JP2001266421A - Recorder and recording method - Google Patents

Recorder and recording method

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JP2001266421A
JP2001266421A JP2000073413A JP2000073413A JP2001266421A JP 2001266421 A JP2001266421 A JP 2001266421A JP 2000073413 A JP2000073413 A JP 2000073413A JP 2000073413 A JP2000073413 A JP 2000073413A JP 2001266421 A JP2001266421 A JP 2001266421A
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JP
Japan
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recording
layer
ferroelectric
region
photoconductive
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JP2000073413A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuyuki Naito
勝之 内藤
Yasuyuki Hieda
泰之 稗田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a recorder high in reliability and capable of high-density recording and a recording method. SOLUTION: This recorder is provided with a recording medium provided with a ferroelectric layer 13 and an electrode layer 12, a means 15 for irradiating the layer 13 with evanescent light and a means 14 for impressing voltage on the layer 12 through the layer 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、記録装置および記
録方法に関する。
[0001] The present invention relates to a recording apparatus and a recording method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年の情報化社会において、増大の一途
を辿る情報量に対応した、従来より飛躍的に記録密度の
高い記録方法や、それに基づく記録装置の出現が待望さ
れている。
2. Description of the Related Art In the information-oriented society in recent years, there is a long-awaited demand for a recording method and a recording apparatus based on the recording method, which have a remarkably higher recording density than ever before, corresponding to an ever-increasing amount of information.

【0003】記録密度の高い記録方法として期待されて
いる、光記録を実現する技術としては、光を熱として利
用するヒートモード記録と、熱に変換しないで記録する
フォトンモード記録がある。ヒートモード記録は光磁気
記録や相転移記録などで現在実用化されている。
Techniques for realizing optical recording, which are expected as a recording method having a high recording density, include heat mode recording using light as heat and photon mode recording for recording without converting it into heat. Heat mode recording is currently in practical use for magneto-optical recording and phase transition recording.

【0004】ヒートモード記録で記録密度の向上を図る
ために、光の波長よりも小さい微小スポットが形成でき
るNear−field Scanning Opti
cal Microscope(NSOM)を用いた技
術が提案されている。たとえば、Betzigらは、A
rイオンレーザの出力をNSOM探針によりCo/Pt
多層膜に照射し、光磁気的に情報の記録・再生を試み、
直径約60nmの記録パタ−ンの形成を報告している
(Appl.Phys.Lett.61,142(19
92))。
[0004] In order to improve the recording density in heat mode recording, a near-field scanning option in which a minute spot smaller than the wavelength of light can be formed.
A technique using cal microscope (NSOM) has been proposed. For example, Betzig et al.
Co / Pt output of r ion laser by NSOM probe
By irradiating the multilayer film and trying to record and reproduce information magneto-optically,
The formation of a recording pattern having a diameter of about 60 nm has been reported (Appl. Phys. Lett. 61, 142 (19).
92)).

【0005】また、Hosakaらは、半導体レーザの
出力をNSOM探針により、膜厚約30nmのGe2
2Te5薄膜に照射して相変化させ、直径約50nmの
記録パターンの形成を報告している(Thin Sol
id Films 273,122(1996),J.
Appl.Phys.79,8082(1996))。
[0005] Hosaka et al. Used a NSOM probe to measure the output of a semiconductor laser using a Ge 2 S film having a thickness of about 30 nm.
It has been reported that a b 2 Te 5 thin film was irradiated with a phase change to form a recording pattern having a diameter of about 50 nm (Thin Sol).
id Films 273, 122 (1996);
Appl. Phys. 79, 8082 (1996)).

【0006】しかし、これらの方法では、熱の拡散によ
り記録スポットが大きくなるうえに、必要エネルギーが
大きいため、スポット径が10nm程度になるtera
bits/cm2オーダーの記録密度には対応できない
と予想される。
However, in these methods, the recording spot becomes large due to the diffusion of heat, and the required energy is large, so that the spot diameter becomes about 10 nm.
It is expected that recording densities on the order of bits / cm 2 cannot be accommodated.

【0007】ヒートモード記録の中には、これらの記録
方法とは別に、強誘電体を用いる方法もある。
Among the heat mode recording methods, there is a method using a ferroelectric, apart from these recording methods.

【0008】これは、強誘電体が結晶格子の原子の位置
によって強誘電性を持つことから、強誘電体に電圧を印
加して、自発誘電分極を発生させ、情報の記録を行うも
のである。図5に強誘電体の電場による分極率のヒステ
リシス特性を示す。図5では、横軸に電場、縦軸に分極
率を示し、外部電場を印加することにより自発分極の反
転が可能であることが分かる。
[0008] Since the ferroelectric has ferroelectricity depending on the position of atoms in the crystal lattice, a voltage is applied to the ferroelectric to generate spontaneous dielectric polarization and record information. . FIG. 5 shows a hysteresis characteristic of the polarizability of the ferroelectric substance due to the electric field. In FIG. 5, the electric field is shown on the horizontal axis and the polarizability is shown on the vertical axis, and it can be seen that spontaneous polarization can be reversed by applying an external electric field.

【0009】この強誘電体において、強誘電性が膜厚方
向に発生するように配向させた場合には、双極子(ダイ
ポール)の向きは膜厚方向となり、ダイポールは膜厚方
向に配列することになる。このように配列させると、膜
厚方向に垂直な方向、すなわち膜面の方向にはダイポー
ルの影響は小さくなる。従って、光磁気媒体や相変化媒
体とは異なり、膜面の微小領域における熱の拡散により
記録スポットが大きくなるという問題がなく、記録密度
を上げることが可能となる。
In this ferroelectric, when the ferroelectric material is oriented so as to generate ferroelectricity in the film thickness direction, the dipoles (dipoles) are oriented in the film thickness direction, and the dipoles are arranged in the film thickness direction. become. With this arrangement, the influence of the dipole is reduced in the direction perpendicular to the film thickness direction, that is, in the direction of the film surface. Therefore, unlike a magneto-optical medium or a phase change medium, there is no problem that a recording spot becomes large due to diffusion of heat in a minute region on a film surface, and the recording density can be increased.

【0010】このように強誘電体は、常温においては記
録し難く高電圧をかける必要があるが、温度を上昇させ
ると誘電率の保持力が弱まる。従って、強誘電体に低電
圧で記録を行なう為に、レーザー光の照射が行われてき
た。レーザー光で強誘電体の温度を上昇させ誘電率の保
持力を低下させる為に、低電圧で情報の記録を行なうこ
とが可能となるのである。
As described above, the ferroelectric material is hard to record at room temperature and it is necessary to apply a high voltage. However, when the temperature is increased, the holding power of the dielectric constant is weakened. Therefore, irradiation with a laser beam has been performed in order to perform recording on a ferroelectric at a low voltage. In order to raise the temperature of the ferroelectric substance by laser light and decrease the holding power of the dielectric constant, it is possible to record information at a low voltage.

【0011】この際、誘電率の保持力は、図6の破線6
1に示すように強誘電体の温度によって急激に変化し、
温度の上昇とともに急激に低下することが好ましい。図
6の破線61のように、誘電率の保持力が温度に対して
閾値特性を持てば、光を照射して記録を行なった後に少
し温度が下がれば、漏れ電界等によって再び記録が行わ
れてしまうこと等による記録の消失の可能性が低い。
At this time, the holding force of the dielectric constant is represented by a broken line 6 in FIG.
As shown in Fig. 1, it changes rapidly with the temperature of the ferroelectric,
It is preferred that the temperature drop sharply with increasing temperature. As shown by a dashed line 61 in FIG. 6, if the coercive force of the dielectric constant has a threshold characteristic with respect to temperature, if the temperature decreases slightly after performing recording by irradiating light, recording is performed again due to a leaked electric field or the like. It is unlikely that the recording will be lost due to the data being lost.

【0012】しかしながら実際は、図6の実線62に示
すように、強誘電体の誘電率の保持力は、温度に対して
緩やかに変化する。従って、温度が多少下がっても誘電
率の保持力が低下したままである為に、記録を行った後
の冷却過程において、漏れ電界等によって記録が失われ
やすいといった問題があった。
However, in practice, as shown by the solid line 62 in FIG. 6, the holding power of the dielectric constant of the ferroelectric material changes gradually with temperature. Accordingly, even if the temperature is slightly lowered, the holding power of the dielectric constant remains reduced, so that there is a problem that the recording is likely to be lost due to a leakage electric field or the like in a cooling process after the recording.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、ヒー
トモード記録を行う際、磁気媒体や相変化媒体では、記
録スポットを小さくすることが出来なかった。また、強
誘電体を用いた媒体では、記録スポットを小さくするこ
とは可能であるが、記録を行った後の冷却過程におい
て、漏れ電界等によって記録が失われやすいといった問
題があった。
As described above, when performing the heat mode recording, the recording spot cannot be reduced in the magnetic medium or the phase change medium. Further, in a medium using a ferroelectric material, it is possible to reduce the recording spot, but there is a problem that the recording is easily lost due to a leakage electric field or the like in a cooling process after the recording.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】そこで本発明の第1は、
強誘電体層及び電極層を具備する記録媒体と、強誘電体
層に近接場光を照射する手段と、強誘電体層を介して電
極層に電圧を印加する手段とを具備することを特徴とす
る記録装置を提供する。ここで、近接場光とは、物質に
光を照射した際に、その物質表面にしみ出す、非電搬光
のことを指す。物質に光が照射されると物質内に誘起双
極子が発生するが、このうち、表面付近で互いに近接す
る誘起双極子間の電気力線が近接場光である。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, the first aspect of the present invention is as follows.
A recording medium comprising a ferroelectric layer and an electrode layer, means for irradiating near-field light to the ferroelectric layer, and means for applying a voltage to the electrode layer via the ferroelectric layer. Recording device is provided. Here, the near-field light refers to non-carrying light that permeates the surface of a substance when the substance is irradiated with light. When a substance is irradiated with light, induced dipoles are generated in the substance. Among them, near-field light is a line of electric force between the induced dipoles which are close to each other near the surface.

【0015】本発明の第2は、強誘電体層及び電極層を
具備する記録媒体の強誘電体層の所定の領域に近接場光
を照射するステップと、強誘電体層の所定の領域を介し
て電極層に電圧を印加するステップとを有することを特
徴とする記録方法を提供する。
A second aspect of the present invention is a step of irradiating a predetermined region of a ferroelectric layer of a recording medium having a ferroelectric layer and an electrode layer with near-field light; Applying a voltage to the electrode layer through the recording method.

【0016】本発明の第3は、電極層と強誘電体層と光
導電性を有する化合物を含む光導電層を順次積層したも
のを具備する記録媒体と、光導電層に近接場光を照射す
る手段と、光導電層及び強誘電体層を介して電極層に電
圧を印加する手段とを具備することを特徴とする記録装
置を提供する。ここで、光導電性を有するとは、光を吸
収して導電性が増加する事をいう。
A third aspect of the present invention is a recording medium comprising a layered structure of an electrode layer, a ferroelectric layer and a photoconductive layer containing a photoconductive compound, and irradiating the photoconductive layer with near-field light. And a means for applying a voltage to the electrode layer via the photoconductive layer and the ferroelectric layer. Here, having photoconductivity means that conductivity is increased by absorbing light.

【0017】本発明の第4は、電極層と光導電性を有す
る化合物を含む光導電層と強誘電体層を順次積層したも
のを具備する記録媒体と、強誘電体層に近接場光を照射
する手段と、強誘電体層及び光導電層を介して電極層に
電圧を印加する手段とを具備することを特徴とする記録
装置を提供する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a recording medium including an electrode layer, a photoconductive layer containing a photoconductive compound, and a ferroelectric layer sequentially laminated, and a near-field light applied to the ferroelectric layer. There is provided a recording apparatus comprising: means for irradiating; and means for applying a voltage to an electrode layer via a ferroelectric layer and a photoconductive layer.

【0018】本発明の第1、第3又は第4では、強誘電
体層が、複数の強誘電性領域と、複数の分離領域とを含
んでも良い。
In the first, third or fourth aspect of the present invention, the ferroelectric layer may include a plurality of ferroelectric regions and a plurality of isolation regions.

【0019】本発明の第3又は第4では、光導電層が、
複数の光導電性領域と、複数の分離領域とを含んでも良
い。
In a third or fourth aspect of the present invention, the photoconductive layer comprises:
It may include a plurality of photoconductive regions and a plurality of isolation regions.

【0020】本発明の第5は、電極層と強誘電体層と光
導電性を有する化合物を含む光導電層を順次積層したも
のを具備する記録媒体の光導電層の所定の領域に近接場
光を照射するステップと、光導電層の所定の領域及び強
誘電体層を介して電極層に電圧を印加することを特徴と
する記録方法を提供する。
According to a fifth aspect of the present invention, a near-field is provided at a predetermined region of a photoconductive layer of a recording medium having a layered structure of an electrode layer, a ferroelectric layer, and a photoconductive layer containing a photoconductive compound. There is provided a recording method, which comprises irradiating light and applying a voltage to an electrode layer through a predetermined region of a photoconductive layer and a ferroelectric layer.

【0021】本発明の第6は、電極層と光導電性を有す
る化合物を含む光導電層と強誘電体層を順次積層したも
のを具備する記録媒体の強誘電体層の所定の領域に近接
場光を照射するステップと、強誘電体層の所定の領域及
び光導電層を介して電極層に電圧を印加することを特徴
とする記録方法を提供する。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a recording medium having a structure in which an electrode layer, a photoconductive layer containing a photoconductive compound, and a ferroelectric layer are sequentially laminated, the recording medium being close to a predetermined region of the ferroelectric layer. There is provided a recording method, which comprises irradiating a field light, and applying a voltage to an electrode layer through a predetermined region of the ferroelectric layer and the photoconductive layer.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面を
参照しつつ詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形
態に限定されるものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments.

【0023】まず、本発明の原理を、図1を用いて説明
する。図1の記録装置では、基板11と基板11上に設
けられた電極層12、電極層12上の強誘電体層13を
有する記録媒体、また電極14と、光源とレンズ等から
なる近接場光照射手段15を有する記録手段を具備す
る。強誘電体層13は、斜線の強誘電性領域と、それ以
外の分離領域に分離しているが、全面を強誘電性領域と
しても良い。
First, the principle of the present invention will be described with reference to FIG. In the recording apparatus shown in FIG. 1, a recording medium having a substrate 11, an electrode layer 12 provided on the substrate 11, a ferroelectric layer 13 on the electrode layer 12, and an electrode 14, a near-field light comprising a light source, a lens, and the like. A recording unit having an irradiation unit 15 is provided. The ferroelectric layer 13 is divided into a hatched ferroelectric region and other isolation regions, but the entire surface may be a ferroelectric region.

【0024】近接場光照射手段15から、強誘電体層1
3の所定の領域に近接場光を照射し、記録手段と記録媒
体に相対速度を持たせて(例えば記録媒体を、図1の矢
印に示す進行方向に移動させる)、今度は、電極14か
ら強誘電体層13の所定の領域に電圧を印加する。
From the near-field light irradiating means 15, the ferroelectric layer 1
3 is irradiated with near-field light to give a relative speed to the recording means and the recording medium (for example, the recording medium is moved in the traveling direction shown by the arrow in FIG. 1). A voltage is applied to a predetermined region of the ferroelectric layer 13.

【0025】強誘電体層13は近接場光を照射されるこ
とにより温度が上昇し、誘電率の保持力が低下し、ダイ
ポールを配列して記録を行うことが出来る。本発明では
光として近接場光を用いる。近接場光は物質表面に発生
する誘起双極子間の電気力線である為に、光照射スポッ
トを極めて微小にすることが可能となる。光照射スポッ
トは、約10〜約20nmとすることも可能である。
The temperature of the ferroelectric layer 13 is increased by irradiation with near-field light, the holding power of the dielectric constant is reduced, and recording can be performed by arranging dipoles. In the present invention, near-field light is used as light. Since the near-field light is a line of electric force between induced dipoles generated on the surface of the material, the light irradiation spot can be made extremely small. The light irradiation spot can be about 10 to about 20 nm.

【0026】また、近接場光は距離が大きくなると急激
に強度が減衰する。そのため、強誘電体層13に近接場
光を照射すると、図1に示すように表面付近16では温
度が上昇するが、強誘電体層13の内部17では温度は
上昇しない。従って、強誘電体層13の誘電率の保持力
の低下は、近接場光が照射された領域の表面付近16で
のみ起こる。その後電極14による記録が表面付近16
に行われた後、強誘電体層13は速やかに温度が低下す
るが、表面付近16では記録によりダイポールが配列し
ている為、内部17に強い電場が印加されることにな
る。従って、内部17にも記録が行われ、強誘電体層1
3全体に記録が行われることになる。つまり、電極14
によって表面付近16の記録を行い、表面付近16の記
録が、内部への記録を誘起するものである。また、近接
場光の照射時の強誘電体層13の温度の上昇は、表面付
近16でのみ起こる為、冷却は速やかに行われ、漏れ電
界などにより記録が失われることを防ぐことが可能とな
る。 (第1の実施形態)次に、本発明の第1の実施形態につ
いて説明する。本実施形態の記録装置の構造を図2に示
す。
Further, the intensity of the near-field light rapidly decreases as the distance increases. Therefore, when near-field light is applied to the ferroelectric layer 13, the temperature rises near the surface 16 as shown in FIG. 1, but does not rise inside the ferroelectric layer 13. Therefore, the decrease in the coercive force of the dielectric constant of the ferroelectric layer 13 occurs only near the surface 16 of the region irradiated with the near-field light. After that, recording by the electrode 14
After that, the temperature of the ferroelectric layer 13 rapidly decreases, but a strong electric field is applied to the inside 17 because the dipoles are arranged near the surface 16 by recording. Therefore, recording is also performed on the interior 17 and the ferroelectric layer 1 is recorded.
3 is recorded on the whole. That is, the electrode 14
The recording in the vicinity 16 of the surface is performed, and the recording in the vicinity 16 of the surface induces the recording in the inside. In addition, since the temperature of the ferroelectric layer 13 rises at the time of irradiation with the near-field light only in the vicinity of the surface 16, the cooling is quickly performed, and it is possible to prevent the recording from being lost due to the leakage electric field or the like. Become. (First Embodiment) Next, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 shows the structure of the recording apparatus of the present embodiment.

【0027】本実施形態の記録装置は、図2に示すよう
に、記録媒体201と記録再生手段202、そして記録
媒体201を回転させるモーター203とを有する。記
録媒体201は、基板204と、基板204上の電極層
205、強誘電性領域206と分離領域207から形成
され電極層205上に形成される記録層(強誘電体層)
208とから成り、記録再生手段202は、スライダヘ
ッド209に、半導体レーザー210、半導体レーザー
210の光を伝搬する導波部211、電荷を注入する電
極212、記録を読み出すFETセンサーヘッド213
が集約されている。
As shown in FIG. 2, the recording apparatus of this embodiment has a recording medium 201, recording / reproducing means 202, and a motor 203 for rotating the recording medium 201. The recording medium 201 includes a substrate 204, an electrode layer 205 on the substrate 204, a ferroelectric region 206 and a separation region 207, and a recording layer (ferroelectric layer) formed on the electrode layer 205.
The recording / reproducing means 202 comprises a slider head 209, a semiconductor laser 210, a waveguide portion 211 for propagating light of the semiconductor laser 210, an electrode 212 for injecting electric charge, and a FET sensor head 213 for reading data.
Are aggregated.

【0028】次に、本実施形態の記録装置の記録媒体2
01部分の各部について、製造方法に沿って説明する。
Next, the recording medium 2 of the recording apparatus of the present embodiment
Each part of the 01 part will be described along the manufacturing method.

【0029】まず基板204は、SrTiO3単結晶基
板から形成された、直径約64mm、厚さ約1.4mm
のディスクを用い、この基板204上に電極層205と
して(100)面を有するPt膜を約500nmの膜厚
となるよう作成する。
First, the substrate 204 is formed of a single crystal substrate of SrTiO 3 and has a diameter of about 64 mm and a thickness of about 1.4 mm.
On the substrate 204, a Pt film having a (100) plane is formed on the substrate 204 so as to have a thickness of about 500 nm.

【0030】電極層205の上には、記録層208の強
誘電性領域206を形成する為、Ba0.8Sr0.2TiO
3を約30nmの膜厚となるように、RFマグネトロン
・スパッタ法でエピタキシャル成膜する。この上に、電
子線レジストとしてポリメチルメタクリレートを厚さが
約50nmとなるようスピンコートする。そして、EB
描画装置を用いて中心が約50nm間隔に配置される直
径約30nmの円領域以外を電子線照射する。エタノー
ルで現像後、反応性イオンエッチング(RIE)を行
い、強誘電性領域206が形成される。
On the electrode layer 205, to form the ferroelectric region 206 of the recording layer 208, Ba 0.8 Sr 0.2 TiO
3 is epitaxially formed by an RF magnetron sputtering method so as to have a film thickness of about 30 nm. On this, polymethyl methacrylate is spin-coated as an electron beam resist so as to have a thickness of about 50 nm. And EB
An electron beam is irradiated on a region other than a circular region having a diameter of about 30 nm, the center of which is arranged at about 50 nm intervals, using a drawing apparatus. After development with ethanol, reactive ion etching (RIE) is performed to form ferroelectric regions 206.

【0031】次に、電子線照射された円領域以外の部分
にポリイミドを埋め込み、分離領域207とする。この
ポリイミドは、強誘電性領域206の上にも成膜され、
記録層208の保護膜を兼ねる。
Next, a polyimide is buried in a portion other than the circular region irradiated with the electron beam to form an isolation region 207. This polyimide is also deposited on the ferroelectric region 206,
Also serves as a protective film for the recording layer 208.

【0032】次に、この記録装置を用いて、情報の記
録、再生を行う。本実施形態では、記録手段としては、
半導体レーザー210、導波部211を用い、また電圧
印加手段としては、電極212を用いる。また再生手段
としては、FETセンサーヘッド213を用いる。な
お、導波部211の先端部分は細くなっており、開口部
214が設けられている。
Next, information is recorded and reproduced using this recording apparatus. In the present embodiment, as the recording means,
A semiconductor laser 210 and a waveguide 211 are used, and an electrode 212 is used as a voltage applying unit. Further, an FET sensor head 213 is used as a reproducing unit. The leading end of the waveguide 211 is thin, and an opening 214 is provided.

【0033】まず、情報の記録を行う。モーター203
を用いて、ディスク状の記録媒体201を約4000r
pmで回転させながら、波長約620nm、出力約5m
Wの半導体レーザー210から導波部211を介して、
この導波部211の細くした先端の、直径約30nmの
開口部214から、近接場光を記録媒体201にスパイ
ラル状に照射する。近接場光を照射することにより、記
録媒体201の強誘電性領域206の誘電率の保持力は
低下し、強誘電性領域206の近接場光を照射した部分
に電極212からパルス状に電圧を約20V印加して情
報が記録される。
First, information is recorded. Motor 203
, The disc-shaped recording medium 201 is about 4000 r
While rotating at pm, wavelength about 620nm, output about 5m
From the semiconductor laser 210 of W through the waveguide 211,
Near-field light is spirally applied to the recording medium 201 from an opening 214 having a diameter of about 30 nm at the narrowed end of the waveguide section 211. By irradiating the near-field light, the holding power of the dielectric constant of the ferroelectric region 206 of the recording medium 201 decreases, and a voltage is applied from the electrode 212 to the portion of the ferroelectric region 206 irradiated with the near-field light in a pulsed manner. Information is recorded by applying about 20V.

【0034】上述のように、記録媒体201に光を照射
するステップと記録媒体201に電圧を印加するステッ
プにより、本実施形態の記録方法は実現される。
As described above, the step of irradiating the recording medium 201 with light and the step of applying a voltage to the recording medium 201 realize the recording method of the present embodiment.

【0035】次に記録された情報の再生を行う。記録媒
体201に注入された電荷を、FETセンサーヘッド2
13で直接読み出す。再生されたこの情報は、入力した
情報に対して、エラー率が約0.01%であり、信頼性
のある信号であるということが出来る。
Next, the recorded information is reproduced. The electric charge injected into the recording medium 201 is transferred to the FET sensor head 2.
13. Read directly at 13. The reproduced information has an error rate of about 0.01% with respect to the input information, and can be said to be a reliable signal.

【0036】本実施形態では、記録装置中の記録媒体2
01に近接場光を照射する。近接場光は距離が大きくな
ると急激に強度が減衰するため、近接場光を照射した場
合、強誘電性領域206の表面付近では温度が上昇する
が、内部では温度は上昇しない。従って、強誘電性領域
206の誘電率の保持力の低下は、近接場光が照射され
た領域の表面付近でのみ起こる。
In this embodiment, the recording medium 2 in the recording device
01 is irradiated with near-field light. Since the intensity of the near-field light rapidly decreases as the distance increases, when the near-field light is irradiated, the temperature rises near the surface of the ferroelectric region 206 but does not rise inside. Therefore, a decrease in the holding power of the dielectric constant of the ferroelectric region 206 occurs only near the surface of the region irradiated with the near-field light.

【0037】その後電極212による記録が強誘電性領
域206の表面付近に行われた後、強誘電性領域206
の温度は速やかに低下するが、強誘電性領域206の表
面付近では記録が行われた事によりダイポールが配列し
ている為、内部に強い電場が印加されることになり、内
部にも記録が行われ、強誘電性領域206全体に記録が
行われることになる。つまり、電極212によって強誘
電性領域の表面付近の記録を行い、その後表面付近の記
録が内部への記録を誘起する。また、近接場光の照射時
には、強誘電性領域206の温度の上昇は、表面付近で
のみ起こる為、冷却は速やかに行われ、漏れ電界などに
より記録が失われることを防ぐことが可能となる。
After recording by the electrode 212 is performed near the surface of the ferroelectric region 206,
Is rapidly reduced, but since the dipoles are arranged near the surface of the ferroelectric region 206 due to the recording, a strong electric field is applied inside, and the recording is also performed inside. The recording is performed on the entire ferroelectric region 206. That is, recording near the surface of the ferroelectric region is performed by the electrode 212, and then recording near the surface induces recording inside. In addition, at the time of irradiation with near-field light, the temperature of the ferroelectric region 206 rises only near the surface, so that the cooling is quickly performed, and it is possible to prevent the recording from being lost due to a leaked electric field or the like. .

【0038】また、本実施形態の記録装置では、記録層
208が、強誘電性領域206と分離領域207からな
り、2つの強誘電性領域206の間に分離領域207が
存在する為に、この分離領域207が壁となり記録層2
08中のダイポールの保存状態が良くなり、微小な記録
ピットへの記録が可能となる。この1つ1つの強誘電性
領域206を記録ピット以下の大きさとし、規則的に配
列すると、さらにコントラスト−ノイズ比を高くするこ
とが出来る。また、複数の強誘電性領域206で1つの
記録ピットを形成しても良い。
In the recording apparatus of the present embodiment, the recording layer 208 includes the ferroelectric region 206 and the separation region 207, and the separation region 207 exists between the two ferroelectric regions 206. The separation region 207 becomes a wall and the recording layer 2
The storage state of the dipole during the step 08 is improved, and recording on minute recording pits becomes possible. If each of the ferroelectric regions 206 has a size equal to or smaller than a recording pit and is regularly arranged, the contrast-noise ratio can be further increased. Further, one recording pit may be formed in a plurality of ferroelectric regions 206.

【0039】また、記録ピットを規則的に配列すると、
記録ピットの位置を記録した情報を持たせることが出
来、記録ヘッドのぶれなどの位置補正が可能となる。従
って、ぶれを防ぐことが出来ることから、さらに高密度
な記録が可能となる。
When the recording pits are regularly arranged,
Information recording the positions of the recording pits can be provided, and position correction such as blurring of the recording head can be performed. Therefore, since blurring can be prevented, higher-density recording can be performed.

【0040】本実施形態のように、記録層208を強誘
電性領域206と分離領域207に分離する方法として
は、通常のリソグラフィを用いる方法や、非晶質のガラ
ス成分との相分離を利用して分離領域を形成する方法、
強誘電体を微粒子にして、それを適当なマトリックスと
共に基板上に塗布したり、電着したりする方法、基板に
適当な凹凸や表面エネルギーの異なるパターンを形成し
ておき、これらを分離領域として、その上に強誘電体を
成長させる方法、等がある。
As in the present embodiment, as a method of separating the recording layer 208 into the ferroelectric region 206 and the separation region 207, a method using ordinary lithography or a phase separation from an amorphous glass component is used. Forming an isolation region by
Fine ferroelectrics are applied to the substrate together with a suitable matrix, or they are electrodeposited.Appropriate irregularities and patterns with different surface energies are formed on the substrate, and these are used as separation regions. And a method of growing a ferroelectric thereon.

【0041】この中では、リソグラフィを用いる方法
が、強誘電体層の結晶軸方向を最も制御しやすい為に好
ましい。しかしながら、テラビット級の記録を行う為の
記録ピットは、通常の光を用いて作成することが困難で
ある。従って、このような場合のリソグラフィでは、ナ
ノインプリンティングを用いる方法や、近接場光を用い
てパターン形成する方法がより好ましい。 (第2の実施形態)次に、本発明の第2の実施形態につ
いて説明する。本実施形態については、第1の実施形態
と異なる部分を中心にして説明を行い、第1の実施形態
と同様に、図2を用いて説明する。
Among these, a method using lithography is preferable because the crystal axis direction of the ferroelectric layer is most easily controlled. However, it is difficult to create recording pits for performing terabit-level recording using ordinary light. Therefore, in lithography in such a case, a method using nanoimprinting or a method of forming a pattern using near-field light is more preferable. (Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described. The present embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment, and will be described with reference to FIG. 2 as in the first embodiment.

【0042】本実施形態は、第1の実施形態とは、記録
装置の記録層208の形成方法が異なる。本実施形態で
は、第1の実施形態と同様の材料、方法を用いて電極層
205を形成した後、電極層205の上に、記録層20
8の強誘電性領域206を形成する為、Ba0.8Sr0.2
TiO3を約200nmの膜厚となるように、RFマグ
ネトロン・スパッタ法でエピタキシャル成膜する。この
上に、紫外線レジストとして、東京応化工業社製ODU
R−1013を厚さが約200nmとなるようスピンコ
ートする。そして、露光装置を用いて中心が約300n
m間隔に配置される直径約200nmの円領域以外を紫
外線照射する。エタノールで現像後、RIEを行い、強
誘電性領域206を形成する。
This embodiment is different from the first embodiment in the method of forming the recording layer 208 of the recording apparatus. In the present embodiment, after forming the electrode layer 205 using the same material and method as in the first embodiment, the recording layer 20 is formed on the electrode layer 205.
8 to form the ferroelectric region 206 of Ba 0.8 Sr 0.2
TiO 3 is epitaxially formed by RF magnetron sputtering so as to have a thickness of about 200 nm. On top of this, ODU manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.
R-1013 is spin-coated to a thickness of about 200 nm. And the center is about 300n using the exposure device.
Ultraviolet radiation is applied to regions other than circular regions having a diameter of about 200 nm arranged at m intervals. After developing with ethanol, RIE is performed to form a ferroelectric region 206.

【0043】その後、第1の実施形態と同様の材料、方
法を用いて、分離領域207と、記録層208上の保護
膜を形成する。
After that, using the same material and method as in the first embodiment, an isolation region 207 and a protective film on the recording layer 208 are formed.

【0044】次に、この記録装置を用いて、情報の記
録、再生を行う。本実施形態でも、第1の実施形態と同
様に記録、再生を行うが、導波部211の先端の開口部
214の直径を、約200nmとする点が第1の実施形
態と異なる。
Next, information is recorded and reproduced using this recording apparatus. In this embodiment, recording and reproduction are performed in the same manner as in the first embodiment. However, the difference from the first embodiment is that the diameter of the opening 214 at the end of the waveguide 211 is about 200 nm.

【0045】本実施形態で、情報の記録、再生を行った
際、再生された情報は、入力した情報に対して、エラー
率約0.001%であり、信頼性のある信号であるとい
うことが出来る。本実施形態では、記録ピットを大きく
した為に、第1の実施形態よりもさらにエラー率が下が
り、信頼性のある情報が得られる。
In the present embodiment, when information is recorded and reproduced, the reproduced information has an error rate of about 0.001% of the input information and is a reliable signal. Can be done. In the present embodiment, since the recording pits are enlarged, the error rate is further reduced as compared with the first embodiment, and reliable information can be obtained.

【0046】本実施形態では、第1の実施形態と同様に
近接場光を照射する為に、強誘電性領域206の温度の
上昇、つまり誘電率の保持力の低下が表面付近でのみ起
こり、表面付近の記録を行った後は、速やかに誘電率の
保持力が上昇する。従って、強誘電性領域206の表面
付近のダイポールの配列が、内部への記録を誘起する
が、漏れ電界などにより記録が失われることを防ぐこと
は可能である。
In this embodiment, since near-field light is irradiated similarly to the first embodiment, a rise in the temperature of the ferroelectric region 206, that is, a decrease in the holding power of the dielectric constant occurs only near the surface. After recording near the surface, the holding power of the dielectric constant increases immediately. Therefore, although the arrangement of dipoles near the surface of the ferroelectric region 206 induces recording inside, it is possible to prevent the recording from being lost due to a leakage electric field or the like.

【0047】また、記録層208が、強誘電性領域20
6と分離領域207からなり、2つの強誘電性領域20
6の間に分離領域207が存在し、この分離領域207
が壁となる為に、記録層208中のダイポールの保存状
態が良くなることから、第1の実施形態と同様に、情報
の記録の高密度化が可能となる。 (比較例1)次に、比較例1について説明する。比較例
1では、第2の実施形態と同様の記録媒体を形成する
が、この記録媒体に対し情報の記録を行う方法が、第2
の実施形態とは異なる。
The recording layer 208 is formed of the ferroelectric region 20.
6 and an isolation region 207 and two ferroelectric regions 20
6, the separation region 207 exists.
Is a wall, so that the storage state of the dipole in the recording layer 208 is improved, so that information can be recorded at a higher density, as in the first embodiment. (Comparative Example 1) Next, Comparative Example 1 will be described. In Comparative Example 1, a recording medium similar to that of the second embodiment is formed, but the method of recording information on this recording medium is the same as that of the second embodiment.
Is different from the embodiment.

【0048】比較例1では、情報の記録は、モーターを
用いて、ディスク状の記録媒体を約4000rpmで回
転させながら、波長約620nm、出力約1.2mWの
半導体レーザーの光を高屈折率レンズを用いてスポット
径約300nmとして、記録媒体にスパイラル状に照射
する。この時、レーザー光の強度分布による筆先記録を
用いて、スポット径を実質的には約200nmとする。
この光照射を行った強誘電性領域に電極からパルス状に
電圧を約20V印加する。記録媒体に照射される光のエ
ネルギー密度は、第2の実施形態と同様にする。
In Comparative Example 1, information was recorded by rotating a disk-shaped recording medium at about 4,000 rpm using a motor while rotating a semiconductor laser having a wavelength of about 620 nm and an output of about 1.2 mW using a high refractive index lens. Is used to irradiate the recording medium in a spiral shape with a spot diameter of about 300 nm. At this time, the spot diameter is substantially set to about 200 nm by using the pen tip recording based on the intensity distribution of the laser beam.
A voltage of about 20 V is applied from the electrode to the ferroelectric region irradiated with the light in a pulsed manner. The energy density of the light applied to the recording medium is the same as in the second embodiment.

【0049】次に記録された情報の再生を、第2の実施
形態と同様な方法で行う。再生された情報は、入力した
情報に対して、エラー率約0.6%であった。これは、
記録装置中同様の記録媒体を用いて情報の記録を行う第
2の実施形態のみならず、第2の実施形態よりも記録ピ
ットの小さい、つまり記録密度の高い第1の実施形態よ
りもエラー率が高いこととなり、記録エラーが多いこと
が分かる。
Next, the recorded information is reproduced in the same manner as in the second embodiment. The reproduced information had an error rate of about 0.6% with respect to the input information. this is,
Not only the second embodiment in which information is recorded using the same recording medium in the recording apparatus, but also the error rate is smaller than that of the first embodiment having smaller recording pits than the second embodiment, that is, having a higher recording density. Is high, indicating that there are many recording errors.

【0050】比較例1では、第1、第2の実施形態と異
なり、レーザー光をレンズを用いて集光した光を用いて
記録を行なっている。従って、記録媒体の強誘電体領域
の表面のみでなく内部も光照射により温度が上昇し、電
極による情報の記録が行われた後は、強誘電体領域全体
の温度がゆっくりと下がる。この冷却過程において、漏
れ電界などによって情報の記録が失われる為に、記録エ
ラーが多いのであると考えられる。 (第3の実施形態)次に、本発明の第3の実施形態につ
いて説明する。本実施形態の記録装置の構造を図3に示
す。
In Comparative Example 1, unlike the first and second embodiments, recording is performed using light obtained by condensing laser light using a lens. Therefore, not only the surface but also the inside of the ferroelectric region of the recording medium rises in temperature due to the light irradiation, and after the information is recorded by the electrodes, the temperature of the entire ferroelectric region gradually decreases. In this cooling process, it is considered that there are many recording errors because information recording is lost due to a leakage electric field or the like. (Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 shows the structure of the recording apparatus of the present embodiment.

【0051】本実施形態の記録装置は、図3に示すよう
に記録媒体301と記録再生手段302、そして記録媒
体301を回転させるモーター303とを有する。記録
媒体301は、基板304と、基板304上の電極層3
05、光導電性領域306と分離領域307からなり電
極層305上に形成される光導電層308、光導電性領
域306上に強誘電性領域309を有し光導電層308
と同様に分離領域307で分離されている記録層310
とから成り、記録再生手段302は、スライダヘッド3
11に、半導体レーザー312、半導体レーザー312
の光を伝搬する導波部313、電荷を注入する電極31
4、記録を読み出すFETセンサーヘッド315が集約
されている。
As shown in FIG. 3, the recording apparatus of this embodiment has a recording medium 301, recording / reproducing means 302, and a motor 303 for rotating the recording medium 301. The recording medium 301 includes a substrate 304 and an electrode layer 3 on the substrate 304.
05, a photoconductive layer 308 comprising a photoconductive region 306 and an isolation region 307, formed on the electrode layer 305, and having a ferroelectric region 309 on the photoconductive region 306
Recording layer 310 separated by a separation region 307 in the same manner as
The recording / reproducing means 302 includes a slider head 3
11, a semiconductor laser 312, a semiconductor laser 312
Part 313 for propagating the light, electrode 31 for injecting electric charge
4. The FET sensor head 315 for reading out records is integrated.

【0052】次に、本実施形態の記録装置の記録媒体3
01部分の各部について、製造方法に沿って説明する。
Next, the recording medium 3 of the recording apparatus of the present embodiment
Each part of the 01 part will be described along the manufacturing method.

【0053】まず基板304は、SiO2/Si単結晶
基板から形成された、直径約64mm、厚さ約1.4m
mのディスクを用い、この基板304上に電極層305
として(100)面を有するPt膜を約500nmの膜
厚となるよう作成する。
First, the substrate 304 is formed of a SiO 2 / Si single crystal substrate, and has a diameter of about 64 mm and a thickness of about 1.4 m.
m, and an electrode layer 305 is formed on the substrate 304.
A Pt film having a (100) plane is formed so as to have a thickness of about 500 nm.

【0054】電極層305の上には、光導電層308の
光導電性領域306を形成する為、約10nmの膜厚と
なるよう、CdSeをスピンコートする。
On the electrode layer 305, CdSe is spin-coated to a thickness of about 10 nm in order to form the photoconductive region 306 of the photoconductive layer 308.

【0055】その上に、記録層310の強誘電性領域3
09を形成する為、フッ化ビニリデンとトリフルオロエ
チレンの共重合体を約30nmの膜厚となるように、ス
パッタ法で成膜する。この上に、電子線レジストとして
ポリメチルメタクリレートを厚さが約50nmとなるよ
うスピンコートする。そして、EB描画装置を用いて中
心が約50nm間隔に配置される直径約30nmの円領
域以外を電子線照射する。エタノールで現像後、RIE
を行い、記録層310、光導電層308を削る。
On top of this, the ferroelectric region 3 of the recording layer 310
In order to form 09, a copolymer of vinylidene fluoride and trifluoroethylene is formed by a sputtering method so as to have a thickness of about 30 nm. On this, polymethyl methacrylate is spin-coated as an electron beam resist so as to have a thickness of about 50 nm. Then, using an EB lithography apparatus, electron beams are irradiated to regions other than a circular region having a diameter of about 30 nm, the center of which is arranged at intervals of about 50 nm. After developing with ethanol, RIE
Then, the recording layer 310 and the photoconductive layer 308 are removed.

【0056】次に、電子線照射された円領域以外の部分
にポリカーボネートを埋め込み、分離領域307とす
る。このポリカーボネートは、強誘電性領域309の上
にも成膜され、記録層310の保護膜を兼ねる。
Next, a polycarbonate is buried in a portion other than the circular region irradiated with the electron beam to form a separation region 307. This polycarbonate is also formed on the ferroelectric region 309 and also serves as a protective film for the recording layer 310.

【0057】次に、この記録装置を用いて、情報の記
録、再生を行う。本実施形態では、第1の実施形態と同
様に記録、再生を行うが、半導体レーザーの光の出力を
約2mWとする点が、第1の実施形態と異なる。
Next, information is recorded and reproduced using this recording apparatus. In the present embodiment, recording and reproduction are performed in the same manner as in the first embodiment, but the difference from the first embodiment is that the light output of the semiconductor laser is about 2 mW.

【0058】本実施形態で情報の記録、再生を行った
際、再生された情報は、入力した情報に対して、エラー
率約0.01%であり、信頼性のある信号であるという
ことが出来る。
When information is recorded and reproduced in the present embodiment, the reproduced information has an error rate of about 0.01% with respect to the input information and is a reliable signal. I can do it.

【0059】本実施形態では、強誘電性領域309とそ
の上の保護膜は、照射する光に対して透明な材料を用い
ている為、近接場光は強誘電性領域309に照射される
が吸収はされず、光導電性領域306に照射される事に
なる。光導電性領域306は、近接場光の照射により、
光が照射された領域のみ、電気抵抗が減少する。従っ
て、電極314からは、記録層310の近接場光が照射
された領域に対応する領域にのみ、電圧が印加される。
従って、比較的大きな電極314を用いても、開口部3
16に対応する強誘電性領域309の領域にのみ電圧を
印加する事が可能であり、光導電層308の、近接場光
の照射されていない領域は抵抗が高いため電圧は印加さ
れず、記録された情報は安定に保持される。また、一般
的に開口部316は高温となる為に、強誘電性領域30
9の表面が輻射熱によって加熱され、本実施形態におい
ても、第1の実施形態で述べたものと同様の、誘電率の
保持力の低下が起こり、記録が容易にかつ正確に行われ
るという効果も得られる。
In this embodiment, since the ferroelectric region 309 and the protective film thereon use a material transparent to the light to be irradiated, near-field light is irradiated to the ferroelectric region 309. The light is not absorbed and is irradiated to the photoconductive region 306. The photoconductive region 306 is irradiated with near-field light,
The electric resistance is reduced only in the region irradiated with light. Therefore, a voltage is applied from the electrode 314 only to a region of the recording layer 310 corresponding to the region irradiated with the near-field light.
Therefore, even if a relatively large electrode 314 is used, the opening 3
It is possible to apply a voltage only to the region of the ferroelectric region 309 corresponding to No. 16, and the region of the photoconductive layer 308 to which the near-field light is not irradiated has no resistance because of high resistance. The information is kept stable. In general, since the temperature of the opening 316 is high, the ferroelectric region 30
9 is heated by radiant heat, and also in this embodiment, as in the case of the first embodiment, a decrease in the holding power of the dielectric constant occurs, and the effect of easy and accurate recording is also obtained. can get.

【0060】またその際、光は、ヒートモードで利用す
るのではなく、フォトンモードで利用する為に、光導電
層308の導電性が上昇する際のスイッチング速度が速
く、高速に情報の記録を行うことが可能となる。さら
に、フォトンモード記録の際は、ヒートモード記録の場
合よりも、光強度を弱くすることが可能であり、エネル
ギー効率が良い。
At this time, since light is used not in the heat mode but in the photon mode, the switching speed when the conductivity of the photoconductive layer 308 is increased is high, and information can be recorded at high speed. It is possible to do. Furthermore, in photon mode recording, the light intensity can be made weaker than in heat mode recording, and energy efficiency is good.

【0061】光導電層308は、光照射時には十分な導
電性を、また光非照射時には十分な絶縁性を必要とする
ことから、膜厚は約5〜約100nm程度であることが
好ましい。約5nm未満では絶縁性が不足する可能性
が、また約100nmより厚い場合は導電性が不足する
可能性がある。
The photoconductive layer 308 needs to have a sufficient conductivity when irradiated with light and a sufficient insulating property when not irradiated with light, so that the film thickness is preferably about 5 to about 100 nm. If the thickness is less than about 5 nm, the insulation may be insufficient, and if the thickness is greater than about 100 nm, the conductivity may be insufficient.

【0062】また、記録層310が、強誘電性領域30
9と分離領域307からなり、2つの強誘電性領域30
9の間に分離領域307が存在し、この分離領域307
が壁となる為に、記録層310中のダイポールの保存状
態が良くなることから、第1の実施形態と同様に、情報
の記録の高密度化が可能となる。 (第4の実施形態)次に、本発明の第4の実施形態につ
いて説明する。本実施形態の記録装置の構造を図4に示
す。
The recording layer 310 is formed in the ferroelectric region 30.
9 and an isolation region 307 and two ferroelectric regions 30
9, the separation region 307 exists.
Is a wall, so that the storage state of the dipoles in the recording layer 310 is improved. Therefore, as in the first embodiment, it is possible to increase the density of information recording. (Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 shows the structure of the recording apparatus of the present embodiment.

【0063】本実施形態の記録装置は、図4に示すよう
に記録媒体401と記録再生手段402、そして記録媒
体401を回転させるモーター403とを有する。記録
媒体401は、基板404と、基板404上の電極層4
05、強誘電性領域406と分離領域407からなり電
極層405上に形成される記録層408、強誘電性領域
406上に光導電性領域409を有し記録層408と同
様に分離領域407で分離されている光導電層410と
から成り、記録再生手段402は、スライダヘッド41
1に、半導体レーザー412、半導体レーザー412の
光を伝搬する導波部413、電荷を注入する電極41
4、記録を読み出すFETセンサーヘッド415が集約
されている。
As shown in FIG. 4, the recording apparatus of this embodiment has a recording medium 401, a recording / reproducing means 402, and a motor 403 for rotating the recording medium 401. The recording medium 401 includes a substrate 404 and an electrode layer 4 on the substrate 404.
05, a recording layer 408 composed of a ferroelectric region 406 and an isolation region 407 and formed on the electrode layer 405, and having a photoconductive region 409 on the ferroelectric region 406 and having a separation region 407 like the recording layer 408. The recording / reproducing means 402 comprises a separated photoconductive layer 410 and the slider head 41.
1, a semiconductor laser 412, a waveguide 413 for propagating light from the semiconductor laser 412, and an electrode 41 for injecting charges.
4. The FET sensor head 415 for reading out records is integrated.

【0064】次に、本実施形態の記録装置の記録媒体4
01部分の各部について、製造方法に沿って説明する。
Next, the recording medium 4 of the recording apparatus of the present embodiment
Each part of the 01 part will be described along the manufacturing method.

【0065】まず基板404は、SiO2/Si単結晶
基板から形成された、直径約64mm、厚さ約1.4m
mのディスクを用い、この基板404上に電極層405
として(100)面を有するPt膜を約500nmの膜
厚となるよう作成する。
First, the substrate 404 is formed of a SiO 2 / Si single crystal substrate and has a diameter of about 64 mm and a thickness of about 1.4 m.
m, and an electrode layer 405 is formed on the substrate 404.
A Pt film having a (100) plane is formed so as to have a thickness of about 500 nm.

【0066】電極層405の上には、記録層408の強
誘電性領域406を形成する為、Ba0.75Sr0.25Ti
3を約30nmの膜厚となるように、RFマグネトロ
ン・スパッタ法でエピタキシャル成膜する。
To form the ferroelectric region 406 of the recording layer 408 on the electrode layer 405, Ba 0.75 Sr 0.25 Ti
O 3 is epitaxially formed by RF magnetron sputtering so as to have a thickness of about 30 nm.

【0067】その上に、光導電層410の光導電性領域
409を形成する為、CdSeを約10nmの膜厚とな
るようにスパッタし、この上に、レジストとしてポリメ
チルメタクリレートを約50nmの膜厚となるようにス
ピンコートする。
To form a photoconductive region 409 of the photoconductive layer 410 thereon, CdSe is sputtered so as to have a thickness of about 10 nm, and a polymethyl methacrylate as a resist is formed thereon with a film of about 50 nm as a resist. Spin coat so as to be thick.

【0068】次に、SiCからなり、直径約30nm、
深さ約40nmの凹部を約50nm間隔で形成されたス
タンプを、真空下、100℃でこの記録媒体401のレ
ジストに押付けて傷つけ、パターンをレジストに転写す
る。その後RIEを行い、光導電層410、記録層40
8を削る。
Next, it is made of SiC and has a diameter of about 30 nm,
A stamp in which concave portions having a depth of about 40 nm are formed at intervals of about 50 nm is pressed against the resist of the recording medium 401 at 100 ° C. under vacuum, and the pattern is transferred to the resist. Thereafter, RIE is performed, and the photoconductive layer 410 and the recording layer 40 are formed.
Cut 8

【0069】次に、光導電層410、記録層408の削
られた領域にポリイミドを埋め込み、分離領域407と
する。このポリイミドは、光導電性領域409の上にも
成膜され、保護膜を兼ねる。
Next, polyimide is buried in the shaved area of the photoconductive layer 410 and the recording layer 408 to form an isolated area 407. This polyimide is also formed on the photoconductive region 409, and also serves as a protective film.

【0070】次に、この記録装置を用いて、情報の記
録、再生を行う。本実施形態では、第1の実施形態と同
様に記録、再生を行うが、半導体レーザーの光の出力を
約2mWとする点が、第1の実施形態と異なる。
Next, information is recorded and reproduced using this recording apparatus. In the present embodiment, recording and reproduction are performed in the same manner as in the first embodiment, but the difference from the first embodiment is that the light output of the semiconductor laser is about 2 mW.

【0071】本実施形態で情報の記録、再生を行った
際、再生された情報は、入力した情報に対して、エラー
率約0.01%であり、信頼性のある信号であるという
ことが出来る。
When information is recorded and reproduced in the present embodiment, the reproduced information has an error rate of about 0.01% with respect to the input information and is a reliable signal. I can do it.

【0072】本実施形態では、第3の実施形態と同様、
保護膜として照射する光に対して透明な材料を用いてい
る為、近接場光は光導電層410に照射される事にな
る。光導電層410は、近接場光の照射により、光が照
射された領域のみ電気抵抗が減少する為、近接場光が照
射された領域に対応する記録層408の領域にのみ、電
圧が印加される。従って、比較的大きな電極414を用
いても、開口部416に対応する強誘電性領域406の
領域にのみ電圧を印加する事が可能であり、光導電層4
10の、近接場光の照射されていない領域は抵抗が高い
ため電圧は印加されず、記録された情報は安定に保持さ
れる。
In the present embodiment, similar to the third embodiment,
Since a material transparent to the light to be irradiated is used as the protective film, the near-field light is irradiated to the photoconductive layer 410. In the photoconductive layer 410, since the electric resistance is reduced only in the region irradiated with the near-field light by the irradiation of the near-field light, the voltage is applied only to the region of the recording layer 408 corresponding to the region irradiated with the near-field light. You. Therefore, even if a relatively large electrode 414 is used, it is possible to apply a voltage only to the region of the ferroelectric region 406 corresponding to the opening 416, and the photoconductive layer 4
No. 10 is exposed to the near-field light and has a high resistance, so that no voltage is applied and the recorded information is stably held.

【0073】またその際、光は、フォトンモードで利用
する為に、第3の実施形態と同様、光導電層410の導
電性が上昇する際のスイッチング速度が速く、高速に情
報の記録を行うことが可能となる。さらに、フォトンモ
ード記録の際は、ヒートモード記録の場合よりも、光強
度を弱くすることが可能であり、エネルギー効率が良
い。
At this time, since the light is used in the photon mode, as in the third embodiment, the switching speed when the conductivity of the photoconductive layer 410 is increased is high, and information is recorded at high speed. It becomes possible. Furthermore, in photon mode recording, the light intensity can be made weaker than in heat mode recording, and energy efficiency is good.

【0074】さらに、光導電層410は光を吸収する為
に温度が上昇する。従って、記録層408の表面の温度
も上昇し、本実施形態においても、第1の実施形態で述
べたものと同様の、記録層408の誘電率の保持力の低
下が起こり、記録が容易にかつ正確に行われるという効
果も得られる。
Further, the temperature of the photoconductive layer 410 rises to absorb light. Accordingly, the temperature of the surface of the recording layer 408 also increases, and also in this embodiment, a decrease in the coercive force of the dielectric constant of the recording layer 408 occurs, which is similar to that described in the first embodiment. In addition, the effect that the operation is performed accurately can be obtained.

【0075】また、記録層408が、強誘電性領域40
6と分離領域407からなり、2つの強誘電性領域40
6の間に分離領域407が存在し、この分離領域407
が壁となる為に、記録層408中のダイポールの保存状
態が良くなることから、第1の実施形態と同様に、情報
の記録の高密度化が可能となる。
The recording layer 408 is formed of the ferroelectric region 40
6 and an isolation region 407 and two ferroelectric regions 40
6, there is a separation region 407, and this separation region 407
Is a wall, so that the storage state of the dipoles in the recording layer 408 is improved. Therefore, as in the first embodiment, it is possible to increase the density of information recording.

【0076】さらに本実施形態では、光導電層410
が、記録層408の上層にある為に、光導電層410は
記録層408の保護膜を兼ねることが可能となる。 (第5の実施形態)次に、本発明の第5の実施形態につ
いて説明する。本実施形態については、第4の実施形態
と異なる部分を中心にして説明を行い、第4の実施形態
と同様に、図4を用いて説明する。
Further, in this embodiment, the photoconductive layer 410
However, since it is above the recording layer 408, the photoconductive layer 410 can also serve as a protective film for the recording layer 408. (Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. This embodiment will be described with a focus on portions different from the fourth embodiment, and will be described with reference to FIG. 4 as in the fourth embodiment.

【0077】本実施形態は、第4の実施形態とは、記録
装置の記録層408、光導電層410の形成方法が異な
る。本実施形態では、第4の実施形態と同様の材料、方
法を用いて電極層405を形成した後、電極層405の
上に、記録層408の強誘電性領域406を形成する
為、Ba0.75Sr0.25TiO3を約200nmの膜厚と
なるように、RFマグネトロン・スパッタ法でエピタキ
シャル成膜する。この上に、光導電層410の光導電性
領域409を形成する為、(化1)で示される分子をポ
リメチルメタクリレートに分散したものを約50nmの
膜厚となるようスピンコートする。そして、中心が約3
00nm間隔に配置される直径約200nmの円領域以
外を電子線照射する。エタノールで現像後、RIEを行
い、強誘電性領域406、光導電性領域409を削る。
This embodiment is different from the fourth embodiment in the method of forming the recording layer 408 and the photoconductive layer 410 of the recording apparatus. In the present embodiment, the same material as the fourth embodiment, after forming the electrode layer 405 by using a method, on the electrode layer 405, to form a ferroelectric region 406 of the recording layer 408, Ba 0.75 Sr 0.25 TiO 3 is epitaxially formed by RF magnetron sputtering so as to have a thickness of about 200 nm. In order to form a photoconductive region 409 of the photoconductive layer 410 thereon, a film in which molecules represented by the following formula (1) are dispersed in polymethyl methacrylate is spin-coated so as to have a thickness of about 50 nm. And the center is about 3
Electron beams are irradiated to regions other than the circular region having a diameter of about 200 nm arranged at intervals of 00 nm. After developing with ethanol, RIE is performed to remove the ferroelectric region 406 and the photoconductive region 409.

【0078】[0078]

【化1】 Embedded image

【0079】その後、第4の実施形態と同様の材料、方
法を用いて、分離領域407と、光導電層410上の保
護膜を形成する。
After that, using the same material and method as in the fourth embodiment, an isolation region 407 and a protective film on the photoconductive layer 410 are formed.

【0080】次に、この記録装置を用いて、情報の記
録、再生を行う。本実施形態でも、第4の実施形態と同
様に記録、再生を行うが、導波部413の先端の開口部
416の直径を、約200nmとし、半導体レーザー4
12の出力を約3mW、波長を約400nmとする点が
第4の実施形態と異なる。
Next, information is recorded and reproduced using this recording device. In this embodiment, recording and reproduction are performed in the same manner as in the fourth embodiment. However, the diameter of the opening 416 at the tip of the waveguide 413 is set to about 200 nm, and the semiconductor laser 4 is used.
The fourth embodiment differs from the fourth embodiment in that the output of No. 12 is about 3 mW and the wavelength is about 400 nm.

【0081】また、本実施形態で、情報の記録、再生を
行った際、再生された情報は、入力した情報に対して、
エラー率約0.001%であり、信頼性のある信号であ
るということが出来る。本実施形態では、記録ピットを
大きくした為に、第4の実施形態よりもさらにエラー率
が下がり、信頼性のある情報が得られる。
In this embodiment, when information is recorded and reproduced, the reproduced information is different from the input information.
The error rate is about 0.001%, which means that the signal is reliable. In the present embodiment, since the recording pit is enlarged, the error rate is further reduced as compared with the fourth embodiment, and reliable information can be obtained.

【0082】本実施形態では、第3の実施形態と同様、
保護膜として照射する光に対して透明な材料を用いてい
る為、近接場光は光導電層410に照射される事にな
る。光導電層410は、近接場光の照射により、光が照
射された領域のみ電気抵抗が減少する為、近接場光が照
射された領域に対応する記録層408の領域にのみ、電
圧が印加される。従って、比較的大きな電極414を用
いても、開口部416に対応する強誘電性領域406の
領域にのみ電圧を印加する事が可能であり、光導電層4
10の、近接場光の照射されていない領域は抵抗が高い
ため電圧は印加されず、記録された情報は安定に保持さ
れる。
In the present embodiment, similar to the third embodiment,
Since a material transparent to the light to be irradiated is used as the protective film, the near-field light is irradiated to the photoconductive layer 410. In the photoconductive layer 410, since the electric resistance is reduced only in the region irradiated with the near-field light by the irradiation of the near-field light, the voltage is applied only to the region of the recording layer 408 corresponding to the region irradiated with the near-field light. You. Therefore, even if a relatively large electrode 414 is used, it is possible to apply a voltage only to the region of the ferroelectric region 406 corresponding to the opening 416, and the photoconductive layer 4
No. 10 is exposed to the near-field light and has a high resistance, so that no voltage is applied and the recorded information is stably held.

【0083】またその際、光は、フォトンモードで利用
する為に、第3の実施形態と同様、光導電層410の導
電性が上昇する際のスイッチング速度が速く、高速に情
報の記録を行うことが可能となる。さらに、フォトンモ
ード記録の際は、ヒートモード記録の場合よりも、光強
度を弱くすることが可能であり、エネルギー効率が良
い。
At this time, since the light is used in the photon mode, the switching speed when the conductivity of the photoconductive layer 410 is increased is high and the information is recorded at high speed as in the third embodiment. It becomes possible. Furthermore, in photon mode recording, the light intensity can be made weaker than in heat mode recording, and energy efficiency is good.

【0084】また、記録層408が、強誘電性領域40
6と分離領域407からなり、2つの強誘電性領域40
6の間に分離領域407が存在し、この分離領域407
が壁となる為に、記録層408中のダイポールの保存状
態が良くなることから、第1の実施形態と同様に、情報
の記録の高密度化が可能となる。
Further, the recording layer 408 is formed in the ferroelectric region 40.
6 and an isolation region 407 and two ferroelectric regions 40
6, there is a separation region 407, and this separation region 407
Is a wall, so that the storage state of the dipoles in the recording layer 408 is improved. Therefore, as in the first embodiment, it is possible to increase the density of information recording.

【0085】さらに本実施形態では、光導電層410
が、記録層408の上層にある為に、光導電層410は
記録層408の保護膜を兼ねることが可能となる。 (比較例2)次に、比較例2について説明する。比較例
2では、第5の実施形態と同様の記録媒体を形成する
が、この記録媒体に対し情報の記録を行う方法が、第5
の実施形態とは異なる。
Further, in the present embodiment, the photoconductive layer 410
However, since it is above the recording layer 408, the photoconductive layer 410 can also serve as a protective film for the recording layer 408. (Comparative Example 2) Next, Comparative Example 2 will be described. In Comparative Example 2, a recording medium similar to that of the fifth embodiment is formed, but the method of recording information on this recording medium is the same as that of the fifth embodiment.
Is different from the embodiment.

【0086】比較例2では、情報の記録は、モーターを
用いて、ディスク状の記録媒体を約4000rpmで回
転させながら、波長約400nm、出力約0.8mWの
半導体レーザーの光を高屈折率レンズを用いてスポット
径約200nmとして、記録媒体にスパイラル状に照射
する。この光照射を行った強誘電性領域に電極からパル
ス状に電圧を約20V印加する。記録媒体に照射される
光のエネルギー密度は、第5の実施形態と同様にする。
In Comparative Example 2, information was recorded by rotating a disc-shaped recording medium at about 4000 rpm using a motor while using a semiconductor laser having a wavelength of about 400 nm and an output of about 0.8 mW as a high refractive index lens. Is used to irradiate the recording medium in a spiral shape with a spot diameter of about 200 nm. A voltage of about 20 V is applied from the electrode to the ferroelectric region irradiated with the light in a pulsed manner. The energy density of the light applied to the recording medium is the same as in the fifth embodiment.

【0087】次に記録された情報の再生を、第5の実施
形態と同様な方法で行う。再生された情報は、入力した
情報に対して、エラー率約0.5%であった。これは、
記録装置中同様の記録媒体を用いて情報の記録を行う第
5の実施形態のみならず、第5の実施形態よりも記録ピ
ットの小さい、つまり記録密度の高い第4の実施形態よ
りもエラー率が高いこととなり、記録エラーが多いこと
が分かる。
Next, the recorded information is reproduced in the same manner as in the fifth embodiment. The reproduced information had an error rate of about 0.5% with respect to the input information. this is,
Not only the fifth embodiment in which information is recorded using the same recording medium in the recording apparatus, but also an error rate smaller than that of the fourth embodiment having smaller recording pits than the fifth embodiment, that is, a higher recording density. Is high, indicating that there are many recording errors.

【0088】比較例2では、第5の実施形態と異なり、
レーザー光をレンズを用いて集光した光を用いて記録を
行なっている。従って、記録媒体の強誘電体領域の表面
のみでなく、内部も光照射により温度が上昇し、電極に
よる情報の記録が行われた後は、強誘電体領域全体の温
度がゆっくりと下がる。この冷却過程において、漏れ電
界などによって情報の記録が失われる為に、記録エラー
が多いのであると考えられる。
In Comparative Example 2, unlike the fifth embodiment,
Recording is performed using light obtained by condensing laser light using a lens. Therefore, not only the surface of the ferroelectric region of the recording medium but also the inside thereof rises in temperature due to light irradiation, and after information is recorded by the electrodes, the temperature of the entire ferroelectric region gradually decreases. In this cooling process, it is considered that there are many recording errors because information recording is lost due to a leakage electric field or the like.

【0089】第4、第5の実施形態では、光をフォトン
モードで利用し、近接場光の照射された領域のみの光導
電層の電気抵抗が減少する。従って、その領域に対応す
る強誘電体層の領域にのみ電圧が印加され、近接場光の
照射されていない領域は抵抗が高いため電圧は印加され
ず、記録された情報は安定に保持される。 (その他の実施形態)以上詳細に説明した本発明によっ
て、信頼性の高い、高密度記録の可能な記録装置、及び
記録方法を得ることが可能となるが、本発明は、上述し
た各実施形態に限定されるものではない。
In the fourth and fifth embodiments, the light is used in the photon mode, and the electric resistance of the photoconductive layer only in the region irradiated with the near-field light is reduced. Therefore, a voltage is applied only to a region of the ferroelectric layer corresponding to the region, and a voltage is not applied to a region where the near-field light is not irradiated because the resistance is high, and recorded information is stably held. . (Other Embodiments) According to the present invention described in detail above, it is possible to obtain a recording apparatus and a recording method capable of high-density recording with high reliability. However, the present invention is not limited to this.

【0090】例えば、本発明の光を吸収して導電性が増
加する材料としては、有機物、無機物等さまざまであ
り、一般に光非照射下では絶縁性が高く、光照射により
導電度が急激にあがるものが好ましい。また、その応答
も出来るだけ速い方が好ましく、約100MHz〜約1
GHz以上が好ましい。さらに、この光導電層の導電性
は、光強度に対して非線型的に変化するものが好まし
い。光強度に対して光導電層の導電性が非線型的に変化
すると、光の照射スポットの大きさよりも、光導電層の
抵抗率の変化するスポットの大きさを小さくすることが
可能となり、いわゆる超解像記録が可能となる。
For example, as the material of the present invention, which absorbs light and increases conductivity, there are various materials such as organic substances and inorganic substances. In general, under non-light irradiation, the insulating property is high, and the conductivity sharply rises by light irradiation. Are preferred. It is preferable that the response be as fast as possible.
GHz or higher is preferred. Further, the conductivity of the photoconductive layer preferably changes non-linearly with respect to the light intensity. When the conductivity of the photoconductive layer changes nonlinearly with respect to the light intensity, it becomes possible to reduce the size of the spot where the resistivity of the photoconductive layer changes, rather than the size of the light irradiation spot. Super-resolution recording becomes possible.

【0091】具体的には、有機物では、下記の(A1)
から(A6)に示す化合物があげられるが、これらに限
定されるものではない。
Specifically, in the case of organic substances, the following (A1)
To (A6), but not limited thereto.

【0092】[0092]

【化2】 Embedded image

【0093】[0093]

【化3】 Embedded image

【0094】[0094]

【化4】 Embedded image

【0095】[0095]

【化5】 Embedded image

【0096】[0096]

【化6】 Embedded image

【0097】また無機物では、Si、Se、Geや、Z
nO、TiO2、SnO2などの酸化物、AlGaAs、
GaAs、AlInAs、GaInAs、GaIn
2、InP、PbS、ZnS、ZnSSe、ZnT
e、As2SeTe2、As2Te3、CdS、CdTe、
ZnCdTe、CdSSe、CdSe、CuInS
2、CuSなどの合金もしくは化合物があるが、これ
らに限定しない。
Further, among inorganic substances, Si, Se, Ge, Z
oxides such as nO, TiO 2 , SnO 2 , AlGaAs,
GaAs, AlInAs, GaInAs, GaIn
P 2 , InP, PbS, ZnS, ZnSSe, ZnT
e, As 2 SeTe 2 , As 2 Te 3 , CdS, CdTe,
ZnCdTe, CdSSe, CdSe, CuInS
Alloys or compounds such as, but not limited to, e 2 , CuS.

【0098】これらの材料はそのまま単独で用いても良
く、また混合したり、また種々のマトリックス中に分散
させて用いることも可能である。
These materials may be used alone as they are, or they may be mixed or used by being dispersed in various matrices.

【0099】本発明の強誘電体層に用いることが出来る
強誘電体としては、有機物、無機物等さまざまなものを
用いることが出来る。
As the ferroelectric that can be used in the ferroelectric layer of the present invention, various substances such as organic substances and inorganic substances can be used.

【0100】具体的には、有機物ではトリフルオロエチ
レン−フッ化ビニリデン共重合体等を用いることが出来
るが、これに限定されるものではない。
Specifically, as the organic substance, a trifluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer or the like can be used, but is not limited thereto.

【0101】また無機物では、例えばPb(Zr,T
i)O3(PZT)や(Pb,La)(Zr,Ti)O3
(PLZT)等のペロブスカイト型酸化物や、SrBi
2Ta 29等のSr−Bi−Ta−O系酸化物、または
Bi4Ti312等のBi−Ti−O系酸化物、またはB
i−Sr−Ti−O系酸化物等がある。さらに、Baリ
ッチなBa1-XSrXTiO3やBaTiO3などのペロブ
スカイト型酸化物を用い、下部基板との格子ミスマッチ
に起因する歪誘起強誘電性を利用して強誘電体層を構成
しても良く、これらに限定されるものではない。
In the case of inorganic substances, for example, Pb (Zr, T
i) OThree(PZT) or (Pb, La) (Zr, Ti) OThree
(PLZT) and other perovskite oxides, SrBi
TwoTa TwoO9Sr-Bi-Ta-O-based oxides such as
BiFourTiThreeO12Or a Bi-Ti-O-based oxide such as
There is an i-Sr-Ti-O-based oxide and the like. In addition, Ba
Ba1-XSrXTiOThreeAnd BaTiOThreeSuch as perov
Lattice mismatch with lower substrate using skyte type oxide
Of ferroelectric layer using strain-induced ferroelectricity caused by
However, the present invention is not limited to these.

【0102】強誘電体層の膜厚としては、約5〜約10
0nmであることが好ましい。約5nmよりも薄いと記
録された電荷の安定性が失われる可能性があり、また信
号も弱くなる。また、約100nmよりも厚いと、近接
場光による表面加熱の効果が強誘電体層の深部には行き
渡らず、記録密度が低下する可能性がある。さらに、強
誘電体層の膜厚は、約10〜約30nmであることがよ
り好ましい。
The thickness of the ferroelectric layer is about 5 to about 10
It is preferably 0 nm. If it is less than about 5 nm, the stability of the recorded charge may be lost and the signal will be weak. On the other hand, if the thickness is larger than about 100 nm, the effect of surface heating by near-field light does not reach the deep part of the ferroelectric layer, and the recording density may be reduced. Further, the thickness of the ferroelectric layer is more preferably from about 10 to about 30 nm.

【0103】また、強誘電体層は、ダイポールを膜厚方
向に一様に揃え、結晶粒界が出来るだけ少ないように成
膜することが好ましい。例えば、トリフルオロエチレン
−フッ化ビニリデン共重合体を用いる場合には、溶液か
ら塗布して形成した膜を、ガラス転移温度以上で電圧を
印加して配向を揃える操作を行う事が好ましい。
It is preferable that the ferroelectric layer is formed such that the dipoles are uniformly arranged in the film thickness direction and the number of crystal grain boundaries is as small as possible. For example, in the case of using a trifluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer, it is preferable to apply a voltage at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of a film formed by coating from a solution to perform alignment.

【0104】また、無機の強誘電体を用いる場合の成膜
方法としては、例えばイオンビームスパッタ法、RFマ
グネトロン・スパッタ法等のスパッタ法や、MOCVD
法、ゾルゲル法、メタル・オーガニック・デポジション
(MOD)法、レーザーアブレーション法等を用いれば
よく、その方法は限定されない。また、これらの方法で
成膜した後、結晶化を行う為に、熱処理を行っても良
い。
As a film forming method using an inorganic ferroelectric, for example, a sputtering method such as an ion beam sputtering method, an RF magnetron sputtering method, or a MOCVD method is used.
Method, a sol-gel method, a metal organic deposition (MOD) method, a laser ablation method, or the like may be used, and the method is not limited. After film formation by these methods, heat treatment may be performed in order to perform crystallization.

【0105】強誘電体層を成膜する基板としては、ガラ
スや、ポリカーボネート等の有機ポリマー、SiO2
を形成したSi基板等の半導体基板、またはMgO単結
晶基板やSrTiO3単結晶を用いることが出来、これ
らに限定されるものではない。また、結晶粒界を少なく
する為には、MgO単結晶基板やSrTiO3単結晶基
板が好ましい。
As a substrate on which a ferroelectric layer is formed, glass, an organic polymer such as polycarbonate, a semiconductor substrate such as a Si substrate having a SiO 2 film formed thereon, or a MgO single crystal substrate or SrTiO 3 single crystal is used. And is not limited to these. Further, in order to reduce the crystal grain boundaries, a MgO single crystal substrate or a SrTiO 3 single crystal substrate is preferable.

【0106】また、強誘電体層と基板の間には、電極層
が形成されるが、電極層の材料としては、PtやRu等
の貴金属材料や、導電性を示すRu酸化物、SrRuO
3等の導電性ペロブスカイト型酸化物等を用いることが
出来るが、これらに限定されるものではない。なお、基
板と電極層の間にTiNや(Ti,Al)N等の化合物
層等を介在させることも好ましい。
An electrode layer is formed between the ferroelectric layer and the substrate. Examples of the material of the electrode layer include noble metal materials such as Pt and Ru, conductive Ru oxide, and SrRuO 2.
A conductive perovskite-type oxide such as 3 can be used, but is not limited thereto. It is also preferable to interpose a compound layer such as TiN or (Ti, Al) N between the substrate and the electrode layer.

【0107】また、記録層に蓄積されたダイポールによ
る電場を読み出す方法としては、上記に示した実施形態
の方法以外でも、例えば原子間力顕微鏡(AFM)を用
いて静電気力を測定する方法、電気容量の変化を測定す
る方法、記録を破壊しないような強度や波長を持った光
を照射して吸収光や反射光、蛍光の強度変化や波長変化
を測定する方法、記録層の電気抵抗を検出する方法等を
用いてもよく、その方法は限定されない。また、本発明
の各実施形態で説明した電界効果型のトランジスタ構造
を有する電界センサーも好ましく用いられ、さらに電界
効果型のトランジスタとして単電子トランジスタを用い
れば、より高感度の検出が可能となる。
As a method of reading out the electric field by the dipole accumulated in the recording layer, other than the method of the above-described embodiment, for example, a method of measuring an electrostatic force using an atomic force microscope (AFM), a method of measuring an electric force, A method for measuring changes in capacity, a method for measuring changes in intensity and wavelength of absorbed light, reflected light, and fluorescence by irradiating light with an intensity and wavelength that does not destroy the recording, and detecting the electrical resistance of the recording layer The method may be used, and the method is not limited. Further, an electric field sensor having a field-effect transistor structure described in each embodiment of the present invention is also preferably used. If a single-electron transistor is used as the field-effect transistor, detection with higher sensitivity can be performed.

【0108】また、本発明の各実施形態のように、記録
手段と、再生手段を一体化してスライダヘッド構造をと
る事も可能であり、この事により、記録媒体を高速回転
して情報の記録と再生の速度を上げることが可能とな
る。このように、記録手段と再生手段を一体化する際
は、スライダで空気流を発生させる事によりヘッドを浮
上させ、近接場光照射手段で近接場光を照射し、電圧印
加手段で電圧を印加し、再生手段で記録が正確に行われ
たかどうかを確認する、という順序で情報の記録を行う
と効率的であり高速化が図れる。
Also, as in the embodiments of the present invention, it is possible to integrate the recording means and the reproducing means to form a slider head structure, whereby the recording medium is rotated at a high speed to record information. And the speed of reproduction can be increased. As described above, when the recording means and the reproducing means are integrated, the head is levitated by generating an air flow with the slider, the near-field light irradiating means irradiates the near-field light, and the voltage applying means applies the voltage. However, if information is recorded in the order of checking whether or not the recording has been correctly performed by the reproducing means, it is efficient and the speed can be increased.

【0109】電圧印加手段は、近接場光照射手段を囲う
ように設置されていても良い。光をフォトンモードで用
いる際、記録媒体が高速に応答するので、近接場光の照
射と電圧の印加を同時に行う事が可能になり、その場合
電圧印加手段が近接場光照射手段を囲うように設置され
ている事が好ましい。その際、近接場光を照射された部
分のみにおいて誘電率の保持力が低下するので、電圧印
加手段が近接場光照射手段より大きくても良い。
The voltage applying means may be provided so as to surround the near-field light irradiating means. When the light is used in the photon mode, the recording medium responds at a high speed, so that the irradiation of the near-field light and the application of the voltage can be performed at the same time, and in this case, the voltage application unit surrounds the near-field light irradiation unit. It is preferable that it is installed. At this time, since the holding power of the dielectric constant is reduced only in the portion irradiated with the near-field light, the voltage applying unit may be larger than the near-field light irradiating unit.

【0110】また、記録手段と再生手段の一体化の方法
として、半導体の集積化技術を利用してマルチアレイ化
し、一つのヘッドに複数の記録手段、再生手段を作成
し、一度に複数の情報を記録、再生することも速度を上
げる点から、有効であるといえる。
Further, as a method of integrating the recording means and the reproducing means, a multi-array is formed by utilizing a semiconductor integration technique, a plurality of recording means and reproducing means are formed in one head, and a plurality of information are simultaneously formed. It can be said that recording and playing back is also effective in increasing the speed.

【0111】[0111]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、信頼性
の高い、高密度記録の可能な記録装置、及び記録方法を
提供することが出来る。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a recording apparatus and a recording method capable of performing high-density recording with high reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の記録装置の原理を説明する図。FIG. 1 illustrates the principle of a recording apparatus according to the present invention.

【図2】 本発明の第1の実施形態に係る記録装置の構
成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a recording apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の第3の実施形態に係る記録装置の構
成を示す図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a recording apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の第4の実施形態に係る記録装置の構
成を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a recording apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】 強誘電体のヒステリシス特性を説明する図。FIG. 5 illustrates a hysteresis characteristic of a ferroelectric.

【図6】 強誘電体の温度と、誘電率の保持力を説明す
る図。
FIG. 6 is a diagram illustrating a temperature of a ferroelectric substance and a holding force of a dielectric constant.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…基板 12…電極層 13…強誘電体層 14…電極 15…近接場光照射手段 16…表面付近 17…内部 61…破線 62…実線 201,301,401…記録媒体 202,302,402…記録再生手段 203,303,403…モーター 204,304,404…基板 205,305,405…電極層 206,309,406…強誘電性領域 207,307,407…分離領域 208,310,408…記録層 209,311,411…スライダヘッド 210,312,412…半導体レーザー 211,313,413…導波部 212,314,414…電極 213,315,415…FETセンサーヘッド 214,316,416…開口部 306,409…光導電性領域 308,410…光導電層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Substrate 12 ... Electrode layer 13 ... Ferroelectric layer 14 ... Electrode 15 ... Near-field light irradiation means 16 ... Near surface 17 ... Inside 61 ... Broken line 62 ... Solid line 201, 301, 401 ... Recording medium 202, 302, 402 ... Recording / reproducing means 203, 303, 403 Motors 204, 304, 404 Substrates 205, 305, 405 Electrode layers 206, 309, 406 Ferroelectric regions 207, 307, 407 Separation regions 208, 310, 408 Recording Layers 209, 311, 411: Slider heads 210, 312, 412: Semiconductor lasers 211, 313, 413: Wave guides 212, 314, 414: Electrodes 213, 315, 415: FET sensor heads 214, 316, 416: Openings 306, 409 photoconductive region 308, 410 photoconductive layer

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 強誘電体層及び電極層を具備する記録媒
体と、前記強誘電体層に近接場光を照射する手段と、前
記強誘電体層を介して前記電極層に電圧を印加する手段
とを具備することを特徴とする記録装置。
1. A recording medium having a ferroelectric layer and an electrode layer, means for irradiating near-field light to the ferroelectric layer, and applying a voltage to the electrode layer via the ferroelectric layer. And a recording device.
【請求項2】 強誘電体層及び電極層を具備する記録媒
体の前記強誘電体層の所定の領域に近接場光を照射する
ステップと、前記強誘電体層の前記所定の領域を介して
前記電極層に電圧を印加するステップとを有することを
特徴とする記録方法。
Irradiating a predetermined area of the ferroelectric layer of the recording medium having a ferroelectric layer and an electrode layer with near-field light, and via the predetermined area of the ferroelectric layer. Applying a voltage to the electrode layer.
【請求項3】 電極層と強誘電体層と光導電性を有する
化合物を含む光導電層を順次積層したものを具備する記
録媒体と、前記光導電層に近接場光を照射する手段と、
前記光導電層及び前記強誘電体層を介して前記電極層に
電圧を印加する手段とを具備することを特徴とする記録
装置。
3. A recording medium comprising an electrode layer, a ferroelectric layer, and a photoconductive layer containing a photoconductive compound sequentially laminated, a means for irradiating the photoconductive layer with near-field light,
Means for applying a voltage to the electrode layer via the photoconductive layer and the ferroelectric layer.
【請求項4】 電極層と光導電性を有する化合物を含む
光導電層と強誘電体層を順次積層したものを具備する記
録媒体と、前記強誘電体層に近接場光を照射する手段
と、前記強誘電体層及び前記光導電層を介して前記電極
層に電圧を印加する手段とを具備することを特徴とする
記録装置。
4. A recording medium comprising an electrode layer, a photoconductive layer containing a photoconductive compound and a ferroelectric layer sequentially laminated, and means for irradiating the ferroelectric layer with near-field light A means for applying a voltage to the electrode layer via the ferroelectric layer and the photoconductive layer.
【請求項5】 前記光導電層が、複数の光導電性領域
と、複数の分離領域とを含むことを特徴とする請求項3
または4記載の記録装置。
5. The photoconductive layer according to claim 3, wherein the photoconductive layer includes a plurality of photoconductive regions and a plurality of separation regions.
Or the recording device according to 4.
【請求項6】 前記強誘電体層が、複数の強誘電性領域
と、複数の分離領域とを含むことを特徴とする請求項
1、3または4記載の記録装置。
6. The recording apparatus according to claim 1, wherein the ferroelectric layer includes a plurality of ferroelectric regions and a plurality of separation regions.
【請求項7】 電極層と強誘電体層と光導電性を有する
化合物を含む光導電層を順次積層したものを具備する記
録媒体の前記光導電層の所定の領域に近接場光を照射す
るステップと、前記光導電層の前記所定の領域及び前記
強誘電体層を介して前記電極層に電圧を印加することを
特徴とする記録方法。
7. A near-field light is applied to a predetermined region of the photoconductive layer of a recording medium having a layered structure of an electrode layer, a ferroelectric layer, and a photoconductive layer containing a photoconductive compound. Recording a voltage to the electrode layer via the predetermined region of the photoconductive layer and the ferroelectric layer.
【請求項8】 電極層と光導電性を有する化合物を含む
光導電層と強誘電体層を順次積層したものを具備する記
録媒体の前記強誘電体層の所定の領域に近接場光を照射
するステップと、前記強誘電体層の前記所定の領域及び
前記光導電層を介して前記電極層に電圧を印加すること
を特徴とする記録方法。
8. A predetermined area of the ferroelectric layer of a recording medium comprising a layered structure of an electrode layer, a photoconductive layer containing a photoconductive compound, and a ferroelectric layer is irradiated with near-field light. And applying a voltage to the electrode layer via the predetermined region of the ferroelectric layer and the photoconductive layer.
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