CN1672202A - 光学地记录和再现数据的方法和光学记录媒体 - Google Patents

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Abstract

通过分解贵金属氧化物并使贵金属氧化物层变形，在包括贵金属氧化物层的光学记录媒体中形成记录标记串。贵金属颗粒不可逆地淀积在以记录标记串形成的贵金属氧化物层中，并且将再现数据的激光束辐射在由此淀积的贵金属颗粒上，由此读取记录标记串。记录标记串包括具有短于0.37λ/NA的长度的至少一个记录标记，其中λ是激光束的波长，NA是辐射激光束的光学系统。根据本发明，在以这种方式记录和再现具有小于分辨率极限的尺寸的记录标记或具有等于或大于该分辨率极限但接近该分辨率极限的尺寸的记录标记的情况下，可以获得高再现输出，并且对于在记录标记串中的所有的记录标记中的每个记录标记，可以实现高再现持久性。

Description

光学地记录和再现数据 的方法和光学记录媒体
技术领域
本发明涉及一种光学地记录和再现数据的方法及其光学记录媒体，该方法能够记录和再现具有几乎等于由光的衍射所确定的分辨率极限或小于该分辨率极限的尺寸的记录标记。
背景技术
在使用激光束的数据再现方法中，通常存在由光的衍射所确定的分辨率极限。激光束的波长λ和物镜的数值孔径NA确定了分辨率极限。由于截止空间频率是2NA/λ，因此如果其空间频率等于或短于2NA/λ(线性对/纳米)则可以读取包括记录标记和在其长度彼此相等的相邻记录标记之间的间隔的记录标记串。在这种情况下，对应于可读的空间频率的记录标记(间隔)的长度如下。
λ/4NA＝0.25λ/NA
换句话说，通过读取包括其排列间距短于0.5λ/NA的记录标记和包括具有短于0.25λ/NA的长度的记录标记的记录标记串，不可能获得再现的信号。因此，为了读取以高密度记录在光学记录媒体中的信号，由于减小激光束的波长λ或者增加物镜的数值孔径NA比较有效，因此为减小激光束的波长λ或增加物镜的数值孔径NA已经作了许多研究。
在另一方面，分别从减小分辨率极限的研究中，已经提出了各种超分辨率再现技术用于读取具有短于分辨率极限的长度的记录标记。例如，提出了如下方案：通过响应激光束的辐射提供用于产生孔径等的层，实质地增加在媒体中的物镜的数值孔径NA。
此外，例如，在Jpn.J.Appl.Phys.Vol.39(2000)pp.980至981中，描述了利用近场光的超分辨率技术。在这个出版物中公开的光盘适合于使用近场光记录和再现数据。通过从记录和再现数据的光的光入射平面以如下顺序层叠聚碳酸脂衬底、具有170纳米的厚度的ZnS-SiO2层、具有15纳米的厚度的AgOx层(读出层)、具有40纳米的厚度的ZnS-SiO2层、具有15纳米的厚度的Ge2Sb2Te5层(记录层)、具有20纳米的厚度的ZnS-SiO2层构造光盘。光盘的记录层由Ge2Sb2Te5构成。因此，结晶的记录标记形成在这个光盘的非晶记录层中。
在上述的出版物中，通过如下过程读取记录标记：记录具有短于分辨率极限的长度的记录标记，在记录记录标记之后将激光束辐射到AgOx层上，由此将AgOx分解为Ag和O2以产生Ag探头，以及在Ag探头周围产生近场光。在再现数据之后移动激光束，Ag和O2彼此反应以形成AgOx。即Ag探头的产生是可逆的。实际上，根据这种技术，使用具有635纳米的波长的激光束和具有0.60的数值孔径的光学系统可以读取包括200纳米的长度的记录标记的记录标记串(分辨率极限的间距：530纳米；分辨率极限的标记长度：265纳米)。这时，读取功率是2.5mW并且线性速度是6.0m/sec。然而，在使用这种超分辨率技术读取记录标记时，在再现信号的载波噪声比(CNR)(它是信号强度的一个量度)较小并且不实用。此外，由于在读出层中产生探头的读取功率相对较高，因此没有形成记录标记的记录层的区域的非晶部分易于结晶。因此，记录标记因重复读取操作而劣化，换句话说，记录标记的再现持久性不够高。
发明内容
因此本发明的一个目的是记录和再现包括具有几乎等于由光的衍射所确定的分辨率极限或小于该分辨率极限的尺寸的记录标记的记录标记串，由此从所有的记录标记中获得高再现输出并且实现记录标记的高再现持久性。
本发明的上述目的可以通过在下面的(1)至(8)中界定的本发明实现。
(1)一种在光学记录媒体中记录数据和从其中再现数据的方法，该方法通过将用于记录数据的激光束辐射到其中并形成记录标记串将数据记录在光学记录媒体中，以及通过使用具有数值孔径NA的光学系统将具有波长λ的用于再现数据的激光束辐射到其中并读取记录标记串从光学记录媒体中再现数据，
该光学记录媒体包括包含贵金属氧化物的贵金属氧化物层，
该记录标记串通过分解贵金属氧化物并使贵金属氧化物层变形而形成，并且包括具有短于0.37λ/NA的长度的至少一个记录标记，以及
记录和再现数据的方法包括如下的步骤：将贵金属颗粒不可逆地淀积在贵金属氧化物层中并将再现数据的激光束辐射到由此淀积的贵金属颗粒中，由此读取记录标记串。
(2)根据(1)的记录和再现数据的方法，其中贵金属氧化物层包含氧化银、氧化铂和氧化钯中的至少一种。
(3)根据(1)或(2)的记录和再现数据的方法，其中光学记录媒体进一步包括第一电介质层和第二电介质层以将贵金属氧化物层夹在其间。
(4)根据(3)的记录和再现数据的方法，其中光学记录媒体进一步包括包含金属和/或准金属作为主要成分的光吸收层，以及淀积该光吸收层和贵金属氧化物层以将第二电介质层夹在其间。
(5)根据(4)的记录和再现数据的方法，其中光吸收层至少包含Sb和/或Te。
(6)根据(4)或(5)的记录和再现数据的方法，其中光学记录媒体进一步包括第三电介质层，以及淀积该第三电介质和第二电介质层以将光吸收层夹在其间。
(7)根据(6)的记录和再现数据的方法，其中光学记录媒体进一步包括包含金属和/或准金属作为主要成分的反射层，以及淀积该反射层和光吸收层以将第三电介质层夹在其间。
(8)一种包括贵金属氧化物层的光学记录媒体，该贵金属氧化物层包含贵金属氧化物，而且贵金属氧化物由氧化铂和/或氧化钯构成。
附图说明
附图1A所示为根据本发明的光学记录媒体的优选实施例的横截面视图。附图1B和1C是附带的照片而不是图形，每个照片显示了薄膜结构，并且是说明在附图1A中所示的光学记录媒体的横截面的发射电子显微镜照片，其中附图1B所示为在其中记录数据并使用具有1mW的功率的激光束再现数据之后的薄膜结构的照片，以及附图1C所示为在其中记录数据并使用具有4mW的功率的激光束再现数据、然后使用具有1mW的功率的激光束再现数据之后的薄膜结构的照片。附图2所示为根据本发明的光学记录媒体的另一优选实施例的横截面视图。
附图3所示为根据本发明的光学记录媒体的进一步的优选实施例的横截面视图。附图4所示为根据本发明的光学记录媒体的再一优选实施例的横截面视图。附图5所示为根据本发明的光学记录媒体的再一优选实施例的横截面视图。附图6所示为在记录标记的长度和CNR之间的关系的曲线图。附图7所示为在记录标记的长度和CNR之间的关系的曲线图。附图8所示为在记录标记的长度和CNR之间的关系的曲线图。附图9所示为在读取次数和CNR之间的关系的曲线图。附图10所示为在读取次数和CNR之间的关系的曲线图。附图11所示为在读取次数和CNR之间的关系的曲线图。附图12所示为在记录标记的长度和CNR之间的关系的曲线图。附图13所示为在反射层的厚度和CNR之间的关系的曲线图。附图14A所示为根据本发明的光学记录媒体的优选实施例的横截面视图。附图14B和14C是附带的照片而不是图形，每个照片显示了薄膜结构，并且是说明在附图14A中所示的光学记录媒体的横截面的发射电子显微镜照片，其中附图14B所示为在其中记录数据并使用具有1mW的功率的激光束再现数据之后的薄膜结构的照片，以及附图14C所示为在其中记录数据并使用具有4mW的功率的激光束再现数据然后使用具有1mW的功率的激光束再现数据之后的薄膜结构的照片。附图15所示为在记录标记的长度和CNR之间的关系的曲线图。附图16所示为在记录标记的长度和CNR之间的关系的曲线图。
具体实施方式
本发明的发明人发现，在如下的情况下通过利用超分辨率再现的原理可以获得具有高CNR的再现信号并改善记录标记的再现持久性：在包括贵金属氧化物层的光学记录媒体中，在使用贵金属氧化物层作为记录层的情况下，记录具有小于分辨率极限的尺寸的记录标记或具有大于分辨率极限但接近在贵金属氧化物层中的分辨率的尺寸的记录标记，由此在其中记录数据并使用具有等于或高于阈值的读出功率的激光束再现数据。
附图1A所示为光学记录媒体的优选实施例的横截面视图，根据本发明记录和再现数据的方法可用于该光学记录媒体。通过以如下的顺序在衬底(未示)上形成第一电介质层31、贵金属氧化物层4、第二电介质层32、光吸收层5和第三电介质层33构造光学记录媒体。贵金属氧化物层4由AgOx构成，这里x等于1，光吸收层5由Ag-In-Sb-Te合金构成，第一电介质层31、第二电介质层32和第三电介质层33中的每个由ZnSiO2构成。记录数据或再现数据的激光束通过衬底辐射到贵金属氧化物层4和光吸收层5上。
通过使用具有0.60的数值孔径NA的光学系统将635纳米的波长的激光束辐射到其中，其间距是400纳米(标记长度是200纳米)的记录标记串记录在光学记录媒体的特定的轨道上。在记录功率级(10mW)和偏压功率级(1mW)之间调制记录数据的激光束的功率。即，激光束的记录功率设置在10mW。然后，使用其读出功率Pr被设定到1mW或4mW的激光束再现数据并测量再现信号的CNR。结果，在读出功率Pr被设定到1mW的情况下，不能测量CNR，但是在读出功率Pr被设定到4mW的情况下，CNR是41dB，很高。在这种情况下，由于分辨率极限间距是530纳米，并且分辨率极限标记长度是265纳米，因此可以理解，根据本发明，通过利用这种超分辨率再现的原理可以实现比常规的超分辨率再现方法高得多的CNR的再现信号。
在附图14A中所示的光学记录媒体具有与在附图1A中所示的光学记录媒体的结构相同的结构，但除了贵金属氧化物层4由PtOy构成之外，这里y等于2。除了记录功率级被设置到10.5mW之外，在与如附图1A中所示的光学记录媒体中用于记录数据的条件相同的条件下，在由此构成的记录媒体中记录数据，以及测量再现信号的CNR。结果，虽然在将读出功率Pr设定到1mW的情况下没有测量到CNR，但是在读出功率Pr被设定到4mW的情况下可以实现具有等于或高于40dB的CNR的再现信号。
附图1B所示为在使用其读出功率被设定到1mW的激光束从其中再现数据之后在附图1A中所示的光学记录媒体的横截面的发射电子显微镜(TEM)照片。此外，附图1C所示为在使用其读出功率级(值)被设定到4mW的激光束从其中再现数据、然后使用其读出功率级(值)被设定到1mW的激光束从其中再现数据之后该光学记录媒体的横截面的TEM照片。此外，附图14B所示为在使用其读出功率级(值)被设定到1mW的激光束从其中再现数据之后在附图14A中所示的光学记录媒体的横截面的发射电子显微镜(TEM)照片。附图14C所示为在使用其读出功率级(值)被设定到4mW的激光束从其中再现数据、然后使用其读出功率级(值)被设定到1mW的激光束从其中再现数据之后该光学记录媒体的横截面的TEM照片。在这些附图中所示的每个横截面与记录轨道(即记录标记串)基本平行。
从附图1B中可以清楚看出，在将数据记录在光学记录媒体之前在存在AgOx层的区域上通过以记录数据的激光束辐射形成孔隙，孔隙的横截面的形状周期性地变化，并且孔隙的形状的变化周期对应于记录标记的排列间距。因此，可以合理地得出凸区(以相对较高的孔隙形成的区域)对应于以其功率被设定到记录功率级(值)的激光束辐射的区域(记录标记)，以及凹区(以相对较低的孔隙形成的区域)对应于以其功率被设定到偏置功率级(值)的激光束辐射的区域(间隔)。此外，少数的Ag颗粒40淀积在每个孔隙中。此外，虽然光吸收层5的相位在记录数据之前是非晶相，但是在记录数据之后在其上记录了数据的轨道的整个区域上光吸收层5结晶化。
从附图1C中可以清楚看出，在使用其读出功率被设定到4mW的激光束再现数据之后没有观测到在记录数据时形成的每个孔隙的轮廓的变化，但在每个孔隙中的Ag颗粒40的数量显著地变化。换句话说，可以看到通过以再现数据的激光束淀积Ag颗粒。在此，虽然Ag颗粒40没有均匀地分布，但是没有观测到由于Ag颗粒的分布的不均匀性引起的再现信号的遗漏。
在另一方面，从附图14B和14C中可以看到，即使在贵金属氧化物层4由PtOy构成的情况下，在贵金属氧化物层4中形成了对应于记录标记的空腔。此外，可以看出，在这些情况下，在对应于间隔的区域上实质没有形成任何孔隙并且对应于记录标记的每个孔隙的轮廓变得更加清晰。此外，从附图14B和14C中可以看出，在贵金属氧化物层4由PtOy构成的情况下，即使在使用其读出功率被设定到高功率(即4mW)的激光束再现数据时仍然不容易改变每个Pt颗粒的形状和颗粒尺寸和Pt颗粒的淀积密度。
基于上述的结果，下文考虑数据的记录机理。在数据要记录在光学记录媒体中时，即其功率被设定到记录功率级(值)的激光束辐射到其上时，在由AgOx构成的贵金属氧化物层4中AgOx被分解为Ag和ox/2*O2，并且光吸收层5结晶。在要记录数据时产生的氧气在贵金属氧化物层4中膨胀，由此使贵金属氧化物层4变形并朝上推第二电介质层32和光吸收层5。此外，在由PtOy构成的贵金属氧化物层4中，发生了类似的分解。结果，第二电介质层32弯曲以便在以其功率被设定到记录功率级(值)的激光束辐射的区域上在附图14B和14C中朝上辐射，并且在以其功率被设定到记录功率的激光束辐射的区域上的光吸收层5变得比其周围的光吸收层5更薄，由此该区域作为记录标记。可以认为，氧气被封装在每个孔隙中。为了根据这种机理将数据记录在光学记录媒体中，需要执行如下的两个过程：即要求将贵金属氧化物分解为贵金属和O2，和通过贵金属氧化物的分解产生的氧气使贵金属氧化物层4变形，由此使第二电介质层32和光吸收层5变形。由于在记录数据时由典型的相变材料构成的光吸收层5完全结晶，因此这种记录机理不同于在相变型光学记录媒体中的记录机理，在这种相变型光学记录媒体中基于在晶相和非晶相之间的反射率的差检测记录标记。
然后，下文考虑数据的再现机理。从附图1C中可以清楚看出，通过使用超分辨率极限再现的原理淀积大量的Ag颗粒40。如附图1B所示，在将数据记录在光学记录媒体中时通过将AgOx分解为Ag和x/2*O2产生的一部分Ag凝结以形成Ag颗粒40。虽然不能从附图1B中证实，但是可以认为没有凝结以形成Ag颗粒40的Ag以超细颗粒的形式附着到每个孔隙的壁表面。在这种状态下，在具有等于或高于预定级(值)的功率的再现数据的激光束辐射在光学记录媒体上时，Ag的超细颗粒凝结并且每个具有使用TEM可观测的尺寸的Ag颗粒淀积。可以认为，由此淀积的Ag颗粒成为散射近场光的探头，并类似地用作在上述的Jpn.J.Appl.Phys.Vol.39(2000)pp.980至981中描述的Ag探头以将近场光转换为传播光，由此实现根据超分辨率极限再现的原理再现数据。
在附图1B和1C中，由于记录标记长度和间隔长度是200且较短，因此由在记录标记上的氧气的产生引起的贵金属氧化物层4的变形影响了间隔，由此在对应于间隔的区域上形成了孔隙。然而，在具有更长的记录标记长度和间隔长度的记录标记串被记录在光学记录媒体中时，发现没有孔隙在贵金属氧化物层4中以该间隔形成，并且在记录标记上的孔隙的高度恒定。
在本发明中，通过激光束辐射以前淀积在贵金属氧化物层4中的每个孔隙中的贵金属颗粒在再现数据之后不消失。因此，在重复再现数据时不需要进一步淀积贵金属氧化物颗粒。然而，由于发现在使用如附图1C所示的具有4mW的读出功率的激光束已经再现数据之后在激光束的读出功率降低到1mW时，不能测量到CNR，在重复数据再现时需要辐射具有根据超分辨率极限再现的原理能够再现数据的功率的激光束。
在此，通过再现数据的激光束辐射淀积贵金属颗粒不是绝对必要的，并且在再现数据之前激光束可以将激光束辐射在光学记录媒体上以淀积贵金属颗粒。
此外，在附图1B和1C中所示的实例中，虽然在记录数据时少数的贵金属颗粒淀积，但是在记录数据时可以淀积更大量的贵金属颗粒。例如，如附图14B和14C所示，在记录数据时可以淀积大量的贵金属颗粒以使在随后用于数据再现等将激光束辐射在光学记录媒体上时几乎不改变贵金属颗粒的淀积密度。此外，在随后用于数据再现等的激光束辐射到光学记录媒体上时，在记录数据时淀积的贵金属颗粒的颗粒尺寸和晶体结构可以被改变。
在利用超分辨率极限的原理记录数据或再现数据时，优选将激光束的入射方向设定成使通过贵金属氧化物层4透射的激光束辐射到光吸收层5上。在通过由金属和/或准金属构成的光吸收层5将激光束辐射到贵金属氧化物层4上的情况下，由于激光束从光吸收层5反射或被吸收在其中，因此需要增加激光束的功率，并且存在损坏光吸收层5的危险。此外，在光吸收层5由相变材料构成的情况下，如果激光束直接辐射在光吸收层5上而不通过贵金属氧化物层4传输它，则非晶相或结晶相的记录标记有时形成在光吸收层5中，而在贵金属氧化物层4中没有形成任何记录标记。在这种情况下，根据本发明的记录和再现机理不能工作。
在此，本发明可用于没有包括光吸收层5的光学记录媒体。在这种情况下，在记录数据或再现数据时激光束从光学记录媒体的任一侧辐射。
日本专利No.3157019和日本专利No.3071243每个都公开了包括由氧化银构成的记录层的光学记录媒体，该光学记录媒体被构造成通过记录数据的激光束的辐射使氧化银分解为Ag和O2，由此在记录层中形成空腔。这些光学记录媒体中的每个都类似于本发明所应用的光学记录媒体，其中在记录数据时在氧化银层中形成空腔。然而，它们根本没有提及形成具有接近分辨率极限的尺寸的小的记录标记。此外，在这些专利的每个专利中公开的工作实例中具有780纳米的波长并且其功率被设定到0.5mW的激光束用于数据再现，但因为使用其功率设定到这样低功率级(值)的激光束不可能淀积Ag颗粒，因此不可能使用超分辨率极限再现的原理再现数据。
在将信息记录在光学记录媒体中时，基于通过数据调制码比如EFM等调制的信号调制其功率的激光束辐射到光学记录媒体上和在其记录轨道上包括不同的长度的记录标记的记录标记串上。本发明具有如下良好的技术优点，在再现具有小于0.25λ/NA的尺寸的记录标记的情况下，可以实现具有更高的CNR的再现信号。此外，根据本发明，在再现具有比分辨率极限更大但接近分辨率极限的尺寸的记录标记的情况下，可以提高再现信号的C/N比。根据本发明，在再现具有短于0.37λ/NA(特别是0.28λ/NA)的长度的记录标记的情况下，可以显著地提高再现信号的C/N比。因此，在形成包括具有这种长度的记录标记的记录标记串的情况下本发明特别有效。
在此，在记录标记的长度太短的情况下，由于即使在应用本发明时仍然难以实现具有较高的C/N比的再现信号，因此优选将本发明应用到再现包括具有等于或短于0.05λ/NA(特别是0.09λ/NA)的长度的记录标记的记录标记串的情况。
在本发明中，在再现数据之前或者至少在第一次再现数据时，需要将贵金属氧化物分解，由此在贵金属氧化物层中形成空腔并且不可逆地淀积贵金属颗粒。如果记录功率和/或读出功率太低，则这种记录和再现机理不能以理想的方式起作用，不能实现具有较高的CNR的再现信号。在另一方面，如果记录功率和/或读出功率太高，则光学记录媒体的持久性受到不利的影响和损坏。因此，记录功率和读出功率存在最佳值。
然而，在使用具有较大的数值孔径的光学系统将具有较短的波长的激光束辐射到光学记录媒体上时，由于在激光束点内的能量的密度增加，因此即使激光束的功率相同，在根据激光束的波长和光学系统的数值孔径记录数据或再现数据时激光束对贵金属氧化物层产生不同的影响。此外，在构成光学记录媒体的相应的层比如贵金属氧化物层、光吸收层等的成分或厚度不同时，即使激光束的功率相同，在记录数据或再现数据时由此对贵金属氧化物层也产生不同的影响。
因此，在本发明中，实验地确定激光束的记录功率和读出功率以便获得具有较高的CNR的再现信号。在本发明中，优选实现具有等于或高于25dB的CNR的再现信号，更为优选的是获得具有等于或高于40dB的CNR的再现信号。
下文详细地解释根据本发明的记录和再现数据的方法可应用到其中的光学记录媒体。
具有如附图2所示的结构的光学记录媒体
附图2示出了本发明的光学记录媒体的优选实施例。光学记录媒体包括在衬底上以这个顺序的第一电介质层31、贵金属氧化物层4、第二电介质层32、光吸收层5和第三电介质层33。
贵金属氧化物层4
在记录数据之前，贵金属氧化物层4包含贵金属氧化物，优选的是贵金属氧化物层4基本由贵金属氧化物构成。
贵金属氧化物层4可以包含两种或更多种贵金属氧化物。在这种情况下，贵金属氧化物层可以具有单层结构或多层结构，在多层结构中多个层的每个包含至少一种贵金属氧化物。然而，在贵金属氧化物层包含两种或更多种贵金属氧化物的情况下，在记录数据时两种或更多种贵金属氧化物有时不全部同时分解，并且在再现数据时两种或更多种贵金属氧化物有时不全部凝结，由此记录和再现特性不利地受到影响。因此，优选的是贵金属氧化物层包含一种贵金属氧化物。
在本发明可使用的贵金属的种类没有特别的限制，因为上述的记录和再现机理可与贵金属的种类无关地运行。然而，从容易形成其氧化物、其氧化物的稳定性和使用可见光产生近场光的效率的观点看，优选使用从由铂、银和钯组成的组中选择的至少一种贵金属，更为优选的是，使用银和/或铂。此外，特别优选的是使用铂以获得具有更高的CNR的再现信号并增加记录标记的再现持久性。
在使用由PtOy代表的氧化铂的情况下，优选值y满足如下的关系以再现较小的记录标记以获得具有较高的CNR的再现信号。
0.5≤y，更为优选的是，
1≤y
然而，如果值y太大，由于通过再现具有比分辨率极限更长的长度的记录标记获得的信号的CNR变低，因此值y优选满足如下的关系以再现包括具有各种长度的记录标记的记录标记串并获得具有较高的CNR的再现信号。
4≤y，更为优选的是，
y＜3
此外，PtOy的组分影响记录标记的再现持久性。因此，优选值y满足如下的关系以提高具有短于分辨率极限的长度的记录标记的再现持久性，换句话说，防止在反复再现数据时降低CNR。
1≤y，
优选值y满足如下的关系以提高具有长于分辨率极限的长度的记录标记的再现持久性。
2＜y
在使用由AgOx氧化物代表的银的情况下，优选值x满足如下的关系以再现较小的记录标记以获得具有较高的CNR的再现信号。
0.5≤x≤1.5，更为优选的是，
0.5≤x≤1
由于如果值x太小则难以实现具有较高的CNR的再现信号，并且在另一方面如果值x太大则AgOx变得不稳定，因此记录标记的存储持久性和再现持久性易于降低。
在使用由PdOz代表的氧化钯的情况下，优选值z满足如下的关系以再现较小的记录标记以获得具有较高的CNR的再现信号。
1.0≤z≤1.5
如果值z太小，则难以获得具有较高的CNR的再现信号。在另一方面，如果值z超过1.5，则考虑到薄膜形成工艺难以形成氧化钯层。
例如使用荧光X-射线分析可以测量贵金属氧化物层4的成分。
贵金属氧化物层4的厚度优选1至30纳米，更为优选的是2至20纳米。在贵金属氧化物层4太薄的情况下，难以形成贵金属氧化物层4作为连续膜并且难以获得稳定的记录和再现特性。在另一方面，在贵金属氧化物层4太厚的情况下，不可能获得具有较高的CNR的再现信号。
具有通过从在附图2中所示的光学记录媒体中删除光吸收层5获得的结构(在附图5中所示)的光学记录媒体落入本发明的范围。在具有这种结构的光学记录媒体中，在激光束辐射到其中时贵金属氧化物层4的温度不容易增加，结果，难以获得具有足够高的CNR的再现信号。因此，优选将贵金属氧化物层4形成得更厚并增加在没有包括光吸收层5的光学记录媒体中的光吸收系数。具有这种结构的光学记录媒体的贵金属氧化物层4的厚度优选为20至100纳米。在这种情况下，如果贵金属氧化物层4太厚，则贵金属氧化物层4变得不稳定并且记录标记的再现持久性易于降低。
形成贵金属氧化物层4的过程没有特别的限制，并且贵金属氧化物层4可以使用物理气相淀积(PVD)处理比如溅射处理、气相淀积处理等或化学气相淀积(CVD)处理形成。在这些方法中，优选通过使用贵金属靶和氧气作为反应气体通过反应溅射处理形成贵金属氧化物层4。
光吸收层5
光吸收层5用于在再现数据时吸收激光束并被加热，由此加热在其附近的贵金属氧化物层4，并促进贵金属的淀积。由于贵金属氧化物层4相对于用于记录数据或再现数据的激光束具有较高的透明度并且不容易被加热，因此难以获得具有足够高的CNR的再现信号，除非提供了光吸收层。
光吸收层5被构造成容易通过激光束辐射加热。这可以通过增加光吸收层5的吸收系数或降低光吸收层5的热系数实现。此外，在本发明中，由于根据上述的机理需要形成空腔，由此形成记录标记，因此优选光吸收层5容易变形以容易形成空腔。
作为形成光吸收层5的可用的材料，优选使用包含金属或至少一种元素或包含从由金属和准金属组成的组中选择的两种或更多种元素的合金(包括金属间化合物)的材料，特别优选的是，使用至少包含Sb和/或Te的合金，因为在形成这种合金的光吸收层5的情况下容易实现光吸收层5的上述的特性。
至少包含Sb和/或Te的合金优选具有由下式表示的组分：
公式I：(SbaTe1-a)1-bMb
在公式I中，元素M代表除了Sb和Te之外的元素，a和b每个都代表原子比。可取的是，a和b是：
0≤a≤1，
0≤b≤0.25
在表示元素M的含量的b太大的情况下，光吸收层5所要求的上述的特性容易变得不够。对元素M没有特别的限制，但是优选元素M是从In，Ag，Au，Bi，Se，Al，P，Ge，H，Si，C，V，W，Ta，Zn，Ti，Sn，Pb，Pd和稀土元素(Sc，Y和镧系元素)组成的组中选择的至少一种元素。
称为相变记录材料的合金包括在具有通过公式I表示的组分的合金中。相变记录材料是用作被构造成利用在晶相和非晶相的相变记录材料之间的反射率之差读处于非晶相或晶相的记录标记的光学记录媒体的记录材料的合金。然而，光吸收层5不用作利用处于晶相的相变记录材料和处于非晶相的相变记录材料之间的反射率之差的相变型记录层。
在光吸收层5由相变记录材料构成并且处于非晶相的情况下，仅仅短记录标记记录在贵金属氧化物层4中时，由于在记录数据时热扩散进光吸收层5的表面引起光吸收层5在记录标记的方向上连续结晶，换句话说，光吸收层5在间隔之间结晶，因此在再现数据时不存在问题。然而，在更长的间隔形成在贵金属氧化物层4中时，在间隔的中心附近光吸收层5有时仍然处于非晶态。由于在再现数据时仍然处于非晶态的光吸收层5的区域有时结晶，因此由于该区域的结晶化引起再现信号有时失真。
为了防止再现信号因仍然处于非晶态的光吸收层5而失真，因此优选在将数据记录在贵金属氧化物层4中之前使光吸收层5的整个区域结晶化。通过与在相变型光学记录媒体中的记录层的整个表面的结晶操作类似地将激光束辐射到其中可以使光吸收层5的整个区域结晶化。然而，在光吸收层5的整个区域要结晶时，需要设置处理条件以使在贵金属氧化物层4中贵金属氧化物不被分解。
由于在光吸收层5太薄的情况下难以确保足够的光吸收系数，而在它太厚的情况下光吸收层5不容易变形，因此优选形成光吸收层5使其具有2至200纳米的厚度，更为优选的是形成它使其具有10至100纳米的厚度。
对形成光吸收层5的处理没有特别的限制，但通过上述的PVD处理或CVD处理可以形成光吸收层5。
电介质层31、32、33
提供第一电介质层31用于在其表面中记录数据或再现数据时传递自贵金属氧化物层4传递的热量，由此保护衬底2并控制光学记录媒体的反射率。提供第二电介质层32用于提高再现信号的CNR并保护贵金属氧化物层4。提供第三电介质层33用于保护光吸收层5。由于要求第二电介质层32在记录数据时响应在贵金属氧化物层4中的空腔的形成而变形，因此优选形成第二电介质层32使其容易变形。
可以适当地确定第一电介质层31、第二电介质层32和第三电介质层33每个的厚度以实施其功能。第一电介质层31优选被形成为具有10纳米至300纳米的厚度，第二电介质层32优选被形成为具有等于或大于5纳米并小于100纳米的厚度，更为优选的是形成为具有10纳米至60纳米的厚度，以及第三电介质层33优选被形成为具有10纳米至200纳米的厚度。在第二电介质层32太厚或太薄的情况下，根据超分辨率极限再现的原理获得的再现信号的CNR会变低。
作为可用于形成第一电介质层31、第二电介质层32和第三电介质层33每个的电介质材料，优选使用包含从Si、Ge、Zn、Al、稀土元素等中选择的至少一种金属或准金属的化合物。作为化合物，优选氧化物、氮化物或硫化物，也可以使用包含这些化合物中的两种或更多种的混合物。然而，为了形成第二电介质层32以使其容易变形，氮化物比如氮化硅对于形成第二电介质层32不是优选的。
由树脂形成的保护层形成在第三电介质层33的表面上以保护光学记录媒体。此外，在光吸收层5由相变材料构成的情况下，优选提供第三电介质层33。然而，不绝对需要提供第三电介质层33，并且由树脂形成的保护层可以形成为与光吸收层5接触。
对形成第一电介质层31、第二电介质层32和第三电介质层33每个的处理没有特别的限制，它们可以通过上述的PVD处理或CVD处理形成。
衬底2
提供衬底2以确保光学记录媒体的刚性。衬底2的厚度通常为0.2至1.2毫米，优选0.4至1.2毫米。衬底2通常形成有凹槽(导槽)以用于跟踪。
在本发明中，从第一电介质层31至第三电介质层33的层以与附图2所示的顺序相反的顺序层叠在衬底上。
在从衬底2的一侧辐射激光束的情况下，衬底2由光透射材料形成。形成衬底2的材料可以根据衬底2所要求的刚性、透明度等从各种材料比如树脂、玻璃、金属、陶瓷等中选择。
具有在附图3中所示的结构的光学记录媒体
在附图3中所示的光学记录媒体具有这样的结构：反射层6形成在附图2所示的光学记录媒体的第三电介质层33上。在提供反射层6的情况下，用于记录或再现数据的激光束从在附图3中的底侧撞击在光学记录媒体上。
在没有反射层6的光学记录媒体中通过提供反射层6可以增加具有比分辨率极限更长的长度的记录标记的再现输出，通过在光吸收层5和第三电介质层33之间的界面的所有的光都通过光学记录媒体朝它的外部透射。因此，在不利用近场光通过检测经由光学记录媒体透射的光读记录标记的情况下，即在不利用超分辨率极限再现的原理而是普通地再现的记录标记的情况下，不能增加再现信号的CNR。相反，在提供反射层6的情况下，由于利用了在从第三电介质层33和反射层6之间的界面反射的光和在从其它的界面反射的光之间的干涉效应，因此可以认为，通过检测经光学记录媒体透射的光，可以增加通过再现具有可再现的尺寸的记录标记获得的信号的CNR。
然而，如果反射层6被形成得更厚，由于从反射层6反射由此通过光学记录媒体并返回到光学拾取头的光的强度变得更高，并且从在贵金属氧化物层4中的通过光学记录媒体并反射到光学拾取头的近场光转换的光的强度变得相对更低，因此通过根据超分辨率极限再现的原理再现要再现的小记录标记获得的再现信号的CNR变得更低。因此，优选的是设定反射层6的厚度以从较大的记录标记和较小的记录标记的每个中获得具有足够高的CNR的再现信号。具体地，反射层6的厚度根据形成反射层6的材料实验地确定，但优选设定反射层6的厚度为1至100纳米，特别优选的是设定为2至15纳米。
反射层6可由Al，Au，Ag，Pt，Cu，Ni，Cr，Ti，Si等的金属或准金属的单质或包含上述的金属或准金属的两种或更多种的合金形成。
形成反射层6的处理没有特别的限制，反射层6可以通过上述的PVD处理或CVD处理形成。
具有在附图4中所示的结构光学记录媒体
在附图4中所示的光学记录媒体具有这样的结构：在附图2中所示的光学记录媒体的第一电介质层31和贵金属氧化物层4之间形成沉淀活化层7。
贵金属氧化物颗粒的淀积温度根据形成与贵金属氧化物层4接触的层的材料变化。在另一方面，从再现持久性的观点看，优选根据超分辨率极限再现的原理将再现数据的激光束的功率设置得更低。因此，优选提供用于降低贵金属氧化物颗粒的淀积温度以便与贵金属氧化物层4接触的层。这个层优选被形成为具有使光学记录媒体及其热平衡的总设计不被破坏的厚度。沉淀活化层7是用于以这种方式提高再现灵敏度的层，通过提供沉淀活化层7，使用具有比在不提供沉淀活化层7的情况下使用的读出功率更低的读出功率的激光束，可以获得具有较高的CNR的再现信号。
优选由氮化硅形成沉淀活化层7，并使其例如具有2至20纳米的厚度。
对形成沉淀活化层7的处理没有特别的限制，可以使用上述的PVD处理或CVD处理形成沉淀活化层7。
在附图3中所示的反射层6和沉淀活化层7可以一起提供。
具有在附图5中所示的结构的光学记录媒体
在附图5中所示的光学记录媒体具有这样的结构：从在附图2中所示的光学记录媒体中删除光吸收层5和第三电介质层33。
在这种光学记录媒体中，根据超分辨率极限再现的原理再现数据，并且可以提高再现持久性但难以实现具有较高的CNR的再现信号。
工作实例
在下文描述的工作实例中，使用由Pulstec Industrial Co.Ltd.制造的光学记录媒体评估设备“DDU1000”评价光学记录盘样例，在这种设备中提供彼此相对的低分辨率拾取头和高分辨率拾取头，其中低分辨率拾取头(分辨率极限间距是530纳米，分辨率极限长度是265纳米)被构造成使具有635纳米的波长λ的激光束从具有0.60的数值孔径的光学系统中发出，而将高分辨率拾取头(分辨率极限间距是312纳米，分辨率极限长度是156纳米)被构造成使具有405纳米的波长λ的激光束从具有0.65的数值孔径的光学系统中发出。在记录数据或再现数据时使用的线性记录速度是6m/sec。
在这种光学记录盘评估设备中，从低分辨率拾取头发射的激光束从衬底的侧面进入贵金属氧化物层4，而从高分辨率拾取头发出的激光束从与衬底相反的侧面进入贵金属氧化物层4。因此，根据这种光学记录盘评估设备，在贵金属氧化物层4中记录的记录标记串可以通过具有不同的分辨率的两个拾取头再现。例如，在使用具有635纳米的波长λ的激光束和具有0.60的数值孔径的光学系统的低分辨率拾取头再现包括其间距是400纳米并且每个具有200纳米的长度的记录标记的记录标记串的情况下，根据超分辨率极限再现的原理再现数据，而在另一方面，在使用具有405纳米的波长λ的激光束和具有0.65的数值孔径的光学系统的高分辨率拾取头再现该记录标记串的情况下，以普通的方式再现数据。
因此，在即使两个拾取头仍然不能测量CNR的情况下，认为没有形成可读的再现标记串。此外，在通过反复再现数据使CNR降低的情况下，意味着通过反复再现数据使记录标记消失。此外，虽然以普通的方式使用高分辨率拾取头可以再现数据，但是在再现具有这样的尺寸的记录标记的情况下：在使用低分辨率拾取头时仅根据超分辨率极限再现的原理不能再现的尺寸，在仅在使用低分辨率拾取头根据超分辨率极限再现的原理再现记录标记的情况下不能测量CNR时，根据超分辨率极限再现机理的原理不能再现已有的记录标记。
在下文描述的工作实例中，使用低分辨率拾取头记录数据，除非另外说明。
工作实例1-1(具有附图2中所示的结构和包含AgOx的贵金属氧化物层的光学记录媒体)
如附图2所示，制造具有衬底2、第一电介质层31、贵金属氧化物层4、第二电介质层32、光吸收层5和第三电介质层的多层结构的光学记录盘样例。更具体地说，形成聚碳酸脂衬底(0.6毫米)、ZnS-SiO2层(130纳米)、ZnS-SiO2层(40纳米)、Ag-In-Sb-Te层(60纳米)和ZnS-SiO2层(100纳米)，其中厚度在括号中示出。每个ZnS-SiO2层通过在Ar气的环境中使用具有以(ZnS)85(SiO2)15的摩尔比表示的组分的靶通过溅射处理形成。AgOx层通过在10sccm的流率的Ar和在10sccm的流率的O2的混合气体的环境中使用Ag靶通过溅射处理形成。由此形成的AgOx的值x等于1。Ag-In-Sb-Te层通过在Ar气中使用Ag6.0In4.5Sb60.8Te28.7(摩尔％)的靶通过溅射处理形成。
由此制造的样例以6m/sec的线速度旋转并以使用低分辨率拾取头将1.2mW的功率的激光束连续辐射到样例的记录轨道上3秒钟，由此使光吸收层5结晶。在此，在下文描述的工作实例中，在评价记录和再现特性之前使光吸收层5结晶，除非另外说明。
使用其记录功率被设定到10mW的激光束将其间距是200纳米至1.6微米(标记长度是100至800纳米)的记录标记串记录在样例中。然后，使用低分辨率拾取头和其读出功率被设定到1mW或4mW的激光束再现该记录标记串，并测量每个再现信号的CNR。测量结果在附图6中示出。
从附图6中可以看出，在再现包括具有短于400纳米(0.37λ/NA)的记录标记的记录标记串时激光束的记录功率被设定到4mW的情况下，显著地增加了再现信号的CNR。具体地，在再现包括200纳米的长度的记录标记的记录标记串时，测量到41dB的较高的CNR。
在此，在光吸收层具有Ge2Sb2Te5或(Sb0.7Te0.3)0.95Ge0.05的组分(摩尔比)的情况下，获得了基本相同的结果。
在附图1B和1C中所示的TEM照片是在如下条件下通过记录和再现记录标记获得的样例的横截面的照片：除了在记录记录标记串之前没有使光吸收层5结晶之外，与这个工作实例1-1的条件相同的条件。
比较实例1(具有附图2中所示的结构和在光吸收层5上相变型记录的光学记录媒体)
以与工作实例1-1相同的方式制造样例。但是，不使光吸收层5结晶。
使用高分辨率拾取头将激光束从第三电介质层33的侧面辐射到样例上，由此以6mW的记录功率记录其间距为400纳米(标记长度是200纳米)的记录标记串并使用高分辨率拾取头和其读出功率被设定到0.7mW的激光束再现该记录标记串。结果，获得了具有44dB的CNR的再现信号。
然后，使用低分辨率拾取头和其功率被设定到4mW的激光束连续地再现记录标记串。结果，在初始阶段再现信号具有22dB的CNR，但在几秒内再现信号消失。此后，虽然使用高分辨率拾取头和其读出功率被设定到0.7mW的激光束再现记录标记串，但仍然不能测量到再现信号的CNR。
由于在其功率被设定到4mW的激光束连续地辐射时记录标记串消失，因此可以认为在比较实例1中在相变记录的原理中在非结晶的光吸收层中形成了结晶的记录标记，并且通过低分辨率拾取头将Ag颗粒淀积在贵金属氧化物层4中，由此根据超分辨率极限再现的原理再现了记录标记串。换句话说，在比较实例1中的记录和再现方法类似于其中实施相变型记录的Jpn.J.Appl.Phys.Vol.39(2000)pp.980至981公开的方法。从比较实例1和工作实例1-1的比较中可以清楚看出，在实施相变型记录的情况下，再现信号的CNR较低，而且再现持久性较差。
工作实例1-2(具有附图2所示的结构和包含PtOy的贵金属氧化物层的光学记录媒体)
除了由PtOy形成4纳米的厚度的贵金属氧化物层4之外，以与在工作实例1-1中的方式相同的方式制造样例。PtOy层通过在5sccm的流率的Ar和在5sccm的流率的O2的混合气体的环境中使用Pt靶通过溅射处理形成。由此形成的PtOy的值y等于2。
使用其记录功率被设定到14mW的激光束将其间距是160纳米至1.6微米(标记长度是80至800纳米)的记录标记串记录在该样例中。然后，使用低分辨率拾取头和其读出功率被设定到1mW或4mW的激光束再现记录标记串。数据再现的结果在附图7中示出。
在附图7中，读出功率Pr是1mW的情况下，在标记长度变得小于400纳米(0.37λ/NA)时，CNR突然降低并且不能从具有小于分辨率极限的200纳米的长度的记录标记中测量CNR。相反，在读出功率Pr是4mW的情况下，甚至从根据超分辨率极限再现的原理可以再现的足够小的记录标记中可以获得具有足够高的CNR的再现信号。具体地说，从具有大于150纳米的长度的每个记录标记中可以获得具有高于40dB的CNR的再现信号。
比较其中由AgOx形成贵金属氧化物层4的附图6和其中由PtOy形成贵金属氧化物层4的附图7，在其中根据超分辨率极限再现的原理能够再现数据的读出功率Pr是4mW的情况下，对于具有各种长度的所有的记录标记中的每个记录标记，在附图7中获得的再现信号的CNR高于在附图6中获得的再现信号的CNR。因此，氧化铂优选作为形成贵金属氧化物层4的贵金属氧化物。
在附图14A、14B和14C中所示的TEM照片是在如下条件下通过记录和再现记录标记串获得的样例的横截面的照片：除了在记录记录标记串之前没有使光吸收层5结晶之外，与在工作实例1-2中的条件相同的条件。
工作实例1-3(具有如附图2所示的结构和包含PdOz的贵金属氧化物层的光学记录媒体)
除了由PdOz形成4纳米的厚度的贵金属氧化物层4之外，以与在工作实例1-1中的方式相同的方式制造样例。PdOz层通过在5sccm的流率的Ar和在5sccm的流率的O2的混合气体的环境中使用Pd靶通过溅射处理形成。由此形成的PdOz的值z等于1.10。
通过使用与高分辨率拾取头的光学系统相同的光学系统并从衬底的侧面将其记录功率被设定到11mW的激光束辐射到样例，将其间距是100纳米至800纳米(标记长度是50至400纳米)的记录标记串记录在该样例中，以及通过使用高分辨率拾取头通过从衬底的侧面将其读出功率被设定到1mW或4mW的激光束辐射到样例上，再现记录标记。再现的结果在附图15中示出。
在附图15中，读出功率Pr是1mW的情况下，在标记长度变得小于200纳米时，CNR突然降低并且从具有小于分辨率极限的150纳米的长度的记录标记中基本不能测量到CNR。相反，在读出功率Pr是4mW的情况下，甚至从根据超分辨率极限再现的原理可以再现的足够小的记录标记中可以获得具有足够高的CNR的再现信号。具体地说，从具有大于100纳米的长度的每个记录标记中可以获得具有高于35dB的CNR的再现信号。
在此，在通过使用低分辨率拾取头并将激光束的记录功率设定到12mW和其读出功率设定到4mW在相同的样例中记录和再现数据时，通过再现具有小于200纳米的尺寸的记录标记获得的信号的CNR是42dB。
工作实例1-4(具有附图2所示的结构的光学记录媒体和基于在PtOy层中的氧含量的差的比较)
在形成工作实例1-2的光学记录媒体的PtOy层时通过控制流率Ar/O2的比率制造包括PtOy层的多个样例(其y值彼此不同)。在每个样例中y值和流率(sccm)的比例是：
y＝0：Ar/O2＝10/0，
y＝0.75：Ar/O2＝7.5/2.5，
y＝2：Ar/O2＝5.0/5.0，
y＝3：Ar/O2＝2.5/7.5
使用其功率被设定到它们的最佳功率的激光束将其间距是160纳米至1.6微米(标记长度是80至800纳米)的记录标记串记录在样例中，并使用低分辨率拾取头和其读出功率被设定到4mW的激光束再现记录标记串。数据的再现的结果在附图8中示出。
此外，在附图9和10中示出了在反复地再现其间距是400纳米(标记长度是200纳米)的记录标记串和其间距是1.6λm(标记长度是800纳米)的记录标记串时的CNR变化。从附图9和10中可以看出，优选增加y值以提高具有各种长度的每个记录标记的再现持久性。
工作实例1-5(具有附图2所示的结构的光学记录媒体和基于在PdOz层中的氧含量的差的比较)
在形成工作实例1-2的光学记录媒体的PdOz层时通过控制流率Ar/O2的比率制造包括PdOz层的多个样例(其z值彼此不同)。在每个样例中z值和流率(sccm)的比例是：
y＝0.82：Ar/O2＝8.5/1.5，
y＝1.10：Ar/O2＝5.0/5.0，
y＝1.12：Ar/O2＝1.0/9.0
使用高分辨率拾取头和其功率被设定到它们的最佳功率的激光束将其间距是200纳米至600纳米(标记长度是100至300纳米)的记录标记串记录在样例中，并使用高分辨率拾取头和其读出功率被设定到4mW的激光束再现记录标记串。数据的再现的结果在附图16中示出。
从附图16中可以看出，优选设定z值等于或小于1.0以获得从具有小于分辨率极限的尺寸的记录标记中获得具有较高的CNR的再现信号。此外，发现，对z值的上限没有特别的限制，即使在形成这些层时在环境气体中的氧气的含量极大增加时，仍然难以获得氧化钯层，其中z值大于1.5。
工作实例1-6(具有附图2所示的结构的光学记录媒体和基于PtOy层和PdOz层的比较)
使用低分辨率拾取头和其读出功率被设定到4mW的激光束，反复地再现在工作实例1-1中制造的并包括AgOx层(其中x值是1)的样例和在工作实例1-4中以相同的方式制造的但PtOy层(其中y值是3)被形成为具有8纳米的厚度的样例中记录的其间距是400纳米(标记长度是200纳米)的记录标记串和其间距是1.6微米(标记长度是800纳米)的记录标记串，并测量CNR的变化。测量的结果在附图11中示出。
从附图11中可以看出，在包括PtOy层作为贵金属氧化物层4的样例中显著地改善了再现持久性。可以认为，这是因为在再现数据时淀积的贵金属颗粒的尺寸和形状不容易波动，并且即使在使用其功率被设定较高的激光束反复再现数据的情况下仍然较稳定。
工作实例1-7(具有附图2所示的结构的光学记录媒体和基于PtOy层的厚度的比较)
除了每个样例形成由PtOy构成的贵金属氧化物层4以使y值为3并且贵金属氧化物层4的厚度在4至30纳米的范围内变化之外，以与在工作实例1-4中的方式相同的方式制造样例。在它的最佳条件下将其间距是400纳米(标记长度是200纳米)的记录标记串记录在由此制造的每个样例中。然后，使用低分辨率拾取头和其读出功率被设定到4mW的激光束再现记录标记串，并测量从每个样例中获得的再现信号的CNR。根据厚度：CNR在每个样例的PtOy的厚度和CNR之间的关系如下：
4纳米：44dB，
8纳米：41dB，
12纳米：30dB，
16纳米：29dB，
18纳米：28dB，
30纳米：27dB
工作实例1-8(具有附图2所示的结构的光学记录媒体和基于PdOz层的比较)
除了每个样例形成由PdOz构成的贵金属氧化物层4以使z值为1.1并且贵金属氧化物层4的厚度在2至15纳米的范围内变化之外，以与在工作实例1-5中的方式相同的方式制造样例。在它的最佳条件下使用高分辨率拾取头将其间距是300纳米(标记长度是150纳米)的记录标记串记录在由此制造的每个样例中。然后，使用高分辨率拾取头和其读出功率被设定到4mW的激光束再现记录标记串，并测量从每个样例中获得的再现信号的CNR。根据厚度，CNR在每个样例的PdOz的厚度和CNR之间的关系如下：
2纳米：26dB，
4纳米：35dB，
10纳米：32dB，
15纳米：26dB，
工作实例1-9(具有附图2所示的结构的光学记录媒体和基于形成光吸收层5的材料的比较)
除了光吸收层5由Si、Au或W形成之外，使用其记录功率被设定到9mW的激光束将其间距是400纳米(标记长度是200纳米)的记录标记串记录在以与在工作实例1-1中的方式相同的方式制造的样例中，并使用低分辨率拾取头和其读出功率被设定到4mW的激光束再现记录标记串。结果，在光吸收层5的材料和CNR之间的关系如下：
Si：19dB，
Au：20dB，
W：24dB
这些结果表明，在使用Si、Au或W作为形成光吸收层5的材料的情况下，与使用相变材料作为形成光吸收层5的材料相比，超分辨率极限再现特性变得更差。因为在这个工作实例的条件下构成贵金属氧化物层4的AgOx本身的吸收系数较低，光吸收层5的温度没有充分地增加，并且在记录数据时不分解。因此，需要提供适当的光吸收层。可以认为，不能获得足够的特性的原因在于光吸收层5由Au构成的情况下Au的导热性较高，热不容易传递给AgOx层，并且在光吸收层5由Si构成的情况下，Si的吸收系数较低，光吸收层5没有充分发挥作用。此外，可以认为，在光吸收层5由W构成的情况下，虽然光吸收层5用作吸收光并被加热的层，但是由于W是一种硬质材料，因此在记录数据时可以防止在贵金属氧化物层4中形成空腔。
工作实例1-10(具有附图2所示的结构的光学记录媒体和基于形成第二电介质层32的材料的比较)
除了第二电介质层32由氮化硅形成之外，使用其记录功率被设定到14mW的激光束将其间距是400纳米(标记长度是200纳米)的记录标记串记录在以与在工作实例1-1中的方式相同的方式制造的样例中，并使用低分辨率拾取头和其读出功率被设定到4mW的激光束再现记录标记串。结果，没有测量到再现信号的CNR。
此外，在使用高分辨率拾取头和其读出功率被设定到0.7mW的激光束再现记录标记串。结果，没有测量到再现信号的CNR。换句话说，通过普通再现方法不能再现数据。
由于以这种方式通过普通再现方法不能再现数据，因此可以看出，在第二电介质层32由氮化硅形成的情况下，不可能形成可读的记录标记。可以认为，由于氮化硅是比在工作实例1-1中使用的ZnS-SiO2硬得多的材料，因此通过AgOx的分解产生的氧气不能在贵金属氧化物层4中形成用作记录标记的任何孔隙。
工作实例1-11(具有附图2所示的结构的光学记录媒体和基于形成第二电介质层32的材料的比较)
除了第二电介质层32被形成为100纳米的厚度之外，以与在工作实例1-1中的方式相同的方式制造的样例中。使用其记录功率被设定到11mW的激光束将其间距是400纳米(标记长度是200纳米)的记录标记串记录在该样例中，并使用低分辨率拾取头和其读出功率被设定到4mW的激光束再现该记录标记串。结果，没有测量到再现信号的CNR。
此外，在已经形成了记录标记串之后和使用低分辨率拾取头和其读出功率被设定到4mW的激光束再现记录标记串之后，紧接着在使用高分辨率拾取头和其读出功率被设定到0.7mW的激光束再现记录标记串时，在每种情况中获得具有40dB的CNR的再现信号。
工作实例2-1(具有附图3所示的结构的光学记录媒体和反射层6的效果)
通过在工作实例1-1中制造的光学记录盘样例的第三电介质层33上形成具有10纳米的厚度的Ag层或Al层作为反射层6，制造每个具有在附图3中所示的结构的样例。通过在Ar的环境气体中使用Ag靶或Al靶通过溅射处理形成Ag层或Al层。
使用其记录功率被设定到10mW的激光束将其间距是400纳米至1.6微米(标记长度是200至800纳米)的记录标记串记录在每个样例中，使用低分辨率拾取头和其读出功率被设定到4mW的激光束再现记录标记串。记录标记串的再现结果在附图12中示出。在此，从没有反射层6的样例中得出的记录标记串的再现结果也在附图12中示出。
从附图12中可以看出，通过提供反射层6增加具有大于分辨率极限的尺寸的记录标记的CNR。
工作实例2-2(具有附图2所示的结构的光学记录媒体和基于反射层6的厚度的比较)
除了反射层6被形成为具有在附图13中所示的厚度之外，以与在工作实例2-1的方式相同的方式制造每个具有在附图3中所示的结构的样例。在每个样例中使用其记录功率被设定它的最佳功率的激光束记录其间距是200纳米(标记长度是200纳米)的记录标记串，并使用低分辨率拾取头和其读出功率被设定到4mW的激光束再现该记录标记串。记录标记串的再现结果在附图13中示出。
从附图13中可以看出，根据超分辨率极限再现的原理再现的信号的CNR随反射层6变得更厚而降低。
工作实例3(具有附图4所示的结构的光学记录媒体和沉淀活化层7的效果)
通过形成5纳米厚的氮化硅层作为在工作实例1-1中制造的光学记录盘样例的贵金属氧化物层4和第一电介质层31之间的沉淀活化层7，制造具有在附图4中所示的结构的样例。在其流率比是8∶2的Ar和N2的混合气体中使用Si靶通过溅射处理形成氮化硅层。氮化硅层的组分是Si3N4。
使用其记录功率被设定到10mW的激光束记录其间距是400纳米(标记长度是200纳米)的记录标记串，然后使用低分辨率拾取头再现该记录标记串。结果，在使用其读出功率被设定到3mW的激光束时，获得了具有35dB的最大CNR的再现信号。由于在工作实例1-1中制造的样例中获得具有最大CNR的再现信号的激光束的读出功率是4mW，因此可以理解，通过提供沉淀活化层7增加了再现灵敏度。
工作实例4(具有附图5所示的结构的光学记录媒体，其中不提供光吸收层5)
如附图5所示，制造每个具有衬底2、第一电介质层31、贵金属氧化物层4和第二电介质层32的多层结构的光学记录盘样例。这些样例中的每个具有通过从在工作实例1-1的实例中删除光吸收层5和第三电介质层33获得的结构。然而，形成贵金属氧化物层4以使其具有18纳米或60纳米的厚度。
使用其记录功率被设定5至14mW的激光束将其间距是400纳米(标记长度是200纳米)的记录标记串记录在包括具有18纳米厚度的贵金属氧化物层4的样例中，使用低分辨率拾取头和其读出功率被设置到4mW的激光束再现记录标记串。结果，没有测量到再现信号的CNR。在另一方面，在使用其记录功率被设定14mW的激光束将其间距是1.6微米(标记长度是800纳米)的记录标记串记录在这个样例中以及使用其读出功率被设置到4mW的激光束再现记录标记串时，获得了34dB的CNR的再现信号。
此外，使用其记录功率被设定到7mW将其间距是400纳米(标记长度是200纳米)的记录标记串记录在包括具有60纳米的厚度的贵金属氧化物层4的样例中，以及使用低分辨率拾取头和其读出功率被设定到4mW的激光束再现记录标记串。结果，获得了具有12dB的CNR的再现信号。在另一方面，在使用其记录功率被设定到7mW将其间距是1.6微米(标记长度是800纳米)的记录标记串记录在这个样例中以及使用其读出功率被设定到4mW的激光束再现记录标记串时。结果，获得了具有33dB的CNR的再现信号。
这些结果表明，即使在没有提供光吸收层的情况下，通过正常的再现方法仍然可以记录和再现数据。因此，可以理解的是，贵金属氧化物层4本身用作记录层。
然而，在包括具有18纳米厚的贵金属氧化物层4的样例中，根据超分辨率极限再现的原理不能再现其间距是400纳米(标记长度是200纳米)的记录标记串，可以认为，上述的机理不起作用。在另一方面，在包括具有60纳米的厚度的贵金属氧化物层4的样例中，虽然再现信号的CNR较低，但是根据超分辨率极限再现的原理仍然可以再现记录标记串。
合理地推测为什么根据超分辨率极限再现的原理不能测量再现信号的CNR或者根据超分辨率极限再现的原理再现的信号的CNR较低的原因如下。首先，可以认为，由于数据可以通过正常的再现方法再现，因此在记录数据时贵金属氧化物层4吸收激光束并被加热，由此将AgOx分解为Ag和O2以形成记录标记。然而，可以认为，由于在已经记录数据之后在贵金属氧化物层4中几乎不存在AgOx并且在该媒体中没有能够吸收激光束的层，因此即使将再现数据的激光束辐射到该媒体上，贵金属氧化物层4的温度仍然不能充分地增加，并且几乎没有淀积Ag颗粒或者没有淀积足够量的Ag颗粒。相反，合理地推测在贵金属氧化物层4被形成得更厚时根据超分辨率极限再现的原理能够再现数据的原因在于在贵金属氧化物层4中吸收的光量变大。

Claims (8)

1.一种在光学记录媒体中记录数据和从其中再现数据的方法，该方法通过将用于记录数据的激光束辐射到光学记录媒体上并形成记录标记串来记录数据，以及通过使用具有数值孔径NA的光学系统将具有波长λ的用于再现数据的激光束辐射到该光学记录媒体上并读取记录标记串来再现数据，
该光学记录媒体包括包含贵金属氧化物的贵金属氧化物层，
该记录标记串通过分解贵金属氧化物并使贵金属氧化物层变形而形成，并且包括具有短于0.37λ/NA的长度的至少一个记录标记，以及该记录和再现数据的方法包括如下的步骤：将贵金属颗粒不可逆地淀积在贵金属氧化物层中并将用于再现数据的激光束辐射到由此淀积的贵金属颗粒上，由此读取记录标记串。
2.根据权利要求1的记录和再现数据的方法，其中贵金属氧化物层包含氧化银、氧化铂和氧化钯中的至少一种。
3.根据权利要求1的记录和再现数据的方法，其中光学记录媒体进一步包括第一电介质层和第二电介质层以将贵金属氧化物层夹在其间。
4.根据权利要求3的记录和再现数据的方法，其中光学记录媒体进一步包括包含金属和/或准金属作为主要成分的光吸收层，以及淀积该光吸收层和贵金属氧化物层以将第二电介质层夹在其间。
5.根据权利要求4的记录和再现数据的方法，其中光吸收层至少包含Sb和/或Te。
6.根据权利要求4的记录和再现数据的方法，其中光学记录媒体进一步包括第三电介质层，以及淀积该第三电介质和第二电介质层以将光吸收层夹在其间。
7.根据权利要求6的记录和再现数据的方法，其中光学记录媒体进一步包括包含金属和/或准金属作为主要成分的反射层，以及淀积该反射层和光吸收层以将第三电介质层夹在其间。
8.一种包括贵金属氧化物层的光学记录媒体，该贵金属氧化物层包含贵金属氧化物，而且该贵金属氧化物由氧化铂和/或氧化钯构成。
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