2010B1827                          BL02B2┦ኚ໬グ㘓ᮦᩱSb-Teࡢᵓ㐀┦㌿⛣࡟㛵ࡍࡿ◊✲Structural investigation of Sb-based phase-change recording materialsᯇỌ ฼அa, ඣᓥ ⌮ᜨb, ᒣ⏣ ᪼b, ᮌ⯞ ᘯ୍c, ஂಖ⏣ ెᇶdToshiyuki Matsunagaa, Rie Kojimab, Noboru Yamadab, Kouichi Kifunec, and Yoshiki Kubotadaࣃࢼࢯࢽࢵࢡ㻔ᰴ㻕࣐ࢸࣜ࢔ࣝࢧ࢖࢚ࣥࢫゎᯒࢭࣥࢱ࣮,ࣃࢼࢯࢽࢵࢡ㻔ᰴ㻕ࢹࢪࢱ࣭ࣝࢿࢵࢺ࣮࣡ࢡ㛤Ⓨࢭࣥࢱ࣮,c኱㜰ᗓ❧኱Ꮫ⥲ྜᩍ⫱◊✲ᶵᵓ,d኱㜰ᗓ❧኱Ꮫ኱Ꮫ㝔⌮Ꮫ⣔◊✲⛉≀⌮⛉ᏛᑓᨷaMaterials Science and Analysis Technology Center, Panasonic Corporation,bDegital & Network Technology Development Center, Panasonic Corporation,cFaculty of Liberal Arts and Sciences, Osaka Prefecture University,dGraduate School of Science, Osaka Prefecture UniversitybSb-Te ⣔┦ኚ໬グ㘓ᮦᩱࡢᵓ㐀࡜ ᗘ࡜ࡢ㛵ಀࢆࠊ⢊ᮎᅇᢡἲࢆ⏝࠸ㄪ࡭ࡓࠋSb-Te ⷧ⭷ࡣࠊࢫࣃࢵࢱᡂ⭷┤ᚋࡣ࢔ࣔࣝࣇ࢓ࢫ࡛࠶ࡗࡓࡀࠊ᪼ ࡟ࡼࡾࠊȖ=3/2 ࡢ 6 ᒙᵓ㐀㸦NaCl ᆺᵓ㐀㸧ࡢ⤖ᬗ┦࡟┦㌿⛣ࡋࡓᚋࠊኵࠎࡢ⤌ᡂ࡟ᛂࡌࡓᏳᐃ┦㸦࣍ࣔࣟ࢞ࢫ┦㸧࡟ᵓ㐀ࡀኚ໬ࡍࡿࠋࡓࡔࠊSb-Te
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Ag-In-Sb-Te ᅄඖ⣔໬ྜ≀࡛࠶ࡾࠊAIST ࡜࿧ࡤࢀ࡚࠸ࡿ[2]ࠋ࠸࠺ࡲ࡛ࡶ࡞ࡃࠊ௒᪥ࠊᛴࣆࢵࢳ࡛
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Rietveld 法によって検討した。用いたプログラムは、JANA2000 [4] である。低温、高温実験は、所定の温度に設定した N2 ガスをキャピラリーに吹き付けることにより行った。
結果および考察：
現在、DVD-RAM／Blu-ray に代表される書き換え型の相変化光記録材料として、GeTe-Sb㻔Bi㻕2Te3
擬二元化合物が多用されているが、これら擬二元系と並んで、Sb-Te、Bi-Te の二元系も、相変化材料として、優秀な特性を示す材料である。前者はアモルファス相（記録）と準安定結晶相（NaCl型-6 層構造／消去）との間の相転移を利用して記録が行われるが、後者はアモルファス相と A7型結晶相（As 型-6 層構造）との間の相転移を利用する。NaCl 型構造と A7 構造は互いに良く似ており、前者が c 軸方向に原子比の変調が見られるのに対し、後者は、原子位置に変調が観られるだけの違いである。Sb-Te、Bi-Te 等の二元系は、Ag、In、Ge 等の第三、第四元素を少量添加することによって、アモルファス相（記録マーク）を、実用上、安定に維持することができ、且つ、A7 型構造（消去状態）も単純化される。NaCl 型構造も、A7 型構造も、立方最密型の積層構造であり、両者共、6 層構造である。これらの構造は、γ=3/2㻔n=3、 m=0㻕の整合変調構造である。一方、これらの結晶を充分に熱処理すると、それらの安定な構造は、γ=3㻔n+3m㻕/㻔2n+5m㻕と表すことができる。即ち、例えば Ge2Sb2Te5㻔n=2、 m=1㻕は、アモルファス相から γ=3/2 で記述される準安定相に構造相転移したのち、γ=5/3 の安定相（9層構造）に相転移するわけである。我々は、
今 回 の 実 験 で 、 幾 つ か の 組 成 の Sb-Te ；㻔Sb2㻕n㻔Sb2Te3㻕m アモルファススパッタ膜について、それらの構造変化（γ 変化）を詳細に調べた。
この二元系は、アモルファスから安定相への相変化過程において、γ=3/2 で記述される 6層構造（単純な A7 型構造）を経て、或いは、‫׋‬ᾀᴾ ᵱᶀᵖᵲᶃᵑᾉᴾ ঺ᐏႺࢸẆᕓᐏỊỴἴἽἧỳἋỂẝẾẺầẆଞภỆˤ
3/2 < γ < 3㻔n+3m㻕/㻔2n+5m㻕 で記述される㻔非㻕整ẟẆᵒᵒᵎᵩ ˄ᡈỂኽ୒҄ίᶿᶜᵏᵌᵔὸẴỦẇẸỉࢸᶿỊẆଞภỆˤẟ‫ف‬
合な構造を経たのち、それぞれの整合構造安ьẲẆᗡໜႺɦỉ ᵖᵓᵎᵩ ᡀụỂᶿᵛᵏᵖᵍᵏᵏ Ệ᫬ԧẴỦίហໜὸẇẸẲ
定相に落ち着く、と考えられることが判明しềᶿỊẆᨀภᢅᆉỆấẟềẆവỄ‫҄٭‬ầᚇỤủễẦẾẺί᩷ໜὸẇᴾた。例えば、n=3、m=1 で指定される、Sb8Te3二元系化合物は、図 1 に見られるように、アモルファスから相転移した直後、γ=1.6 前後の値を取るが、その後、昇温に伴い、γ が“連続的”に大きくなり、最終的に、γ=18/11㻔=1.636363…㻕の、（熱平衡状態としての）安定なホモロガス構造に収束する（現在、Acta Crystallogr. Sect. B に投稿中）。それと共に、今回、更に、In を含んだ Sb-Te 二元系材料の研究のなかで、B3 型構造を持つIn-Sb-Te 化合物を発見した㻔①In0.67Sb0.33-Te㻕。
構造解析結果を図 2 に示す。一方、この
In-Sb-Te 三元系では、既に NaCl㻔B1㻕型構造‫׋‬ᾁᴾ ᵧᶌᵎᵌᵔᵕᵱᶀᵎᵌᵑᵑᵋᵲᶃ ỉನᡯᚐௌኽௐẇᵸᶌᵱίᵠᵑὸ‫׹‬ನᡯể ᵱᶀᵆᵟᵕᵇ‫׹‬ನを持つ化合物の存在が知られているᡯểỉʚႻσ‫܍‬ẇᵸᶌ ἇỶἚỊẆᵧᶌ ể ᵱᶀ ỆợẾềἻὅἒἲỆẆɟ૾Ẇᵱ ἇỶ
㻔②In-Te0.67Sb0.33 [5]㻕。前者結晶中の原子はἚỊẆᵲᶃ ỆợẾềẆẸủẹủҩஊẰủềẟỦẇᴾTd の対称性を持っており、一方後者は、Ohの対称性を持っている（添付図 3 参照）。即ࡕࠊࡇࡢ໬ྜ≀ࢆࠊࡶࡋࡶࠊᶵ⬟ⓗ࡟⏝࠸ࡿࡇ࡜ࡀ࡛ࡁࢀࡤ㸦౛࠼ࡤ㧗 ┦ࡀ B1 ୟࡘప┦ࡀ B3 ࡛࠶ࢀࡤࠊ ᗘ࡛┦ࡢไᚚࡀྍ⬟࡜࡞ࡿ㸧ࠊᚑ᮶ࡢ㸦୍᪦⁐࠿ࡍࡇ࡜࡟࢔ࣔࣝࣇ࢓ࢫグ㘓࣐࣮ࢡࢆᙧᡂࡍࡿ࡜ࡇࢁࡢ㸧⁐⼥ᆺ┦ኚ໬ᮦᩱ࡟⨨ࡁ᥮࠼ࡿࡇ࡜࡟ࡼࡾࠊ⤖ᬗᵓ㐀ࡢኚ໬ࡢࡳࢆ฼⏝ࡋࡓ┦ኚ໬グ㘓࣓ࢹ࢕࢔ࢆᐇ⌧ࡉࡏࡿࡇ࡜ࡀ࡛ࡁࡿࡶࡢ࡜ᮇᚅࡉࢀࡿࠋᡈ࠸ࡣࠊᑡ࡞ࡃ࡜ࡶࠊࡇࡢᮦᩱ࡟㛵ࡍࡿ◊✲ࡀࠊᑗ᮶ࡢᮦᩱ㛤Ⓨࡢᇶ♏▱㆑ࠊࣄࣥࢺࢆᚓࡿࡇ࡜ࡀ࡛ࡁࡿࡶࡢ࡜⪃࠼ࡽࢀࡿࠋ⌧ᅾࠊᐇ㝿࡟ࠊከᒙⷧ⭷⏺㠃࡟࡚ࠊ⁐⼥≧ែ‫׋‬ᾂᴾᵧᶌᵋᵱᶀᵋᵲᶃ ɶ Ệ ᙸ Ụ ủ Ủ Ẇ ᵸᶌᵱᵆᵠᵑᵇ ‫ ׹‬ನ ᡯ ể Ẇࢆ⤒ࡿࡇ࡜࡞ࡃࠊ༶ࡕࠊ⤖ᬗᵓ㐀ࡢኚ໬ࡢࡳ
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