ES2242326T3 - Medio de registro optico de tipo de cambio de fase. - Google Patents
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Abstract
UN MEDIO REGISTRADOR OPTICO DOTADO DE UNA CAPA REGISTRADORA, LA CUAL INCLUYE UN MATERIAL REGISTRADOR DE FASE META-ESTABLE PERTENECIENTE AL GRUPO DE ESPACIO FM3M CON UNA COMPOSICION DE (LB) A (LLLB) B (SB) X (TE) 1A-B-X'' EN LA CUAL 0,72 =< X + 2A + 7B/6 =< 0,82.
Description
Medio de registro óptico de tipo de cambio de
fase.
El presente invento se refiere a un medio de
registro óptico de tipo de cambio de fase que comprende un material
de registro del cual son cambiables características ópticas con
irradiación de haz de luz desde un estado cristalino a un estado
amorfo y viceversa, y que es apto para registrar información, y
reproducir y reescribir información registrada utilizando los
cambios en sus características ópticas.
Los medios de registro del tipo llamado de cambio
de fase son bien conocidos, los cuales comprenden un material de
registro apto para registrar información y reproducir y borrar
información registrada, utilizando los cambios de fase del material
de registro entre un estado cristalino y un estado no cristalino, o
los cambios de fase respectivos entre diferentes estados cristalinos
con irradiación de haz láser.
Con respecto a los medios de registro ópticos de
tipo de cambio de fase puede llevarse a cabo la sobreescritura
utilizando un haz simple, de modo que es de mecanismo muy simple un
sistema óptico para accionar el medio y por consiguiente los medios
de registro de tipo de cambio de fase se utilizan como medios de
registro para computadoras, accesorios relacionados y accesorios de
imagen y acústicos.
Ejemplos específicos de materiales de registro
para uso en los medios de registro de tipo de cambio de fase son
GeTe, GeTeSe, GeTe5, GeSeS,GeSeSb, GeAsSe, InTe, SeTe, SeAs, Ge - Te
- (Sn, Au, Pd), GeTeSeSb, GeTeSb, y Ag - In -Sb -Te.
En particular los materiales de registro Ag - In
-Sb - Te tienen una característica de que su sensibilidad es tan
alta que los contornos de las porciones amorfas son claros.
Por consiguiente, los materiales de registro Ag -
In -Sb - Te se han desarrollado para empleo en una capa de registro
para el registro de borde de marca como se describe en las patentes
japonesas expuestas al público
Solicitud 3-231889, Patente
pública japonesa
Solicitud 4-191089, Patente
pública japonesa
Solicitud 4-232779, Patente
pública japonesa
Solicitud 4-267192, Patente
pública japonesa
Solicitud 5-345478 y Patente
pública japonesa
Solicitud 6-166266.
En la solicitud de patente pública japonesa
3-231889 se describe una capa de registro que
comprende un material de registro con una fórmula general de
I\cdot(III_{1-\gamma}V_{\gamma})\cdotVI_{2}
en donde I representa un elemento en el grupo I; III, un elemento en
el grupo III; V, un elemento en el grupo V; y VI, un elemento en el
grupo VI. La capa de registro descrita en esta solicitud de patente
pública japonesa tiene un problema en sus características de
registro cuando se utiliza repetidamente (en lo sucesivo referido
como características de uso repetido).
En la solicitud de patente pública japonesa
4-191089, se describe un medio de registro de
información que comprende una capa de registro con relación de
corrado mejorada y alta velocidad de registro, pero existe todavía
un problema que ha de resolverse en el uso repetido de sus
características de registro para uso en la práctica.
En la solicitud de patente pública japonesa
4-232779 se describe un medio de registro de
información que comprende una capa de registro con una porción
respectiva sin registrar (porción cristalizada) que tiene una
estructura tal que contiene una fase mixta constituida por una fase
estable (AgSbTe_{2}) y una fase amorfa situada entorno de la fase
estable. Debido a esta estructura se mejora el uso repetido de
características de registro. Sin embargo se produce ruido por la
presencia de límites de grano cristalino fino en la estructura. El
ruido así causado no tiene serios efectos adversos sobre las
características de registro de un medio de registro óptico que tiene
una densidad de registro relativamente baja, tal como
Cd-RW (Compact Disk-rewritable =
Disco Compacto Reescribible), que utiliza un haz láser con una
longitud de onda de registro y reproducción de alrededor de 780 nm,
pero tiene efectos adversos sobre la obtención de registro de alta
densidad como en DVD [(Digital Versatile Disk)-RAM =
Disco Versátil Digital-RAM], siendo su densidad de
registro de alrededor de 4 veces la de CD - RW, que utiliza un haz
láser con una longitud de onda de 680 nm o inferior, y también sobre
la obtención de registro de alta densidad como en DVD- RW con
superior densidad de registro. Con respecto sus características de
registro de uso repetido, deben resolverse todavía algunos
problemas.
En la solicitud de patente publica japonesa
4-267192, se describe un medio de registro de
información que comprende una capa de registro con una porción
cristalizada que tiene una estructura tal que está constituida por
una fase de AgSbTe_{2} separada de una fase amorfa uniforme, y
otra fase (una fase cristalina estable o fase amorfa) en un estado
de fase mixta. Cuando la otra fase es la fase amorfa el medio de
registro de información descrito tiene los mismos problemas que en
el medio de registro de información descrito en la solicitud de
patente publica japonesa antes citada 4-232779,
mientras que cuando la otra fase es una fase cristalina estable,
existe un problema de que no pueden obtenerse buenas características
de registro como se explicará con detalle.
Los medios de registro de información descritos
de las solicitudes de patentes publicas japonesas
5-345478 y 6-166268 tienen los
mismos problemas para resolver que los antes citados.
En medios de registro óptico con una capa de
registro que comprende un material de registro
Ag-In-Sb-Te o un
material de registro que comprende elementos del grupo Ib, grupo
IIIb, grupo Vb y grupo VIb, no se ha expuesto convencionalmente un
medio de registro con una capa de registro que comprenda un material
de registro constituido por elementos del grupo Ib, grupo IIIb,
grupo Vb y grupo VIb, y por lo menos una fase cristalina
meta-estable perteneciente al grupo de espacio
Fm3m.
Así pues no se ha expuesto ningún arte anterior
que clarifique si la fase cristalina meta-estable
puede existir o no y si o no el material de registro constituido por
los elementos anteriores y una fase cristalina
meta-estable o una pluralidad de fases cristalinas
meta-estables pertenecientes al grupo espacial Fm3m,
de existir, con una composición particular, es resistente a impactos
térmicos durante etapas de registro repetidas. Como materia de curso
no se ha expuesto ningún arte anterior que clarifique la relación
entre la composición de la capa de registro y las características de
registro de uso repetido respectivas, o la relación entre la
composición de la capa de registro y su estructura cristalina, o la
relación entre la estructura cristalina y las características de
registro de uso repetido respectivas, o la relación entre la región
de composición y la velocidad de línea de registro para obtener
excelentes características de registro de uso repetido.
Además no se ha proporcionado información
respecto de la composición de la capa de registro para controlar el
ratio de cristalización del material de registro mientras se
mantienen excelentes características de registro de uso
repetido.
Además, corrientemente no existe medio de
registro óptico que tenga tan alta densidad de registro y tan buenas
características de registro como las de DVD-ROM.
Además, no existe disco óptico de tipo de cambio
de fase, con excelentes características de registro de uso repetido
y con alta densidad de registro durante una gama completa en donde
la velocidad de la línea de registro varia de lugar a lugar como en
CAV (Constant Angular Velocity = Velocidad Angular Constante).
Constituye por tanto un objeto del presente
invento el proporcionar un medio de registro óptico del tipo de
cambio de fase con capacidad de acceso aleatorio, en donde la
velocidad de la línea de registro varía dependiendo de su posición
de registro, capaz de obtener alta densidad de registro y excelentes
características de registro de uso repetido durante una amplia gama
de velocidad de línea de registro, como en un disco óptico l tipo de
cambio de fase que realiza registro y reproducción con un sistema
CAV o un sistema MCAV.
El objeto anterior del presente invento puede
obtenerse mediante un medio de registro óptico del tipo de cambio de
fase provisto con una capa de registro que comprende un material de
registro de fase meta-estable perteneciente al grupo
espacial Fm3m con una composición de
(Ib)_{A}(IIb)_{b}(SB)_{x}(Te)_{l-a-b-x},
en donde 0,72 \leq x + 2a + 7b/6 \leq 0,82. La capa de partida
es apta para cambiar de un estado cristalino a un estado amorfo y
viceversa y sus características ópticas se modifican de conformidad
con los cambios anteriores.
En el medio de registro óptico del presente
invento la fase meta-estable perteneciente al grupo
espacial Fm3m se considera formado sustancialmente por Sb y Te en el
material de registro.
En el medio de registro óptico anterior el
material de registro puede comprender, adicionalmente, por lo menos
un elemento seleccionado del grupo constituido por elementos que
pertenecen al grupo Ib, grupo IIb, grupo IIIb, grupo IVa, grupo IVb,
grupo Va, grupo VIa, elementos en el grupo Vb aparte de Sb,
elementos en el otro grupo VIb a parte de Te, y elementos de tierras
raras.
Es preferible que en el medio de registro óptico
anterior del presente invento, el material de registro tenga una
composición de
(b)_{a}(IIIb)_{b}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}
en donde 0,75 \leq x + 2a + 7b/6 \leq 0,76, para la mejora de
las características de registro de uso repetido del medio de
registro óptico.
En el medio de registro óptico del presente
invento, el elemento para el grupo Ib en la composición de
(b)_{a}(IIIb)_{b}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}
del material de registro puede ser un elemento elegido del grupo
constituido por Ag y Au.
El medio de registro óptico anterior puede ser un
medio de registro discoidal, y en este caso, es preferible que la
relación de contenido del elemento en el grupo Ib en la composición
del material de registro disminuya en la dirección del radio desde
un lateral interno hacia un lateral periférico del medio de registro
discoidal.
Para el medio de registro discoidal es preferible
que a en la composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}
del material de registro en la dirección del radio esté en una gama
de 0,05 a 0,09 (0,05 \leq a \leq 0,09), para una velocidad de
línea de registro de 1 a 2 mg/seg.
Para el medio de registro discoidal es preferible
que a en la composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}
del material de registro en la dirección del radio esté en una gama
de 0,03 a 0,07 (0,03 \leq a \leq 0,07) para una velocidad de
línea de registro de 2 a 3 m/seg.
Para el medio de registro discoidal es preferible
que a en la composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}
del material de registro en la dirección del radio esté en una gama
de 0,02 a 0,06 (0,02 \leq a \leq 0,06) para una velocidad de
linea de registro de 3 a 4 m/seg.
Para el medio de registro discoidal es preferible
que a en la composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}
del material de registro en la dirección del radio esté en una gama
de 0,01 a 0,06 (0,01 \leq a \leq 0,05) para una velocidad de
linea de registro de 4 a 6 m/seg.
Para el medio de registro discoidal es preferible
que a en la composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}
del material de registro en la dirección del radio esté en una gama
de 0,005 a 0,04 (0,005 \leq a \leq 0,04) para una velocidad de
linea de registro de 6 a 8 m/seg.
El material de registro de fase
meta-estable para el medio de registro óptico del
presente invento puede estar constituido por un componente de
registro meta-estable en un estado cristalino
meta-estable de fase simple, de preferencia una
solución sólida meta-estable en un estadocristalino
de fase simple.
Además, el material de registro de fase
meta-estable para el medio de registro óptico del
presente invento pueden comprender una pluralidad de componentes de
registro meta-estable en un estado cristalino de
fase mixta.
Además, en el medio de registro óptico del
presente invento la capa de registro puede comprender además un
material de registro de fase estable que pertenece al grupo espacial
Fm3m, con la condición de que en este caso se requiere que el
material de registro de fase meta-estable tenga una
composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}
en donde 0,72 \leq x + 2a + 7b/6 \leq 0,82, y también 4a + 2b
<1, a < 0, y n > 0.
Una apreciación mas completa del invento y muchas
de las ventajas correspondientes respectivas se obtendrán fácilmente
como se entenderá mejor con referencia a la descripción detallada
que sigue cuando se considera en conexión con los dibujos que se
acompañan, en donde:
La figura es una vista en sección transversal
esquemática de un ejemplo de un medio de registro óptico de tipo de
cambio de fase del presente invento.
El medio de registro óptico del presente invento
comprende una capa de registro que comprende un material de registro
de fase metaestable perteneciente al grupo espacial Fm3m con una
composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}
en donde 0,72 \leq x + 2a + 7b/6 \leq 0,82, de preferencia 0,75
\leq x + 2a + 7b/6 \leq 0,76, con el fin de mantener
características de registro de uso repetido excelentes durante la
gama total del medio de registro.
El material de registro de fase
meta-estable puede comprender además por lo menos un
elemento adicional elegido del grupo constituido por elementos que
pertenecen al grupo Ib, grupo IIb, grupo IIIb, grupo IVa, grupo IVb,
grupo Va, grupo VIa, elementos en el grupo Vb distintos de Sb,
elementos en el grupo VIb distintos de Te, y elementos de tierras
raras.
Es preferible que como el elemento para el grupo
Ib, se utilice Ag, Cu y/o Au, como el elemento para el grupo IIIb,
In, Ga, Ti y/o Al, como el elemento para el grupo Vb distinto de Sb,
As y/o Bi, y como el elemento para el grupo VIb distinto de Te, S
y/o Se.
Las características ópticas de la capa de
registro del medio de registro óptico del presente invento cambian
en el curso de la transición de fase en el material de registro de
fase metaestable en la capa de registro entre por lo menos una fase
cristalina meta-estable y una fase amorfa
meta-estable respectiva.
En el medio de registro óptico del presente
invento la fase meta-estable perteneciente al grupo
espacial Fm3m se considera formado sustancialmente por Sb y Te en el
material de registro.
La fase cristalina meta-estable
puede formarse, por ejemplo, por solución sólida de
Ib-IIIb-Vb-VIb,
solución sólida de IIIb-Vb-VIb,
solución de Vb-VIb, y fase cristalina
(Vb)_{3}(VIb), en donde Sb y Te son elementos
indispensables. Ejemplos específicos de los materiales para formar
la fase cristalina meta-estable son solución sólida
de Ag-In-Sb-Te,
solución de
Ag-In-Sb-Te,
solución sólida de Ag-Sb-Te,
solución sólida de In-Sb-Te,
solución sólida de Sb-Te y Sb_{3}Te. La fase
cristalina meta-estable en los materiales anteriores
pertenece al grupo espacial Fm3 y tiene una constante de red
cristalina de 0,615 \pm 0,02 nm.
Es preferible que la fase
meta-estable en la porción cristalizada de la capa
de registro sea una fase cristalina meta estable de fase simple, que
puede estar formada por, por ejemplo, una solución
Ib-IIIb-Vb-VIb.
Ejemplos específicos de la solución sólida de
Ib-IIIb-Vb-VIb son
Ag-In-Se-Te,
Au-Al-Sb-Te,
Au-Ag-In-Sb-Bi-Te-Se,
(Au, Ag, Cu)-(In, Al, Ga, Tl)-(Sb, Si, As)-(Te, Se, S).
La capa de registro puede estar constituida por
un componente de registro meta-estable en un estado
cristalino de fase simple o una pluralidad de componentes de
registro meta-estables en un estado cristalino de
fase mixta, que puede comprender cualquier combinación de los
anteriores materiales en la fase cristalina
meta-estable.
En cualquier caso la estructura cristalina
respectiva se basa en una red cristalina cúbica de
cara-centrada (f.c.c.) con una constante de red
cristalina de alrededor de 0,615 nm. Para obtener buena forma de
marca, es preferible que la porción cristalizada de la capa de
registro pueda estar constituida por solo una solución sólida de
Ib\cdotIIb-Vb-VIb meta estable de
fase simple.
En el presente invento la capa de registro puede
tener un gradiente en la composición del material de registro
respectivo en la dirección de su superficie (en plano) o en la
dirección de su profundidad. La capa de registro puede estar
constituida también por una pluralidad de capas de película de
registro superpuestas.
Mas concretamente, con el fin de obtener un ratio
de cristalización apropiado de la capa de registro para una
velocidad de línea de registro predeterminada, se proporciona un
gradiente en plano en la composición del material de registro en la
capa de registro. Por ejemplo, el ratio de cristalización de la capa
de registro tiende a decrecer cuando el contenido del elemento del
grupo Ib y/o el elemento del grupo IVb aumenta en la composición del
material de registro. Por otra parte, cuando el contenido del
elemento del grupoIIIb y/o el elemento del grupo Vb aumenta en la
composición del material de registro, el ratio de cristalización de
la capa de registro tiende a aumentar. Además, el ratio de
cristalización de la capa de registro es también dependiente del
radio atómico de los elementos utilizados. Por ejemplo, cuando se
utiliza In con un radio atómico relativamente grande aumentar el
contenido de In en la composición del material de registro aumenta
el ratio de cristalización de la capa de registro.
En particular, en el medio de registro óptico,
comprendiendo la capa de registro el material de registro con la
composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}
en donde el elemento del grupo Ib en el material de registro es Ag
y/o Au, el ratio de cristalización de la capa de registro es
conspícuamente dependiente del contenido de Ag y/o Au, y el
contenido de Ag y/o Au decrece en un área de registro de alta
velocidad.
Mas concretamente, en el caso en donde el medio
de registro óptico anterior es discoidal, cuando la relación de
contenido de Ag y/o Au en la composición del material de registro
decrece en una dirección radial desde un lateral interno hacia un
lateral periférico del medio de registro discoidal, el ratio de
cristalización puede controlarse de modo que se equilibre en
registro CAV en donde la velocidad de línea de registro es menor en
el lateral interior que en el lateral periférico del disco. Aún en
este caso, con el fin de mantener características de registro de uso
repetido excelentes durante la gama total del medio de registro, las
gamas de x, a y b en la composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b}-(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}se
determinan de modo que que satisfagan la fórmula 0,72 \leq x + 2a
+ 7b/6 \leq 0,82, de preferencia la fórmula 0,75 \leq x + 2a +
7b/6 \leq 0,76, como se ha indicado antes.
El ratio de cristalización del material de
registro con la composición antes citada en la capa de registro es
dependiente de su composición. En la capa de registro, cuando el
contenido del elemento del grupo Ib o el contenido del elemento VIb
incluyendo Te aumenta, la capa de registro se vuelve ventajosa para
una velocidad de línea de registro baja, mientras cuando el
contenido del elemento del grupo IIIb o el contenido del elemento
del grupo Vb que incluye Sb aumenta, la capa de registro se vuelve
ventajosa para velocidad de línea de registro alta. Existe una
correspondencia entre el ratio de cristalización y la composición de
la capa de registro. En particular, el contenido de Ag o Au, el
contenido de Ag + Au tienen un efecto significante sobre el ratio de
cristalización. Para ser mas específico, contra mayor es el
contenido de Ag o Au o Ag + Au menor es el ratio de
cristalización.
Para un medio de registro discoidal tal como
Cd-RW, utilizando una estrategia (un patrón de
emisión de luz de un diodo láser), en particular, con respecto a la
velocidad de línea de registro y la composición de la capa de
registro, es preferible que a en la composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}
del material de registro, en donde 0,72 \leq x + 2a + 7b/6 \leq
0,82, y el elemento del grupo Ib es Ag y/o Au, en la dirección del
radio, se encuentre en una gama de 0,05 a 0,09 (0,05 \leq a \leq
0,09) para una velocidad de línea de registro de 1 a 2 m/seg.
Para el medio de registro discoidal es preferible
que a en la composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}
del material de registro en la dirección del radio se encuentre en
una gama de 0,03 a 0,07 (0,03 \leq a \leq 0,07) para una
velocidad de línea de registro de 2 a 3 m/seg.
Para el medio de registro discoidal es preferible
que a en la composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}
del material de registro en la dirección del radio se encuentre en
una gama de 0,02 a 0,06 (0,02 \leq a \leq 0,06) para una
velocidad de línea de registro de 3 a 4 m/seg.
Para el medio de registro discoidal es preferible
que a en la composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}
del material de registro en la dirección del radio se encuentre en
una gama de 0,01 a 0,05 (0,01 \leq a \leq 0,05) para una
velocidad de línea de registro de 4 a 6 m/seg.
Para el medio de registro discoidal es preferible
que a en la composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}
del material de registro en la dirección del radio se encuentre en
una gama de 0,0053 a 0,04 (0,0053 \leq a \leq 0,04) para una
velocidad de línea de registro de 6 a 9 m/seg.
En el medio de registro óptico que utiliza el
material de registro con la composición antes citada del presente
invento, aún si el medio de registro está inevitablemente sujeto a
una cristalización de inicialización que aplica un impacto térmico
excesivo al material de registro de tal magnitud que algunos
materiales se separen del material de registro y por consiguiente el
registro se realiza para que esté en un estado de fase mixta, los
materiales separados están en una fase cristalina que pertenece al
grupo espacial Fm3m y en una relación de confrontación de red
cristalina con el material de registro, y materiales que no están en
una relación de confrontación de red cristalina perteneciendo la
fase cristalina al grupo espacial Fm3M, tal como sb,
Sb_{2}Te_{3}, InSb, de modo que difícilmente se forma en el
estado de fase mixta una fase amorfa.
Los materiales que pueden separarse del material
de registro para uso en el presente invento son un elemento simple,
un compuesto de dos elementos o tres elementos, una aleación o una
solución sólida. De estos materiales son aptos para separarse
soluciones sólidas de Ib-Vb-VIb,
IIIb-Vb-VIb,
IIIb-VIb,
Ib-IIIb-VIb,
IIIb-Vb,
Ib-IIIb-Vb-VIb, Vb,
por ejemplo, AgSbTe_{2}, In_{3}SbTe_{2}, AlSbTe_{2},
In_{4}Sb1.2Te_{2.8}, que están en estado estable, solución
sólida de Ag-In-Te
meta-estable, solución sólida
In-Sb-Te
meta-estable, solución sólida
Ag-In-Sb-Te
meta-estable, solución sólida Sb_{3}Te
meta-estable, solución sólida Sb-Te
meta-estable, Sb_{2}Te_{3}, InSb, y Sb.
Además, de los materiales anteriores las
estructuras cristalinas representadas por las fórmulas generales
IbVbVIb_{2} estable, IIIb_{3}VbBIb_{2} estable, IIIbVIb
estable, Vb_{3}VIb meta-estable, solución sólida
de Vb-BIb meta-estable, solución
sólida Ib-Vb-VIb
meta-estable, solución sólida
IIIb-Vb-VIb
meta-estable, y solución sólida
Ib-IIIb-Vb-VIb
meta-estable, y solución sólida
Ib-IIIb-Vb-VIb
meta-estable, tal como AgSbTe_{2},
In_{2}SbTe_{2}, AlSbTe_{2}, In_{4}Sb_{1.2}Te_{2.8} e
InTe que son estables, solución sólida de
Ag-In-Te
meta-estable, solución sólida de
In-Sb-Te
meta-estable, solución sólida de
Ag-In-Sb-Te
meta-estable, solución sólida de Sb_{3}Te
meta-estable, y solución sólida de
Sb-Te meta-estable, perteneciente al
grupo espacial Fm3m y que tienen una constante de red cristalina de
alrededor de 0,615 nm, de modo que estos cristales están en una
relación de confrontación de red cristalina con el material de
registro del medio de registro del presente invento.
En el caso en donde la porción cristalizada la
capa de registro está constituida por solo una solución monofase de
Ib - IIIb - Vb -VIb metaestable, no existen límites de grano, o aún
si existe algún limite de grano cristalino, los límites de grano
cristalino constituyen una unión de red cristalina relativamente
buena, de modo que no existen grandes intersticios en los límites de
granos, y por consiguiente no se produce conductividad de calor
uniforme. En este caso puede obtenerse un límite suave entre una
porción amorfa y una porción cristalizada, que refleja fielmente una
distribución de intensidad de un haz de luz y un perfil de tiempo
respectivo, de modo que pueden obtenerse valores inestables en áreas
de alta densidad de registro.
El material de registro con la composición que
tiene la fórmula
(Ib)_{a}(IIIb)_{b}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}en
donde 0,72 \leq x + 2a + 7b/6 \leq 0,82, y 4a + 2b < 1,
exhibe alta estabilidad al impacto térmico en el momento de registro
utilizando la fase cristalina meta-estable
respectiva.
Aún si tiene lugar una transición de fase en una
solución sólida de
Ib-IIIb-Vb-VIb
metaestable, y se forma un estado de fase mixta, que incluye una
pluralidad de fase cristalina incluyendo fase
meta-estable y una fase cristalina estable, tal como
In_{3}SbTe_{2}, InTe, In_{4}Sb_{1.2}Te_{2.8}, y
Al_{3}SbTe_{2}, las fases cristalinas están en la relación de
confrontación de la red cristalina antes citada, de modo que el
material de registro con la composición anterior puede mantener
características de registro relativamente buenas.
Dicho de otro modo la capa de registro del medio
de registro óptico del presente invento puede comprender además un
material de registro de fase estable perteneciente al grupo espacial
Fm3m, mientras que el material de registro de fase
meta-estable con la composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b-}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}en
donde 0,72 \leq x + 2a + 7b/6 \leq 0,82, puede satisfacer las
condiciones de 4a + 2b < 1, a > 0 y b > 0.
Existe una diferencia en el ratio de
cristalización entre una pluralidad de fases cristalinas, por
ejemplo, entre una fase cristalina estable
Ib-Vb-VIb y una fase cristalina
meta-estable Vb-VIb, de modo que es
preferible que la fase meta-estable ocupe la porción
principal del material de registro. En la fórmula de composición
antes citada es preferible una gama que satisfaga las condiciones de
4a + 2b < 0,5, y una \leq 0,09. En particular en un material de
registro a base de
Ag-In-Sb-Te son de
difícil obtención excelentes características de registro en un área
de alta densidad de registro cuando su composición satisface la
condición de 4a + 2b = 1, en donde es difícil que exista la fase
meta-estable, debido a una diferencia en el ratio de
cristalización, por ejemplo, entre In_{3}SbTe_{2} y
AgSbTe_{2}.
Cuando la porción cristalizada de la capa de
registro está constituida por una pluralidad de fases cristalinas
que no están en la relación de confrontación de de red cristalina
como en el arte anterior, y por consiguiente no es buena la
confrontación en las superficies de los límites de grano, se forman
orificios vacantes y/o tiene lugar segregación, de modo que la
conductividad térmica en el área de limite de grano resulta no
uniforme.
Además, el ratio de cristalización generalmente
difiere en cada grano, de modo que el límite entre la porción
cristalina y la porción amorfa es apta para reflejar el límite de
grano cristalino y por tanto el límite entre la porción cristalina y
la porción amorfa se vuelve no uniforme. Como resultado no pueden
obtenerse excelentes características de registro en el área de alta
densidad de registro en el caso antes citado. Cuando los granos de
cristal se realizan finos de modo que tengan un diámetro de grano en
el orden de varios nm, el límite de grano de cristal puede ser liso,
pero permanece sin resolver un problema con respecto a la obtención
de alta densidad de registro. Además, en el límite de granos que no
están en la relación de confrontación de red cristalina, tiene lugar
distorsión y aumenta la energía de interfase en el límite, de modo
que se producen fenómenos desventajosos tal como el descenso del
ratio de cristalización y la corrosión del límite de grano. Por
consiguiente, el procedimiento de producir granos cristalinos finos
no es apropiada para la obtención de alta densidad de registro.
Por contra, en el presente invento, aún cuando la
porción cristalizada de la capa de registro está constituida por una
pluralidad de fases cristalinas, tal como una pluralidad de
componentes de registro metaestables, y una combinación de un
componente de registro meta-estable y un material de
registro de fase estable, las fases cristalinas pertenecen al mismo
grupo espacial Fm3m, y sus constantes de red cristalina están tan
próximas que la conjunción del límite de grano es tan buena como en
un estado de fase simple. Por consiguiente, aún si existe una
diferencia en el ratio de cristalización entre la pluralidad de
fases cristalinas, la no uniformidad de la conductividad térmica es
relativamente pequeña y pueden obtenerse en el caso antes citado las
características de registro equivalentes a las de un estado de fase
simple.
En la inicialización de cristalización del medio
de registro óptico del tipo de cambio de fase del presente invento,
se utiliza por ejemplo, una inicialización de haz láser puesto que
es apropiado para la formación de la fase
meta-estable. Es particularmente preferible que el
material de registro para el presente invento, con la composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b-}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x},
tenga la estructura de una solución sólida
meta-estable monofase.
Otras características de este invento resultarán
evidentes en el curso de la descripción que sigue de modalidades de
ejemplo, que se ofrecen para ilustración del invento y no deben
considerarse limitativas del mismo.
La figura es una vista en sección transversal
esquemática de un ejemplo de un medio de registro óptico de tipo de
cambio de fase 1 del presente invento.
El medio de registro óptico de tipo de cambio de
fase 1 está constituido por un sustrato de policarbonato 2 con
ranuras de guía, y una primera capa protectora 3 constituida por
ZnS\cdotSiO_{2}, que tiene un espesor de 160 nm, una capa de
registro de AgInSnTe 4 con un espesor de 20 nm, una segunda capa
protectora 5 constituida por ZnS\cdotSiO_{2}, que tiene un
espesor de 20 nm, una capa de reflexión y disipación de calor 6
constituida por Al\cdotTi que tiene un espesor de 100 nm, y una
capa protectora ambiental 7 obtenida de una resina de curado UV con
un espesor de 5 \mum, que se superponen sucesivamente sobre el
sustrato de policarbonato 2.
El medio de registro óptico 1, que se fabrica con
la estructura estratificada antes citada, se calienta hasta una
temperatura entre 30º y 80ºC y luego se inicializa, con lo que puede
obtenerse un medio de registro óptico del presente invento. El medio
de registro óptico 1 se fabrica de modo a ser utilizado de
conformidad con el sistema CAV en donde la velocidad de línea de
registro difiere en la dirección del radio del medio de registro
1.
La capa de registro 4 está constituida por el
material de registro de fase meta-estable
perteneciente al grupo espacial Fm3m con una composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b-}(Sb)_{x}-
(Te)_{1-a-b-x}en
donde 0,72 \leq x + 2a + 7b/6 \leq 0,82, y se utilizan los
cambios en sus características ópticas en la transición de fase del
estado cristalino a un estado amorfo y viceversa. La estructura
cristalina del material de registro meta-estable
para uso en el presente invento puede identificarse con un método
convencional.
El medio de registro 1 es discoidal,
constituyendo un medio de registro óptico del tipo de cambio de fase
discoidal, y la composición de la capa de registro 4 varía en la
dirección del radio del medio de registro en forma discoidal 1 de
conformidad con los cambios en la velocidad de línea de registro
para el medio de registro discoidal.
La Tabla l muestra la composición del material de
registro y su estructura cristalina utilizada en cada medio de
registro con Capas de Registro nº 1 a nº 13 del presente invento y
un medio de registro comparativo con la Capa de Registro nº 14, y la
prestación de cada medio de registro. En la investigación de la
prestación de cada medio de registro se utilizó la misma estrategia
de registro (el patrón de emisión de luz del diodo láser en el
tiempo de registro) como el utilizado en CD-RW. El
número de posibles tiempos de registro se determinó y evaluó en base
a un número máximo de tiempos de registro de uso repetido en donde
un valor inestable \sigma/TW estandarizado con un ancho de ventana
TW respectivo no excede el 13%.
Los resultados mostrados en la TABLA indican que
la velocidad de línea de registro con la que se confirmó el número
de posibles veces de registro como superior a 1000 veces fue de 1 a
2 m/s cuando el contenido de Ag fue de 0,09 (a = 0,09) en la Capa de
Registro nº 1, 1 a 3 m/s cuando el contenido de Ag fue de 0,07 (a =
0,07) en la Capa de Registro nº 2, 1 a 4 m/s cuando el contenido de
Ag fue de 0,06 (a : 0,06) en la Capa de registro nº 3, 1 a 6 m/s
cuando el contenido de Ag fue de 0,05 (a = 0,05) en la capa de
Registro nº 4, 2 a 8 m/s cuando el contenido de Ag fue de 0,04 (a =
0,04) y 0,03 (a = 0,03) en las Capas de Registro nº 5, nº 6, y núms.
10 a 14, 3 a 8 m/s cuando el contenido de Ag fue de 0,02 (a = 0,02)
en la Capa de Registro nº 7, 4 a 8 m/s cuando el contenido de Ag fue
de 0,01 (a = 0,01 en la Capa de Registro nº 8, y 6 a 8 m/s cuando el
contenido de Ag fue de 0,005 (a = 0,005) en la Capa de Registro nº
9. Dicho de otro modo, para la velocidad de linea 1 a 2 m/s, 2 a 3
m/s, 3 a 4 m/s, 4 a 6 m/s, y 6 a 8 m/s, la gama del contenido (a) de
Ag está respectivamente en la gama de 0,05 \leq a \leq 0,09,
0,03 \leq a \leq 0,07, 0,02 \leq a \leq 0,06, 0,01 \leq a
\leq 0,05, y 0,05 \leq a \leq 0,04.
Parte de Ag o su totalidad puede sustituirse por
Au para obtener los mismos resultados antes indicados.
La cristalización para la inicialización de las
Capas de Registro núms. 1 a 13 se llevó a cabo por medio de
irradiación de haz láser, y la cristalización para la inicialización
de la capa de Registro nº 14 se llevó a cabo mediante esmaltado por
lámpara. Los resultados mostrados en la tabla l indican que son
buenas las características de uso repetido de los materiales de
registro con la composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b-}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}(Ag_{a}In_{b}Sb_{x}Te_{1-a-b-x})
donde 0,72 \leq x + 2a + 7b/6 \leq 0,82. Con el fin de asegurar
excelentes características de registro de uso repetido uniforme es
preferible que el valor de x + 2a + 7b/6 sea constante, mas
preferentemente que el valor sea uniforme dentro de una gama de
variación de \pm 0,02.
Como se muestra en la Tabla l el material de
registro utilizado en la Capa de Registro nº 14 tiene una estructura
cristalina de f.c.c. + estructura rombohédrica, que es totalmente
diferente de Fm3m, de modo que aún cuando la composición del
material de registro en la capa de Registro 14 esté dentro de la
gama de la composición del material de registro de fase
meta-estable perteneciente al grupo espacial Fm3m
para uso en el presente invento, no puede utilizarse el material de
registro en la Capa de Registro 14.
Ejemplos 1 a
4
Se fabricó un medio de registro óptico de tipo de
fase de carga discoidal nº 1 a nº 4 con una estructura estratificada
como se muestra en la figura, con la composición del material de
registro en la capa de registro 4 variada en la dirección del radio
respectivo como se muestra en la Tabla 2. En la tapa 2, por ejemplo,
"r - 23" indica una posición de 23 mm en la dirección del radio
alejada del centro de cada uno de los medios de registro ópticos de
tipo de cambio de fase discoidales nº 1 a nº 4.
Utilizando estos medios de registro ópticos se
investigó la relación entre el número de registro de uso repetido,
la composición, y la estructura cristalina después de la
inicialización del material de registro utilizado en cada medio de
registro óptico de tipo de cambio de fase discoidal nº 1 a nº 4. Los
resultados se muestran en la Tabla 2.
En el ejemplo 1 se cambió el contenido de Ag
(grupo Ib) de modo que dependiese de la posición en la dirección del
radio del medio de registro nº 1 y correspondientemente se cambió el
contenido de Sb (grupo Vb) y el contenido de Te (Grupo VIb) con el
fin de obtener un número de registro de uso repetido óptimo. Así
pues, se obtuvo un número de registro de alto uso repetido sobre
toda la superficie del medio de registro nº 1 en registro CAV a 900
rpm.
En el ejemplo 2 parte de Ag se sustituyó por Au
en el material de registro en la capa de registro del medio de
registro nº 2. Los mismos resultados que en el ejemplo 1 se
obtuvieron con respecto a la prestación de registro.
En el ejemplo 3 se cambió el contenido de Ag y Au
en el material de registro en la dirección del radio del medio de
registro correspondiente nº 3, y también se adicionó Bi (grupo Vb) y
Se (grupo VIb) al material de registro, y el medio de registro nº 3
se sometió a registro CAV a 1200 rpm. El resultado fue que la
prestación de registro de uso repetido fue buena sobre la totalidad
de su superficie.
En el ejemplo 4 se cambió el contenido de Ag
(grupo Ib) e In (grupo IIIb) de modo a depender de la posición en la
dirección del radio del medio de registro nº 1, y por consiguiente
se cambió también el contenido de Sb (grupo Vb) y el contenido de Te
(grupo VIb) de modo a obtener un número de registro de uso repetido
óptimo. El resultado fue que contra mayor fuese el contenido de In,
mejor resulta la prestación de registro de uso repetido a alta
velocidad de línea de registro.
Claims (14)
1. Un medio de registro óptico provisto con una
capa de registro que comprende un material de registro de fase
meta-estable perteneciente al grupo espacial Fm3m
con una composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b-}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}donde
0,72 \leq x + 2a + 7b/6 \leq 0,82.
2. El medio de registro óptico, de conformidad
con la reivindicación 1, en donde dicho material de registro de fase
meta-estable comprende por lo menos un elemento
elegido del grupo constituido por elementos que pertenecen al grupo
Ib, grupo IIb, grupo IIIb, grupo IVa, grupo IVb, grupo Va, grupo
VIa, elementos en el grupo Vb aparte de Sb, elementos en el grupo
Vib aparte de Te, y elementos de tierras raras.
3. El medio de registro óptico, de conformidad
con la reivindicación 1 o reivindicación 2, en donde dicho material
de registro de meta-fase tiene una composición
(Ib)_{a}(IIIb)_{b-}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}donde
0,75 \leq x + 2a + 7b/6 \leq 0,76.
4. El medio de registro óptico, de conformidad
con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde Ib en dicha
composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b-}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}de
dicho material de registro de fase meta-estable es
un elemento elegido del grupo constituido por Ag y Au.
5. El medio de registro óptico de conformidad con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde dicho medio de
registro es un medio de registro discoidal, y la relación de
contenido de dicho elemento en el grupo Ib en dicha composición de
dicho material de registro de fase meta-estable
decrece en una dirección radial desde un lateral interno hacia un
lateral periférico de dicho medio de registro discoidal.
6. El medio de registro, de conformidad con la
reivindicación 5, en donde a en dicha composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b-}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}de
dicho material de registro de fase meta-estable en
dirección al radio citado está en una gama de 0,05 a 0,09; 0,05
\leq a \leq 0,09.
7. El medio de registro, de conformidad con la
reivindicación 5, en donde a en dicha composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b-}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}de
dicho material de registro de fase meta-estable en
dirección al radio citado está en una gama de 0,03 a 0,07; 0,03
\leq a \leq 0,07.
8. El medio de registro, de conformidad con la
reivindicación 5, en donde a en dicha composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b-}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}de
dicho material de registro de fase meta-estable en
dirección al radio citado está en una gama de 0,02 a 0,06; 0,02
\leq a \leq 0,06.
9. El medio de registro, de conformidad con la
reivindicación 5, en donde a en dicha composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b-}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}de
dicho material de registro de fase meta-estable en
dirección al radio citado está en una gama de 0,01 a 0,05; 0,01
\leq a \leq 0,05.
10. El medio de registro, de conformidad con la
reivindicación 5, en donde a en dicha composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b-}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}de
dicho material de registro de fase meta-estable en
dirección al radio citado está en una gama de 0,05 a 0,04; 0,0053
\leq a \leq 0,04.
11. El medio de registro óptico, de conformidad
con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde dicho
material de registro de fase meta-estable comprende
un componente de registro meta-estable que pertenece
al grupo espacial Fm3m en un estado cristalino monofase.
12. El medio de registro óptico, de conformidad
con la reivindicación 11, en donde dicho componente de registro
meta-estable es una solución sólida en un estado
cristalino monofase.
13. El medio de registro óptico, de conformidad
con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde dicho
material de registro de fase meta-estable comprende
una pluralidad de componentes de registro
meta-estables que pertenecen al grupo espacial Fm3m
en un estado cristalino de fase mixta.
14. El medio de registro óptico de conformidad
con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en donde dicha capa
de registro comprende además un material de registro de fase estable
que pertenece al grupo espacial Fm3m, con la condición de que dicho
material de registro de fase meta-estable tenga una
composición de
(Ib)_{a}(IIIb)_{b-}(Sb)_{x}(Te)_{1-a-b-x}en
donde 0,72 \leq x + 2a + 7b / 6 \leq 0,82, y también 4a + 2b
<1, a >0, y b > 0.
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