸化物層の表面が露出する深さとすれば、これらの表面間の光学的な差異が復号化時に活用されて（benefit from）好ましい。

また、これらの材料を組み合わせることによる色彩効果も可能である。典型的に、可視スペクトルのうちの種々の部分が金属や同金属に対応する酸化物によって反射及び／又は吸収されることから、被覆された前記基板の表面の見かけ上の色は、各凹部の深さで変えることができる（depends on）。よって、様々な金属／金属酸化物の組合せを用いることにより、凹部の様々な深さを利用して、多くの相異なる色を符号化することが可能になる。これにより、多色性のセラミックス製マイクロフィルムが製造され得る。しかも、この場合の復号化は、前記プレート体に白色光を照射して色応答を測定するだけでよいので極めて簡単である。当然ながら、（黒色、灰色と白色の陰等の同じ一つの色応答に相当する）同じ一つの材料層の中で、色による情報の符号化アプローチと深さによる追加情報の符号化アプローチという、相異なるアプローチが組み合わされてもよい。

当然ながら、上記以外の材料の組合せの場合にも、各種層の異なる材料による光学的特性が復号化時に利用されてよい。例えば、ｎ種類の異なる材料によるｎ個の層を用いて、これらｎ個の各層１つ１つにｎ種類の相異なる深さを割り当てることにより、ｌｏｇ_２（ｎ）個のビットの情報を符号化することが可能となり得る。復号化の際には、実際の深さを測定するのではなく、材料の光学的応答を測定することによって、深さが求められ得る。

好ましくは、前記複数の凹部は、少なくとも２種類、好ましくは少なくとも３種類、より好ましくは少なくとも４種類、さらに好ましくは少なくとも５種類、さらに好ましくは少なくとも６種類、さらに好ましくは少なくとも７種類、さらに好ましくは少なくとも８種類、さらに好ましくは少なくとも１６種類、最も好ましくは少なくとも３２種類の異なる深さを有し、各深さが所定の情報ビットに対応している。

好ましくは、各凹部が、前記レーザ及び／又は集束粒子ビームの１つ以上のパルスによって形成され、各凹部の前記深さが、前記パルスのエネルギー、前記パルスの長さ、前記レーザ及び／又は集束粒子ビームのパルス数、のパラメータのうちの１つ又は組合せによって制御される。

好ましくは、前記複数の凹部同士の深さの差の最小値が、１ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは３０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上、さらに好ましくは７０ｎｍ以上、最も好ましくは１００ｎｍ以上である。好ましくは、前記複数の凹部同士の深さの差の最小値が、５μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは３００ｎｍ以下、さらに好ましくは２００ｎｍ以下、最も好ましくは１００ｎｍ以下である。

好ましくは、各凹部の断面積は、１００μｍ^２未満、好ましくは１μｍ^２未満、より好ましくは１００ｎｍ^２未満、さらに好ましくは１０ｎｍ^２未満である。

第４の態様において、本発明は、情報の保存方法に関する。同方法は：セラミック基板を用意する工程と；前記セラミック基板を、当該セラミック基板の材料と異なる第２材料の層で被覆する工程と；レーザおよび／または集束粒子ビームを用いて前記第２材料の表面に複数のナノ構造を形成する工程であって、これにより、前記第２材料に情報を符号化する、工程と；を備える。前記複数のナノ構造は異なる光学的特性を有し、各光学的特性は所定の情報ビットに対応している。

ここでも、被覆された前記セラミック基板は、任意で、情報の符号化の前および／または後に、符号化された当該情報を含んでいる当該被覆されたセラミック基板の耐久性を向上させるテンパリング処理を施され得る。

換言すると、この第４の態様の根底にある発明は、表面の改変による符号化（surface modification encoding）を、極めて耐久性が高く安定した基板および／または層状構造と組み合わせて利用するという思想に基づいたものである。様々な実験により、レーザおよび／または集束粒子ビームを用いて、様々な光学的特性を具備した、ナノ周期構造（nanoripples）などのナノ構造を反復形成することが可能であると判明した。これらの光学的特性は、復号化工程で後から測定することも可能なので、被覆後の基板の表面のうちの或る特定の箇所について、様々なビットを符号化させることが容易となり得る。例えば、第１向き(orientation)のナノ周期構造はビット００を符号化でき、第２向きのナノ周期構造はビット０１を符号化でき、第３向きのナノ周期構造はビット１０を符号化でき、第４向きのナノ周期構造はビット１１を符号化できる。当然ながら、５種類以上の向きのナノ周期構造を使って、同一箇所にさらに多くのビットを符号化させるようにしてもよい。

好ましくは、前記複数のナノ構造の前記異なる光学的特性が、ナノ周期構造の向き又は偏光、ナノ周期構造の周波数又は波長、ナノ周期構造の振幅のうちの１つ以上を含む。好ましくは、前記複数のナノ周期構造は、少なくとも２種類、好ましくは少なくとも３種類、より好ましくは少なくとも４種類、さらに好ましくは少なくとも５種類、さらに好ましくは少なくとも６種類、さらに好ましくは少なくとも７種類、さらに好ましくは少なくとも８種類、さらに好ましくは少なくとも１６種類、最も好ましくは少なくとも３２種類の、異なる向き、偏光、周波数、波長または振幅を有し、各向き、偏光、周波数、波長または振幅が所定の情報ビットに対応している。

後述する好適な各構成は、特記しない限り、先述した４種類のどの態様にも適用されることが可能である。

好ましくは、情報保存の前記方法における前記セラミック基板は、酸化物セラミックスを含有しており、より好ましくは、前記セラミック基板が、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｈＯ_２、ＭｇＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｚｒ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_３、または他種の任意の酸化物セラミックス材料の、１種又は組合せを、９０重量％以上、最も好ましくは９５重量％以上含有している。これらの材料は、様々な状況下で極めて耐久性があり、かつ／あるいは、環境劣化に強いことが知られている。したがって、これらの材料は、様々な条件下での長期保存に極めて適している。極めて好ましくは、前記セラミック基板は、Ａｌ_２Ｏ_３及び／又はＺｒＯ_２及び／又はＴｈＯ_２及び／又はＳｉＯ_２及び／又はＭｇＯの、１種又は組合せを含有している。好ましくは、本発明における「セラミックス材料」という用語は、非晶質相と１つ以上の結晶相とを含む結晶化ガラスを包含する。また、上記のセラミックス材料は、多結晶体または単結晶体の形態で存在していてもよい。例えば、単結晶の酸化アルミニウム（すなわち、サファイア）は、極めて高い融点と極めて高いモース硬度を有することから、耐久性の観点から基板の材料として極めて適している。

好ましくは、前記セラミック基板は、非酸化物セラミックスを含有しており、より好ましくは、前記セラミック基板が、ＣｒＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｈＮ、ＨｆＮ、ＢＮなどの金属窒化物、ＴｉＣ、ＣｒＣ、Ａｌ_４Ｃ_３、ＶＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴｈＣ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣなどの金属炭化物、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＣｒＢ_２、ＶＢ_２、ＳｉＢ_６、ＴｈＢ_２、ＨｆＢ_２、ＷＢ_２、ＷＢ_４などの金属ホウ化物、ＴｉＳｉ_２、ＺｒＳｉ_２、ＭｏＳｉ_２、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ_２、ＰｔＳｉ、Ｍｇ_２Ｓｉなどの金属ケイ化物、または他種の任意の非酸化物セラミックス材料の、１種又は組合せを、９０重量％以上、最も好ましくは９５重量％以上含有している。これらの材料は、様々な状況下で極めて耐久性があり、かつ／あるいは、環境劣化に強いことが知られている。したがって、これらの材料は、様々な条件下での長期保存に極めて適している。極めて好ましくは、前記セラミック基板は、ＢＮ及び／又はＣｒＳｉ_２及び／又はＳｉＣ及び／又はＳｉＢ_６の、１種又は組合せを含有している。

好ましくは、前記セラミック基板は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ、または融点が１，４００℃を超える他種の金属の、１種又は組合せを含有している。好ましくは、前記セラミックス材料と前記金属とは、当該セラミックス材料が当該金属又は金属合金中に分散した金属基複合材を形成している。好ましくは、前記金属は、前記セラミック基板、すなわち、前記金属基複合材の５～３０重量％、好ましくは１０～２０重量％になる。極めて好ましい金属基複合材は、ＷＣ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＢＮ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＴｉＮ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＳｉＣ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏである。

好ましくは、前記第２材料は、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｈ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｖなどの金属；ＣｒＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｈＮ、ＨｆＮ、ＢＮなどの金属窒化物、ＴｉＣ、ＣｒＣ、Ａｌ_４Ｃ_３、ＶＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴｈＣ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣなどの金属炭化物、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｈＯ_２、ＭｇＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｚｒ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_３などの金属酸化物、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＣｒＢ_２、ＶＢ_２、ＳｉＢ_６、ＴｈＢ_２、ＨｆＢ_２、ＷＢ_２、ＷＢ_４などの金属ホウ化物、ＴｉＳｉ_２、ＺｒＳｉ_２、ＭｏＳｉ_２、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ_２、ＰｔＳｉ、Ｍｇ_２Ｓｉなどの金属ケイ化物といったセラミックス材料、または他種の任意のセラミックス材料の、少なくとも１種を含有しており、好ましくは、前記第２材料が、ＣｒＮおよび／またはＣｒ_２Ｏ_３および／またはＣｒＡｌＮを含有している。これらの材料は、十分な硬度と環境劣化への耐性をもたらす。また、同材料は、その下にある前記セラミック基板との十分な視覚的コントラストをもたらすことができる。さらに、同材料は、例えばＰＶＤ（物理気相成長法）、スパッタリング法、ＣＶＤ（化学気相成長法）、ＰＥＣＶＤ（プラズマ援用化学気相成長法）、ＡＬＤ（原子層堆積法）等で被覆を行った際に、前述の基板に強く接合されることが実験で立証されている。また、酸素有り又は酸素なしのテンパリング処理を追加で施すことにより、このような接合の強度をさらに向上させることができる。これにより、被覆層と前記基板との間の接続が、耐久性のある恒久的な接続となり得る。極めて好ましくは、前記第２材料は、Ｃｏおよび／またはＮｉおよび／またはＢ_４Ｃおよび／またはＨｆＣおよび／またはＣｒ_２Ｏ_３および／またはＺｒＢ_２および／またはＣｒＢ_２および／またはＳｉＢ_６および／またはＳｉ_３Ｎ_４および／またはＴｈＮおよび／またはＣｒＮおよび／またはＣｒ_２Ｏ_３および／またはＣｒＡｌＮの、１種又は組合せを含有している。

本発明の文脈では、様々な材料特性が重要な役割を果たし得る。一つには、前記基板ｎと被覆層の両方の材料が、十分な耐久性、安定性および耐性を有するものでなければならない。また、被覆層と前記基板の材料との間の接合または接続が強力なものでなければならない。これらの制約をすべて考慮すると、次のような材料の組合せ：Ａｌ_２Ｏ_３／ＣｒＮ、ＳｉＯ_２／Ｃｒ、ＳｉＯ_２／ＣｒＮ、Ａｌ_２Ｏ_３／Ｃｏ、ＺｒＯ_２／ＺｒＢ_２、Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＣ、ＳｉＢ_６／Ｃｒ_２Ｏ_３、ＳｉＣ／ＨｆＣ、ＢＮ／ＺｒＢ_２、ＢＮ／ＺｒＢ_２、ＢＮ／Ｂ_４Ｃ、ＢＮ／ＴｈＮおよびＣｒＳｉ_２／Ｓｉ_３Ｎ_４が極めて好ましい。

一般的には、前記セラミック基板を前記第２材料の前記層または相異なる第２材料による前記２層以上の層で被覆するのに、薄い被膜を得るのに適したあらゆる技術、例えば、物理気相成長法、スパッタリング法、化学気相成長法、他種の任意の薄膜被覆方法等が用いられてよい。好ましくは、前記セラミック基板を前記第２材料の前記層または相異なる第２材料による前記２層以上の層で被覆するのに、物理気相成長法が用いられる。これにより、特に、前記基板を途切れなく、符号化された情報と誤認される可能性のある欠陥を生じずに被膜させて、極めて薄い被覆層を確実に付与することが可能となる。上記の材料の一部では、ＰＶＤを用いることが難しい場合がある。そのため、物理気相成長法の際には、前記セラミック基板が、前記第２材料もしくは相異なる第２材料による前記２層以上の層の材料の材料源と導電性プレート及び／又はワイヤ格子との間に位置しているのが好ましい。前記セラミック基板の背後にプレートや格子を配置することにより、第２材料の蒸気は、（非導電性の）当該セラミック基板に付着するように導かれることになる。

好ましくは、第２材料の前記層または相異なる第２材料による前記２層以上の層は、その層厚が、１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下、さらに好ましくは１００ｎｍ以下、さらに好ましくは１０ｎｍ以下である。

前記第２材料の層を薄い層とすることにより、前記レーザや粒子ビームで、前記第２材料の局所的な領域がより迅速かつ効果的に除去され得る。しかも、第２材料の層が薄ければ薄いほど、遥かに小さい局所的な領域への改変作業がより高精度なものとなり得る。これにより、同じ面積あたりの情報量が向上し得る。

好ましくは、前記被覆されたセラミック基板へのテンパリング処理は、当該被覆されたセラミック基板を２００℃～４，０００℃の範囲内、より好ましくは１，０００℃～２，０００℃の範囲内の温度に加熱することを含む。テンパリング処理を施す同工程は、１時間あたり１０Ｋ以上の温度上昇を伴う加熱段階と、ピーク温度による１分間以上のプラトー段階と、最後に１時間あたり１０Ｋ以上の温度低下を伴う冷却段階とを有し得る。同テンパリング処理により、前記セラミック基板の硬化および／または前記セラミック基板との前記第２材料の恒久的な接合が支援され得る。

好ましくは、書込み／符号化処理として、前記被覆された基板の局所的な領域が、前記第２材料の融解温度および／または分解温度以上に加熱され、つまり、第２材料による当該局所的な領域が、３，０００℃以上、さらに好ましくは３，２００℃以上、最も好ましくは３，５００℃以上、最も好ましくは４，０００℃以上の温度に加熱される。例えば、ＣｒＮは約１，５００℃の温度でＣｒ（固体）とＮ（気体）に分解するが、Ｃｒの融解温度は約１，９００℃にならないと到達しない。もっとも、Ｃｒ（銀色）とＣｒＮ（灰色状）は目に見えて異なる。変形例として、前記被覆された基板の前記表面を、例えばフェムト秒レーザ等で処理することにより、低温のいわゆるクーロン爆発を招いて材料のアブレーションにつなげるようにしてもよい。

好ましくは、前記レーザは、１０ｎｍ～３０μｍの範囲内、好ましくは１００ｎｍ～２，０００ｎｍの範囲内、より好ましくは２００ｎｍ～１，５００ｎｍの範囲内の波長のレーザ光を生成するように構成されている。

好ましくは、前記レーザから放射されるレーザ光の最小焦点径は、５０μｍ以下、より好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下である。焦点径を小さくすることにより、書込み可能なプレート体に符号化される情報の密度をより高密度にすることが可能になる。

好ましくは、超短パルスレーザ（ピコ秒、フェムト秒またはアト秒のパルス）が、情報を符号化するのに用いられる。これにより、１０μｍ以下の最小焦点径、および５μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは５０ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下の幅の構造を実現することができる。

好ましくは、前記レーザのビームは、例えばガルバノメトリックスキャナ、ポリゴンスキャナ、デジタルマイクロミラー素子、空間光変調器等の適切な走査技術で前記被覆された基板の表面上の所定の箇所に照射される（directed）ことにより、そのような所定の箇所にビットを符号化させる。さらに、適切な光学系が関与していてもよい。例えば、前記レーザのビームを顕微鏡の対物レンズを通して導くことにより、位置決めが高精度なものとなり得る。この際には、油、水、および高屈折率のその他の流体を用いて、同光学系を浸漬させるようにしてもよい。

好ましくは、集束粒子ビーム機器から放射される粒子ビームの最小焦点径は、５μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下、より好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下である。焦点径を極小にすることにより、書込み可能なプレート体に符号化される情報の密度をより超高密度にすることが可能になる。

好ましくは、前記方法は、さらに、前記書込み可能なプレート体に符号化された情報を読み取る工程、より好ましくは、デジタルスキャナ、デジタル顕微鏡、レーザ走査型顕微鏡、光コヒーレンストモグラフィまたは走査型電子顕微鏡を用いて読み取る工程、を備える。

好ましくは、前記被覆された基板は、面積１ｃｍ^２あたり１メガバイト以上の情報、より好ましくは１ｃｍ^２あたり１０メガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１００メガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１ギガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１０ギガバイト以上の情報を含む。情報記憶密度が高ければ高いほど、大量の情報を保存することが可能となる。

第５の態様において、本発明は、情報記憶媒体に関する。同情報記憶媒体は、セラミック基板を備え、当該セラミック基板の表面が、同情報記憶媒体に情報を符号化する複数の凹部を有しており、当該複数の凹部が異なる深さを有し、各深さは所定の情報ビットに対応している。

第６の態様において、本発明は、情報記憶媒体に関する。同情報記憶媒体は、第２材料の層で被覆されたセラミック基板と、前記セラミック基板と前記第２材料の前記層との間の焼結界面と、を備え、前記第２材料は前記セラミック基板の材料と異なり、前記焼結界面は前記基板の材料と前記第２材料のそれぞれからの少なくとも１種の元素を含有しており、前記第２材料の前記層は同情報記憶媒体に情報を符号化する複数の凹部を有しており、当該複数の凹部は異なる深さを有し、各深さは所定の情報ビットに対応している。

第７の態様において、本発明は、情報記憶媒体に関する。同情報記憶媒体は、相異なる第２材料による２層以上の層で被覆されたセラミック基板と、少なくとも前記セラミック基板と前記２層以上の層のうちの最下層との間の焼結界面と、を備え、前記第２材料は前記セラミック基板の材料と異なり、前記焼結界面は前記基板の材料と前記最下層の材料のそれぞれからの少なくとも１種の元素を含有しており、同情報記憶媒体は、さらに、同情報記憶媒体に情報を符号化する複数の凹部、を備え、当該複数の凹部は異なる深さを有し、各深さは所定の情報ビットに対応している。

好ましくは、前記２層以上の層の各層厚は、１μｍ未満、好ましくは１００ｎｍ未満、より好ましくは１０ｎｍ未満である。

好ましくは、前記２層以上の層は、金属層と金属酸化物層とを含み、好ましくは、前記金属層の金属元素と前記金属酸化物層の金属元素とが同一である。

好ましくは、前記複数の凹部は、少なくとも２種類、好ましくは少なくとも３種類、より好ましくは少なくとも４種類、より好ましくは少なくとも５種類、さらに好ましくは少なくとも６種類、より好ましくは少なくとも７種類、さらに好ましくは少なくとも８種類、さらに好ましくは少なくとも１６種類、最も好ましくは少なくとも３２種類の異なる深さを有し、各深さが所定の情報ビットに対応している。

好ましくは、前記複数の凹部同士の深さの差の最小値が、１ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは３０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上、さらに好ましくは７０ｎｍ以上、最も好ましくは１００ｎｍ以上である。好ましくは、前記複数の凹部同士の深さの差の最小値が、５μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは３００ｎｍ以下、さらに好ましくは２００ｎｍ以下、最も好ましくは１００ｎｍ以下である。

第８の態様において、本発明は、情報記憶媒体に関する。同情報記憶媒体は、第２材料の層で被覆されたセラミック基板と、前記セラミック基板と前記第２材料の前記層との間の焼結界面と、を備え、前記第２材料は前記セラミック基板の材料と異なり、前記焼結界面は前記基板の材料と前記第２材料のそれぞれからの少なくとも１種の元素を含有しており、前記第２材料の前記層の表面は複数のナノ構造を有しており、当該複数のナノ構造が異なる光学的特性を有し、各光学的特性が所定の情報ビットに対応している。

好ましくは、前記複数のナノ構造の前記異なる光学的特性は、ナノ周期構造の向き又は偏光、ナノ周期構造の周波数又は波長、ナノ周期構造の振幅のうちの１つ以上を含む。好ましくは、前記複数のナノ周期構造は、少なくとも２種類、好ましくは少なくとも３種類、より好ましくは少なくとも４種類、より好ましくは少なくとも５種類、より好ましくは少なくとも６種類、より好ましくは少なくとも７種類、さらに好ましくは少なくとも８種類、より好ましくは少なくとも１６種類、最も好ましくは少なくとも３２種類の、異なる向き、偏光、周波数、波長または振幅を有し、各向き、偏光、周波数、波長または振幅が所定の情報ビットに対応している。

後述する好適な各構成は、特記しない限り、先述した第５～第８のどの態様にも適用されることが可能である。

好ましくは、前記情報記憶媒体の前記セラミック基板は、酸化物セラミックスを含有しており、より好ましくは、前記セラミック基板が、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｈＯ_２、ＭｇＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｚｒ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_３、または他種の任意の酸化物セラミックス材料の、１種又は組合せを、９０重量％以上、さらに好ましくは９５重量％以上含有している。

好ましくは、前記情報記憶媒体の前記セラミック基板は、非酸化物セラミックスを含有しており、より好ましくは、前記セラミック基板が、ＣｒＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｈＮ、ＨｆＮ、ＢＮなどの金属窒化物、ＴｉＣ、ＣｒＣ、Ａｌ_４Ｃ_３、ＶＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴｈＣ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣなどの金属炭化物、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＣｒＢ_２、ＶＢ_２、ＳｉＢ_６、ＴｈＢ_２、ＨｆＢ_２、ＷＢ_２、ＷＢ_４などの金属ホウ化物、ＴｉＳｉ_２、ＺｒＳｉ_２、ＭｏＳｉ_２、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ_２、ＰｔＳｉ、Ｍｇ_２Ｓｉなどの金属ケイ化物、または他種の任意の非酸化物セラミックス材料の、１種又は組合せを、９０重量％以上、さらに好ましくは９５重量％以上含有している。

極めて好ましくは、前記セラミック基板は、ＢＮ及び／又はＣｒＳｉ_２及び／又はＳｉＣ及び／又はＳｉＢ_６の、１種又は組合せを含有している。

好ましくは、前記セラミック基板は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ、または融点が１，４００℃を超える他種の金属の、１種又は組合せを含有している。好ましくは、前記セラミックス材料と前記金属とは、当該セラミックス材料が当該金属又は金属合金中に分散した金属基複合材を形成している。好ましくは、前記金属は、前記セラミック基板、すなわち、前記金属基複合材の５～３０重量％、好ましくは１０～２０重量％になる。極めて好ましい金属基複合材は、ＷＣ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＢＮ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＴｉＮ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＳｉＣ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏである。

好ましくは、前記情報記憶媒体の前記第２材料は、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｈ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｖなどの金属、ＣｒＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｈＮ、ＨｆＮ、ＢＮなどの金属窒化物、ＴｉＣ、ＣｒＣ、Ａｌ_４Ｃ_３、ＶＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴｈＣ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣなどの金属炭化物、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｈＯ_２、ＭｇＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｚｒ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_３などの金属酸化物、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＣｒＢ_２、ＶＢ_２、ＳｉＢ_６、ＴｈＢ_２、ＨｆＢ_２、ＷＢ_２、ＷＢ_４などの金属ホウ化物、ＴｉＳｉ_２、ＺｒＳｉ_２、ＭｏＳｉ_２、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ_２、ＰｔＳｉ、Ｍｇ_２Ｓｉなどの金属ケイ化物、または他種の任意のセラミックス材料の、少なくとも１種を含有しており、好ましくは、前記第２材料が、ＣｒＮおよび／またはＣｒ_２Ｏ_３および／またはＣｒＡｌＮを含有している。

好ましくは、第２材料の前記層は、その層厚が、１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下、さらに好ましくは１００ｎｍ以下、さらに好ましくは１０ｎｍ以下である。

好ましくは、前記被覆された基板は、面積１ｃｍ^２あたり１キロバイト以上の情報、より好ましくは１ｃｍ^２あたり１０キロバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１００キロバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１メガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１０メガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１００メガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１ギガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１０ギガバイト以上の情報を含む。前記被覆された基板上の情報密度が高くなることにより、プレート体毎に記憶される情報を増やすことが出来ると共に、生産コストを下げることが可能になる。

好ましくは、前記セラミック基板は、タブレットの形状またはコンピュータ読取り可能なディスクの形状をしている。タブレットの形状またはコンピュータ読取り可能ディスクの形状にすることにより、コンピュータやデジタルスキャナが符号化された前記情報を容易に読み取ることが出来るだけでなく、既存の走査システムとの互換性も可能になり得る。

本発明は、さらに、前記情報記憶媒体の、情報の長期保存のための使用に関する。

好ましくは、使用時の前記情報記憶媒体は、１０年以上、より好ましくは１００年以上、より好ましくは１，０００年以上、より好ましくは１万年以上、さらに好ましくは１０万年以上の期間に亘って保管される。

本発明は、さらに、前述の情報記憶媒体に符号化された情報を復号化する方法に関する。同方法は：前述の情報記憶媒体を用意する工程と；前記複数の凹部のうちの少なくとも一部の凹部の前記深さ、または前記複数のナノ構造のうちの少なくとも一部のナノ構造の前記光学的特性を測定する工程と；測定された前記深さまたは測定された前記光学的特性に対応する前記情報ビットを復号化する工程と；を備える。

好ましくは、前記深さまたは前記光学的特性を測定する工程が、レーザビーム、および／または電子ビームなどの集束粒子ビームを用いて行われる。

好ましくは、前記深さを測定する工程は、干渉、反射、吸収、偏光解析法、周波数コム技術、ＳＴＥＤ、ＳＴＯＲＭなどの蛍光顕微鏡法、光コヒーレンストモグラフィ、走査型電子顕微鏡法、（反射光又は透過光を用いた）デジタル（浸漬）顕微鏡法の、１つ又は組合せに基づいたものである。

好ましくは、前記光学的特性を測定する工程は、吸収、透過、反射、偏光、非コヒーレント光及び／又はレーザ光の干渉の、１つ又は組合せに基づいたものである。

なお、これまでに述べた方法のほとんどは、レーザや粒子ビームを用いた材料の直接的アブレーションを利用した（rely on）ものであるが、被覆物に種々の深さの凹部を形成する方法としては、別のものも知られており、これまでに述べた直接的アブレーション手法の代わりに利用するようにしてもよい。例えば、前記被覆された基板をフォトレジストの追加層で被覆するようにしてもよく、これに光やその他の照射線を照射することで、特定のパターンが生成され得る。露光済みの同フォトレジストを現像した後、同フォトレジストと共に前記被覆された基板をエッチングすることにより、前記基板のうちの現像済みフォトレジストが存在しない場所の材料、例えば、前記第２材料の前記層の材料がアブレーション（除去）され得る。これにより、凹部のパターンが形成される。異なる深さの凹部を形成するには、この工程を複数回反復させる必要があり、ある特定の場所に対するエッチングは、同場所での当該凹部の深さに対応したエッチング回数で行われる。このようなエッチング工程に用いる適切な技術は当技術分野で知られており、例えば、Handbook of Semiconductor Manufacturing Technology, Second Edition, edited by Robert Doering and Yoshio Nishi, CRC Press等に記載されている。例えば、クロムは、硝酸第二セリウムアンモニウムと過塩素酸や酢酸や硝酸や塩酸などの（that include）所定の酸とでウェットエッチングされ得る。

以下では、本発明の主題について、添付の図面に示した例示的な好ましい実施形態を参照しながら詳細に説明する。

本発明の好ましい一実施形態における、情報記憶媒体の概略断面図である。 物理気相成長法によるセラミック基板の被覆工程の一例を示す概略図である。 書込み可能なプレート体に情報をレーザで符号化する一例を示す概略斜視図である。 本発明の好ましい一実施形態における、情報記憶媒体の概略断面図である。 金属／金属酸化物層系の場合の干渉の原理を模式的に示した図である。 金属／金属酸化物層系の場合の反射率－対－波長を示したグラフである。 本発明の好ましい一実施形態における、情報記憶媒体の概略断面図である。 （ａ）は符号化の一例（ａ）を示す、ある倍率での顕微鏡写真であり、（ｂ）は符号化の同例を示す、別の倍率での顕微鏡写真であり、（ｃ）は（ｂ）の顕微鏡写真の断面を３次元視覚化したものであり、（ｄ）は（ａ）の顕微鏡写真の断面高さプロファイルを示す図である。 （ａ）は符号化の一例を示す、ある倍率での顕微鏡写真であり、（ｂ）は符号化の同例を示す、別の倍率での顕微鏡写真である。 符号化の一例から撮影したＳＥＭ画像である。

原則として、図面では、同一の部分に同一の参照符号を付している。

図１は、本発明の好ましい一実施形態における、情報の長期保存に適した情報記憶媒体の概略断面図である。同情報記憶媒体は、第２材料１７０の層で被覆されたセラミック基板１５０を備える。第２材料１７０は、セラミック基板１５０の材料と異なる。前述したように、セラミック基板１５０と第２材料１７０の層との間には、任意のテンパリング処理による焼結界面（図示せず）が存在し得る。第２材料１７０の層は、異なる深さを有する複数の凹部１０（同図には４つ例示されている）を含み、各深さは、所定の情報ビットに対応している。図１に示す実施形態では、４ビットの情報が符号化され得る。例えば、凹部１０のうちの最も小さい深さ（変形例として、凹部のない表面）が、符号「００００」に相当し得る。例えば、凹部１０のうちの、第２層１７０から基板１５０に至るまで延びる最も大きい深さは、符号「１１１１」に相当し得る。同じく、それらの間の各深さも、特定の予め定められた情報ビットに対応している。図１では、続けざまの符号同士の深さの差が一定に描かれているが、これは必ずしもそうである必要はない。

当然ながら、図１に示す４ビット符号は一つの具体例に過ぎない。第２層１７０の層厚および各種凹部１０同士の深さの差を、符号化用に確実に作製し且つ復号化用に確実に測定することができる限り、符号化するビットが増えても減ってもよい。

このような情報記憶媒体を製造する目的で、本明細書では、情報の記憶方法について触れる。初めに、セラミック基板１５０が用意される。次に、セラミック基板１５０は、図２で概略的に示すように、第２材料１７０の層で被覆される。好ましくは、第２材料１７０の層の層厚が、５０μｍ以下である。セラミック基板１５０と第２材料１７０の層とを備えた書込み可能なプレート体１１０は、そのまま使用時まで保管されてもよいし、次に例えばレーザ、集束粒子ビーム１９０等を使った情報１２０の符号化が行われてもよい。レーザ又は集束粒子ビーム１９０は、第２材料１７０の層に照射される（directed toward）ことで、例えば、第２材料１７０のうちの、当該レーザ又は集束粒子ビームの焦点内に入った局所的な領域が加熱されることにより、当該局所的な領域に凹部が形成される。以下では、この方法についてさらに詳しく説明する。

初めに用意されるセラミック基板１５０は、書込み可能なプレート体１１０の材料の大部分の重量を構成し得る。セラミック基板１５０には、複数の相異なる材料が使用されていてもよい。一部の構成では、セラミック基板１５０が、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｈＯ_２、ＭｇＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｚｒ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_３または他種の任意の酸化物セラミックス材料の、少なくとも１種を含む酸化物セラミックスを含有している。変形例として、前記セラミック基板は、ＣｒＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｈＮ、ＨｆＮ、ＢＮなどの金属窒化物、ＴｉＣ、ＣｒＣ、Ａｌ_４Ｃ_３、ＶＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴｈＣ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣなどの金属炭化物、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＣｒＢ_２、ＶＢ_２、ＳｉＢ_６、ＴｈＢ_２、ＨｆＢ_２、ＷＢ_２、ＷＢ_４などの金属ホウ化物、ＴｉＳｉ_２、ＺｒＳｉ_２、ＭｏＳｉ_２、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ_２、ＰｔＳｉ、Ｍｇ_２Ｓｉなどの金属ケイ化物、または他種の任意の非酸化物セラミックスス材料の、少なくとも１種を含む非酸化物セラミックスを含有していてもよい。酸化物または非酸化物セラミックススの配合量は、様々なものであってよい。好ましくは、酸化物または非酸化物セラミックスの量は、セラミック基板１５０の９０重量％以上を構成する。より好ましくは、酸化物または非酸化物セラミックス基材の量は、セラミック基板１５０の９５重量％以上を構成している。好ましい一構成として、セラミック基板１５０は、９０重量％以上のＡｌ_２Ｏ_３またはＳｉＯ_２を含有している。

第２材料１７０は、セラミック基板１５０上の層として形成されている。第２材料１７０の層は、セラミック基板１５０の厚さに比べて薄い層である（図１は縮尺どおりでない）。好ましくは、第２層１７０の層厚は、５０μｍ以下である。第２材料１７０は、主成分として（principally）、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔａ，Ｔｈ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｖなどの金属、ＣｒＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｈＮ、ＨｆＮ、ＢＮなどの金属窒化物、ＴｉＣ、ＣｒＣ、Ａｌ_４Ｃ_３、ＶＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴｈＣ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣなどの金属炭化物、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｈＯ_２、ＭｇＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｚｒ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_３などの金属酸化物、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＣｒＢ_２、ＶＢ_２、ＳｉＢ_６、ＴｈＢ_２、ＨｆＢ_２、ＷＢ_２、ＷＢ_４などの金属ホウ化物、ＴｉＳｉ_２、ＺｒＳｉ_２、ＭｏＳｉ_２、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ_２、ＰｔＳｉ、Ｍｇ_２Ｓｉなどの金属ケイ化物、または他種の任意のセラミックス材料の、少なくとも１種を含有し得る。好ましくは、前記第２材料は、ＣｒＮおよび／またはＣｒ_２Ｏ_３および／またはＣｒＡｌＮを含有している。

好ましい一構成として、第２材料１７０の層は、主成分として、ＣｒＮおよび／またはＣｒ_２Ｏ_３および／またはＣｒＡｌＮを含有している。

図２に、セラミック基板１５０への物理気相成長法（ＰＶＤ）による第２材料１７０の被覆方法の一例を示す。ＰＶＤ工程では、セラミック基板１５０が、第２材料１６２の材料源１６０と共に物理気相成長チャンバ内に位置している。前記物理気相成長チャンバは真空引きされ、第２材料の材料源１６０は、前記物理気相成長チャンバ内に収められた第２材料１６２の大部分が気化または昇華するまで加熱される。すると、第２材料の空中粒子１６４は前記物理気相成長チャンバ全体に拡散し、セラミック基板１５０の表面１５２と接触して付着する。

物理気相成長法は、金属基板の被覆に一般的に用いられる手法であるが、セラミック基板の被覆は、粒子の付着が困難な場合がある。したがって、前記セラミック基板の表面１５２への第２材料の粒子１６４の付着性を向上させるために、導電性のワイヤメッシュまたは導電性の金属プレート１８０が、セラミック基板１５０を当該ワイヤメッシュ１８０と第２材料１６２の材料源１６０との間に位置させるようにセラミック基板１５０を越えた側に設けられ得る。このような導電性のメッシュ／プレート１８０は、通電されることで第２材料１６４のイオン化粒子を吸引し、当該イオン化粒子をセラミック基板１５０の表面１５２に衝突させて同表面１５２に押し付けることで当該イオン化粒子を同セラミック基板の同表面１５２に付着させ得る。後でさらに説明するが、この被覆工程は、前記セラミック基板の複数の異なる表面を被覆するように繰返し行われてもよい。

セラミック基板１５０への第２材料１７０の層の成膜は、スパッタリング法や昇華サンドイッチ被覆法などの他の被覆手法を用いて行われてもよい。本質的に、第２材料１７０の層を形成することが可能な手法であれば、どのような手法が用いられてもよい。第２材料１７０は、必ずしもセラミック基板１５０の全体を覆うものでなくてもよい。むしろ、セラミック基板１５０の一部またはセラミック基板１５０の片側１５２のみが第２材料１７０で被覆されてもよい。

好ましくは、セラミック基板１５０への第２材料１７０の被覆が済むと、被覆されたセラミック基板に、任意のテンパリング処理が施される。テンパリング処理とは、一般的に、材料の強度および／またはその他の性質を向上させる処理であると考えられる。セラミックスの場合のテンパリング処理は、セラミック物品を加熱することによって、同セラミック品の化学成分が化学的および／または物理的変化を生じさせて同物品の固着または硬化をもたらすものであり得る。被覆されたセラミック基板１５０へのテンパリング処理は、当該被覆されたセラミック基板を２００℃～４，０００℃の範囲内、好ましくは１，０００℃～２，０００℃の範囲内の温度に加熱することを含み得る。同テンパリング処理は、１時間あたり１０Ｋ以上の温度上昇を伴う加熱段階と、ピーク温度による１分間以上のプラトー段階と、最後に１時間あたり１０Ｋ以上の温度低下を伴う冷却段階とを有し得る。同テンパリング処理により、セラミック基板１５０への第２材料１７０の恒久的な固着が支援され得る。場合によっては、前記第２材料の層１７０の一部が、その下のセラミック基板１５０との間で化学結合を形成することもある。第２材料１７０を具備したセラミック基板１５０をテンパリング処理することにより、書込み可能なプレート体１１０が形成される。書込み可能なプレート体１１０の特性は、当該書込み可能なプレート体１１０内にどのような材料が使われているかによって決まる。書込み可能なプレート体１１０は、そのまま保管されてもよいし、直に情報１２０が符号化されてもよい。前述したように、前記被覆された基板は、これに加えて又はこれに代えて、情報の符号化の前および／または後にテンパリング処理を施すようにしてもよい。

図３は、書込み可能なプレート体１１０に情報を符号化する様子を示した図である。符号化の際には、レーザまたは集束粒子ビーム１９０により、コリメートされたレーザ光または集束粒子ビームが書込み可能なプレート体１１０における第２材料１７０の層に照射される（directs）。当該レーザ又は集束粒子ビームは、第２材料１７０のうちの局所的な領域１７５内の部分を、周囲の第２材料１７０と（例えば、光学的に）区別可能なものになるように改変する。なお、図３ではレーザまたは集束粒子ビームによって文字が印字された様子を概略的に示しているが、本発明によると、情報のデジタル符号化には複数ビットによる符号化が最も適している。しかしながら、それ以外にも、別々の深さを利用して色彩効果を実現するようにしてもよく、これにより、書込み可能なプレート体１１０に対して色付き文字や色付き画像が付与され得る。

好ましくは、前記レーザまたは集束粒子ビームは、第２材料１７０の局所的な領域１７５を、第２材料１７０の融解温度および／または分解温度以上に加熱する。第２材料１７０の融点は、当該第２材料１７０の化学組成に依存する。好ましくは、局所的な領域１７５の融点を超えた加熱は、当該局所的な領域を３，０００℃以上、より好ましくは３，２００℃以上、さらに好ましくは３，５００℃以上、最も好ましくは４，０００℃以上の温度に加熱することを伴い得る。このような局所的な領域に上記のような高温を付与することにより、当該局所的な領域１７５内の第２材料１７０が、急激に膨張し得る。この急激な膨張により、局所的な領域１７５内の第２材料１７０はアブレーションおよび／または気化し得る。

レーザによる符号化手法に適したレーザ波長は、１０ｎｍ～３０μｍの範囲内、好ましくは１００ｎｍ～２，０００ｎｍの範囲内、より好ましくは１５０ｎｍ～１，５００ｎｍの範囲内の波長からなり得る。その他に重要なのは、前記レーザ光または集束粒子ビームの最小焦点径である。これにより、各凹部の最小寸法が決まる。好ましくは、レーザ源または集束粒子源１９０は、前記レーザ光または集束粒子ビームを５０μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下、好ましくは５μｍ以下、好ましくは１μｍ以下、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下の最小焦点径に集束させることが可能である。

書込み可能なプレート体１１０の形は、ユーザの希望や符号化される情報１２０の種類によって決まり得る。一部の場合では、書込み可能なプレート体１１０が、好ましくは２００ｍｍ×２００ｍｍ以下、より好ましくは１００ｍｍ×１００ｍｍ以下、より好ましくは１０ｍｍ×１０ｍｍ以下の、保存用タブレット形状に形成され得る。その他にも、直径３０ｃｍ以下、より好ましくは１２ｃｍ以下、より好ましくは８ｃｍ以下のコンピュータ読取り可能ディスク形状が好ましい場合がある。

本発明に係る情報記憶媒体１１０は、環境劣化に強い。好ましくは、情報記憶媒体１１０は、情報を失うことなく－２７３℃（０°Ｋ）～１２００℃の温度に耐えることが可能である。また、情報記憶媒体１００は、電磁パルス及び／又は水濡れ及び／又は腐食及び／又は酸類及び／又はその他の化学物質にも耐え得るものである。本明細書の情報記憶媒体１００は、１０年以上、好ましくは１００年以上、好ましくは１，０００年以上、より好ましくは１万年以上、より好ましくは１０万年以上の期間に亘って情報１２０を保持することが可能であると考えられる。地下の岩塩ドーム内に情報記憶媒体１００を保存するなどの（including）保管条件によっては、同情報記憶媒体が、１００万年以上に亘って情報を保持することのできる場合もある。

図４は、本発明の好ましいさらなる実施形態における、情報の長期保存に適した情報記憶媒体の概略断面図である。同情報記憶媒体は、相異なる第２材料による４つの層１７１～１７４で被覆されたセラミック基板１５０を備え、当該相異なる第２材料は、セラミック基板１５０の材料と異なる。ここでも、少なくともセラミック基板１５０と前記４つの層のうちの最下層１７１との間には、焼結界面（図示せず）が存在し得る。同焼結界面は、前記基板の材料と最下層１７１の材料のそれぞれからの少なくとも１種の元素を含有し得る。図１に示す実施形態と同じく、図４に示す実施形態の情報記憶媒体は、当該情報記憶媒体に情報を符号化する複数の凹部１０を備えており、当該複数の凹部１０は異なる深さを有し、各深さは所定の情報ビットに対応している。図４においても、４ビット符号に対応した１６種類の異なる深さが描かれている。

ただし、図１に示す実施形態と異なり、図４に示す実施形態の場合には、４つの各層１７１～１７４のなかで、（相異なる深さによる）４種類の相異なるビットが符号化されている。４つの層１７１～１７４が相異なる材料からなる場合、各層の光学的応答は異なるものになり得る。これにより、得られる深さ情報が例えば光学的応答等と相関し得ることから、復号化時の精度を高くすることが可能となる。

当然ながら、符号化したいビット数に応じて、相異なる第２材料による層数が４層から増やされても減らされてもよい。

図４に示す多層被覆法の極めて好ましい一例として、基板１５０上に金属層１７１を被覆し、金属層１７１上に（同じ金属の）金属酸化物層１７２を被覆するという二層被覆法が挙げられる。このような二層からなる被覆物に、図５で概略的に示すように白色入射光を照射すると、入射光１の一部が酸化物層で反射（２）し、入射光１の別の一部が酸化物層内で屈折（３）して酸化物／金属の界面で反射（４）される。酸化物層で反射された光ビームと金属層で反射された光ビームが同位相であると可視色となることができ、位相がずれていると当該色は可視化されない。つまり、（酸化物層と金属層の両方の屈折率と酸化物層の層厚に依存した）特定の色が、酸化物層の存在する箇所では可視化される一方、その箇所の特定の凹部の深さが相対的干渉を招くものであった場合には可視化されない。

図６は、ＴｉＯ_２層の層厚を異ならせた（１７ｎｍ、２４ｎｍ、２８ｎｍ、３１ｎｍ、４０ｎｍおよび４６ｎｍ）場合のＴｉ／ＴｉＯ_２二重層によるレーザ光の反射率を、波長別に示したグラフの一例である。図６に見て取れるように、反射率の最小値は、層厚に強く依存し、約４００ｎｍ（厚さ１７ｎｍ）から約７００ｎｍ（厚さ４６ｎｍ）まで移り変わって、色彩の印象を黄色から青色まで変化させる。したがって、それぞれの反射率の最小値に対応した種々の深さの複数の凹部により、色スペクトルの全体が符号化され得る。

つまり、金属／金属酸化物層系を利用し、かつ、凹部の種々の深さによって異なる色を符号化することで、多色性のマイクロフィルムの作製が原則として可能になる。

図７は、本発明の好ましいさらなる実施形態における、情報の長期保存に適した情報記憶媒体の概略断面図である。同情報記憶媒体は、第２材料１７０の層で被覆されたセラミック基板１５０を備える。ここでも、セラミック基板１５０と第２材料１７０の前記層との間には、焼結界面（図示せず）が存在し得る。同焼結界面は、前記基板の材料と前記第２材料のそれぞれからの少なくとも１種の元素を含有している。第２材料１７０の前記層の表面は、異なる光学的特性を有する複数のナノ構造２０を含み、各光学的特性は所定の情報ビットに対応している。図７に示す具体例では、複数のナノ構造２０の前記異なる光学的特性が、いわゆるナノ周期構造の異なる向きに相当する。図示の例では、そのようなナノ周期構造の４種類の異なる向きが、２ビット符号に対応している様子が描かれている。異なる向きを有するこのようなナノ周期構造は、次のようにして作製することが可能である：フェムト秒レーザで、セラミックス（例えば、ＣｒＮ等）や金属（Ｃｒ）の表面に、ナノ周期構造と称される波状のナノ構造が形成され得る。アブレーション閾値を遥かに下回るエネルギー流量による数十から数百の直線偏光フェムト秒レーザパルスで、偏光方向と平行に前述のナノ周期構造が生成される。

以下では、幾つかの実施例について説明する。

第１の実施例では、ＣｅｒａｍＴｅｃ ＧｍｂＨ（ドイツ）社から入手可能な、Ｒｕｂａｌｉｔ７０８ｓ（Ａｌ_２Ｏ_３の含有量：９６％以上）製のセラミック基板（寸法：２０ｃｍ×２０ｃｍ）を原料に用いた。

同セラミック基板の板状片（寸法：１０ｃｍ×１０ｃｍ、厚さ：１ｍｍ）に、物理気相成長法法でＣｒＮ層を被覆させた。この目的にあたっては、同セラミックの板状片を、鋼製の導電性プレート（寸法：１０ｃｍ×１０ｃｍ）上に取り付けた。同セラミックの板状片を、当該導電性プレートと共に、ＯｅｒｌｉｋｏｎＢａｌｚｅｒｓ ＡＧ（リヒテンシュタイン）社から入手可能な物理気相成長機内に収めた。

そして、Ｏｅｒｌｉｋｏｎ Ｂａｌｚｅｒｓ ＡＧ社のエンハンスドスパッタリングＢＡＬＩ－ＮＩＴ（登録商標）ＣＮＩにより、２５０℃未満の処理温度で物理気相成長法を実施した。

成膜後、前記セラミック基板の片側（前記導電性プレートとは反対側）には、一定厚（厚さ：５μｍ）のＣｒＮ層が存在していた。

次に、Ｎａｂｅｒｔｈｅｒｍ ＧｍｂＨ社から入手可能なバッチ炉モデル「Ｎ１５０／Ｈ」内で、被覆済みの前記セラミック基板にテンパリング処理を施した。テンパリング処理にあたっては、２時間以内で室温（２０℃）から１，０００℃へと温度を漸増させた後、１，０００℃から１，２００℃まで１００Ｋ／ｈの速度で昇温させて、この最高温度１，２００℃を５分間維持した。その後、６時間かけて－２００Ｋ／ｈの速度で前記基板を冷却させた。

テンパリング処理後の材料積層体は、Ｒｕｂａｌｉｔ ７０８ｓ（Ａｌ_２Ｏ_３の含有量：９６％以上）製のセラミック基板、ＣｒＮの被覆層（層厚：約５μｍ）、およびＣｒ_２Ｏ_３のさらなる金属酸化物層（層厚：約１μｍ）で構成されていた。同様の金属酸化物層については、Z.B. Qi et al. (Thin Solid Films 544 (2013), 515-520)に記載のとおりである。

前記金属酸化物の表面は、黒に近い薄暗い緑色をしていた。

前記材料積層体の表面に、Ｌｉｇｈｔ Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ社から入手可能なフェムト秒レーザ「ＣＡＲＢＩＤＥ」により、幅１０～２０μｍの細線を様々な深さで刻み込んだ。刻み込みに用いた前記レーザのパラメータは、パルス幅：２３０ｆｓ、波長：５１５ｎｍ、繰返し周波数：６０ｋＨｚおよび１００ｋＨｚであった。

前記レーザにより、適用したパルス数に応じて、４～１０μｍの数種類の深さレベルで凹所を形成した。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、キーエンス社製の高分解能４Ｋ顕微鏡であるＶＨＸ－７０００を用いて別々の倍率で撮影した、前記プローブ表面の顕微鏡写真（２枚の顕微鏡写真の右下の帯部分は、それぞれ、１，０００．００μｍ、１００．００μｍに相当）であり、左から右に向かって深さ（および幅）が小さくなっている。

図８（ｃ）は、図８（ｂ）の顕微鏡写真の断面を３次元視覚化したものである。同図から汲み取れ得るように、各凹所は、その長さに沿って幅および深さが略一定となっている。図８（ｄ）は、図８（ａ）の顕微鏡写真の断面断高さプロファイルを示す図である。ここでも、左から右に行くにつれて、深さは明らかに減少している。明らかに見て取れることであるが、刻み込みに用いるパルス数（１回のパルス毎に５００～１，０００ｎｍの深さが形成される）により、各凹所の深さを制御することが可能である。

興味深いことに、超短パルスによる低温アブレーション効果（クーロン爆発）により、刻み込み部の縁には被覆物質（ＣｒＮおよびＣｒ_２Ｏ_３）が溶融した痕跡が見られない。

第２の実施例として、第１の実施例で説明したものと同じ材料積層体を作製した。

同材料積層体の表面に、Ｓｐｅｃｔｒａ Ｐｈｙｓｉｃｓ社製のフェムト秒レーザであるＳｐｉｒｉｔ－１０４０ＨＥ３０（１０４０ｎｍ；４００ｆｓ未満；最大１２０μＪ）により、幅１．９２μｍの細線を様々な深さで刻み込んだ（焦点距離：５６ｍｍ）。１回のレーザパルス毎に、深さ１μｍの線状凹部が彫り込まれた。同一箇所に対する続けざまのパルス毎に、深さが約１μｍ深くなった。これにより、５種類の異なる深さ１μｍ、２μｍ、３μｍ、４μｍおよび５μｍの線状凹部（幅：１．９２μｍ）を得ることができた。図９（ａ）及び図９（ｂ）は、キーエンス社製の高分解能４Ｋ顕微鏡であるＶＨＸ－７０００を用いて別々の倍率で撮影した、前記プローブ表面の顕微鏡写真（２枚の顕微鏡写真の左上の帯部分は２０μｍに相当）であり、左から右に向かって深さが大きくなっている。

第３の実施例として、ＣｅｒａｍＴｅｃ ＧｍｂＨ社から入手可能な、Ｒｕｂａｌｉｔ７０８ｓ（（Ａｌ_２Ｏ_３の含有量：９６％以上））製のセラミック基板（寸法：２２ｍｍ×７ｍｍ）に対し、ＬｅｙｂｏｌｄＺ４００成膜システムでＣｒＮ（５００ｎｍ）を被覆させた。その際の処理パラメータは、次のとおりである：
●ターゲット材：３インチＣｒ（Ｐｌａｎｓｅｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＧｍｂＨ社製）
●ベース圧：５×１０－６ｍｂａｒ未満
●作動ガス圧力：０．３６Ｐａ（Ｎ２／Ａｒ流量比：１６／１６ｓｃｃｍ／ｓｃｃｍ）
●ターゲット電力（直流）：約２００Ｗ（電流制御：０．５Ａ）
●基板加熱なし
●基板バイアス（つまり、浮動電位）なし

前記プローブ表面に対し、ＦＥＩ Ｑｕａｎｔａ２００ ３Ｄ ＤＦＩＢ（Ｇａイオン源を装備した集束イオンビーム（ＦＩＢ）ワークステーション）（６．６６７ｎＣ／μｍ^３、０．１ｎＡ、３０ｋＶ（２×１０１４Ｊ／ｍ^３または０．２ｍＪ／μｍ^３に相当））により、幅３０ｎｍの細線を様々な深さで刻み込んだ。同イオンビームは、１１．５ｎｍのスポットサイズにまで集束させた。集束イオンビームの最初の通過により、深さ５０ｎｍの彫り込みが生じた。その後、イオンビームをさらに続けざまに通過させて刻み込むごとに、深さが約５０ｎｍずつ深くなっていった。これにより、１０種類の異なる深さ５０ｎｍ、１００ｎｍ、１５０ｎｍ、２００ｎｍ、２５０ｎｍ…などの線状凹部（幅：３０ｎｍ）を得ることができた。図１０は、ＦＥＩＱｕａｎｔａ ２５０ ＦＥＧ（電界放出型走査電子顕微鏡（ＦＥＧＳＥＭ））で撮影した前記プローブ表面のＳＥＭ画像であり、左から右に向かって深さが大きくなっている。同ＳＥＭ画像内で２つの矢印を使って示している間隔は、３０．０ｎｍに相当する。

本発明は、図面及び前述の説明において詳細に図示及び説明されているが、このような図示及び説明は、例示的又は例示的であり、非制限的であるとみなされるべきである；したがって、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。開示された実施形態に対する変形は、図面、開示、および添付の請求項の検討から、当業者および請求項の発明を実施する者によって理解および実施されることが可能である。特許請求の範囲において、単語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」は、他の要素またはステップを除外せず、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は、複数を除外せず、「少なくとも１つ」を意味することができる。

本発明は、図面及び前述の説明において詳細に図示及び説明されているが、このような図示及び説明は、例示的又は例示的であり、非制限的であるとみなされるべきである；したがって、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではない。開示された実施形態に対する変形は、図面、開示、および添付の請求項の検討から、当業者および請求項の発明を実施する者によって理解および実施されることが可能である。特許請求の範囲において、単語「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」は、他の要素またはステップを除外せず、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は、複数を除外せず、「少なくとも１つ」を意味することができる。
本発明は以下の態様を包含してもよい。
〔態様１〕
セラミック基板を用意する工程と、
レーザおよび／または集束粒子ビームを用いて前記セラミック基板の表面に複数の凹部を形成する工程であって、これにより、前記セラミック基板に情報を符号化する、工程と、
を備え、前記複数の凹部が異なる深さを有し、各深さが所定の情報ビットに対応している、情報の保存方法。
〔態様２〕
セラミック基板を用意する工程と、
前記セラミック基板を、当該セラミック基板の材料と異なる第２材料の層で被覆する工程と、
レーザおよび／または集束粒子ビームを用いて前記第２材料の前記層の表面に複数の凹部を形成する工程であって、これにより、前記第２材料の前記層に情報を符号化する、工程と、
を備え、前記複数の凹部が異なる深さを有し、各深さが所定の情報ビットに対応しており、
被覆された前記セラミック基板は、任意で、情報の符号化の前および／または後に、当該被覆されたセラミック基板の耐久性を向上させるテンパリング処理を施される、情報の保存方法。
〔態様３〕
セラミック基板を用意する工程と、
前記セラミック基板を、当該セラミック基板の材料と異なる、相異なる第２材料による２層以上の層で被覆する工程と、
レーザおよび／または集束粒子ビームを用いて前記第２材料の前記層に複数の凹部を形成する工程であって、これにより、前記第２材料の前記層に情報を符号化する、工程と、
を備え、前記複数の凹部が、異なる深さを有して前記２層以上の層のうちの相異なる層に延びており、各深さが所定の情報ビットに対応しており、
被覆された前記セラミック基板は、任意で、情報の符号化の前および／または後に、当該被覆されたセラミック基板の耐久性を向上させるテンパリング処理を施される、情報の保存方法。
〔態様４〕
態様３に記載の方法において、前記２層以上の層の各層厚は、１μｍ未満、好ましくは１００ｎｍ未満、より好ましくは１０ｎｍ未満である、方法。
〔態様５〕
態様３または４に記載の方法において、前記２層以上の層が、金属層および金属酸化物層を含み、好ましくは、前記金属層の金属元素と前記金属酸化物層の金属元素とが同一である、方法。
〔態様６〕
態様１から５のいずれか一態様に記載の方法において、前記複数の凹部が、少なくとも２種類、より好ましくは少なくとも３種類、より好ましくは少なくとも４種類、さらに好ましくは少なくとも５種類、より好ましくは少なくとも６種類、より好ましくは少なくとも７種類、さらに好ましくは少なくとも８種類、さらに好ましくは少なくとも１６種類、最も好ましくは少なくとも３２種類の異なる深さを有し、各深さが所定の情報ビットに対応している、方法。
〔態様７〕
態様１から６のいずれか一態様に記載の方法において、各凹部が、前記レーザ及び／又は集束粒子ビームの１つ以上のパルスによって形成され、各凹部の前記深さが、前記パルスのエネルギー、前記パルスの長さ、前記レーザ及び／又は集束粒子ビームのパルス数、のパラメータのうちの１つ又は組合せによって制御される、方法。
〔態様８〕
態様１から７のいずれか一態様に記載の方法において、前記複数の凹部同士の深さの差の最小値が、１ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは３０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上、さらに好ましくは７０ｎｍ以上、最も好ましくは１００ｎｍ以上であり、かつ／あるいは、前記複数の凹部同士の深さの差の最小値が、５μｍ以下、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは３００ｎｍ以下、さらに好ましくは２００ｎｍ以下、最も好ましくは１００ｎｍ以下である、方法。
〔態様９〕
セラミック基板を用意する工程と、
前記セラミック基板を、当該セラミック基板の材料と異なる第２材料の層で被覆する工程と、
レーザおよび／または集束粒子ビームを用いて前記第２材料の前記層の表面に複数のナノ構造を形成する工程であって、これにより、前記第２材料の前記層に情報を符号化する、工程と、
を備え、前記複数のナノ構造が異なる光学的特性を有し、各光学的特性が所定の情報ビットに対応しており、
被覆された前記セラミック基板は、任意で、情報の符号化の前および／または後に、当該被覆されたセラミック基板の耐久性を向上させるテンパリング処理を施される、情報の保存方法。
〔態様１０〕
態様９に記載の方法において、前記複数のナノ構造の前記異なる光学的特性が、ナノ周期構造の向き又は偏光、ナノ周期構造の周波数又は波長、ナノ周期構造の振幅のうちの１つ以上を含む、方法。
〔態様１１〕
態様１０に記載の方法において、前記複数のナノ周期構造が、少なくとも２種類、好ましくは少なくとも３種類、より好ましくは少なくとも４種類、より好ましくは少なくとも５種類、より好ましくは少なくとも６種類、より好ましくは少なくとも７種類、さらに好ましくは少なくとも８種類、さらに好ましくは少なくとも１６種類、最も好ましくは少なくとも３２種類の、異なる向き、偏光、周波数、波長または振幅を有し、各向き、偏光、周波数、波長または振幅が所定の情報ビットに対応している、方法。
〔態様１２〕
態様１から１１のいずれか一態様に記載の方法において、前記セラミック基板が、酸化物セラミックスを含有しており、好ましくは、前記セラミック基板が、Ａｌ _２ Ｏ _３ 、ＴｉＯ _２ 、ＳｉＯ _２ 、ＺｒＯ _２ 、ＴｈＯ _２ 、ＭｇＯ、Ｃｒ _２ Ｏ _３ 、Ｚｒ _２ Ｏ _３ 、Ｖ _２ Ｏ _３ 、または他種の任意の酸化物セラミックス材料の、１種又は組合せを、９０重量％以上、好ましくは９５重量％以上含有している、方法。
〔態様１３〕
態様１から１２のいずれか一態様に記載の方法において、前記セラミック基板が、非酸化物セラミックスを含有しており、好ましくは、前記セラミック基板が、ＣｒＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｓｉ _３ Ｎ _４ 、ＴｈＮ、ＨｆＮ、ＢＮなどの金属窒化物、ＴｉＣ、ＣｒＣ、Ａｌ _４ Ｃ _３ 、ＶＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴｈＣ、Ｂ _４ Ｃ、ＳｉＣなどの金属炭化物、ＴｉＢ _２ 、ＺｒＢ _２ 、ＣｒＢ _２ 、ＶＢ _２ 、ＳｉＢ _６ 、ＴｈＢ _２ 、ＨｆＢ _２ 、ＷＢ _２ 、ＷＢ _４ などの金属ホウ化物、ＴｉＳｉ _２ 、ＺｒＳｉ _２ 、ＭｏＳｉ _２ 、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ _２ 、ＰｔＳｉ、Ｍｇ _２ Ｓｉなどの金属ケイ化物、または他種の任意の非酸化物セラミックス材料の、１種又は組合せを、９０重量％以上、好ましくは９５重量％以上含有している、方法。
〔態様１４〕
態様１から１３のいずれか一態様に記載の方法において、前記セラミック基板が、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ、または融点が１，４００℃を超える他種の金属の、１種又は組合せを含有している、方法。
〔態様１５〕
態様１４に記載の方法において、前記セラミックス材料と前記金属とが、金属基複合材を形成している、方法。
〔態様１６〕
態様１４または１５に記載の方法において、前記金属が、前記セラミック基板の５～３０重量％、好ましくは１０～２０重量％になる、方法。
〔態様１７〕
態様１４から１６のいずれか一態様に記載の方法において、前記セラミック基板が、ＷＣ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＢＮ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＴｉＮ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＳｉＣ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏを含有している、方法。
〔態様１８〕
態様１から１７のいずれか一態様に記載の方法において、前記第２材料が、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｈ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｖなどの金属、ＣｒＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｓｉ _３ Ｎ _４ 、ＴｈＮ、ＨｆＮ、ＢＮなどの金属窒化物、ＴｉＣ、ＣｒＣ、Ａｌ _４ Ｃ _３ 、ＶＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴｈＣ、Ｂ _４ Ｃ、ＳｉＣなどの金属炭化物、Ａｌ _２ Ｏ _３ 、ＴｉＯ _２ 、ＳｉＯ _２ 、ＺｒＯ _２ 、ＴｈＯ _２、 ＭｇＯ、Ｃｒ _２ Ｏ _３ 、Ｚｒ _２ Ｏ _３ 、Ｖ _２ Ｏ _３ などの金属酸化物、ＴｉＢ _２ 、ＺｒＢ _２ 、ＣｒＢ _２ 、ＶＢ _２ 、ＳｉＢ _６ 、ＴｈＢ _２ 、ＨｆＢ _２ 、ＷＢ _２ 、ＷＢ _４ などの金属ホウ化物、ＴｉＳｉ _２ 、ＺｒＳｉ _２ 、ＭｏＳｉ _２ 、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ _２ 、ＰｔＳｉ、Ｍｇ _２ Ｓｉなどの金属ケイ化物といったセラミックス材料、または他種の任意のセラミックス材料の、少なくとも１種を含有しており、好ましくは、前記第２材料が、ＣｒＮおよび／またはＣｒ _２ Ｏ _３ および／またはＣｒＡｌＮを含有している、方法。
〔態様１９〕
態様１から１８のいずれか一態様に記載の方法において、物理気相成長法、スパッタリング法、化学気相成長法、または他種の任意の薄膜被覆法が、前記セラミック基板を前記第２材料の前記層で被覆するのに用いられ、好ましくは、物理気相成長法の際に、前記セラミック基板が、前記第２材料の材料源と導電性プレート及び／又はワイヤ格子との間に位置している、方法。
〔態様２０〕
態様１から１９のいずれか一態様に記載の方法において、前記被覆されたセラミック基板へのテンパリング処理が、当該被覆されたセラミック基板を２００℃～４，０００℃の範囲内、好ましくは５００℃～３，０００℃の範囲内、より好ましくは１，０００℃～２，０００℃の範囲内の温度に加熱することを含む、方法。
〔態様２１〕
態様１から２０のいずれか一態様に記載の方法において、前記凹部を形成する工程が、前記第２材料の融解温度および／または分解温度以上、好ましくは３，０００℃以上、好ましくは３，２００℃以上、より好ましくは３，５００℃以上、最も好ましくは４，０００℃以上の温度に前記表面を局所的に加熱することを含む、方法。
〔態様２２〕
態様１から２１のいずれか一態様に記載の方法において、前記凹部を形成する工程が、前記被覆された基板の前記表面をフェムト秒レーザで処理することにより、クーロン爆発を発生させて材料のアブレーションにつなげることを含む、方法。
〔態様２３〕
態様１から２２のいずれか一態様に記載の方法において、前記第２材料の前記層および／または相異なる第２材料による前記２層以上の層は、その層厚が、５μｍ以下、好ましくは２μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下、さらに好ましくは１００ｎｍ以下、最も好ましくは１０ｎｍ以下である、方法。
〔態様２４〕
態様１から２３のいずれか一態様に記載の方法において、前記凹部を形成する工程が、前記表面を局所的に加熱および／または分解および／または酸化および／またはアブレーションおよび／または気化させることを含む、方法。
〔態様２５〕
態様１から２４のいずれか一態様に記載の方法において、前記被覆されたセラミック基板へのテンパリング処理が、当該セラミック基板と前記第２材料の前記層又は相異なる第２材料による前記２層以上の層との間に焼結界面を生成する、方法。
〔態様２６〕
態様２５に記載の方法において、前記焼結界面が、前記基板の材料と前記第２材料のそれぞれからの少なくとも１種の元素を含有している、方法。
〔態様２７〕
態様１から２６のいずれか一態様に記載の方法において、前記被覆されたセラミック基板へのテンパリング処理を酸素雰囲気中で行うことにより、前記第２材料の前記層のうちの少なくとも最上副層を酸化させる、方法。
〔態様２８〕
態様１から２７のいずれか一態様に記載の方法において、前記レーザが、１０ｎｍ～３０μｍの範囲内、好ましくは１００ｎｍ～２，０００ｎｍの範囲内、より好ましくは２００ｎｍ～１，５００ｎｍの範囲内の波長のレーザ光を放射する、方法。
〔態様２９〕
態様１から２８のいずれか一態様に記載の方法において、前記レーザ光または粒子ビームの最小焦点径が、５０μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下、さらに好ましくは１００ｎｍ以下、さらに好ましくは１０ｎｍ以下である、方法。
〔態様３０〕
態様１から２９のいずれか一態様に記載の方法において、前記被覆されたセラミック基板が、面積１ｃｍ ^２ あたり１キロバイト以上の情報、好ましくは１ｃｍ ^２ あたり１０キロバイト以上の情報、より好ましくは１ｃｍ ^２ あたり１００キロバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ ^２ あたり１メガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ ^２ あたり１０メガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ ^２ あたり１００メガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ ^２ あたり１ギガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ ^２ あたり１０ギガバイト以上の情報を含む、方法。
〔態様３１〕
セラミック基板を備える情報記憶媒体であって、前記セラミック基板の表面が、当該情報記憶媒体に情報を符号化する複数の凹部を有しており、当該複数の凹部が異なる深さを有し、各深さは所定の情報ビットに対応している、情報記憶媒体。
〔態様３２〕
第２材料の層で被覆されたセラミック基板と、前記セラミック基板と前記第２材料の前記層との間の焼結界面と、を備える情報記憶媒体であって、前記第２材料は前記セラミック基板の材料と異なり、前記焼結界面は前記基板の材料と前記第２材料のそれぞれからの少なくとも１種の元素を含有しており、前記第２材料の前記層は当該情報記憶媒体に情報を符号化する複数の凹部を有しており、当該複数の凹部は異なる深さを有し、各深さは所定の情報ビットに対応している、情報記憶媒体。
〔態様３３〕
相異なる第２材料による２層以上の層で被覆されたセラミック基板と、少なくとも前記セラミック基板と前記２層以上の層のうちの最下層との間の焼結界面と、を備える情報記憶媒体であって、前記第２材料は前記セラミック基板の材料と異なり、前記焼結界面は前記基板の材料と前記最下層の材料のそれぞれからの少なくとも１種の元素を含有しており、当該情報記憶媒体は、さらに、当該情報記憶媒体に情報を符号化する複数の凹部を備え、当該複数の凹部は異なる深さを有し、各深さは所定の情報ビットに対応している、情報記憶媒体。
〔態様３４〕
態様３３に記載の情報記憶媒体において、前記２層以上の層の各層厚が、１μｍ未満、好ましくは１００ｎｍ未満、より好ましくは１０ｎｍ未満である、情報記憶媒体。
〔態様３５〕
態様３３または３４に記載の情報記憶媒体において、前記２層以上の層が、金属層および金属酸化物層を含み、好ましくは、前記金属層の金属元素と前記金属酸化物層の金属元素とが同一である、情報記憶媒体。
〔態様３６〕
態様３１から３５のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体において、前記複数の凹部が、少なくとも２種類、好ましくは少なくとも３種類、より好ましくは少なくとも４種類、さらに好ましくは少なくとも５種類、さらに好ましくは少なくとも６種類、さらに好ましくは少なくとも７種類、さらに好ましくは少なくとも８種類、さらに好ましくは少なくとも１６種類、最も好ましくは少なくとも３２種類の異なる深さを有し、各深さが所定の情報ビットに対応している、情報記憶媒体。
〔態様３７〕
態様３１から３６のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体において、前記複数の凹部同士の深さの差の最小値が、１ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは３０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上、さらに好ましくは７０ｎｍ以上、最も好ましくは１００ｎｍ以上であり、かつ／あるいは、前記複数の凹部同士の深さの差の最小値が、５μｍ以下、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは３００ｎｍ以下、さらに好ましくは２００ｎｍ以下、最も好ましくは１００ｎｍ以下である、情報記憶媒体。
〔態様３８〕
第２材料の層で被覆されたセラミック基板と、前記セラミック基板と前記第２材料の前記層との間の焼結界面と、を備える情報記憶媒体であって、前記第２材料は前記セラミック基板の材料と異なり、前記焼結界面は前記基板の材料と前記第２材料のそれぞれからの少なくとも１種の元素を含有しており、前記第２材料の前記層の表面は複数のナノ構造を有しており、当該複数のナノ構造が異なる光学的特性を有し、各光学的特性が所定の情報ビットに対応している、情報記憶媒体。
〔態様３９〕
態様３８に記載の情報記憶媒体において、前記複数のナノ構造の前記異なる光学的特性が、ナノ周期構造の向き又は偏光、ナノ周期構造の周波数又は波長、ナノ周期構造の振幅のうちの１つ以上を含む、情報記憶媒体。
〔態様４０〕
態様３９に記載の情報記憶媒体において、前記複数のナノ周期構造が、少なくとも２種類、好ましくは少なくとも３種類、より好ましくは少なくとも４種類、さらに好ましくは少なくとも５種類、より好ましくは少なくとも６種類、より好ましくは少なくとも７種類、さらに好ましくは少なくとも８種類、さらに好ましくは少なくとも１６種類、最も好ましくは少なくとも３２種類の、異なる向きを有し、各向き、偏光、周波数、波長または振幅が所定の情報ビットに対応している、情報記憶媒体。
〔態様４１〕
態様３１から４０のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体において、前記セラミック基板が、酸化物セラミックスを含有しており、好ましくは、前記セラミック基板が、Ａｌ _２ Ｏ _３ 、ＴｉＯ _２ 、ＳｉＯ _２ 、ＺｒＯ _２ 、ＴｈＯ _２ 、ＭｇＯ、Ｃｒ _２ Ｏ _３ 、Ｚｒ _２ Ｏ _３ 、Ｖ _２ Ｏ _３ 、または他種の任意の酸化物セラミックス材料の、１種又は組合せを、９０重量％以上、好ましくは９５重量％以上含有している、情報記憶媒体。
〔態様４２〕
態様３１から４０のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体において、前記セラミック基板が、非酸化物セラミックスを含有しており、好ましくは、前記セラミック基板が、ＣｒＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｓｉ _３ Ｎ _４ 、ＴｈＮ、ＨｆＮ、ＢＮなどの金属窒化物、ＴｉＣ、ＣｒＣ、Ａｌ _４ Ｃ _３ 、ＶＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴｈＣ、Ｂ _４ Ｃ、ＳｉＣなどの金属炭化物、ＴｉＢ _２ 、ＺｒＢ _２ 、ＣｒＢ _２ 、ＶＢ _２ 、ＳｉＢ _６ 、ＴｈＢ、ＨｆＢ _２ 、ＷＢ _２ 、ＷＢ _４ などの金属ホウ化物、ＴｉＳｉ _２ 、ＺｒＳｉ _２ 、ＭｏＳｉ _２ 、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ _２ 、ＰｔＳｉ、Ｍｇ _２ Ｓｉなどの金属ケイ化物、または他種の任意の非酸化物セラミックス材料の、１種又は組合せを、９０重量％以上、好ましくは９５重量％以上含有している、情報記憶媒体。
〔態様４３〕
態様３１から４２のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体において、前記セラミック基板が、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ、または融点が１，４００℃を超える他種の金属の、１種又は組合せを含有している、情報記憶媒体。
〔態様４４〕
態様４３に記載の情報記憶媒体において、前記セラミックス材料と前記金属とが、金属基複合材を形成している、情報記憶媒体。
〔態様４５〕
態様４３または４４に記載の情報記憶媒体において、前記金属が、前記セラミック基板の５～３０重量％、好ましくは１０～２０重量％になる、情報記憶媒体。
〔態様４６〕
態様４３から４５のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体において、前記セラミック基板が、ＷＣ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＢＮ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＴｉＮ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＳｉＣ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏを含有している、情報記憶媒体。
〔態様４７〕
態様３１から４６のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体において、前記第２材料が、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｈ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｖなどの金属、または、ＣｒＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｓｉ _３ Ｎ _４ 、ＴｈＮ、ＨｆＮ、ＢＮなどの金属窒化物、ＴｉＣ、ＣｒＣ、Ａｌ _４ Ｃ _３ 、ＶＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴｈＣ、Ｂ _４ Ｃ、ＳｉＣなどの金属炭化物、Ａｌ _２ Ｏ _３ 、ＴｉＯ _２ 、ＳｉＯ _２ 、ＺｒＯ _２ 、ＴｈＯ _２、 ＭｇＯ、Ｃｒ _２ Ｏ _３ 、Ｚｒ _２ Ｏ _３ 、Ｖ _２ Ｏ _３ などの金属酸化物、ＴｉＢ _２ 、ＺｒＢ _２ 、ＣｒＢ _２ 、ＶＢ _２ 、ＳｉＢ _６ 、ＴｈＢ _２ 、ＨｆＢ _２ 、ＷＢ _２ 、ＷＢ _４ などの金属ホウ化物、ＴｉＳｉ _２ 、ＺｒＳｉ _２ 、ＭｏＳｉ _２ 、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ _２ 、ＰｔＳｉ、Ｍｇ _２ Ｓｉなどの金属ケイ化物といったセラミックス材料の、少なくとも１種を含有しており、好ましくは、前記第２材料が、ＣｒＮおよび／またはＣｒ _２ Ｏ _３ および／またはＣｒＡｌＮを含有している、情報記憶媒体。
〔態様４８〕
態様３１から４７のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体において、さらに、前記第２材料の前記層の上または相異なる第２材料による前記２層以上の層のうちの最上層の上に酸化物層、を備え、好ましくは、前記酸化物層が、前記第２材料の１種以上の酸化物、または相異なる第２材料による前記２層以上の層のうちの前記最上層の材料の１種以上の酸化物を含有している、情報記憶媒体。
〔態様４９〕
態様３１から４８のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体において、前記第２材料の前記層は、その層厚が、１０μｍ以下、好ましくは３μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下、さらに好ましくは１００ｎｍ以下、さらに好ましくは１０ｎｍ以下である、情報記憶媒体。
〔態様５０〕
態様３１から４９のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体において、当該情報記憶媒体が、面積１ｃｍ ^２ あたり１キロバイト以上の情報、より好ましくは１ｃｍ ^２ あたり１０キロバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ ^２ あたり１００キロバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ ^２ あたり１メガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ ^２ あたり１０メガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ ^２ あたり１００メガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ ^２ あたり１ギガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ ^２ あたり１０ギガバイト以上の情報を含む、情報記憶媒体。
〔態様５１〕
態様３１から５０のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体において、前記セラミック基板、前記焼結層、および、前記第２材料の前記層又は相異なる第２材料による前記２層以上の層は、その融解温度が、１，０００℃超、好ましくは１，２００℃超、より好ましくは１，３００℃超である、情報記憶媒体。
〔態様５２〕
態様３１から５１のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体において、前記セラミック基板の融解温度は、前記第２材料の前記層または相異なる第２材料による前記２層以上の層の融解温度以上である、情報記憶媒体。
〔態様５３〕
態様３１から５２のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体において、前記複数の凹部が、少なくとも２種類、好ましくは少なくとも３種類、より好ましくは少なくとも４種類、さらに好ましくは少なくとも５種類、さらに好ましくは少なくとも６種類、さらに好ましくは少なくとも７種類、さらに好ましくは少なくとも８種類、さらに好ましくは少なくとも１６種類、最も好ましくは少なくとも３２種類の異なる深さを有し、各深さが所定の情報ビットに対応している、情報記憶媒体。
〔態様５４〕
態様３１から５３のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体において、前記複数の凹部同士の深さの差の最小値が、１ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは３０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上、さらに好ましくは７０ｎｍ以上、最も好ましくは１００ｎｍ以上である、情報記憶媒体。
〔態様５５〕
態様３１から５４のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体において、前記複数の凹部同士の深さの差の最小値が、５μｍ以下、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは３００ｎｍ以下、さらに好ましくは２００ｎｍ以下、最も好ましくは１００ｎｍ以下である、情報記憶媒体。
〔態様５６〕
態様３１から５５のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体の、情報の長期保存のための使用であって、好ましくは、前記情報記憶媒体が、１０年以上、好ましくは１００年以上、より好ましくは１，０００年以上、より好ましくは１万年以上、さらに好ましくは１０万年以上の期間に亘って保管される、使用。
〔態様５７〕
態様３１から５５のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体に符号化された情報を復号化する方法であって、
態様３１～５５のいずれか一態様に記載の情報記憶媒体を用意する工程と、
前記複数の凹部のうちの少なくとも一部の凹部の前記深さ、または前記複数のナノ構造のうちの少なくとも一部のナノ構造の前記光学的特性を測定する工程と、
測定された前記深さまたは測定された前記光学的特性に対応する前記情報ビットを復号化する工程と、
を備える、方法。
〔態様５８〕
態様５７に記載の方法において、前記深さまたは前記光学的特性を測定する工程が、レーザビーム、および／または電子ビームなどの集束粒子ビームを用いて行われる、方法。〔態様５９〕
態様５７または５８に記載の方法において、前記深さを測定する工程が、干渉、反射、吸収、偏光解析法、周波数コム技術、ＳＴＥＤ、ＳＴＯＲＭなどの蛍光顕微鏡法、光コヒーレンストモグラフィ、走査型電子顕微鏡法、（反射光又は透過光を用いた）デジタル（浸漬）顕微鏡法の、１つ又は組合せに基づいたものである、方法。
〔態様６０〕
態様５７または５８に記載の方法において、前記光学的特性を測定する工程が、吸収、透過、反射、偏光、非コヒーレント光及び／又はレーザ光の干渉の、１つ又は組合せに基づいたものである、方法。

Claims (60)

1. セラミック基板を用意する工程と、
   レーザおよび／または集束粒子ビームを用いて前記セラミック基板の表面に複数の凹部を形成する工程であって、これにより、前記セラミック基板に情報を符号化する、工程と、
   を備え、前記複数の凹部が異なる深さを有し、各深さが所定の情報ビットに対応している、情報の保存方法。
2. セラミック基板を用意する工程と、
   前記セラミック基板を、当該セラミック基板の材料と異なる第２材料の層で被覆する工程と、
   レーザおよび／または集束粒子ビームを用いて前記第２材料の前記層の表面に複数の凹部を形成する工程であって、これにより、前記第２材料の前記層に情報を符号化する、工程と、
   を備え、前記複数の凹部が異なる深さを有し、各深さが所定の情報ビットに対応しており、
   被覆された前記セラミック基板は、任意で、情報の符号化の前および／または後に、当該被覆されたセラミック基板の耐久性を向上させるテンパリング処理を施される、情報の保存方法。
3. セラミック基板を用意する工程と、
   前記セラミック基板を、当該セラミック基板の材料と異なる、相異なる第２材料による２層以上の層で被覆する工程と、
   レーザおよび／または集束粒子ビームを用いて前記第２材料の前記層に複数の凹部を形成する工程であって、これにより、前記第２材料の前記層に情報を符号化する、工程と、
   を備え、前記複数の凹部が、異なる深さを有して前記２層以上の層のうちの相異なる層に延びており、各深さが所定の情報ビットに対応しており、
   被覆された前記セラミック基板は、任意で、情報の符号化の前および／または後に、当該被覆されたセラミック基板の耐久性を向上させるテンパリング処理を施される、情報の保存方法。
4. 請求項３に記載の方法において、前記２層以上の層の各層厚は、１μｍ未満、好ましくは１００ｎｍ未満、より好ましくは１０ｎｍ未満である、方法。
5. 請求項３または４に記載の方法において、前記２層以上の層が、金属層および金属酸化物層を含み、好ましくは、前記金属層の金属元素と前記金属酸化物層の金属元素とが同一である、方法。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の方法において、前記複数の凹部が、少なくとも２種類、より好ましくは少なくとも３種類、より好ましくは少なくとも４種類、さらに好ましくは少なくとも５種類、より好ましくは少なくとも６種類、より好ましくは少なくとも７種類、さらに好ましくは少なくとも８種類、さらに好ましくは少なくとも１６種類、最も好ましくは少なくとも３２種類の異なる深さを有し、各深さが所定の情報ビットに対応している、方法。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の方法において、各凹部が、前記レーザ及び／又は集束粒子ビームの１つ以上のパルスによって形成され、各凹部の前記深さが、前記パルスのエネルギー、前記パルスの長さ、前記レーザ及び／又は集束粒子ビームのパルス数、のパラメータのうちの１つ又は組合せによって制御される、方法。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の方法において、前記複数の凹部同士の深さの差の最小値が、１ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは３０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上、さらに好ましくは７０ｎｍ以上、最も好ましくは１００ｎｍ以上であり、かつ／あるいは、前記複数の凹部同士の深さの差の最小値が、５μｍ以下、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは３００ｎｍ以下、さらに好ましくは２００ｎｍ以下、最も好ましくは１００ｎｍ以下である、方法。
9. セラミック基板を用意する工程と、
   前記セラミック基板を、当該セラミック基板の材料と異なる第２材料の層で被覆する工程と、
   レーザおよび／または集束粒子ビームを用いて前記第２材料の前記層の表面に複数のナノ構造を形成する工程であって、これにより、前記第２材料の前記層に情報を符号化する、工程と、
   を備え、前記複数のナノ構造が異なる光学的特性を有し、各光学的特性が所定の情報ビットに対応しており、
   被覆された前記セラミック基板は、任意で、情報の符号化の前および／または後に、当該被覆されたセラミック基板の耐久性を向上させるテンパリング処理を施される、情報の保存方法。
10. 請求項９に記載の方法において、前記複数のナノ構造の前記異なる光学的特性が、ナノ周期構造の向き又は偏光、ナノ周期構造の周波数又は波長、ナノ周期構造の振幅のうちの１つ以上を含む、方法。
11. 請求項１０に記載の方法において、前記複数のナノ周期構造が、少なくとも２種類、好ましくは少なくとも３種類、より好ましくは少なくとも４種類、より好ましくは少なくとも５種類、より好ましくは少なくとも６種類、より好ましくは少なくとも７種類、さらに好ましくは少なくとも８種類、さらに好ましくは少なくとも１６種類、最も好ましくは少なくとも３２種類の、異なる向き、偏光、周波数、波長または振幅を有し、各向き、偏光、周波数、波長または振幅が所定の情報ビットに対応している、方法。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法において、前記セラミック基板が、酸化物セラミックスを含有しており、好ましくは、前記セラミック基板が、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｈＯ_２、ＭｇＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｚｒ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_３、または他種の任意の酸化物セラミックス材料の、１種又は組合せを、９０重量％以上、好ましくは９５重量％以上含有している、方法。
13. 請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法において、前記セラミック基板が、非酸化物セラミックスを含有しており、好ましくは、前記セラミック基板が、ＣｒＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｈＮ、ＨｆＮ、ＢＮなどの金属窒化物、ＴｉＣ、ＣｒＣ、Ａｌ_４Ｃ_３、ＶＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴｈＣ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣなどの金属炭化物、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＣｒＢ_２、ＶＢ_２、ＳｉＢ_６、ＴｈＢ_２、ＨｆＢ_２、ＷＢ_２、ＷＢ_４などの金属ホウ化物、ＴｉＳｉ_２、ＺｒＳｉ_２、ＭｏＳｉ_２、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ_２、ＰｔＳｉ、Ｍｇ_２Ｓｉなどの金属ケイ化物、または他種の任意の非酸化物セラミックス材料の、１種又は組合せを、９０重量％以上、好ましくは９５重量％以上含有している、方法。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の方法において、前記セラミック基板が、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ、または融点が１，４００℃を超える他種の金属の、１種又は組合せを含有している、方法。
15. 請求項１４に記載の方法において、前記セラミックス材料と前記金属とが、金属基複合材を形成している、方法。
16. 請求項１４または１５に記載の方法において、前記金属が、前記セラミック基板の５～３０重量％、好ましくは１０～２０重量％になる、方法。
17. 請求項１４から１６のいずれか一項に記載の方法において、前記セラミック基板が、ＷＣ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＢＮ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＴｉＮ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＳｉＣ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏを含有している、方法。
18. 請求項１から１７のいずれか一項に記載の方法において、前記第２材料が、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｈ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｖなどの金属、ＣｒＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｈＮ、ＨｆＮ、ＢＮなどの金属窒化物、ＴｉＣ、ＣｒＣ、Ａｌ_４Ｃ_３、ＶＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴｈＣ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣなどの金属炭化物、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｈＯ_２、ＭｇＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｚｒ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_３などの金属酸化物、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＣｒＢ_２、ＶＢ_２、ＳｉＢ_６、ＴｈＢ_２、ＨｆＢ_２、ＷＢ_２、ＷＢ_４などの金属ホウ化物、ＴｉＳｉ_２、ＺｒＳｉ_２、ＭｏＳｉ_２、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ_２、ＰｔＳｉ、Ｍｇ_２Ｓｉなどの金属ケイ化物といったセラミックス材料、または他種の任意のセラミックス材料の、少なくとも１種を含有しており、好ましくは、前記第２材料が、ＣｒＮおよび／またはＣｒ_２Ｏ_３および／またはＣｒＡｌＮを含有している、方法。
19. 請求項１から１８のいずれか一項に記載の方法において、物理気相成長法、スパッタリング法、化学気相成長法、または他種の任意の薄膜被覆法が、前記セラミック基板を前記第２材料の前記層で被覆するのに用いられ、好ましくは、物理気相成長法の際に、前記セラミック基板が、前記第２材料の材料源と導電性プレート及び／又はワイヤ格子との間に位置している、方法。
20. 請求項１から１９のいずれか一項に記載の方法において、前記被覆されたセラミック基板へのテンパリング処理が、当該被覆されたセラミック基板を２００℃～４，０００℃の範囲内、好ましくは５００℃～３，０００℃の範囲内、より好ましくは１，０００℃～２，０００℃の範囲内の温度に加熱することを含む、方法。
21. 請求項１から２０のいずれか一項に記載の方法において、前記凹部を形成する工程が、前記第２材料の融解温度および／または分解温度以上、好ましくは３，０００℃以上、好ましくは３，２００℃以上、より好ましくは３，５００℃以上、最も好ましくは４，０００℃以上の温度に前記表面を局所的に加熱することを含む、方法。
22. 請求項１から２１のいずれか一項に記載の方法において、前記凹部を形成する工程が、前記被覆された基板の前記表面をフェムト秒レーザで処理することにより、クーロン爆発を発生させて材料のアブレーションにつなげることを含む、方法。
23. 請求項１から２２のいずれか一項に記載の方法において、前記第２材料の前記層および／または相異なる第２材料による前記２層以上の層は、その層厚が、５μｍ以下、好ましくは２μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下、さらに好ましくは１００ｎｍ以下、最も好ましくは１０ｎｍ以下である、方法。
24. 請求項１から２３のいずれか一項に記載の方法において、前記凹部を形成する工程が、前記表面を局所的に加熱および／または分解および／または酸化および／またはアブレーションおよび／または気化させることを含む、方法。
25. 請求項１から２４のいずれか一項に記載の方法において、前記被覆されたセラミック基板へのテンパリング処理が、当該セラミック基板と前記第２材料の前記層又は相異なる第２材料による前記２層以上の層との間に焼結界面を生成する、方法。
26. 請求項２５に記載の方法において、前記焼結界面が、前記基板の材料と前記第２材料のそれぞれからの少なくとも１種の元素を含有している、方法。
27. 請求項１から２６のいずれか一項に記載の方法において、前記被覆されたセラミック基板へのテンパリング処理を酸素雰囲気中で行うことにより、前記第２材料の前記層のうちの少なくとも最上副層を酸化させる、方法。
28. 請求項１から２７のいずれか一項に記載の方法において、前記レーザが、１０ｎｍ～３０μｍの範囲内、好ましくは１００ｎｍ～２，０００ｎｍの範囲内、より好ましくは２００ｎｍ～１，５００ｎｍの範囲内の波長のレーザ光を放射する、方法。
29. 請求項１から２８のいずれか一項に記載の方法において、前記レーザ光または粒子ビームの最小焦点径が、５０μｍ以下、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下、さらに好ましくは１００ｎｍ以下、さらに好ましくは１０ｎｍ以下である、方法。
30. 請求項１から２９のいずれか一項に記載の方法において、前記被覆されたセラミック基板が、面積１ｃｍ^２あたり１キロバイト以上の情報、好ましくは１ｃｍ^２あたり１０キロバイト以上の情報、より好ましくは１ｃｍ^２あたり１００キロバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１メガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１０メガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１００メガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１ギガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１０ギガバイト以上の情報を含む、方法。
31. セラミック基板を備える情報記憶媒体であって、前記セラミック基板の表面が、当該情報記憶媒体に情報を符号化する複数の凹部を有しており、当該複数の凹部が異なる深さを有し、各深さは所定の情報ビットに対応している、情報記憶媒体。
32. 第２材料の層で被覆されたセラミック基板と、前記セラミック基板と前記第２材料の前記層との間の焼結界面と、を備える情報記憶媒体であって、前記第２材料は前記セラミック基板の材料と異なり、前記焼結界面は前記基板の材料と前記第２材料のそれぞれからの少なくとも１種の元素を含有しており、前記第２材料の前記層は当該情報記憶媒体に情報を符号化する複数の凹部を有しており、当該複数の凹部は異なる深さを有し、各深さは所定の情報ビットに対応している、情報記憶媒体。
33. 相異なる第２材料による２層以上の層で被覆されたセラミック基板と、少なくとも前記セラミック基板と前記２層以上の層のうちの最下層との間の焼結界面と、を備える情報記憶媒体であって、前記第２材料は前記セラミック基板の材料と異なり、前記焼結界面は前記基板の材料と前記最下層の材料のそれぞれからの少なくとも１種の元素を含有しており、当該情報記憶媒体は、さらに、当該情報記憶媒体に情報を符号化する複数の凹部を備え、当該複数の凹部は異なる深さを有し、各深さは所定の情報ビットに対応している、情報記憶媒体。
34. 請求項３３に記載の情報記憶媒体において、前記２層以上の層の各層厚が、１μｍ未満、好ましくは１００ｎｍ未満、より好ましくは１０ｎｍ未満である、情報記憶媒体。
35. 請求項３３または３４に記載の情報記憶媒体において、前記２層以上の層が、金属層および金属酸化物層を含み、好ましくは、前記金属層の金属元素と前記金属酸化物層の金属元素とが同一である、情報記憶媒体。
36. 請求項３１から３５のいずれか一項に記載の情報記憶媒体において、前記複数の凹部が、少なくとも２種類、好ましくは少なくとも３種類、より好ましくは少なくとも４種類、さらに好ましくは少なくとも５種類、さらに好ましくは少なくとも６種類、さらに好ましくは少なくとも７種類、さらに好ましくは少なくとも８種類、さらに好ましくは少なくとも１６種類、最も好ましくは少なくとも３２種類の異なる深さを有し、各深さが所定の情報ビットに対応している、情報記憶媒体。
37. 請求項３１から３６のいずれか一項に記載の情報記憶媒体において、前記複数の凹部同士の深さの差の最小値が、１ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは３０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上、さらに好ましくは７０ｎｍ以上、最も好ましくは１００ｎｍ以上であり、かつ／あるいは、前記複数の凹部同士の深さの差の最小値が、５μｍ以下、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは３００ｎｍ以下、さらに好ましくは２００ｎｍ以下、最も好ましくは１００ｎｍ以下である、情報記憶媒体。
38. 第２材料の層で被覆されたセラミック基板と、前記セラミック基板と前記第２材料の前記層との間の焼結界面と、を備える情報記憶媒体であって、前記第２材料は前記セラミック基板の材料と異なり、前記焼結界面は前記基板の材料と前記第２材料のそれぞれからの少なくとも１種の元素を含有しており、前記第２材料の前記層の表面は複数のナノ構造を有しており、当該複数のナノ構造が異なる光学的特性を有し、各光学的特性が所定の情報ビットに対応している、情報記憶媒体。
39. 請求項３８に記載の情報記憶媒体において、前記複数のナノ構造の前記異なる光学的特性が、ナノ周期構造の向き又は偏光、ナノ周期構造の周波数又は波長、ナノ周期構造の振幅のうちの１つ以上を含む、情報記憶媒体。
40. 請求項３９に記載の情報記憶媒体において、前記複数のナノ周期構造が、少なくとも２種類、好ましくは少なくとも３種類、より好ましくは少なくとも４種類、さらに好ましくは少なくとも５種類、より好ましくは少なくとも６種類、より好ましくは少なくとも７種類、さらに好ましくは少なくとも８種類、さらに好ましくは少なくとも１６種類、最も好ましくは少なくとも３２種類の、異なる向きを有し、各向き、偏光、周波数、波長または振幅が所定の情報ビットに対応している、情報記憶媒体。
41. 請求項３１から４０のいずれか一項に記載の情報記憶媒体において、前記セラミック基板が、酸化物セラミックスを含有しており、好ましくは、前記セラミック基板が、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｒＯ２、ＴｈＯ２、ＭｇＯ、Ｃｒ２Ｏ３、Ｚｒ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ３、または他種の任意の酸化物セラミックス材料の、１種又は組合せを、９０重量％以上、好ましくは９５重量％以上含有している、情報記憶媒体。
42. 請求項３１から４０のいずれか一項に記載の情報記憶媒体において、前記セラミック基板が、非酸化物セラミックスを含有しており、好ましくは、前記セラミック基板が、ＣｒＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｈＮ、ＨｆＮ、ＢＮなどの金属窒化物、ＴｉＣ、ＣｒＣ、Ａｌ_４Ｃ_３、ＶＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴｈＣ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣなどの金属炭化物、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＣｒＢ_２、ＶＢ_２、ＳｉＢ_６、ＴｈＢ、ＨｆＢ_２、ＷＢ_２、ＷＢ_４などの金属ホウ化物、ＴｉＳｉ_２、ＺｒＳｉ_２、ＭｏＳｉ_２、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ_２、ＰｔＳｉ、Ｍｇ_２Ｓｉなどの金属ケイ化物、または他種の任意の非酸化物セラミックス材料の、１種又は組合せを、９０重量％以上、好ましくは９５重量％以上含有している、情報記憶媒体。
43. 請求項３１から４２のいずれか一項に記載の情報記憶媒体において、前記セラミック基板が、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｗ、Ｍｏ、または融点が１，４００℃を超える他種の金属の、１種又は組合せを含有している、情報記憶媒体。
44. 請求項４３に記載の情報記憶媒体において、前記セラミックス材料と前記金属とが、金属基複合材を形成している、情報記憶媒体。
45. 請求項４３または４４に記載の情報記憶媒体において、前記金属が、前記セラミック基板の５～３０重量％、好ましくは１０～２０重量％になる、情報記憶媒体。
46. 請求項４３から４５のいずれか一項に記載の情報記憶媒体において、前記セラミック基板が、ＷＣ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＢＮ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＴｉＮ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏおよび／またはＳｉＣ／Ｃｏ－Ｎｉ－Ｍｏを含有している、情報記憶媒体。
47. 請求項３１から４６のいずれか一項に記載の情報記憶媒体において、前記第２材料が、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｗ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｈ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｈｆ、Ｍｏ、Ｖなどの金属、または、ＣｒＮ、ＣｒＡｌＮ、ＴｉＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡｌＮ、ＺｒＮ、ＡｌＮ、ＶＮ、Ｓｉ_３Ｎ_４、ＴｈＮ、ＨｆＮ、ＢＮなどの金属窒化物、ＴｉＣ、ＣｒＣ、Ａｌ_４Ｃ_３、ＶＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴｈＣ、Ｂ_４Ｃ、ＳｉＣなどの金属炭化物、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２、ＴｈＯ_２、ＭｇＯ、Ｃｒ_２Ｏ_３、Ｚｒ_２Ｏ_３、Ｖ_２Ｏ_３などの金属酸化物、ＴｉＢ_２、ＺｒＢ_２、ＣｒＢ_２、ＶＢ_２、ＳｉＢ_６、ＴｈＢ_２、ＨｆＢ_２、ＷＢ_２、ＷＢ_４などの金属ホウ化物、ＴｉＳｉ_２、ＺｒＳｉ_２、ＭｏＳｉ_２、ＭｏＳｉ、ＷＳｉ_２、ＰｔＳｉ、Ｍｇ_２Ｓｉなどの金属ケイ化物といったセラミックス材料の、少なくとも１種を含有しており、好ましくは、前記第２材料が、ＣｒＮおよび／またはＣｒ_２Ｏ_３および／またはＣｒＡｌＮを含有している、情報記憶媒体。
48. 請求項３１から４７のいずれか一項に記載の情報記憶媒体において、さらに、前記第２材料の前記層の上または相異なる第２材料による前記２層以上の層のうちの最上層の上に酸化物層、を備え、好ましくは、前記酸化物層が、前記第２材料の１種以上の酸化物、または相異なる第２材料による前記２層以上の層のうちの前記最上層の材料の１種以上の酸化物を含有している、情報記憶媒体。
49. 請求項３１から４８のいずれか一項に記載の情報記憶媒体において、前記第２材料の前記層は、その層厚が、１０μｍ以下、好ましくは３μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下、さらに好ましくは１００ｎｍ以下、さらに好ましくは１０ｎｍ以下である、情報記憶媒体。
50. 請求項３１から４９のいずれか一項に記載の情報記憶媒体において、当該情報記憶媒体が、面積１ｃｍ^２あたり１キロバイト以上の情報、より好ましくは１ｃｍ^２あたり１０キロバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１００キロバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１メガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１０メガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１００メガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１ギガバイト以上の情報、さらに好ましくは１ｃｍ^２あたり１０ギガバイト以上の情報を含む、情報記憶媒体。
51. 請求項３１から５０のいずれか一項に記載の情報記憶媒体において、前記セラミック基板、前記焼結層、および、前記第２材料の前記層又は相異なる第２材料による前記２層以上の層は、その融解温度が、１，０００℃超、好ましくは１，２００℃超、より好ましくは１，３００℃超である、情報記憶媒体。
52. 請求項３１から５１のいずれか一項に記載の情報記憶媒体において、前記セラミック基板の融解温度は、前記第２材料の前記層または相異なる第２材料による前記２層以上の層の融解温度以上である、情報記憶媒体。
53. 請求項３１から５２のいずれか一項に記載の情報記憶媒体において、前記複数の凹部が、少なくとも２種類、好ましくは少なくとも３種類、より好ましくは少なくとも４種類、さらに好ましくは少なくとも５種類、さらに好ましくは少なくとも６種類、さらに好ましくは少なくとも７種類、さらに好ましくは少なくとも８種類、さらに好ましくは少なくとも１６種類、最も好ましくは少なくとも３２種類の異なる深さを有し、各深さが所定の情報ビットに対応している、情報記憶媒体。
54. 請求項３１から５３のいずれか一項に記載の情報記憶媒体において、前記複数の凹部同士の深さの差の最小値が、１ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、より好ましくは３０ｎｍ以上、より好ましくは５０ｎｍ以上、さらに好ましくは７０ｎｍ以上、最も好ましくは１００ｎｍ以上である、情報記憶媒体。
55. 請求項３１から５４のいずれか一項に記載の情報記憶媒体において、前記複数の凹部同士の深さの差の最小値が、５μｍ以下、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下、より好ましくは３００ｎｍ以下、さらに好ましくは２００ｎｍ以下、最も好ましくは１００ｎｍ以下である、情報記憶媒体。
56. 請求項３１から５５のいずれか一項に記載の情報記憶媒体の、情報の長期保存のための使用であって、好ましくは、前記情報記憶媒体が、１０年以上、好ましくは１００年以上、より好ましくは１，０００年以上、より好ましくは１万年以上、さらに好ましくは１０万年以上の期間に亘って保管される、使用。
57. 請求項３１から５５のいずれか一項に記載の情報記憶媒体に符号化された情報を復号化する方法であって、
    請求項３１～５５のいずれか一項に記載の情報記憶媒体を用意する工程と、
    前記複数の凹部のうちの少なくとも一部の凹部の前記深さ、または前記複数のナノ構造のうちの少なくとも一部のナノ構造の前記光学的特性を測定する工程と、
    測定された前記深さまたは測定された前記光学的特性に対応する前記情報ビットを復号化する工程と、
    を備える、方法。
58. 請求項５７に記載の方法において、前記深さまたは前記光学的特性を測定する工程が、レーザビーム、および／または電子ビームなどの集束粒子ビームを用いて行われる、方法。
59. 請求項５７または５８に記載の方法において、前記深さを測定する工程が、干渉、反射、吸収、偏光解析法、周波数コム技術、ＳＴＥＤ、ＳＴＯＲＭなどの蛍光顕微鏡法、光コヒーレンストモグラフィ、走査型電子顕微鏡法、（反射光又は透過光を用いた）デジタル（浸漬）顕微鏡法の、１つ又は組合せに基づいたものである、方法。
60. 請求項５７または５８に記載の方法において、前記光学的特性を測定する工程が、吸収、透過、反射、偏光、非コヒーレント光及び／又はレーザ光の干渉の、１つ又は組合せに基づいたものである、方法。