JPS63263643A - 書き換え可能な相変化型光メモリ記録膜材料 - Google Patents
書き換え可能な相変化型光メモリ記録膜材料Info
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- JPS63263643A JPS63263643A JP62097472A JP9747287A JPS63263643A JP S63263643 A JPS63263643 A JP S63263643A JP 62097472 A JP62097472 A JP 62097472A JP 9747287 A JP9747287 A JP 9747287A JP S63263643 A JPS63263643 A JP S63263643A
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Landscapes
- Optical Record Carriers And Manufacture Thereof (AREA)
- Thermal Transfer Or Thermal Recording In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、書き換え可能な相変化型光メモリ記録膜材料
に係り、特に、記録された情報の消去時間が短く、記録
状態が安定である光メモリ記録膜材料に関する。
に係り、特に、記録された情報の消去時間が短く、記録
状態が安定である光メモリ記録膜材料に関する。
[従来の技術]
一般に相変化型光メモリ記録膜は、非晶質と結晶の間の
相変化の際に起こる反射率の変化を利用し記録を行うも
のである。すなわち、非晶質状態が情報が記録された状
態に相当し、結晶化すれば、情報が消去されたことにな
る。記録は、レーザ光を記録膜上に約1μ−に集光して
加熱し、その部分を溶融した後、急冷して非晶質化する
ことによって行われる。また、消去は、レーザ光の出力
を記録時のものより小さクシ(すなわち、融点よりも低
温となる出力で加熱し)、かつ照射時間を記録時のもの
よりも長くすることによって行なわれる。
相変化の際に起こる反射率の変化を利用し記録を行うも
のである。すなわち、非晶質状態が情報が記録された状
態に相当し、結晶化すれば、情報が消去されたことにな
る。記録は、レーザ光を記録膜上に約1μ−に集光して
加熱し、その部分を溶融した後、急冷して非晶質化する
ことによって行われる。また、消去は、レーザ光の出力
を記録時のものより小さクシ(すなわち、融点よりも低
温となる出力で加熱し)、かつ照射時間を記録時のもの
よりも長くすることによって行なわれる。
この種の相変化型光メモリ記録膜において、消去時間が
1μs”ecより短くなり、特に0.2μsec程度に
までなると、円形ビームをもつ半導体レーザを1個だけ
もつ光ヘッドで、記゛録、読み取り、消去が可能になり
、光ヘッドが小形で軽節になり、その分アクセスタイム
も短くしうるという大きな利点が生ずる。
1μs”ecより短くなり、特に0.2μsec程度に
までなると、円形ビームをもつ半導体レーザを1個だけ
もつ光ヘッドで、記゛録、読み取り、消去が可能になり
、光ヘッドが小形で軽節になり、その分アクセスタイム
も短くしうるという大きな利点が生ずる。
一方、相変化型光メモリ記録膜材料として、Sb2Te
3を中心としたSb−Te系材料が、(i)105回以
上の記録、消去の繰り返しを行なうことができ書き換え
可能である、 (ii) ”3’b2T e 3結a Let 六方晶
M ”Q アル(F) T:、結晶状態と非晶質状態と
の反射率差が20%以上である、 (i) Sb2Te3近傍の可成の化合物は耐酸化性、
耐環境性にすぐれている 等の利点を有するため研究が進められている。例えば、
NTT電気通信研究所の船越らは、昭和61年度秋季応
用物理学会学術講演会予稿集の29a−ZE−3及び2
9a−ZE−4において、Sb−Te系記録膜材料にラ
イて、Sb2Te3近傍の組成の化合物が消去速度が速
(、かつ非晶質状態が安定であると報告している。しか
しながら、この予稿集に記録されたSb−Te系記録膜
材料では、消去時間の最も短いものでも1μsecであ
り、従来通りの消去用と記録読取り用の2個の半導体レ
ーザをもつ光ヘッドが必要となる。
3を中心としたSb−Te系材料が、(i)105回以
上の記録、消去の繰り返しを行なうことができ書き換え
可能である、 (ii) ”3’b2T e 3結a Let 六方晶
M ”Q アル(F) T:、結晶状態と非晶質状態と
の反射率差が20%以上である、 (i) Sb2Te3近傍の可成の化合物は耐酸化性、
耐環境性にすぐれている 等の利点を有するため研究が進められている。例えば、
NTT電気通信研究所の船越らは、昭和61年度秋季応
用物理学会学術講演会予稿集の29a−ZE−3及び2
9a−ZE−4において、Sb−Te系記録膜材料にラ
イて、Sb2Te3近傍の組成の化合物が消去速度が速
(、かつ非晶質状態が安定であると報告している。しか
しながら、この予稿集に記録されたSb−Te系記録膜
材料では、消去時間の最も短いものでも1μsecであ
り、従来通りの消去用と記録読取り用の2個の半導体レ
ーザをもつ光ヘッドが必要となる。
[発明が解決しようとする問題点]
従って本発明の目的は、記録の消去時間が1μsec以
上と長い、従来のSb−Te系記録膜材料の消去性を改
良し、1μsec未満の消去時間を有し、上述の半導体
レーザを1個のみもつ光ヘッドでも記録、読み取り、消
去が可゛能なSb−Te系記録膜材料を提供することに
ある。
上と長い、従来のSb−Te系記録膜材料の消去性を改
良し、1μsec未満の消去時間を有し、上述の半導体
レーザを1個のみもつ光ヘッドでも記録、読み取り、消
去が可゛能なSb−Te系記録膜材料を提供することに
ある。
E問題点を解決するための手段]
Sb−Te系記録膜の場合、非晶質状態の約1μ麓の部
分にレーザ光を当てたとき、その部分のまわりの結晶質
から結晶が内部に向かって成長して行き、全部が結晶化
されれば記録の消去が行われたことになるが、木登町名
らは、非晶質部分の内部に結晶の核になるものが存在す
れば、それだけ結晶化速度は速(なり、消去も速くなる
ことに看目し、結晶の核となる物質について探索した結
果、Ir及び/又はAuからなる粒子が有効であり、こ
れらの金属粒子を含有する光メモリ記録膜材料は1μs
ec未満、最短で0.2〜0.3μSecの消去時間を
有することを見い出した。
分にレーザ光を当てたとき、その部分のまわりの結晶質
から結晶が内部に向かって成長して行き、全部が結晶化
されれば記録の消去が行われたことになるが、木登町名
らは、非晶質部分の内部に結晶の核になるものが存在す
れば、それだけ結晶化速度は速(なり、消去も速くなる
ことに看目し、結晶の核となる物質について探索した結
果、Ir及び/又はAuからなる粒子が有効であり、こ
れらの金属粒子を含有する光メモリ記録膜材料は1μs
ec未満、最短で0.2〜0.3μSecの消去時間を
有することを見い出した。
従って本発明は、Sb−Te系基礎ガラスにIr及び/
又はAuを加えたことを特徴とする書き換え可能な相変
化型光メモリ記録膜材料にある。
又はAuを加えたことを特徴とする書き換え可能な相変
化型光メモリ記録膜材料にある。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明の光メモリ記録膜材料において母材として用いら
れるものはSb−Te系基礎ガラスであり、該基礎ガラ
スの組成は原子%でSb34〜45%、Te55〜66
%であるのが好ましい。
れるものはSb−Te系基礎ガラスであり、該基礎ガラ
スの組成は原子%でSb34〜45%、Te55〜66
%であるのが好ましい。
その理由はSbが34%未満でTeが66%を超えると
、Sb2Te3結晶の核となるIr及び/又はAuの粒
子を存在させてもSb2Te3の結晶化速度が速くなら
ず、−去速度が1μsac JJ上となり、またsbが
45%を超え、Teが55%未満であると、Ir及び/
又はAuの粒子を存在させてSb2Te3の結晶化速度
を速くしても消去速度が依然として1μsec以上とな
るのに対し、上記範囲内であれば、1μsec未満の消
去速度が達成されるからである。基礎ガラスの組成はS
b36〜44%、Te56〜64%であるのがより好ま
しく、Sb38〜42%、1058〜62%であるのが
最も好ましい。
、Sb2Te3結晶の核となるIr及び/又はAuの粒
子を存在させてもSb2Te3の結晶化速度が速くなら
ず、−去速度が1μsac JJ上となり、またsbが
45%を超え、Teが55%未満であると、Ir及び/
又はAuの粒子を存在させてSb2Te3の結晶化速度
を速くしても消去速度が依然として1μsec以上とな
るのに対し、上記範囲内であれば、1μsec未満の消
去速度が達成されるからである。基礎ガラスの組成はS
b36〜44%、Te56〜64%であるのがより好ま
しく、Sb38〜42%、1058〜62%であるのが
最も好ましい。
また本発明の光メモリ記録WA材料において、S b
2 T e 3の結晶の核となり、記録の消去時間の短
縮化を実現するIr及び/又はAuは前記の基礎ガラス
11に対して0.02〜0.25g添加するのが好まし
い。その理由はIr、Au又はこれらの混合物の聞が0
.02979未満であると、Ir粒子、Au粉粒子数が
少なくてSb2Te3の結晶化速度が速くならず記録河
去時間が1μsec以上となってしまい、また0、25
9/9を超えると、いかに速く冷却しても非晶質になら
ず記録膜として使用不可であるがらである。Ir及び/
又はAuの特に好ましい添加mは0.04〜0.16g
/gである。
2 T e 3の結晶の核となり、記録の消去時間の短
縮化を実現するIr及び/又はAuは前記の基礎ガラス
11に対して0.02〜0.25g添加するのが好まし
い。その理由はIr、Au又はこれらの混合物の聞が0
.02979未満であると、Ir粒子、Au粉粒子数が
少なくてSb2Te3の結晶化速度が速くならず記録河
去時間が1μsec以上となってしまい、また0、25
9/9を超えると、いかに速く冷却しても非晶質になら
ず記録膜として使用不可であるがらである。Ir及び/
又はAuの特に好ましい添加mは0.04〜0.16g
/gである。
本発明の光メモリ記録膜材料は、通常のスパッタ法等に
よって基板に適用され、光メモリ記録膜が形成される。
よって基板に適用され、光メモリ記録膜が形成される。
記録膜の形成に先立ち、基板上にSiO2膜等の下地層
を設けても良く、また記録膜の形成後に、5in2膜等
の保護層を設けても良い。また基板としては、ガラス基
板その伯の任意の基板が使用される。
を設けても良く、また記録膜の形成後に、5in2膜等
の保護層を設けても良い。また基板としては、ガラス基
板その伯の任意の基板が使用される。
[実施例]
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
実施例1
Sb40原子%、Te60原子%からなる基礎ガラス原
料250gに1rを20g(基礎ガラス1gに対して0
.08gに相当)添加したものを石英ガラスアンプルに
真空封入し、900℃で20vt間?[1t、た後、ス
テンレス製の成形型に流し込んで、直径1001+11
11、厚さ5mのスパッタターゲットを作製した。
料250gに1rを20g(基礎ガラス1gに対して0
.08gに相当)添加したものを石英ガラスアンプルに
真空封入し、900℃で20vt間?[1t、た後、ス
テンレス製の成形型に流し込んで、直径1001+11
11、厚さ5mのスパッタターゲットを作製した。
直径30 m 、厚さ2mの石英ガラス基板に、まず下
地層としてS i 02股(膜厚100na)をスパッ
タした後、上記のスパッタターゲットを用いて、記録膜
(膜厚100nn+)をスパッタし、さらにその上に、
保護膜としてS i 02 m (If!厚10Qnm
)をスパッタした。得られたディスクに、まず出力15
114の半導体レーザ光を約1μmに集光して1μse
c〜10μsec照射し、次いで出力81の半導体レー
ザ光を照射し、融点以上に加熱した後、冷却して記録膜
の初期動作状態となる初期化を行った。次に出力151
%4のレーザ光を0.2μSaC照射して記録膜を非晶
質すなわち記録状態にした後、レーザ光のパルス幅と強
度を変えて、どのくらいのパルス幅で照射したら結晶化
すなわち消去できるかを求めたところ出力8n14でパ
ルス幅が0.2μsecであった。
地層としてS i 02股(膜厚100na)をスパッ
タした後、上記のスパッタターゲットを用いて、記録膜
(膜厚100nn+)をスパッタし、さらにその上に、
保護膜としてS i 02 m (If!厚10Qnm
)をスパッタした。得られたディスクに、まず出力15
114の半導体レーザ光を約1μmに集光して1μse
c〜10μsec照射し、次いで出力81の半導体レー
ザ光を照射し、融点以上に加熱した後、冷却して記録膜
の初期動作状態となる初期化を行った。次に出力151
%4のレーザ光を0.2μSaC照射して記録膜を非晶
質すなわち記録状態にした後、レーザ光のパルス幅と強
度を変えて、どのくらいのパルス幅で照射したら結晶化
すなわち消去できるかを求めたところ出力8n14でパ
ルス幅が0.2μsecであった。
また本実施例のIr添加Sb−Te系記録膜材料の結晶
化曲線は、配録膜上に5102膜があると正確に測定で
きないので、以下に示すようにして行なった。すなわち
、Sb4゜T e 6oガラス1gにIre、08g添
加したガラスからなる、上述のスパッタターゲットを用
いて、スパッタすることにより、石英ガラス基板に記録
膜(膜厚1000人)を形成させた後、レーザ光を照射
して温度を約550℃に上昇させて記録膜を一変溶解す
る。
化曲線は、配録膜上に5102膜があると正確に測定で
きないので、以下に示すようにして行なった。すなわち
、Sb4゜T e 6oガラス1gにIre、08g添
加したガラスからなる、上述のスパッタターゲットを用
いて、スパッタすることにより、石英ガラス基板に記録
膜(膜厚1000人)を形成させた後、レーザ光を照射
して温度を約550℃に上昇させて記録膜を一変溶解す
る。
次に300℃に加熱して結晶化し、これを150nse
c のパルス幅のレーザ光で急熱急冷して非晶質化す
る。更にこれを特別高感度示差走査熱量計(理学型1!
l:DSC8240B)effJいて結晶化曲線を測定
する。得られた結晶化曲線は第1図の曲l1I(ハ)に
示すように温度260℃付近に半値巾が狭くシャープな
発熱ピークが認められ、この発熱ピークは記録膜中のI
r粒子がSb2Te3の結晶化の核として働いているこ
とを示すものである(なお参考のためIr無添加のSb
4oTe6゜ガラスの結晶化曲線を第1図の曲線■に示
すが、同図の曲fit(A)と異なり、Sb Te3の
結晶化の核として働<Ir粒子が存在しないためにSb
Te3の結晶化連着が遅く、発熱ピークがブロードで
あった)。
c のパルス幅のレーザ光で急熱急冷して非晶質化す
る。更にこれを特別高感度示差走査熱量計(理学型1!
l:DSC8240B)effJいて結晶化曲線を測定
する。得られた結晶化曲線は第1図の曲l1I(ハ)に
示すように温度260℃付近に半値巾が狭くシャープな
発熱ピークが認められ、この発熱ピークは記録膜中のI
r粒子がSb2Te3の結晶化の核として働いているこ
とを示すものである(なお参考のためIr無添加のSb
4oTe6゜ガラスの結晶化曲線を第1図の曲線■に示
すが、同図の曲fit(A)と異なり、Sb Te3の
結晶化の核として働<Ir粒子が存在しないためにSb
Te3の結晶化連着が遅く、発熱ピークがブロードで
あった)。
また、示差走査熱量計での熱分析の結果から得られた結
晶化温度と昇温速度との関係から、結晶化の活性化エネ
ルギーを求めたところ2,TeVとなり、非晶質状態は
充分安定であることがねかつた。
晶化温度と昇温速度との関係から、結晶化の活性化エネ
ルギーを求めたところ2,TeVとなり、非晶質状態は
充分安定であることがねかつた。
実施例2
Sb42原子%、Te5B原子%からなる!!礎原料2
50gにAuを20g(基礎ガラス1gに対して0.0
8gに相当)添加したものを用いて、実施例1と同様の
方法でスパッタターゲットを作製した。
50gにAuを20g(基礎ガラス1gに対して0.0
8gに相当)添加したものを用いて、実施例1と同様の
方法でスパッタターゲットを作製した。
実施例1と同様に、SiO□膜と記録膜をスパッタした
後、半導体レーザ光を照射し初期化した。
後、半導体レーザ光を照射し初期化した。
次に、15mWのレーザ光を0.2μsec照射して非
晶質化し、レーザ光の強度とパルス幅を変えて結晶化に
必要な最小のパルス幅を求めたところ出力8s14でパ
ルス幅が0.3μsecであった。
晶質化し、レーザ光の強度とパルス幅を変えて結晶化に
必要な最小のパルス幅を求めたところ出力8s14でパ
ルス幅が0.3μsecであった。
また、実施例1と同様に、高感度示差走査熱量計を用い
て結晶化曲線を測定したところ、第2図に示すように半
値幅中が狭くシャープな発熱ピークが約260℃におい
て認められ、この発熱ピークは記録膜中のAu粉粒子S
b Te3の結晶化の核として働いていることを示すも
のである。
て結晶化曲線を測定したところ、第2図に示すように半
値幅中が狭くシャープな発熱ピークが約260℃におい
て認められ、この発熱ピークは記録膜中のAu粉粒子S
b Te3の結晶化の核として働いていることを示すも
のである。
また示差走査熱量計での熱分析結果から得られた結晶化
温度と昇温湿度との関係から結晶化エネルギーを求めた
ところ2,8eVであり、非晶質状態は充分安定である
ことがわかった。
温度と昇温湿度との関係から結晶化エネルギーを求めた
ところ2,8eVであり、非晶質状態は充分安定である
ことがわかった。
実施例3〜4
表−1に示したような組成比のSb−Te系基礎ガラス
1gに[r、Au又はIrとAuの混合物を表−1に示
したような割合で添加して得られた記録膜材料について
実施例1.2と同様にして消去時間及び結晶化の活性エ
ネルギーを測定した。
1gに[r、Au又はIrとAuの混合物を表−1に示
したような割合で添加して得られた記録膜材料について
実施例1.2と同様にして消去時間及び結晶化の活性エ
ネルギーを測定した。
結果は表−1に示した。
表−1より明らかなように実施例3〜14の記録膜材料
においても、0.9μsec以下の消去時間と2.7〜
2.9eVの活性化エネルギーが得られ、消去の迅速性
と記録の安定性が確保されていた。
においても、0.9μsec以下の消去時間と2.7〜
2.9eVの活性化エネルギーが得られ、消去の迅速性
と記録の安定性が確保されていた。
なお、−F述の実施例1.2の結果も併せて考察すると
、sbが38〜42%、Teが58〜62%である基礎
ガラスを用い、該基礎ガラス1gに対してIr及び/又
はAuを0.04〜0.16SF添加した場合に消去時
間が0.2〜0.3μsecと極めて短く、最も優れて
いることが明らかである。
、sbが38〜42%、Teが58〜62%である基礎
ガラスを用い、該基礎ガラス1gに対してIr及び/又
はAuを0.04〜0.16SF添加した場合に消去時
間が0.2〜0.3μsecと極めて短く、最も優れて
いることが明らかである。
[発明の効果1
以上の通り、本発明によれば、極めて短時間で記録の消
去を行うことができ、また記録状態も充分安定な書き換
え可能な相変化型光メモリ記録膜材料が得られる。
去を行うことができ、また記録状態も充分安定な書き換
え可能な相変化型光メモリ記録膜材料が得られる。
第1図は、本発明の、Ir添加S b 、so T e
soガラスからなる記録膜材料の結晶化曲線図(図中
(へ))及び従来の、Ir無添加Sb4oTe6゜ガラ
スからなる記録膜材料の結晶化曲線図(図中■)であり
、第2図は、本発明のAu添加Sb4□Te58ガラス
からなる記録膜材料の結晶化曲線図である。
soガラスからなる記録膜材料の結晶化曲線図(図中
(へ))及び従来の、Ir無添加Sb4oTe6゜ガラ
スからなる記録膜材料の結晶化曲線図(図中■)であり
、第2図は、本発明のAu添加Sb4□Te58ガラス
からなる記録膜材料の結晶化曲線図である。
Claims (2)
- (1)Sb−Te系基礎ガラスにIr及び/又はAuを
加えたことを特徴とする書き換え可能な相変化型光メモ
リ記録膜材料。 - (2)原子%でSb34〜45%、Te55〜66%で
あるSb−Te系基礎ガラス1gに対してIr及び/又
はAuを0.02〜0.25g加えた、特許請求の範囲
第1項に記載の書き換え可能な相変化型光メモリ記録膜
材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62097472A JPS63263643A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 書き換え可能な相変化型光メモリ記録膜材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62097472A JPS63263643A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 書き換え可能な相変化型光メモリ記録膜材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63263643A true JPS63263643A (ja) | 1988-10-31 |
JPH0566874B2 JPH0566874B2 (ja) | 1993-09-22 |
Family
ID=14193246
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62097472A Granted JPS63263643A (ja) | 1987-04-22 | 1987-04-22 | 書き換え可能な相変化型光メモリ記録膜材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63263643A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01245440A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-09-29 | Hitachi Ltd | 情報記録用薄膜 |
JPH02151481A (ja) * | 1988-12-05 | 1990-06-11 | Hitachi Ltd | 情報記録用薄膜及び情報の記録再生方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62152786A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-07 | Hitachi Ltd | 相変化記録媒体 |
JPS62202345A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 書換型光記録媒体 |
JPS62208441A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 書換型光デイスク用記録媒体 |
JPS62208442A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 書換型光記録媒体 |
JPS6376120A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 消去可能型光記録媒体 |
-
1987
- 1987-04-22 JP JP62097472A patent/JPS63263643A/ja active Granted
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62152786A (ja) * | 1985-12-27 | 1987-07-07 | Hitachi Ltd | 相変化記録媒体 |
JPS62202345A (ja) * | 1986-02-28 | 1987-09-07 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 書換型光記録媒体 |
JPS62208441A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 書換型光デイスク用記録媒体 |
JPS62208442A (ja) * | 1986-03-07 | 1987-09-12 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 書換型光記録媒体 |
JPS6376120A (ja) * | 1986-09-19 | 1988-04-06 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 消去可能型光記録媒体 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01245440A (ja) * | 1988-03-28 | 1989-09-29 | Hitachi Ltd | 情報記録用薄膜 |
JPH02151481A (ja) * | 1988-12-05 | 1990-06-11 | Hitachi Ltd | 情報記録用薄膜及び情報の記録再生方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0566874B2 (ja) | 1993-09-22 |
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