(57)【要約】【課題】高線速高密度化に対応でき、保存特性に優れ、繰り返し記録特性も従来と変わらない光記録媒体の提供。【解決手段】（１）Ｓｂ元素を含み電磁波の照射により非晶質相と結晶相の間を相転移する記録層、保護層及び反射層を有し、記録層を構成する相変化記録材料の結晶状態及び溶融状態の動径分布関数において、最近接原子のピークの位置が、結晶状態と溶融状態で一致し、記録層を構成する相変化記録材料の非晶質状態の動径分布関数において、最近接原子の配位数が３であることを特徴とする光記録媒体。（２）Ｓｂ元素を含み電磁波の照射により非晶質相と結晶相の間を相転移する記録層、保護層及び反射層を有し、記録層を構成する相変化記録材料の非晶質状態と結晶状態の動径分布関数において、距離６．５〜７．０Å、又は距離４．０〜４．５Åにおけるピークの位置が一致する光記録媒体。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｓｂ元素を含み電磁波の照射により非晶質相と結晶相の間を相転移する記録層、保護層及び反射層を有し、記録層を構成する相変化記録材料の結晶状態及び溶融状態の動径分布関数において、最近接原子のピークの位置が、結晶状態と溶融状態で一致し、記録層を構成する相変化記録材料の非晶質状態の動径分布関数において、最近接原子の配位数が３であることを特徴とする光記録媒体。
【請求項２】
記録層を構成する相変化記録材料の溶融状態の動径分布関数において、最近接原子の配位数が５であることを特徴とする請求項１記載の光記録媒体。
【請求項３】
Ｓｂ元素を含み電磁波の照射により非晶質相と結晶相の間を相転移する記録層、保護層及び反射層を有し、記録層を構成する相変化記録材料の非晶質状態と結晶状態の動径分布関数において、距離６．５〜７．０Åにおけるピークの位置が一致することを特徴とする光記録媒体。
【請求項４】
Ｓｂ元素を含み電磁波の照射により非晶質相と結晶相の間を相転移する記録層、保護層及び反射層を有し、記録層を構成する相変化記録材料の非晶質状態と結晶状態の動径分布関数において、距離４．０〜４．５Åにおけるピークの位置が一致することを特徴とする光記録媒体。
【請求項５】
記録層が、Ｓｂ元素の他に、第４周期及び第５周期の１Ｂ〜６Ｂ族から選ばれる元素を含有することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の光記録媒体。
【請求項６】
更に第３周期の２Ａ族、３Ｂ〜６Ｂ族、又は、第４、第５周期の１Ｂ〜６Ｂ族の中から選ばれた元素を一つ含有することを特徴とする請求項５記載の光記録媒体。
【請求項７】
Ｓｂ元素の量が、Ｓｂ以外の元素の量よりも多いことを特徴とする請求項５又は６記載の光記録媒体。
【請求項８】
Ｓｂ以外の元素の量が、相変化記録材料全体の４０原子％以下であることを特徴とする請求項７記載の光記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光記録媒体に関し、更に詳しくは、光ビームを照射することにより相変化記録材料からなる記録層に光学的な変化を生じさせることにより、情報の記録と再生を行う書換え可能な光記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザビーム照射による情報の記録、再生及び消去可能な光記録媒体の一つとして、結晶−非結晶相間、又は、結晶−結晶相間の転移を利用する、いわゆる相変化光ディスクが知られている。このディスクは、単一ビームによるオーバーライトが可能であり、ドライブ側の光学系もより単純ですむため、コンピュータ関連や映像、音響に関する光記録媒体として応用されている。
この光記録媒体の記録材料としては、ＧｅＴｅ、ＧｅＴｅＳｅ、ＧｅＴｅＳ、ＧｅＳｅＳ、ＧｅＳｅＳｂ、ＧｅＡｓＳｅ、ＩｎＴｅ、ＳｅＴｅ、ＳｅＡｓ、ＧｅＴｅ（Ｓｎ，Ａｕ，Ｐｄ）、ＧｅＴｅＳｅＳｂ、ＧｅＴｅＳｂ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ等が挙げられる。特にＡｇＩｎＳｂＴｅは高感度であり、アモルファスマーク部分の輪郭が明確であるという特徴を有し、マークエッジ記録用の記録層として開発されている（特許文献１〜４等参照）。このうち、特許文献１には、ＩをＩ族元素、IIIをIII族元素、ＶをＶ族元素、VIをVI族元素として、Ｉ・（III１−γＶγ）・VI２型の一般組成式で表される記録層が開示されている。また、特許文献５には、ＳｂＴｅを主成分とし、これにＡｇ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｉ等を添加した記録材料で単一なγ相を有するものが開示されている。
【０００３】
しかし、特許文献１に開示された記録層では、消去特性は良いが、結晶構造がカルコパイライト型のため、高線速高密度化に向きにくいという問題がある。また、特許文献２に開示された記録層に場合、消去比の向上によって、若干高速記録とは達成されるものの、繰り返し記録特性に課題がある。
また、特許文献３に開示された記録層の未記録部分（結晶化部分）の構造は、安定相（ＡｇＳｂＴｅ２）とこの安定相の周囲に存在するアモルファス相とが混在したものとなっている。このため、繰返し記録特性は向上するものの、結晶化部に微細な結晶粒界が存在することになり、ノイズ発生の原因となっている。これは、記録再生波長が７８０ｎｍ程度のレーザ光を使用するＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅｗｒｉｔａｂｌｅ）等のように比較的低い記録密度を有する光記録媒体の記録特性には重大な悪影響を与えないが、波長６８０ｎｍ以下のレーザ光を使用し、記録密度がＣＤ−ＲＷの約７倍であるＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）−ＲＡＭやＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の高密度記録を実現するうえでは障害となる。
【０００４】
特許文献４に開示された記録層の結晶化部分の構造は、一様なアモルファス相から相分離したＡｇＳｂＴｅ２とその他の相（安定相またはアモルファス相）との混相状態である。その他の相がアモルファス相である場合には、上記特許文献３に開示された光記録媒体の場合と同様な問題点があり、その他の相が安定結晶相である場合には、後述するように、良好な記録特性が得られないという課題がある。
更に、特許文献５に開示された光記録媒体では、単一なγ相が得られ、良好な繰返し特性が得られたとしているが、このγ相がどのような結晶構造をしているかについては言及しておらず、今後の高線速、高密度対応の光記録媒体を実現する上で問題を有するものである。
一方、特許文献６に開示された光記録媒体では、ＣＤ−ＲＷの８倍速記録までの高速記録について、ＧｅＩｎＳｂＴｅを用いた実施例において特性が改善されることを示しているが、ここで開示されている組成、構造を持った光記録媒体でも、更なる高線速記録或いは高密度記録に対しては十分とは言えない。
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２３１８８９号公報
【特許文献２】特開平４−１９１０８９号公報
【特許文献３】特開平４−２３２７７９号公報
【特許文献４】特開平４−２６７１９２号公報
【特許文献５】特開平１−３０３６４３号公報
【特許文献６】特開２０００−３１３１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記従来技術の問題点を解消し、高線速高密度化に対応でき、保存特性に優れ、繰り返し記録特性も従来と変わらない光記録媒体の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は次の１）〜８）の発明（以下、本発明１〜８という）によって解決される。
１）  Ｓｂ元素を含み電磁波の照射により非晶質相と結晶相の間を相転移する記録層、保護層及び反射層を有し、記録層を構成する相変化記録材料の結晶状態及び溶融状態の動径分布関数において、最近接原子のピークの位置が、結晶状態と溶融状態で一致し、記録層を構成する相変化記録材料の非晶質状態の動径分布関数において、最近接原子の配位数が３であることを特徴とする光記録媒体。
２）  記録層を構成する相変化記録材料の溶融状態の動径分布関数において、最近接原子の配位数が５であることを特徴とする１）記載の光記録媒体。
３）  Ｓｂ元素を含み電磁波の照射により非晶質相と結晶相の間を相転移する記録層、保護層及び反射層を有し、記録層を構成する相変化記録材料の非晶質状態と結晶状態の動径分布関数において、距離６．５〜７．０Åにおけるピークの位置が一致することを特徴とする光記録媒体。
４）  Ｓｂ元素を含み電磁波の照射により非晶質相と結晶相の間を相転移する記録層、保護層及び反射層を有し、記録層を構成する相変化記録材料の非晶質状態と結晶状態の動径分布関数において、距離４．０〜４．５Åにおけるピークの位置が一致することを特徴とする光記録媒体。
５）  記録層が、Ｓｂ元素の他に、第４周期及び第５周期の１Ｂ〜６Ｂ族から選ばれる元素を含有することを特徴とする１）〜４）の何れかに記載の光記録媒体。
６）  更に第３周期の２Ａ族、３Ｂ〜６Ｂ族、又は、第４、第５周期の１Ｂ〜６Ｂ族の中から選ばれた元素を一つ含有することを特徴とする５）記載の光記録媒体。
７）  Ｓｂ元素の量が、Ｓｂ以外の元素の量よりも多いことを特徴とする５）又は６）記載の光記録媒体。
８）  Ｓｂ以外の元素の量が、相変化記録材料全体の４０原子％以下であることを特徴とする７）記載の光記録媒体。
【０００８】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
本発明者等は、Ｓｂ元素を主要成分として含み高線速高密度化に対応できる相変化記録材料の構造について検討した結果、以下に述べるような構造の条件を持つ材料で構成されている必要があることを見出した。即ち、本発明は、Ｓｂ元素を含み電磁波の照射により非晶質相（アモルファス相）と結晶相の間を相転移する記録層、保護層及び反射層を有する光記録媒体において、記録層を構成する相変化記録材料の動径分布関数が特定の条件を満足することを特徴とする。ここで、動径分布関数（ＲＤＦ：ｒａｄｉａｌ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）とは、原点にある原子を中心にした半径ｒの球面上に存在する他の原子の密度分布のことを言う。通常、Ｘ線散乱法を用いて測定される。
【０００９】
本発明１は、記録層を構成する相変化記録材料の結晶状態及び溶融状態の動径分布関数において、最近接原子のピークの位置が、結晶状態と溶融状態で一致することを特徴とする。なお、結晶状態及び溶融状態における動径分布関数のピークの位置のずれが０．１０Å程度までは一致と見なすことにする。相変化記録材料は或る温度で「溶融はしないが結晶化するには十分」という状態になるが、この状態の延長線上に溶融状態があると考えられる。この点を考慮し、かつ、フィッティングや動径分布関数を求める際の処理による誤差も考慮すると、０．１０Å程度までは許容範囲であり、一致とみて差し支えない。
本発明者らが検討したところ、溶融状態と結晶状態を比較したときに、結晶化する際の原子の動きが少なければ容易に結晶化され、消去を高速で行えることが判った。そして、上記の条件を満足すれば、結晶化の際の原子の結合が容易になり、構造変化が少ないまま結晶化できるので高線速に適した材料になる。
また、記録層を構成する相変化記録材料の非晶質状態の動径分布関数において、最近接原子の配位数が３であること特徴とする。非晶質状態ではＳｂの電子配置に起因する結合が残り、ｐ軌道の３個の電子に対応するため３配位の最小単位構造を持つ。その結果、Ｓｂの結合が保存された安定な構造となり、保存特性を良好にすることができる。
【００１０】
本発明２は、相変化記録材料の溶融状態の動径分布関数において、最近接原子の配位数が５であることを特徴とする。立方晶の場合は６配位となるが、溶融状態では原子が動き回るため６配位よりも小さい５配位となる。ここで、配位数とは、動径分布関数のピークをガウス関数でフィッティングしてピークの面積を求め、構成原子の組成比で平均した電子数でピークの面積を割った値とする。
結晶構造は、他の原子との距離と配位が定まっているため、これに近い方が結晶の相変化が高速で起きる。また、結晶構造の配位数が６である立方晶に近い方が、立方晶型の結晶化に必要な原子との結合が容易になり保存特性にも優れる。
【００１１】
本発明３は、記録層を構成する相変化記録材料の非晶質状態と結晶状態の動径分布関数において、距離６．５〜７．０Åにおけるピークの位置が一致することを特徴とする。また、本発明４は、記録層を構成する相変化記録材料の非晶質状態と結晶状態の動径分布関数において、距離４．０〜４．５Åにおけるピークの位置が一致することを特徴とする。これらの条件を満足する場合には、結晶と非晶質における最近接原子の原子間距離の差が少ないので、結晶から非晶質への構造変化及び非晶質から結晶への構造変化が高速に行われ、高線速化を良好にすることができる。ピークの位置が一致していない場合には高線速化の特性が失われる。非晶質構造と結晶構造の類似性は、最近接原子のみならず、ある原子を中心として７Å程度まで離れた位置でも必要である。しかし、あまり類似性が強いと非晶質相が結晶化しやすくなり、非晶質構造の熱的な安定性が失われるので、保存特性に影響する。但し、高線速化に関しては、距離６．５〜７．０Åにおけるピークの位置の一致よりも、距離４．０〜４．５Åにおけるピークの位置の一致の方が効果が大きい。
なお、上記ピークの位置が一致するとは、完全に一致する場合だけでなく、フィッティングや動径分布関数を求める際の処理による誤差を考慮すると、０．１０Å程度のずれがある場合も一致と見なすことにする。
【００１２】
本発明５では、記録層が、Ｓｂ元素の他に、第４周期及び第５周期の１Ｂ〜６Ｂ族から選ばれる元素を含有する。これによりＳｂとの共有結合を利用して相変化する光記録媒体が得られる。結晶から非晶質への相変化においては、Ｓｂ以外の原子の局所構造がＳｂ原子の結晶構造の並びを壊す働きをする。従って、相変化を生じさせるためにはＳｂ以外の元素を含有する必要がある。
本発明６では、更に、第３周期の２Ａ族、３Ｂ〜６Ｂ族、又は、第４、第５周期の１Ｂ〜６Ｂ族の中から選ばれた元素を一つ含有させる。これにより高線速の条件を制御でき、保存特性の向上、結晶相の安定性、繰り返し記録特性を向上させることができる。なお、当然ながら、本発明５と本発明６で選択される元素が同一となる場合（同一元素の組み合わせとなる場合）は、本発明６から除く。
本発明５及び本発明６における添加元素としては、非結晶相を結晶化した際に、Ｓｂで構成される結晶構造をあまり変化させないものがよく、Ｓｂの原子半径が１４５ｐｍであることから、その原子半径がＳｂの原子半径に近い１００〜１５０ｐｍ程度の範囲にあるものがよい。例えば、原子半径が１０４〜１４０ｐｍの第３周期の２Ａ族、３Ｂ〜６Ｂ族の元素、即ち、Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ，Ｓ、原子半径が１１０〜１２０ｐｍの第４周期の１Ｂ〜６Ｂ族の元素、即ち、Ｃｕ，Ｚｎ，Ｇａ，Ｇｅ，Ａｓ，Ｓｅ、第５周期の１Ｂ〜６Ｂ族の元素、即ち、Ａｇ，Ｃｄ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｔｅが挙げられる。また、結晶化や非晶質化の際に、原子が動きやすいものがよい。
【００１３】
本発明７では、Ｓｂ元素の量をＳｂ以外の元素の量よりも多くする。これにより、Ｓｂで構成される結晶構造を大きく崩さずに構造を制御できる。
更に、本発明８のように、Ｓｂ以外の元素の量を相変化記録材料全体の４０原子％以下とすることにより、良好に結晶構造の組織を維持できる。
【００１４】
次に、本発明の光記録媒体の具体的な構成例を図面に基づいて説明する。
図１に示す構成例は、基板１上に下部保護層２、記録層３、上部保護層４、反射層５が設けられている。保護層は、必ずしも記録層の両側に設ける必要はないが、基板がポリカーボネート樹脂のように耐熱性が低い材料からなる場合には、下部保護層を設けることが望ましい。また、上部保護層と反射層の間に中間層を設けることもできる。この中間層により上部保護層と反射層の間の化学的な反応等を抑えることができ、保存特性の改善につながる。更に中間層に光学的な役割を持たせることで信号特性を改善することも可能である。これは特にＤＯＷ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｏｖｅｒ  Ｗｒｉｇｈｔ：ダイレクトオーバーライト）特性の改善に有効である。
基板の材料は、通常、ガラス、セラミックス又は樹脂であり、樹脂基板が成形性、コストの点で好適である。樹脂の例としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられるが、加工性、光学特性などの点でポリカーボネート樹脂が好ましい。また、基板の形状は、ディスク状、カード状、シート状などの何れであってもよい。
【００１５】
下部保護層及び上部保護層の材料としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＺｎＯ・ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２などの金属酸化物、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮなどの窒化物、ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｓ３、ＴａＳ４などの硫化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣなどの炭化物、ダイヤモンド状カーボン、或いはそれらの混合物が挙げられる。これらの材料は単体で保護層とすることもできるが、互いの混合物としてもよい。また、必要に応じて不純物を含んでいてもよい。但し、保護層の融点は記録層の融点よりも高いことが必要であり、更に、熱伝導率が高く、熱膨張係数が小さく、密着性が良いことも要求される。また、必要に応じて保護層を多層化することもできる。
下部保護層の膜厚は２０〜３００ｎｍ、好ましくは３５〜２００ｎｍとする。２０ｎｍよりも薄くなると、保護層としての機能が失われ、また、３００ｎｍよりも厚くなると、界面剥離が生じやすくなる。
上部保護層の膜厚は、５〜１００ｎｍとする。５ｎｍより薄いと基本的に層間のバリアとしての効果が低下し、好ましくない。１００ｎｍを越えると温度上昇による膜剥離、変形、放熱性の低下によりオーバーライト特性が悪くなる。
【００１６】
記録層には、例えばＧｅ、ＧａとＴｅ、Ａｇ及びＩｎの中から選ばれた少なくとも一つの元素と、Ｓｂからなるものが用いられる。
記録層の膜厚は、５〜５０ｎｍ、好ましくは、１０〜３０ｎｍとする。５ｎｍより薄いと光吸収能が低下し記録層としての機能を果たさなくなる。５０ｎｍより厚いと記録感度が低下し、膜剥離やクラックが生じやすくなる。
反射層の材料としては、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｔｉ、Ｐｂ等の金属を中心とした材料の単体、又は合金を用いることができる。必要に応じて、異なる金属又は合金を複数積層しても良い。反射層は、熱を効率的に逃がすことが重要であり、膜厚は３０〜３００ｎｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍが良い。膜厚が厚すぎると、放熱効率が良すぎて感度が悪くなり、薄すぎると感度は良いがオーバーライト特性が悪くなる。特性としては、熱伝導率が高く、高融点で保護層材料との密着性が良いこと等が要求される。
【００１７】
上記した保護層や反射層は、各種気相成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって形成できる。記録層は、スパッタリング法が好ましいが、上述の保護層や反射層の形成方法によっても作成できる。
また、本発明の光記録媒体は、これまで説明してきたような各種の層を有するものに限定されるものではなく、例えば反射層の上に有機保護膜を設けてもよく、また、それらを接着剤によって貼り合わせてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高線速高密度化に対応でき、保存特性に優れ、繰り返し記録特性も従来と変わらない光記録媒体を提供できる。
【実施例】
【００１９】
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。
【００２０】
実施例１〜５、比較例１
ディスク状のポリカーボネート基板上に、表１に示す各材料を、膜厚２０００Åに蒸着したものを非晶質相の試料とした。
結晶相の試料は、上記非晶質の試料を回転させながらレーザーにより結晶化させたものを用いた。結晶化（初期化）条件は、Ｉｎ又はＧａを含む実施例１〜４については、初期化パワー１４００ｍＷ、初期化線速３［ｍ／ｓ］、ヘッド送り３６［μｍ／ｒ］とし、ＳｂとＴｅを含有する実施例５と比較例１については、初期化パワー７８０ｍＷ、初期化線速３［ｍ／ｓ］、ヘッド送り３６［μｍ／ｒ］とした。
なお、膜厚２０００Åの試料を作成したのは、膜厚が厚い方がＲＤＦ測定用のサンプルを得るのに都合がよいためであり、実際の光記録媒体で用いられる１００〜３００Å程度の膜厚の試料を用いても同様の結果が得られる。
【００２１】
Ｘ線散乱によるＲＤＦの測定は、放射光施設ＳＰｒｉｎｇ−８のＢＬ１９Ｂ２を用いて行った。本結果は成果専有利用課題「２００５Ａ０８９３−ＲＩ−ｐ」及び成果非専有利用課題「２００５Ａ０９０１−ＲＩ−ｎｐ」によって得られたものである。入射Ｘ線のエネルギーは２７ＫｅＶとし、モノクロメーターはＳｉ（１１１）を用いた。
試料はガラスキャピラリに入れ、イメージングプレートによって、散乱・回折パターンを測定した。加熱は吹き付け法によって行った。測定データの処理はプログラム（Ｍ．Ｓａｔｏ，Ｔ．Ｍａｔｓｕｎａｇａ，Ｔ．Ｋｏｕｚａｋｉ  ａｎｄ  Ｎ．Ｙａｍａｄａ，Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｓｏｃｉｅｔｙ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｖｏｌ．８０３，ｐ．２４５）を用いて行った。
【００２２】
一例として、実施例３のＩｎ２１Ｓｂ７９の結晶状態及び溶融状態のＲＤＦを図２に、溶融状態のＲＤＦ、及び最近接原子のピークをガウス関数でフィッティングしたものを図３に示す。ＲＤＦを得るには、測定によって得られたスペクトルから、単調に減衰する原子の散乱因子をバックグランドとして取り除き、規格化して干渉関数Ｓ（Ｋ）〔Ｋ＝４π／λ×ｓｉｎ（θ／２）：λは入射Ｘ線の波長、θは散乱角〕を求め、このＳ（Ｋ）で構成される関数Ｋ〔Ｓ（Ｋ）−１〕をフーリエ変換すればよい。フーリエ変換した範囲は１６Å−１までである。
図２から、溶融状態の最近接原子のピークは３．０７Å、結晶状態の最近接原子のピークは３．０６Åで一致していると見なすことができる（前述したように、０．１０Å程度までは許容範囲である）。最近接原子の位置が溶融状態と結晶状態で一致するような構造を実現するための、組成、組成比、膜形成方法、初期化条件の最適な組み合わせを用いることによって、結晶化する消去過程で原子間の動きが少なく高線速な材料となる。
【００２３】
図６の記録マークの概念図を基に更に説明を行う。溶融状態から急冷されるとアモルファス状態のマークが生じるが、アモルファス状態のマークの輪郭部分は、結晶部分からの結晶成長もあるため、結晶に近い構造になると考えられる。高線速で記録を行うためには結晶化を早くする必要があるが、アモルファスのマーク部分の周囲すなわち輪郭部分から結晶成長が始まるので、溶融状態を経て結晶化した輪郭部分と、マークのアモルファスが結晶化されたときの構造が近い方が、結晶化すなわち消去が高速になる。故に、溶融状態と結晶状態の構造が似ている必要がある。また、両者の結晶化された結晶構造が近い方が、読み取りの信号にノイズを生じない。更に、均一にレーザー照射による熱を伝えるため、繰り返し記録にも効果がある。また、アモルファスと溶融状態の構造も一致していることが望ましい。ここでの溶融状態の構造は、Ｘ線散乱を利用したＲＤＦを比較することによって初めて判るものである。
図３における溶融状態の最近接原子のピークをガウス関数｛Ａ／〔ｗ√（π／２）〕ｅｘｐ〔−（ｘ−ｘｃ）２〕／ｗ２｝：ｘｃはピークの中心の位置，ｗ：ピークの半分の高さとなる幅の約０．８４９倍，Ａ：ＲＤＦ＝０以上のピークの面積）で示すと、面積Ａは２４９となる。Ｉｎ２１Ｓｂ７９の組成で平均した一つの原子当りの平均電子数は５０．５８であるから、ここで定義する配位数は、２４９／５０．５８＝４．９となり、下１桁を四捨五入すると５となる。即ち、溶融状態で一つの原子の周りには平均５個の原子が存在していることになり、立方晶の結晶の６配位を容易に構成できるため、これも高線速化に寄与している。
【００２４】
図４に、実施例３のＩｎ２１Ｓｂ７９の非晶質状態及び結晶状態のＲＤＦを示す。
６．５〜７Åのピークの位置を矢印Ａ、４〜４．５Åのピークの位置を矢印Ｂで図中に示す。両者のピークの位置が、非晶質と結晶の状態で一致している方が、構造が似ているため相変化が容易に起こりやすく高線速には効果があるが、４〜４．５Åのピークの位置が一致せず、６．５〜７Åのピークの位置が一致している場合は、相変化の際の構造変化に伴うエネルギー的な障壁が若干高くなるため、非晶質状態の保存特性は良くなる。図４の場合、上記各範囲の非晶質状態のピークの位置は４．４２Å、６．８０Å、結晶状態のピークの位置は４．３５、６．８５Åであり、±０．１０Åの範囲で一致している。
図５に、実施例３のＩｎ２１Ｓｂ７９の非晶質状態のＲＤＦにおける最近接原子のピークをガウス関数でフィッティングした例を示す。このガウス関数とＲＤＦ＝０で結ばれた範囲の面積Ａは１５９となっている。Ｉｎ２１Ｓｂ７９の平均原子量は５０．５８であるから、ここで定義する配位数は１５９／５０．５８＝３．１となり、下１桁を四捨五入すると３となる。Ｓｂの電子配置は５ｐ軌道に３個の電子を持つため、非晶質の状態でもこの電子によってＳｂ原子間に結合を持ち構造を作っていることが、非晶質状態の安定化のために必要である。また、この最小単位構造は、結晶へ組み込まれる構造の単位となるので結晶相を実現させる上で必要である。
【００２５】
表１に、実施例１〜５及び比較例１において請求項に関連した以下の条件１〜５（本発明１〜４のＲＤＦ条件）を満足するか否かを○×で示した。また、高線速化及び保存特性について、◎、○、△、×の四段階に分けて評価した結果を示した。
条件１：最近接原子のピークの位置が、結晶状態と溶融状態で一致
条件２：溶融状態の最近接原子の配位数が５
条件３：非晶質状態と結晶状態において、距離６．５〜７．０Åにおけるピークの位置
が一致
条件４：非晶質状態と結晶状態において、距離４．０〜４．５Åにおけるピークの位置
が一致
条件５：非晶質状態の最近接原子の配位数が３
〔高線速の評価〕
記録線速、記録パワーを１２ｍ／ｓ（１３ｍＷ）、１６ｍ／ｓ（１８ｍＷ）の二種とし、ＥＦＭランダムパターンで一回のオーバーライトを行ない、３Ｔ信号のジッター値で記録マークの再生信号を評価した。１２ｍ／ｓ（１３ｍＷ）と１６ｍ／ｓ（１８ｍＷ）のジッターの差が０．５％以内の場合を◎、１．０％以内の場合を○、２．５％以内の場合を△、２．５％を超える場合を×とした。
〔保存特性の評価〕
オーバーライト１回記録の光記録媒体を、８０℃、８５％温湿下で３００時間保持した後の、オーバーライト１回目の記録マークの３Ｔ再生信号のジッター値で評価した。ジッター値が０．５％以内の場合を◎、１．０％以内の場合を○、２．５％以内の場合を△、２．５％を超える場合を×とした。
表１から判るように、条件１と条件５を満足する実施例１〜３が比較的良好な高線速特性を示す。また、条件２を満足すると、実施例２、３、５のように保存特性が良好になる。保存特性の観点からは、実施例３のように条件３、４を同時に満足するよりも、実施例２のように条件３を満足し条件４を満足しない方が好ましい。また、添加元素を加えた実施例２のＩｎ１５Ｓｂ８０Ｍｇ５の方が、ＩｎとＳｂの二つの元素で構成される実施例１の場合よりも、高線速特性と保存特性の両方を制御できる。また、実施例２と実施例５を比較すると、実施例２は条件３を満足し条件４を満足していないが、条件１も満足しているため、条件４を満足し条件３を満足しない実施例５よりも高線速に効果があると考えられる。また、比較例１のように条件５を満足しないと保存特性も悪くなってしまう。
【００２６】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の光記録媒体の構成例を示す図。
【図２】実施例３のＩｎ２１Ｓｂ７９の結晶状態及び溶融状態のＲＤＦを示す図。
【図３】実施例３のＩｎ２１Ｓｂ７９の溶融状態のＲＤＦ、及び最近接原子のピークをガウス関数でフィッティングしたものを示す図。
【図４】実施例３のＩｎ２１Ｓｂ７９の非晶質状態及び結晶状態のＲＤＦを示す図。
【図５】実施例３のＩｎ２１Ｓｂ７９の非晶質状態のＲＤＦにおける最近接原子のピークをガウス関数でフィティングした例を示す図。
【図６】記録マークの概念図。
【符号の説明】
【００２８】
１  基板
２  下部保護層
３  記録層
４  上部保護層
５  反射層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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