JP2002197652A - 高密度情報記録再生装置 - Google Patents
高密度情報記録再生装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 媒体に情報を記録する時、開口から出てくる
近接場光のみでなく、電気導電性カンチレバー先端で誘
導される電流によって媒体を局部的に加熱させて情報を
記録させることによって記録速度を増加させること。 【解決手段】 カンチレバーステージ１２と近接場光開
口型探針１１が一体型に形成されて、近接場光開口型探
針１１から出てくる近接場光のみでなく、自体で誘導さ
れる電流によって媒体２５を局部的に加熱させて情報を
記録する電気導電性カンチレバー１０と、その記録され
た情報を近接場光開口型探針１１から出てくる光の反射
率または媒体２５への透過率として情報を再生する光検
出器４２とを含む。
近接場光のみでなく、電気導電性カンチレバー先端で誘
導される電流によって媒体を局部的に加熱させて情報を
記録させることによって記録速度を増加させること。 【解決手段】 カンチレバーステージ１２と近接場光開
口型探針１１が一体型に形成されて、近接場光開口型探
針１１から出てくる近接場光のみでなく、自体で誘導さ
れる電流によって媒体２５を局部的に加熱させて情報を
記録する電気導電性カンチレバー１０と、その記録され
た情報を近接場光開口型探針１１から出てくる光の反射
率または媒体２５への透過率として情報を再生する光検
出器４２とを含む。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、多重機能近接探針
を用いた高密度情報記録再生装置に関し、より詳細に
は、情報記録時に、近接場光開口型探針(near-field op
tical aperture probe)及び電気導電性突出型探針(cond
ucting protruding probe)を用いて情報を記録し、記録
された情報を、近接場光開口型探針を利用して読み出す
ようにする多重機能近接探針を用いた高密度情報記録再
生装置に関する。
を用いた高密度情報記録再生装置に関し、より詳細に
は、情報記録時に、近接場光開口型探針(near-field op
tical aperture probe)及び電気導電性突出型探針(cond
ucting protruding probe)を用いて情報を記録し、記録
された情報を、近接場光開口型探針を利用して読み出す
ようにする多重機能近接探針を用いた高密度情報記録再
生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＣＤやＤＶＤ等の光情報記録再
生装置(optical data storage)の場合には、媒体構造に
レンズを用いて光を集光(focus)して発生する熱で媒体
の相変換(phase change)を誘導するか、磁場を加えるこ
とによって媒体の磁化方向(magnetization direction)
が変わるようにして情報を記録(recording)し、光の反
射率(reflectivity)変化や偏光(polarization)方向の変
化を用いて情報を読み出すようにしている。
生装置(optical data storage)の場合には、媒体構造に
レンズを用いて光を集光(focus)して発生する熱で媒体
の相変換(phase change)を誘導するか、磁場を加えるこ
とによって媒体の磁化方向(magnetization direction)
が変わるようにして情報を記録(recording)し、光の反
射率(reflectivity)変化や偏光(polarization)方向の変
化を用いて情報を読み出すようにしている。
【０００３】しかし、このような方式の場合、記録され
る情報の物理的なサイズは、用いられる光の回折限界(d
iffraction limit)により制限される。直径は、光の波
長(wavelength)に比例し、レンズのＮＡ(numerical ape
rture)に反比例するので、短波長(short wavelength)の
光を使用する場合、記録密度(recording density)が高
い。ＮＡの値が一般的に１より小さいために、記録され
る情報の大きさは光の波長により決定的に制限されるこ
ととなり、このような情報の大きさの制約は、記録密度
の増大の限界を決定するので、現在使用可能なレーザー
ダイオード(laser diode)の波長が４００〜６００ｎｍ
程度であるので、記録密度３０Ｇ／ｉｎ2以上の記録集
積を不可能にしている。
る情報の物理的なサイズは、用いられる光の回折限界(d
iffraction limit)により制限される。直径は、光の波
長(wavelength)に比例し、レンズのＮＡ(numerical ape
rture)に反比例するので、短波長(short wavelength)の
光を使用する場合、記録密度(recording density)が高
い。ＮＡの値が一般的に１より小さいために、記録され
る情報の大きさは光の波長により決定的に制限されるこ
ととなり、このような情報の大きさの制約は、記録密度
の増大の限界を決定するので、現在使用可能なレーザー
ダイオード(laser diode)の波長が４００〜６００ｎｍ
程度であるので、記録密度３０Ｇ／ｉｎ2以上の記録集
積を不可能にしている。
【０００４】このような問題を解決するために、波長の
大きさより小さい穴を通して出てくるエバネッセント波
(evanescent)形態の近接場光(near-field optics)を用
いてその記録密度を増加させようとする努力がなされて
いる。過渡的に、屈折率(refraction index)の大きいＳ
ＩＬ(solid immersion lens)を用いてＮＡの値を増加さ
せて記録密度が増加される技術が開発され、これよりさ
らに小さい情報記録サイズの具現のために近接場光探針
(probe)を媒体表面に接近させてそのビットサイズ(bit
size)を低減しようとする試みが続いている状況であ
る。
大きさより小さい穴を通して出てくるエバネッセント波
(evanescent)形態の近接場光(near-field optics)を用
いてその記録密度を増加させようとする努力がなされて
いる。過渡的に、屈折率(refraction index)の大きいＳ
ＩＬ(solid immersion lens)を用いてＮＡの値を増加さ
せて記録密度が増加される技術が開発され、これよりさ
らに小さい情報記録サイズの具現のために近接場光探針
(probe)を媒体表面に接近させてそのビットサイズ(bit
size)を低減しようとする試みが続いている状況であ
る。
【０００５】近接場光探針を用いた情報記録・再生(wri
te/read)技術は、Ｂｅｔｚｉｇ等によってＭＯ(magneto
-optic)原理を用いて最初に提案された（文献；Betzig
et al.、Appl.Phys.Lett.、Vol.61、pp.142-144、1992
参照）。
te/read)技術は、Ｂｅｔｚｉｇ等によってＭＯ(magneto
-optic)原理を用いて最初に提案された（文献；Betzig
et al.、Appl.Phys.Lett.、Vol.61、pp.142-144、1992
参照）。
【０００６】このような技術を用いて８０ｎｍの情報ビ
ットサイズの実現が可能となった。以後、ＳＩＬを用い
た近接場光記録技術などがｋｉｎｏ等により開発された
が、ＮＡが２−３程度が限界であるので、１５０ｎｍ程
度のビットサイズがその記録限界と見なされる（文献；
Kino et al.、US Patent 5、982、716参照）。以後、Ｈ
ｏｓａｋａ等によって光ファイバ(optical fiber)探針
を用いたＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系化合物の光情報記録再生が
行われたが、光ファイバの機械的な短所と共に、光の透
過率(throughput)が低いため、記録時間(recording tim
e)が長くなるので、よってデータ伝送速度(data transf
er rate)の限界が存在する（文献；Hosaka et al.、Jp
n.J.Appl.Phys.Part 1、Vol.35、pp.443-447、1996参
照）。
ットサイズの実現が可能となった。以後、ＳＩＬを用い
た近接場光記録技術などがｋｉｎｏ等により開発された
が、ＮＡが２−３程度が限界であるので、１５０ｎｍ程
度のビットサイズがその記録限界と見なされる（文献；
Kino et al.、US Patent 5、982、716参照）。以後、Ｈ
ｏｓａｋａ等によって光ファイバ(optical fiber)探針
を用いたＧｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系化合物の光情報記録再生が
行われたが、光ファイバの機械的な短所と共に、光の透
過率(throughput)が低いため、記録時間(recording tim
e)が長くなるので、よってデータ伝送速度(data transf
er rate)の限界が存在する（文献；Hosaka et al.、Jp
n.J.Appl.Phys.Part 1、Vol.35、pp.443-447、1996参
照）。
【０００７】機械的な安定性及び光の透過率(throughpu
t)を改善させるために、開口型探針(aperture probe)を
持つＡＦＭ(atomic force microscope)カンチレバー(ca
ntilever)形式の近接場光カンチレバーが現在開発され
ているが、依然としてその透過率が低くて情報記録速度
が実用的な情報記録再生装置技術への適用に制約となっ
ている。
t)を改善させるために、開口型探針(aperture probe)を
持つＡＦＭ(atomic force microscope)カンチレバー(ca
ntilever)形式の近接場光カンチレバーが現在開発され
ているが、依然としてその透過率が低くて情報記録速度
が実用的な情報記録再生装置技術への適用に制約となっ
ている。
【０００８】一方、一部では、導電性ＡＦＭカンチレバ
ーを用いて情報を記録再生する技術が開発されている。
その中で最も実際的な応用が可能な技術としてメトリッ
クスタイプの多重探針で流れる電流による自体の電気抵
抗による熱エネルギー(thermal energy)により誘導媒体
(organic media)を加熱して情報を記録し、その形状を
読み出すことによって情報を再生する熱機械力学的(The
rmo−mechanical)方式の技術が開発されたが、情報を読
み出し、または書き込む時に探針と媒体とが直接的に深
く接触(contact)すべきであるので、それによる探針の
摩耗(wear)や振動(vibration)によるエラー(error)の問
題が依然として存在する（文献；Binniget al.、Appl.P
hys.Lett.Vol.74、pp.1329-1331、1999参照）。
ーを用いて情報を記録再生する技術が開発されている。
その中で最も実際的な応用が可能な技術としてメトリッ
クスタイプの多重探針で流れる電流による自体の電気抵
抗による熱エネルギー(thermal energy)により誘導媒体
(organic media)を加熱して情報を記録し、その形状を
読み出すことによって情報を再生する熱機械力学的(The
rmo−mechanical)方式の技術が開発されたが、情報を読
み出し、または書き込む時に探針と媒体とが直接的に深
く接触(contact)すべきであるので、それによる探針の
摩耗(wear)や振動(vibration)によるエラー(error)の問
題が依然として存在する（文献；Binniget al.、Appl.P
hys.Lett.Vol.74、pp.1329-1331、1999参照）。
【０００９】このような記録再生方式の安定性を補完す
るために、Ｋａｄｏなどは導電性カンチレバーを用いて
媒体表面に直接的な電流を誘導するか、探針の先端に光
を照射して探針を加熱し、それによる発生熱を用いて情
報を記録する技術を開発した（文献；Kado et al.、US
patent 6、101、164参照）。しかし、この技術も記録時
に常に探針と媒体とが直接に接触すべきであり、記録さ
れた情報を読み出す時にも接触しなければならないので
情報記録再生の安定性(stability)と探針の寿命(life t
ime)に問題が存在する。
るために、Ｋａｄｏなどは導電性カンチレバーを用いて
媒体表面に直接的な電流を誘導するか、探針の先端に光
を照射して探針を加熱し、それによる発生熱を用いて情
報を記録する技術を開発した（文献；Kado et al.、US
patent 6、101、164参照）。しかし、この技術も記録時
に常に探針と媒体とが直接に接触すべきであり、記録さ
れた情報を読み出す時にも接触しなければならないので
情報記録再生の安定性(stability)と探針の寿命(life t
ime)に問題が存在する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、媒体に情報を記録する時、開口(Apert
ure)から出てくる近接場光のみでなく、電気導電性カン
チレバー先端で誘導される電流によって媒体を局部的(l
ocally)に加熱させて情報を記録させることによって記
録速度を増加させる多重機能近接探針を用いた高密度情
報記録装置を提供することにある。
は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、媒体に情報を記録する時、開口(Apert
ure)から出てくる近接場光のみでなく、電気導電性カン
チレバー先端で誘導される電流によって媒体を局部的(l
ocally)に加熱させて情報を記録させることによって記
録速度を増加させる多重機能近接探針を用いた高密度情
報記録装置を提供することにある。
【００１１】また、本発明の他の目的は、近接場光のみ
でなく、カンチレバーに導電チャネルを形成して電気導
電性突出型探針の自らの抵抗による発生熱を媒体との接
触を介して伝達することによって、これによる情報記録
時間が短縮されて結果的にデータ伝送速度(data transf
er rate)を向上させる多重機能近接探針を用いた高密度
情報記録装置を提供することにある。
でなく、カンチレバーに導電チャネルを形成して電気導
電性突出型探針の自らの抵抗による発生熱を媒体との接
触を介して伝達することによって、これによる情報記録
時間が短縮されて結果的にデータ伝送速度(data transf
er rate)を向上させる多重機能近接探針を用いた高密度
情報記録装置を提供することにある。
【００１２】また、本発明のさらに他の目的は、記録さ
れた情報を再生する時は開口(Aperture)から出てくる近
接場光を用いた反射率(reflectivity)または透過率(tra
nsmission)の変化を読み出すのでＡＦＭカンチレバーの
みを用いる方式に比べて摩耗や接触に伴う振動によるエ
ラーを最小化できる多重機能近接探針を用いた高密度情
報再生装置を提供することにある。
れた情報を再生する時は開口(Aperture)から出てくる近
接場光を用いた反射率(reflectivity)または透過率(tra
nsmission)の変化を読み出すのでＡＦＭカンチレバーの
みを用いる方式に比べて摩耗や接触に伴う振動によるエ
ラーを最小化できる多重機能近接探針を用いた高密度情
報再生装置を提供することにある。
【００１３】また、本発明のさらに他の目的は、情報再
生時に近接場光を利用するので、その記録サイズは回折
制限(diffraction limit)を克服して最小化できる多重
機能近接探針を用いた高密度情報再生装置を提供するこ
とにある。
生時に近接場光を利用するので、その記録サイズは回折
制限(diffraction limit)を克服して最小化できる多重
機能近接探針を用いた高密度情報再生装置を提供するこ
とにある。
【００１４】また、本発明のさらに他の目的は、カンチ
レバーを多重化(multiple)して使用してデータ伝送速度
を探針(probe)の個数に比例して増加させることのでき
る多重機能近接探針を用いた高密度情報記録再生装置を
提供することにある。
レバーを多重化(multiple)して使用してデータ伝送速度
を探針(probe)の個数に比例して増加させることのでき
る多重機能近接探針を用いた高密度情報記録再生装置を
提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、第１の発明は、カンチレバーステ
ージと、該カンチレバーステージに設けられ、近接場光
開口型探針が形成された電気導電性カンチレバーとを有
し、前記近接場光開口型探針から出てくる光及び該近接
場光開口型探針で自ら誘導された電流により、記録メデ
ィアを局所的に加熱して高密度情報を記録する多重機能
近接探針を利用したことを特徴とする。
的を達成するために、第１の発明は、カンチレバーステ
ージと、該カンチレバーステージに設けられ、近接場光
開口型探針が形成された電気導電性カンチレバーとを有
し、前記近接場光開口型探針から出てくる光及び該近接
場光開口型探針で自ら誘導された電流により、記録メデ
ィアを局所的に加熱して高密度情報を記録する多重機能
近接探針を利用したことを特徴とする。
【００１６】また、第２の発明は、上下に接触パッドが
形成されるとともに、近接場光開口型探針が一体型に形
成され、前記接触パッドを利用して前記近接場光開口型
探針と記録メディアとの距離を制御し、自らの圧電薄膜
構造で数十ナノメートル以下の精密制御を行って前記記
録メディアに情報を記録する電気導電性カンチレバー
と、その記録された情報を前記近接場光開口型探針から
出てくる光の反射率または前記記録メディアへの透過率
として情報を再生する光検出器とを有し、高密度情報を
記録する多重機能近接探針を利用したこと特徴とする。
形成されるとともに、近接場光開口型探針が一体型に形
成され、前記接触パッドを利用して前記近接場光開口型
探針と記録メディアとの距離を制御し、自らの圧電薄膜
構造で数十ナノメートル以下の精密制御を行って前記記
録メディアに情報を記録する電気導電性カンチレバー
と、その記録された情報を前記近接場光開口型探針から
出てくる光の反射率または前記記録メディアへの透過率
として情報を再生する光検出器とを有し、高密度情報を
記録する多重機能近接探針を利用したこと特徴とする。
【００１７】また、第３の発明は、カンチレバーホルダ
ーと近接場光開口型探針とが一体型に形成され、前記近
接場光開口型探針と記録メディアのファンデルワールス
力とを自分に反射される光として測定し、その測定され
た値と自らの圧電駆動構造で前記近接場光開口型探針と
前記記録メディアとの距離を制御してメディア情報を記
録する電気導電性カンチレバーと、その記録された情報
を前記近接場光開口型探針から出てくる光の反射率、ま
たは前記記録メディアへの透過率として情報を再生する
光検出器とを有し、高密度情報を記録する多重機能近接
探針を利用したことを特徴とする。
ーと近接場光開口型探針とが一体型に形成され、前記近
接場光開口型探針と記録メディアのファンデルワールス
力とを自分に反射される光として測定し、その測定され
た値と自らの圧電駆動構造で前記近接場光開口型探針と
前記記録メディアとの距離を制御してメディア情報を記
録する電気導電性カンチレバーと、その記録された情報
を前記近接場光開口型探針から出てくる光の反射率、ま
たは前記記録メディアへの透過率として情報を再生する
光検出器とを有し、高密度情報を記録する多重機能近接
探針を利用したことを特徴とする。
【００１８】また、第４の発明は、カンチレバーステー
ジと、近接場光開口型探針及び電気導電性突出探針が形
成され、記録メディアに電界を印加するための電気導電
性カンチレバーとを有し、高密度情報を記録する多重機
能近接探針を利用したこと特徴とする。
ジと、近接場光開口型探針及び電気導電性突出探針が形
成され、記録メディアに電界を印加するための電気導電
性カンチレバーとを有し、高密度情報を記録する多重機
能近接探針を利用したこと特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施例について説明する。
施例について説明する。
【００２０】図１は、本発明の第１実施の形態に係る多
重機能近接探針を用いた高密度情報記録再生装置の構成
図である。図中符号１０は電気導電性カンチレバー(con
ducting cantilever)で、１１は近接場光開口型探針(ne
ar-field optical apertureprobe)、１２はカンチレバ
ーステージ(cantilever stage)、２０は媒体基板(media
substrate)、２１は記録層(recording layer)、２２記
録された領域(recording area)、２５は媒体、３０は電
圧パルス発生器(voltage pulse generator)、４０は光
源(light source；ＬＤ)及び検出器(photo detector；P
D)、４１はレンズ(lens)、４２は光検出器(ＰＤ)であ
る。
重機能近接探針を用いた高密度情報記録再生装置の構成
図である。図中符号１０は電気導電性カンチレバー(con
ducting cantilever)で、１１は近接場光開口型探針(ne
ar-field optical apertureprobe)、１２はカンチレバ
ーステージ(cantilever stage)、２０は媒体基板(media
substrate)、２１は記録層(recording layer)、２２記
録された領域(recording area)、２５は媒体、３０は電
圧パルス発生器(voltage pulse generator)、４０は光
源(light source；ＬＤ)及び検出器(photo detector；P
D)、４１はレンズ(lens)、４２は光検出器(ＰＤ)であ
る。
【００２１】本発明の第１実施の形態は、電気導電性(c
onducting)を有している近接場光開口型探針１１が形成
された電気導電性カンチレバー(near-field optical ca
ntilever)１０により情報を記録し、記録された情報を
電気導電性カンチレバー１０で読み出すようにしたもの
である。また、本発明の第1実施の形態は、電気導電性
カンチレバー１０を媒体２５に接近させて、この媒体２
５とカンチレバー１０との距離(gap)を調節(control)で
きるようにしたものである。
onducting)を有している近接場光開口型探針１１が形成
された電気導電性カンチレバー(near-field optical ca
ntilever)１０により情報を記録し、記録された情報を
電気導電性カンチレバー１０で読み出すようにしたもの
である。また、本発明の第1実施の形態は、電気導電性
カンチレバー１０を媒体２５に接近させて、この媒体２
５とカンチレバー１０との距離(gap)を調節(control)で
きるようにしたものである。
【００２２】情報記録再生(write/read)のためには、近
接場光開口型探針１１と媒体２５との間の距離制御、近
接場光開口型探針１１から媒体２５へのエネルギー伝達
による情報記録及び近接場光を用いた情報再生のために
は、三つの条件が備えられるべきである。
接場光開口型探針１１と媒体２５との間の距離制御、近
接場光開口型探針１１から媒体２５へのエネルギー伝達
による情報記録及び近接場光を用いた情報再生のために
は、三つの条件が備えられるべきである。
【００２３】本発明の第1実施の形態では、情報記録時
に近接場光を用いた媒体２５の光記録原理と共に電気導
電性カンチレバー１０から媒体２５への電流の移動によ
り誘導される熱による情報記録が同時に可能であるの
で、記録密度及び速度は極大化しながらエネルギー出力
で画期的な増大を可能にする。
に近接場光を用いた媒体２５の光記録原理と共に電気導
電性カンチレバー１０から媒体２５への電流の移動によ
り誘導される熱による情報記録が同時に可能であるの
で、記録密度及び速度は極大化しながらエネルギー出力
で画期的な増大を可能にする。
【００２４】前記距離制御(gap control)は、二つの方
式に分けて適用することができる。第１は、図２に示す
本発明の第２実施の形態のように、不導体(insulator)
の接触パッド(contact pad)１２'の間に電気導電性カン
チレバー１０を形成することによって機械的に距離を保
持できる。ここで、前記電気導電性カンチレバー１０
は、圧電薄膜構造に形成される。
式に分けて適用することができる。第１は、図２に示す
本発明の第２実施の形態のように、不導体(insulator)
の接触パッド(contact pad)１２'の間に電気導電性カン
チレバー１０を形成することによって機械的に距離を保
持できる。ここで、前記電気導電性カンチレバー１０
は、圧電薄膜構造に形成される。
【００２５】第２は、図３に示す第３実施の形態のよう
に、探針と媒体との間のファンデルワールス(van der W
aals)力を測定し、圧電(Piezoelectric)物質で距離を制
御するＡＦＭ方式がある。
に、探針と媒体との間のファンデルワールス(van der W
aals)力を測定し、圧電(Piezoelectric)物質で距離を制
御するＡＦＭ方式がある。
【００２６】ＡＦＭ方式は、一般的に接触方式(contact
mode)と非接触方式(noncontact mode)とに分けられ
る。接触方式は、カンチレバー１０と試料(sample)との
間の斥力(repulsive force)を利用するのに対し、非接
触方式は、カンチレバー１０と試料との間の引力(attra
ctive force)を利用する。
mode)と非接触方式(noncontact mode)とに分けられ
る。接触方式は、カンチレバー１０と試料(sample)との
間の斥力(repulsive force)を利用するのに対し、非接
触方式は、カンチレバー１０と試料との間の引力(attra
ctive force)を利用する。
【００２７】本発明の第３実施の形態では、非接触方式
を用いた距離制御に基づくが、情報記録時には瞬間的に
探針と試料とが近接することが効果的である。
を用いた距離制御に基づくが、情報記録時には瞬間的に
探針と試料とが近接することが効果的である。
【００２８】図２に示す接触パッド(contact pad)１２'
を利用する場合、走査速度(scanning speed)が数十ｃｍ
／ｓ以上の高速走査が可能であるので、データ伝送速度
の増大に長所があるが、媒体の摩耗や近接場光開口型探
針１１と媒体２５との距離が一般的に大きいので情報記
録のエネルギー伝達効率が低いという短所がある。
を利用する場合、走査速度(scanning speed)が数十ｃｍ
／ｓ以上の高速走査が可能であるので、データ伝送速度
の増大に長所があるが、媒体の摩耗や近接場光開口型探
針１１と媒体２５との距離が一般的に大きいので情報記
録のエネルギー伝達効率が低いという短所がある。
【００２９】このような短所を克服するために、接触パ
ッド技術と共にカンチレバーを圧電物質として駆動制御
(actuator)構造に製作し、微細距離を制御するハイブリ
ッド(hybrid)方式を使用することができる。図３に示す
ＡＦＭ方式の距離制御の場合、接触方式(contact mode)
の場合は、媒体２５と近接場光開口型探針１１の摩耗や
探針がよく折れるという短所があるのに対し、情報記録
におけるエネルギー伝達効率を極大化することができ
る。ＡＦＭ非接触方式における距離制御の場合、探針１
１と媒体２５との摩耗問題は少ないが、探針１１の共振
周波数(resonancefrequency)を用いた距離制御の限界の
ために走査速度が低くなる短所がある。
ッド技術と共にカンチレバーを圧電物質として駆動制御
(actuator)構造に製作し、微細距離を制御するハイブリ
ッド(hybrid)方式を使用することができる。図３に示す
ＡＦＭ方式の距離制御の場合、接触方式(contact mode)
の場合は、媒体２５と近接場光開口型探針１１の摩耗や
探針がよく折れるという短所があるのに対し、情報記録
におけるエネルギー伝達効率を極大化することができ
る。ＡＦＭ非接触方式における距離制御の場合、探針１
１と媒体２５との摩耗問題は少ないが、探針１１の共振
周波数(resonancefrequency)を用いた距離制御の限界の
ために走査速度が低くなる短所がある。
【００３０】近接場光開口型探針１１は、シリコン、シ
リコン酸化物(silicon oxide)、シリコンナイトライド
(silicon nitride)が基本材質として、表面にＡｕ、
Ｗ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｏ炭化二タングステン
(Ｗ2Ｃ)、ＴｉＣ、ＴｉＮ、またはダイアモンドなどの
金属材質がコーティングされているため電気導電が可能
である。さらに、媒体２５の場合、やはりバルク(bulk)
基板または薄膜が導電性(conducting)を有しているため
に電気導電が可能にした構造である。
リコン酸化物(silicon oxide)、シリコンナイトライド
(silicon nitride)が基本材質として、表面にＡｕ、
Ｗ、Ｐｔ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｃｏ炭化二タングステン
(Ｗ2Ｃ)、ＴｉＣ、ＴｉＮ、またはダイアモンドなどの
金属材質がコーティングされているため電気導電が可能
である。さらに、媒体２５の場合、やはりバルク(bulk)
基板または薄膜が導電性(conducting)を有しているため
に電気導電が可能にした構造である。
【００３１】近接場光開口型探針１１から媒体２５への
エネルギー伝達の場合、近接場光のみを使用する場合に
は、使用するレーザーダイオードの光出力、例えば、レ
ーザー電力が１０ｍＷであると仮定すれば、一般的な光
探針の透過率(throughput)が１００ｎｍの領域で約１０
-4程度であるので、媒体２５に集光される光出力は１μ
Ｗであって、２０ｎｍ程度の厚さの無機物相転移薄膜
(Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系の場合結晶から非晶質(amorphos)
への転換時間が１ｍｓ程度であり、これを記録速度に換
算すれば、１Ｋｂ／ｓである（文献；Jpn.J.Appl.Phys.
Part.1、Vol.35、pp 443-447、1996参照）。
エネルギー伝達の場合、近接場光のみを使用する場合に
は、使用するレーザーダイオードの光出力、例えば、レ
ーザー電力が１０ｍＷであると仮定すれば、一般的な光
探針の透過率(throughput)が１００ｎｍの領域で約１０
-4程度であるので、媒体２５に集光される光出力は１μ
Ｗであって、２０ｎｍ程度の厚さの無機物相転移薄膜
(Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ系の場合結晶から非晶質(amorphos)
への転換時間が１ｍｓ程度であり、これを記録速度に換
算すれば、１Ｋｂ／ｓである（文献；Jpn.J.Appl.Phys.
Part.1、Vol.35、pp 443-447、1996参照）。
【００３２】しかし、図５に示す電気導電性突出型探針
１３と媒体２５との間の電圧が１０Ｖであって、誘導さ
れる電流が１００μＡであるならば、電気抵抗によるエ
ネルギー出力は、１ｍＷ程度であるので、記録時間は１
μｓｅｃ程度となり、これを記録速度に換算すれば、１
Ｍｂ／ｓであって、記録速度の改善に大きく貢献でき
る。
１３と媒体２５との間の電圧が１０Ｖであって、誘導さ
れる電流が１００μＡであるならば、電気抵抗によるエ
ネルギー出力は、１ｍＷ程度であるので、記録時間は１
μｓｅｃ程度となり、これを記録速度に換算すれば、１
Ｍｂ／ｓであって、記録速度の改善に大きく貢献でき
る。
【００３３】記録された情報を読み出す時は、探針１１
と媒体２５との間の電気導電を利用せず、近接場光のみ
を用いて記録された媒体の光吸収率(optical absorptio
n)の差を読み出す過程で情報を再生する。このような情
報再生の場合、必要な光出力が小さく、探針１１と媒体
２５とが互いに完全に接触しなくても良いので、その再
生速度が速く、探針１１及び媒体２５の摩耗が少ないた
めに、重要な核心要素である。
と媒体２５との間の電気導電を利用せず、近接場光のみ
を用いて記録された媒体の光吸収率(optical absorptio
n)の差を読み出す過程で情報を再生する。このような情
報再生の場合、必要な光出力が小さく、探針１１と媒体
２５とが互いに完全に接触しなくても良いので、その再
生速度が速く、探針１１及び媒体２５の摩耗が少ないた
めに、重要な核心要素である。
【００３４】このような情報記録再生方式を使用する場
合、１００ｎｍの記録大きさを有する１００Ｇ／ｉｎ2
情報記録密度が得られる。また、記録再生速度は、１Ｍ
ｂ／ｓが可能であり、多重探針を使用する場合、１０〜
１００Ｍｂｐｓのデータ伝送速度(data transfer rate)
の具現が原理的に可能である。
合、１００ｎｍの記録大きさを有する１００Ｇ／ｉｎ2
情報記録密度が得られる。また、記録再生速度は、１Ｍ
ｂ／ｓが可能であり、多重探針を使用する場合、１０〜
１００Ｍｂｐｓのデータ伝送速度(data transfer rate)
の具現が原理的に可能である。
【００３５】図４は、情報を記録して読み出し(read)て
削除(erase)する間の光及び電気信号、そして探針距離
の変化を示す図である。
削除(erase)する間の光及び電気信号、そして探針距離
の変化を示す図である。
【００３６】情報を記録する時は、探針と媒体との距離
を減らし、光及び電圧パルス(pulse)を加えて媒体の構
造に変化を誘導する。記録された情報を読み出すこと
は、距離は遠くなり、記録時よりは小さい光パルス(pul
se)を入力して、反射または透過する光の信号を測定す
ることによって行われる。
を減らし、光及び電圧パルス(pulse)を加えて媒体の構
造に変化を誘導する。記録された情報を読み出すこと
は、距離は遠くなり、記録時よりは小さい光パルス(pul
se)を入力して、反射または透過する光の信号を測定す
ることによって行われる。
【００３７】ＷＯＲＭ(write-once-read-many)形態の媒
体の場合、一回記録された情報は変えることができない
ので、以後光信号のみで情報を再生する過程のみを繰り
返すこととなる。相変換(phase change)記録物質(recor
ding material)のような再記録可能な(rewritable)媒体
の場合は、探針を接近させて記録時に比べて多少低い出
力のエネルギーのみを媒体に伝達するようにすることに
よって、非晶質から結晶の形態に相変換を誘導して記録
された情報を削除することができる。このような過程を
通して情報を記録し、読み出し、削除することができ
る。
体の場合、一回記録された情報は変えることができない
ので、以後光信号のみで情報を再生する過程のみを繰り
返すこととなる。相変換(phase change)記録物質(recor
ding material)のような再記録可能な(rewritable)媒体
の場合は、探針を接近させて記録時に比べて多少低い出
力のエネルギーのみを媒体に伝達するようにすることに
よって、非晶質から結晶の形態に相変換を誘導して記録
された情報を削除することができる。このような過程を
通して情報を記録し、読み出し、削除することができ
る。
【００３８】図５は、本発明の第4実施の形態に係る多
重機能近接探針を用いた高密度情報記録再生装置の構成
図である。図中符号１３は電気導電性突出型探針を示
し、その他、図１と同じ機能を有するものは同一の符号
を付してある。
重機能近接探針を用いた高密度情報記録再生装置の構成
図である。図中符号１３は電気導電性突出型探針を示
し、その他、図１と同じ機能を有するものは同一の符号
を付してある。
【００３９】図１の場合には、情報記録時に探針１１の
摩耗及び損傷が発生して近接場光開口(Aperture)構造が
まともに機能をしない場合があり得るので、これを解消
する方策として、図５に示すように、一つのカンチレバ
ー１０に電気導電性突出型探針１３と近接場光開口型探
針１１とを並ぶように形成して使用する分離型二重探針
カンチレバーを形成した。
摩耗及び損傷が発生して近接場光開口(Aperture)構造が
まともに機能をしない場合があり得るので、これを解消
する方策として、図５に示すように、一つのカンチレバ
ー１０に電気導電性突出型探針１３と近接場光開口型探
針１１とを並ぶように形成して使用する分離型二重探針
カンチレバーを形成した。
【００４０】情報記録再生に必要な正確なトラッキング
(tracking)または検索(Seeking)のために、二つの探針
の距離は、数十ナノメートル以下の精密度で製作される
べきである。また、ＡＦＭ型探針が近接場光探針よりは
さらに突出されるべきであるが、少なくともその高さの
差は、１００ｎｍ以下となるべきである。情報記録時に
は、電気導電性突出型探針１３が用いられるが、記録さ
れた情報は、近接場光開口型探針１１で読み出すメカニ
ズムを使用することとなる。
(tracking)または検索(Seeking)のために、二つの探針
の距離は、数十ナノメートル以下の精密度で製作される
べきである。また、ＡＦＭ型探針が近接場光探針よりは
さらに突出されるべきであるが、少なくともその高さの
差は、１００ｎｍ以下となるべきである。情報記録時に
は、電気導電性突出型探針１３が用いられるが、記録さ
れた情報は、近接場光開口型探針１１で読み出すメカニ
ズムを使用することとなる。
【００４１】情報記録時に電気導電性突出型探針１３で
媒体２５への電気抵抗による発生熱を利用するか、電気
抵抗(resistivity)の大きい突出探針自体抵抗(self res
istance)により加熱される発生熱を利用することができ
る。後者の場合は、媒体が電気導電されなくても良いの
で、電気不導体の媒体を使用することができるという長
所がある。
媒体２５への電気抵抗による発生熱を利用するか、電気
抵抗(resistivity)の大きい突出探針自体抵抗(self res
istance)により加熱される発生熱を利用することができ
る。後者の場合は、媒体が電気導電されなくても良いの
で、電気不導体の媒体を使用することができるという長
所がある。
【００４２】探針距離制御及び情報記録再生の光と電気
信号制御は、一体型探針と似通っているが、情報記録時
に光信号が用いられないという差異点がある。
信号制御は、一体型探針と似通っているが、情報記録時
に光信号が用いられないという差異点がある。
【００４３】一般的に、用いられる媒体は、光記録に用
いられる無機物(inorganic material)と有機物(organi
c)とが対象であるが、無機物の場合、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ
で代表される相変換物質が使用可能であって、金属薄膜
と半導体等の相変換や形状変換可能な電気導電性物質で
あるならば全部可能である。
いられる無機物(inorganic material)と有機物(organi
c)とが対象であるが、無機物の場合、Ｇｅ−Ｓｂ−Ｔｅ
で代表される相変換物質が使用可能であって、金属薄膜
と半導体等の相変換や形状変換可能な電気導電性物質で
あるならば全部可能である。
【００４４】その物質では、Ｇｅ、Ｓｂ、Ｔｅ、Ｓｎ、
Ｇａ、Ｓｅ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓ、Ａｌ
等から選択される相変換物質(phase change material)
が挙げられる。このような相変換物質は、一般的に電気
導電が可能であり、相変換による光吸収率及び電気導電
の差を利用することができるために有利である。
Ｇａ、Ｓｅ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｓ、Ａｌ
等から選択される相変換物質(phase change material)
が挙げられる。このような相変換物質は、一般的に電気
導電が可能であり、相変換による光吸収率及び電気導電
の差を利用することができるために有利である。
【００４５】また別の物質では、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｚ
ｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｐ
ｄ、Ａｌ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｇｅ、Ｓｉ、などの金属
及び半導体があるが、このような物質は熱によってその
形状(morphology)が変わるか、互いに融合してＡｌｌｏ
ｙ、またはＳｉｌｉｃｉｄｅを形成することによって光
特性が変化することを利用して記録再生が可能である。
ｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｉ、Ｐｂ、Ｐ
ｄ、Ａｌ、Ｓｂ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｇｅ、Ｓｉ、などの金属
及び半導体があるが、このような物質は熱によってその
形状(morphology)が変わるか、互いに融合してＡｌｌｏ
ｙ、またはＳｉｌｉｃｉｄｅを形成することによって光
特性が変化することを利用して記録再生が可能である。
【００４６】また、Ｔｉのような物質は、電気導電探針
により局部的に酸化膜を形成して情報を記録することが
できる。これらは、図６に示すように、保護膜なしに用
いられるか、薄い保護膜を被せて用いることができる。
また、二重(double)または多重薄膜の形態で使用可能で
ある。二重または多重薄膜の場合、互いに融合(fusion)
した結果、光の吸収率の差を誘導して反射及び透過する
光の量の変化を用いた記録再生を可能にする。基板(sub
strate)の場合、金属、半導体、不導体(ガラス、石英
等)が全て使用可能である。
により局部的に酸化膜を形成して情報を記録することが
できる。これらは、図６に示すように、保護膜なしに用
いられるか、薄い保護膜を被せて用いることができる。
また、二重(double)または多重薄膜の形態で使用可能で
ある。二重または多重薄膜の場合、互いに融合(fusion)
した結果、光の吸収率の差を誘導して反射及び透過する
光の量の変化を用いた記録再生を可能にする。基板(sub
strate)の場合、金属、半導体、不導体(ガラス、石英
等)が全て使用可能である。
【００４７】図７に示すように、電気導電性突出型探針
１３と近接場光開口型探針１１とが分離されて一つのカ
ンチレバーに付着された場合には、電気導電性突出型探
針１３に流れる電流によって試料を加熱して情報を記録
し、近接場光開口型探針１１で記録された情報を読み出
す媒体も使用可能である。
１３と近接場光開口型探針１１とが分離されて一つのカ
ンチレバーに付着された場合には、電気導電性突出型探
針１３に流れる電流によって試料を加熱して情報を記録
し、近接場光開口型探針１１で記録された情報を読み出
す媒体も使用可能である。
【００４８】電気導電性の媒体である場合には、探針か
ら試料間に直接電流を流して発生する熱で情報を記録
し、電気不導体の媒体である場合は、カンチレバーに電
流を流して電気抵抗の大きい探針で発生する抵抗熱で媒
体に探針を接触して情報を記録することができる。
ら試料間に直接電流を流して発生する熱で情報を記録
し、電気不導体の媒体である場合は、カンチレバーに電
流を流して電気抵抗の大きい探針で発生する抵抗熱で媒
体に探針を接触して情報を記録することができる。
【００４９】基板上に金属薄膜を薄くメッキすれば、図
７に示すように、Ｖｏｌｍｅｒ−Ｗｅｂｅｒ成長による
クラスター(cluster)が形成されるが、このように形成
された金属クラスター(cluster)は、一般的にバルク(bu
lk)に比べて表面プラスモン(surface plasmon)による光
の吸収率が大きく増加する。形成されたクラスター(clu
ster)に焦点光の放射及び電流を介して加熱すれば、そ
の大きさや分布が変化して光の吸収率が変化する。この
ような変化を情報記録として使用し、記録された情報を
光で読み出せば、情報を再生することができる。しか
し、このようなクラスターの場合、一回書き込んだ後、
情報を削除することができないために、Write-Once-Rea
d-Many(WORM)形態の媒体のみに使用可能である。
７に示すように、Ｖｏｌｍｅｒ−Ｗｅｂｅｒ成長による
クラスター(cluster)が形成されるが、このように形成
された金属クラスター(cluster)は、一般的にバルク(bu
lk)に比べて表面プラスモン(surface plasmon)による光
の吸収率が大きく増加する。形成されたクラスター(clu
ster)に焦点光の放射及び電流を介して加熱すれば、そ
の大きさや分布が変化して光の吸収率が変化する。この
ような変化を情報記録として使用し、記録された情報を
光で読み出せば、情報を再生することができる。しか
し、このようなクラスターの場合、一回書き込んだ後、
情報を削除することができないために、Write-Once-Rea
d-Many(WORM)形態の媒体のみに使用可能である。
【００５０】図９（ａ），（ｂ）に示すように、クラス
ター薄膜を形成する方法では、真空容器(vacuum chambe
r)に不活性気体(inert gas)を充填して金属を蒸着(evap
oration)する場合、熱くなった金属原子が冷たい機体に
衝突して金属同士が凝集(condensation)し、これらが試
料の表面に吸着(deposition)する図８（ａ），（ｂ）の
形態にも作られることができる。このような方法の長所
は、数十ナノメートルから数マイクロンまで厚いクラス
ター薄膜を形成することができるということにある。
ター薄膜を形成する方法では、真空容器(vacuum chambe
r)に不活性気体(inert gas)を充填して金属を蒸着(evap
oration)する場合、熱くなった金属原子が冷たい機体に
衝突して金属同士が凝集(condensation)し、これらが試
料の表面に吸着(deposition)する図８（ａ），（ｂ）の
形態にも作られることができる。このような方法の長所
は、数十ナノメートルから数マイクロンまで厚いクラス
ター薄膜を形成することができるということにある。
【００５１】形成された薄膜を光及び電気による加熱を
すれば、クラスターが互いに結合して金属薄膜を形成
し、それによる光の吸収率の差を誘導することによっ
て、情報を記録再生することができる。もちろん、これ
もやはりＷｒｉｔｅ−Ｏｎｃｅ方式のみに使用可能であ
る。基板としては、金属、半導体、不導体が全部使用可
能である。
すれば、クラスターが互いに結合して金属薄膜を形成
し、それによる光の吸収率の差を誘導することによっ
て、情報を記録再生することができる。もちろん、これ
もやはりＷｒｉｔｅ−Ｏｎｃｅ方式のみに使用可能であ
る。基板としては、金属、半導体、不導体が全部使用可
能である。
【００５２】また別の媒体としては、有機物が使用可能
である。電気導電される金属及び半導体基板上に誘導薄
膜を形成することによって、光と電気とを介した加熱過
程を通して有機物の分子構造(molecular structure)及
び相変換を誘導し、それによる光吸収率の差を用いて情
報を記録再生することができる。ここに用いられる有機
物としては、ＰＭＭＡ、ｐｏｌｙ ｃａｒｂｏｎａｔ
ｅ、ポリイミド、アゾベンゼン、ジアリールエチレン系
(diarylethene)化合物、ＮＢＭＮ(３-nitrobenzal malo
nitrile)、ｐＤＡ(１、４-phenylendiamine)、スピロベ
ンゼン(spiero-benzene)、シアニン(cyanine)又はフタ
ロシアニン(phthalocyanine)光記録用液晶(liquid crys
tal)高分子(polymer)等がある。有機物の特性に応じ
て、ＷＯＲＭ、または再記録(Rewritable)に使用可能で
ある。場合によっては、有機物薄膜と金属クラスターと
を一緒に使用し得るが、リガンド安定金属クラスター(L
igand stabilized metal cluster)がその例である。以
外にも酸化物薄膜やカーボン系列の物質は、形状変換、
相変換、組成変換(compositional transition)等が可能
な物質に用いられることができる。
である。電気導電される金属及び半導体基板上に誘導薄
膜を形成することによって、光と電気とを介した加熱過
程を通して有機物の分子構造(molecular structure)及
び相変換を誘導し、それによる光吸収率の差を用いて情
報を記録再生することができる。ここに用いられる有機
物としては、ＰＭＭＡ、ｐｏｌｙ ｃａｒｂｏｎａｔ
ｅ、ポリイミド、アゾベンゼン、ジアリールエチレン系
(diarylethene)化合物、ＮＢＭＮ(３-nitrobenzal malo
nitrile)、ｐＤＡ(１、４-phenylendiamine)、スピロベ
ンゼン(spiero-benzene)、シアニン(cyanine)又はフタ
ロシアニン(phthalocyanine)光記録用液晶(liquid crys
tal)高分子(polymer)等がある。有機物の特性に応じ
て、ＷＯＲＭ、または再記録(Rewritable)に使用可能で
ある。場合によっては、有機物薄膜と金属クラスターと
を一緒に使用し得るが、リガンド安定金属クラスター(L
igand stabilized metal cluster)がその例である。以
外にも酸化物薄膜やカーボン系列の物質は、形状変換、
相変換、組成変換(compositional transition)等が可能
な物質に用いられることができる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、二
重機能のカンチレバー探針を利用して光エネルギーのみ
でなく、電気エネルギーを媒体に加えることによって記
録時間を短縮することができ、近接場光で情報を再生す
ることで探針の摩耗や振動によるエラーの誘発を最小化
することができる。
重機能のカンチレバー探針を利用して光エネルギーのみ
でなく、電気エネルギーを媒体に加えることによって記
録時間を短縮することができ、近接場光で情報を再生す
ることで探針の摩耗や振動によるエラーの誘発を最小化
することができる。
【００５４】また、本発明は、マイクロセカンド(secon
d)以下の記録時間が具現可能であるので、Ｍｂｉｔ／ｓ
の記録速度を達成することができ、情報を再生する速度
もＭｂｉｔ／ｓ程度であるので、今までの探針型情報記
録再生装置の短所を画期的に改善することができる。こ
のような二重機能探針をアレイ(array)形態にして多重
カンチレバー構造で使用する場合、そのデータ伝送速度
と探索時間(Seeking time)がテラバイト(Tera byte)情
報記録再生装置の実用的な使用が可能である。
d)以下の記録時間が具現可能であるので、Ｍｂｉｔ／ｓ
の記録速度を達成することができ、情報を再生する速度
もＭｂｉｔ／ｓ程度であるので、今までの探針型情報記
録再生装置の短所を画期的に改善することができる。こ
のような二重機能探針をアレイ(array)形態にして多重
カンチレバー構造で使用する場合、そのデータ伝送速度
と探索時間(Seeking time)がテラバイト(Tera byte)情
報記録再生装置の実用的な使用が可能である。
【００５５】また、本発明は、探針の大きさを縮小する
場合、窮極的に１０ｎｍ級の情報記録技術の実現も可能
である。
場合、窮極的に１０ｎｍ級の情報記録技術の実現も可能
である。
【図１】本発明の第１実施の形態に係る多重機能近接探
針を用いた高密度情報記録再生装置の構成図である。
針を用いた高密度情報記録再生装置の構成図である。
【図２】本発明の第２実施の形態に係る多重機能近接探
針を用いた高密度情報記録再生装置の構成図である。
針を用いた高密度情報記録再生装置の構成図である。
【図３】本発明の第３実施の形態に係る多重機能近接探
針を用いた高密度情報記録再生装置の構成図である。
針を用いた高密度情報記録再生装置の構成図である。
【図４】情報記録及び再生時の距離、光パルス及び電気
パルスの波形図である。
パルスの波形図である。
【図５】本発明の第４実施の形態に係る多重機能近接探
針を用いた高密度情報記録再生装置の構成図である。
針を用いた高密度情報記録再生装置の構成図である。
【図６】図１ないし図３における記録層の構造図であ
る。
る。
【図７】図５における記録層の構造図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は図１〜図３及び図５の媒体の
構造図である。
構造図である。
【図９】（ａ），（ｂ）は図１〜図３及び図５の媒体の
構造図である。
構造図である。
１０ 電気導電性カンチレバー １１ 近接場光開口型探針 １２ カンチレバーステージ １２' 接触パッド １２" カンチレバーホルダー １３ 電気導電性突出型探針 ２０ 媒体基板 ２１ 記録層 ２２ 記録された領域 ２２' 金属ナノ薄膜 ２２" ナノ粒子３次元薄膜 ２５ 媒体 ３０ 電圧パルス発生器 ４０ 光源及び検出器 ４１ レンズ ４２ 光検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キム ジョンヨン 大韓民国 デジョンシ ユソング オウン ドン ハンビット アパートメント 137 −708 Ｆターム(参考） 2G065 AB04 AB09 AB22 BA09 BB06 BB20 DA15 DA20 5D090 AA06 BB04 BB16 CC01 CC04 DD01 EE01 EE11 KK18 5D118 EA11 5D119 AA22 CA03 CA06 FA05 JA42 MA04
Claims (18)
- 【請求項１】 カンチレバーステージと、該カンチレバ
ーステージに設けられ、近接場光開口型探針が形成され
た電気導電性カンチレバーとを有し、 前記近接場光開口型探針から出てくる光及び該近接場光
開口型探針で自ら誘導された電流により、記録メディア
を局所的に加熱して高密度情報を記録する多重機能近接
探針を利用したことを特徴とする高密度情報記録再生装
置。 - 【請求項２】 前記記録された高密度情報を、前記近接
場光開口型探針から出てくる光の反射率で再生する光検
出器を有することを特徴とする請求項１に記載の高密度
情報記録再生装置。 - 【請求項３】 レーザービームを生成するためのレーザ
ーダイオードと、前記記録メディア上にレーザービーム
を集光するためのレンズとを有することを特徴とする請
求項２に記載の高密度情報記録再生装置。 - 【請求項４】 前記レーザーダイオードは、マイクロ表
面放出レーザーであることを特徴とする請求項３に記載
の高密度情報記録再生装置。 - 【請求項５】 前記記録メディアは、結晶−非晶質相変
換物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の高密度
情報記録再生装置。 - 【請求項６】 前記記録メディアは、電気導電性クラス
ター物質を含むことを特徴とする請求項１に記載の高密
度情報記録再生装置。 - 【請求項７】 前記記録メディアは、金属半導体多重階
層構造を有する薄膜を含むことを特徴とする請求項１に
記載の高密度情報記録再生装置。 - 【請求項８】 上下に接触パッドが形成されるととも
に、近接場光開口型探針が一体型に形成され、前記接触
パッドを利用して前記近接場光開口型探針と記録メディ
アとの距離を制御し、自らの圧電薄膜構造で数十ナノメ
ートル以下の精密制御を行って前記記録メディアに情報
を記録する電気導電性カンチレバーと、 その記録された情報を前記近接場光開口型探針から出て
くる光の反射率または前記記録メディアへの透過率とし
て情報を再生する光検出器とを有し、 高密度情報を記録する多重機能近接探針を利用したこと
特徴とする高密度情報記録再生装置。 - 【請求項９】 カンチレバーホルダーと近接場光開口型
探針とが一体型に形成され、前記近接場光開口型探針と
記録メディアのファンデルワールス力とを自分に反射さ
れる光として測定し、その測定された値と自らの圧電駆
動構造で前記近接場光開口型探針と前記記録メディアと
の距離を制御してメディア情報を記録する電気導電性カ
ンチレバーと、 その記録された情報を前記近接場光開口型探針から出て
くる光の反射率、または前記記録メディアへの透過率と
して情報を再生する光検出器とを有し、 高密度情報を記録する多重機能近接探針を利用したこと
を特徴とする高密度情報記録再生装置。 - 【請求項１０】 カンチレバーステージと、近接場光開
口型探針及び電気導電性突出探針が形成され、記録メデ
ィアに電界を印加するための電気導電性カンチレバーと
を有し、高密度情報を記録する多重機能近接探針を利用
したこと特徴とする高密度情報記録再生装置。 - 【請求項１１】 レーザービームを生成するためのレー
ザーダイオードと、前記記録メディア上にレーザービー
ムを集光するためのレンズとを有することを特徴とする
請求項１０に記載の高密度情報記録再生装置。 - 【請求項１２】 前記記録された高密度情報を前記近接
場光開口型探針から出てくる光の反射率で再生する光検
出器を有することを特徴とする請求項１１に記載の高密
度情報記録再生装置。 - 【請求項１３】 前記レーザーダイオードは、マイクロ
表面放出レーザーであることを特徴とする請求項１２に
記載の高密度情報記録再生装置。 - 【請求項１４】 前記記録メディアは、結晶−非晶質相
変換物質を含むことを特徴とする請求項１０に記載の高
密度情報記録再生装置。 - 【請求項１５】 前記記録メディアは、電気導電性クラ
スター物質を含むことを特徴とする請求項１０に記載の
高密度情報記録再生装置。 - 【請求項１６】 前記記録メディアは、金属半導体多重
階層構造を有する薄膜を含むことを特徴とする請求項１
０に記載の高密度情報記録再生装置。 - 【請求項１７】 前記記録メディアは、電気導電可能な
薄膜構造に形成され、前記電気導電性突出探針自らの電
気抵抗による発生熱により電気導電性突出探針に接触さ
れた後、温度が上昇して情報を記録し、近接場光により
情報を再生することを特徴とする請求項１０に記載の高
密度情報記録再生装置。 - 【請求項１８】 前記記録メディアは、絶縁薄膜構造に
形成され、前記電気導電性突出探針自らの電気抵抗によ
る発生熱により電気導電性突出探針に接触された後、温
度が上昇して情報を記録し、近接場光により情報を再生
することを特徴とする請求項１０に記載の高密度情報記
録再生装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2000-0080893A KR100399052B1 (ko) | 2000-12-22 | 2000-12-22 | 다중 기능 근접 탐침을 이용한 고밀도 정보 기록 및 재생 장치 |
| KR2000-0080893 | 2000-12-22 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002197652A true JP2002197652A (ja) | 2002-07-12 |
Family
ID=19703498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001267093A Pending JP2002197652A (ja) | 2000-12-22 | 2001-09-04 | 高密度情報記録再生装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020080709A1 (ja) |
| JP (1) | JP2002197652A (ja) |
| KR (1) | KR100399052B1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| KR100672833B1 (ko) * | 2001-08-09 | 2007-01-22 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 근접장 홀로그래픽 메모리 시스템 및 그 방법 |
| WO2003060884A1 (en) | 2002-01-07 | 2003-07-24 | Seagate Technology Llc | Write head and method for recording information on a data storage medium |
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| AU2003218265A1 (en) | 2002-06-28 | 2004-01-19 | Seagate Technology Llc | Apparatus and method for producing a small spot of optical energy |
| US7155732B2 (en) * | 2003-09-05 | 2006-12-26 | Seagate Technology Llc | Heat assisted magnetic recording head and method |
| US7272079B2 (en) * | 2004-06-23 | 2007-09-18 | Seagate Technology Llc | Transducer for heat assisted magnetic recording |
| KR100644887B1 (ko) * | 2004-09-07 | 2006-11-15 | 엘지전자 주식회사 | 열 보조장치를 이용한 나노정보 저장장치 및 그 정보기록방법 |
| US7596072B2 (en) * | 2004-12-22 | 2009-09-29 | Seagate Technology Llc | Optical recording using a waveguide structure and a phase change medium |
| US8339905B2 (en) * | 2005-04-13 | 2012-12-25 | Seagate Technology Llc | Alignment features for heat assisted magnetic recording transducers |
| US7894308B2 (en) * | 2006-06-27 | 2011-02-22 | Seagate Technology Llc | Near-field optical transducers having a tilted metallic pin |
| US20100147820A1 (en) * | 2008-05-13 | 2010-06-17 | Nanoink, Inc. | Heated cantilever |
| US8059354B2 (en) * | 2009-01-29 | 2011-11-15 | Seagate Technology Llc | Transducer for data storage device |
| KR20120099476A (ko) * | 2009-12-02 | 2012-09-10 | 노오쓰웨스턴 유니버시티 | 블록 공중합체-보조 나노리소그래피 |
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| JPH11134696A (ja) * | 1997-08-29 | 1999-05-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光学装置及び情報記録再生装置 |
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| KR100317283B1 (ko) * | 1999-04-15 | 2001-12-22 | 구자홍 | 근접장 광 기록/재생 장치 |
-
2000
- 2000-12-22 KR KR10-2000-0080893A patent/KR100399052B1/ko not_active IP Right Cessation
-
2001
- 2001-07-18 US US09/906,738 patent/US20020080709A1/en not_active Abandoned
- 2001-09-04 JP JP2001267093A patent/JP2002197652A/ja active Pending
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