JP2004020381A

JP2004020381A - 近接場光発生装置および発生方法

Info

Publication number: JP2004020381A
Application number: JP2002175803A
Authority: JP
Inventors: Sadaichi Suzuki; 鈴木　貞一; Kiichi Kamiyanagi; 上柳　喜一; Yukio Adachi; 足立　幸男
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-06-17
Filing date: 2002-06-17
Publication date: 2004-01-22

Abstract

【課題】近接場光を効率よく発生させる近接場光発生装置および発生方法を提供する。
【解決手段】近接場光発生装置は、薄膜または細線形状の金属２１と、金属２１の両側に配設された透明誘電体２２と、レーザ光２０を放射する半導体レーザ等のレーザ装置２３と、レーザ光２０を透明誘電体２２の両側から照射するためのビームスプリタおよび反射鏡を有する光学系２４とを備える。レーザ光２０が両側から透明誘電体２２に照射されることにより、金属２１の両側に表面プラズモンが生成される。金属２１が十分に薄いまたは細いとき、双方の表面に存在する表面プラズモン２５が互いに電場を通じて相互作用を行い、プラズモンまたはＦａｎｏモード２６の伝播が生じ近接場光２７が発生する。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、近接場光を発生する近接場光発生装置および発生方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光ディスクやハードディスクの記録容量は年々増大している。光ディスク分野では、青色レーザを用いる光記録方式で記録密度として３０Ｇｂｐｓｉ（ｂｐｓｉ：ｄｉｔ　ｐｅｒ　ｓｑｕａｒｅ　ｉｎｃｈ）ほどの値が実現されると予想されている。一方、ハードディスク分野では、ＧＭＲヘッドの採用で高密度化が大幅に進展し、さらに垂直記録方式や磁化安定化層の採用で１００Ｇｂｐｓｉから３００Ｇｂｐｓｉ超が実現されると予想されている（日経エレクトロニクス、Ｎｏ．７７９、２０００年９−２５、ｐ１８９）。
【０００３】
しかし、その先の１Ｔｂｐｓｉを達成する技術はまだ存在しない。１Ｔｂｐｓｉを達成できる技術として研究されているもののひとつに近接場光を用いた記録方式がある。近接場光は通常の空間を伝播する光とは異なり、物質のごく近傍に拘束されて存在する電界である。この電界は光の周波数で振動しており、外部には伝播しないので光の波長というような大きさを持たない。この近接場光を用いることにより、光の周波数で振動する電界を波長以下の領域に局在させ、そのエネルギーを用いて記録することが出来る。したがって光の波長に依存しない微小領域においても記録が可能になる。そのため１Ｔｂｐｓｉも達成可能として近接場光記録が研究されている（ＯプラスＥ，Ｖｏｌ２１，Ｎｏ３ｐ２７９，１９９９）。
【０００４】
近接場光ヘッドとしてはＳＩＬ（Ｓｏｌｉｄ　Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ　Ｌｅｎｓ）を使ったものが知られている（特開２０００−１９５０７４公報）。一般にレーザビームのスポットサイズは、ｄ＝１．２２λ／ＮＡで表される。λは光の波長、ＮＡは開口数である。ＳＩＬは高屈折率のレンズ内では光の波長が媒質の屈折率に反比例して短くなることを利用している。ＳＩＬではＮＡが１．５ほどに達し、その場合波長以下の記録が実現する。
【０００５】
さらに、このように集光されたビームを、ピンホールを開けた金属膜に照射し、波長以下のピンホールから染み出してくる近接場光を利用する方式も提案されている。しかしこの方法では利用できる近接場光の強度が小さくなりすぎるという問題があった。そこで開口の中に微小散乱体を設ける方法（第６２回応用物理学会予稿集１３ａ−ＺＱ−１０）やピラミッド型ヘッドに金属をコートして表面プラズモンを励起し電界の高密度化をはかる方式が検討されている（第６２回応用物理学会予稿集１３ａ−ＺＱ−１１）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような方法においても電界強度が十分でないという問題があった。また微小領域に近接場光を効率よく閉じ込めるには限界があった。
従って本発明の目的は、近接場光を効率よく発生させる近接場光発生装置および発生方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、薄膜または細線形状の金属と、前記金属の両側に配置された誘電体と、誘電体を介して前記金属の両側に照射されるレーザ光により金属と誘電体の界面に表面プラズモンを生成する表面プラズモン生成部と、表面プラズモンを前記金属に沿って伝播することにより近接場光を発生する伝播部とを備えた近接場光発生装置により達成される。ここで前記金属は薄膜または細線形状の誘電体を挟んでまたは埋め込んで構成することができる。
【０００８】
また、本発明に係る近接場光発生装置は、薄膜または細線形状の誘電体と、前記誘電体を挟みまたは埋め込んだ薄膜または細線形状の金属と、前記金属の両側に配置された誘電体と、誘電体を介して前記金属の両側に照射されるレーザ光により金属と誘電体の界面に表面プラズモンを生成する表面プラズモン生成部と、表面プラズモンを前記金属に挟まれまたは埋め込まれた誘電体に沿って伝播することにより近接場光を発生する伝播部とを備えて構成される。
【０００９】
また、本発明に係る近接場光発生装置は、微小開口を有する誘電体と、少なくとも微小開口の側壁に形成された金属薄膜と、微小開口近傍に照射されるレーザ光により金属薄膜と誘電体の界面に表面プラズモンを生成する表面プラズモン生成部と、表面プラズモンを金属薄膜に沿って伝播させることにより近接場光を発生する伝播部とを備えて構成される。
【００１０】
また、本発明に係る近接場光発生装置は、微小開口を有する誘電体と、少なくとも微小開口の側壁に形成された金属薄膜と、微小開口の上部に配置された金属を着膜した半導体とを備え、半導体に照射されるレーザ光により半導体に着膜された金属部分に表面プラズモンを生成する表面プラズモン生成部と、表面プラズモンを微小開口の側壁に形成された金属薄膜に沿って伝播することにより近接場光を発生する伝播部とを備えて構成される。ここで前記半導体はピラミッド形状を有し、ピラミッド形状の頂点側が微小開口側に配置することができる。
【００１１】
さらに、本発明に係る近接場光発生方法は、薄膜または細線形状の金属の両側に配置された誘電体を介して前記金属の両側にレーザ光を照射することにより、金属と誘電体の界面に表面プラズモンを生成し、生成した表面プラズモンを前記金属に沿って伝播することにより近接場光を発生するものである。
【００１２】
また、本発明に係る近接場光発生方法は、薄膜または細線形状の誘電体を挟みまたは埋め込んだ薄膜または細線形状の金属の両側に配置された誘電体を介して前記金属の両側にレーザ光を照射することにより、金属と誘電体の界面に表面プラズモンを生成し、生成した表面プラズモンを前記金属に挟まれまたは埋め込まれた誘電体に沿って伝播することにより近接場光を発生するものである。
【００１３】
また、本発明に係る近接場光発生方法は、微小開口の少なくとも側壁に金属薄膜を形成した誘電体の微小開口近傍にレーザ光を照射することにより、金属薄膜と誘電体の界面に表面プラズモンを生成し、生成した表面プラズモンを金属薄膜に沿って伝播することにより近接場光を発生するものである。
【００１４】
また、本発明に係る近接場光発生方法は、微小開口の少なくとも側壁に金属薄膜を形成した誘電体の微小開口上部に金属を着膜した半導体を配置し、半導体にレーザ光を照射することにより、半導体に着膜された金属部分に表面プラズモンを生成し、生成した表面プラズモンを微小開口の側壁に形成された金属薄膜に沿って伝播することにより近接場光を発生するものである。
さらに、前記表面プラズモンはＦａｎｏモードで伝播することができる。
本発明は、このように構成することにより近接場光を効率よく発生させることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る近接場光発生装置の実施例について述べるが、その前に本発明の原理について説明する。
本発明では、光の微小開口を通過する効率を向上させるため、まず開口の近傍に表面プラズモンを発生させ、そのプラズモンを使って開口内を伝播させることで微小開口から光を取り出すことを考える。
レーザ光を誘電体を介して金属表面に照射すると、表面プラズモンが生成されることが知られている。表面プラズモンは誘電体と金属の界面を伝播するＴＭ波であり、表面プラズモンの分散関係は、次式で与えられる。
【００１６】
【数１】

【００１７】
ここで、ωは光の角周波数、ｃは光速、ε_ｄは誘電体の誘電率、ε_ｍは金属の誘電率である。金属の場合、通常誘電率ε_ｍは負であり、負誘電体と呼ばれることもある。
この式より表面プラズモンが存在できる条件（ｋが虚数にならない条件）は
ε_ｍ＋ε_ｄ＜０
である。
この条件を満足するとき、表面プラズモンが存在できる。
【００１８】
真空中に置かれた金属は光によって表面プラズモンを励起できない。励起のためには媒質中の光の波数と表面プラズモンの波数が一致しなければならないが、真空中の光では波数が一致しないからである。しかし誘電体と金属の界面では波数が一致する領域が存在し、プラズモンが励起できる。表面プラズモンはプリズムのある面に金属をコートし、全反射領域のある特定の角度においてレーザ光を照射すると励起できる。これはＡＴＲ法として知られている。
【００１９】
つぎに表面プラズモン同志の相互作用について述べる。いま金属薄膜を考える。金属薄膜の表裏２つの界面に表面プラズモンが生成されると、金属薄膜が十分に薄いとき、双方の表面に存在する表面プラズモンが互いに電場を通じて相互作用を行い、新たな伝播モードが存在することが知られている（Ｊ．Ｊ．ＢｕｒｋｅａｎｄＧ．Ｉ．ＳｔｅｇｅｍａｎＰｈｙ．Ｒｅｖ．Ｂ３３，ｐ５１８６，１９８６）。
【００２０】
このモードはＦａｎｏモードと呼ばれることもある。このモードはｋベクトル（伝播ベクトル）が合理的に定義できるので金属界面に沿って伝播する新たなモードであることが知られている。金属膜厚が厚いときは、プラズモン間の相互作用が小さいため、新たなモードは起こらず、通常の表面プラズモンが独立に存在するだけであると考えられる。
この新たなモードは結合の種類に２種類有り、合成されたモードの電場分布は対称か、反対称性をもつ（偶奇性）。
【００２１】
また金属薄膜の場合はいくらでも薄い膜厚に対して常に伝播する対称モードおよび反対称モードが存在する。したがってＡＴＲ法等により別途発生させた表面プラズモンを非常に薄いナノメートル厚の金属薄膜に導いて、相互作用させ、伝播させればこれまで以上に微細な領域に近接場光を閉じ込めることが出来るので、その近接場光を用いて、例えば光記録が可能になる。
このモードに関してさらに別の例を説明する。２つの金属膜の間に非常に薄い誘電体を挟み、２つの金属膜界面にプラズモンを生成する場合を考える。表面プラズモンが誘電体と２つの金属界面に生成されると、誘電体を介して電磁相互作用が起こり、二つのプラズモンがカップルして、上記と同様な伝播モードがおこる。誘電体が厚い場合はプラズモンの相互作用は起こらず新たなモードは生成されない。
【００２２】
この新たなモードにも電場の対称モードと反対称モードが存在するが、反対称モードは誘電体膜厚が薄くなると、カットオフが存在する。しかし、対称モードはカットオフが存在しないため、いくら薄い誘電体をもちいても伝播するモードが存在する。このため、非常に微小な領域にも近接場光を閉じ込めることが出来る（応用物理，第６８巻，第６号，ｐ６７３，１９９９年）。
一般には金属薄膜だけでなく、金属の針のような形状であってもＦａｎｏモードは存在し、いくらでも細い金属針の表面を伝播するプラズモンのモードが存在する。また、金属の微小細管の中に誘電体を埋め込んだ構造体であっても同様な伝播モードが存在し、近接場光を閉じ込めることができる。
【００２３】
図１は、本発明の基本概念を示す図である。本発明では、表面プラズモン生成部１においてレーザ光を用いて表面プラズモンを効率よく生成し、この表面プラズモン生成部１よりも小さい微小導波部である伝播部２において表面プラズモンを伝播させ、これにより近接場光を発生させる。伝播部２は金属薄膜や金属細線でもよいし、また誘電体を金属薄膜で挟持したものでもよい。
Ｆａｎｏモードを用いなくとも、生成された表面プラズモンを小さな領域に導波することで本発明は達成されるが、プラズモンの伝播損失がおこり、損失が大きい。これに対してＦａｎｏモードを用いると、表面プラズモンの場合より伝播距離が延びる可能性があり、それに伴って同一距離であれば低損失となる。したがって、これまでの表面プラズモンのみの励起よりもさらに小さな領域へ表面の伝播モードを閉じ込めることができる。これにより、例えばさらに小さな領域で光書き込みヘッドを構成することが出来る。
【００２４】
図２は、本発明に係る近接場光発生装置の実施形態の一例を示す図である。図示のように、本例では、薄膜または細線形状の金属２１と、金属２１の両側に配設された透明誘電体２２と、レーザ光２０を放射する半導体レーザ等のレーザ装置２３と、レーザ光２０を透明誘電体２２の両側から照射するための例えばプリズムやミラーを有する光学系２４とを備える。図において、レーザ装置２３から放射されたレーザ光２０は、光学系２４を介して、両側から透明誘電体２２に照射される。これにより、金属２１の両側に表面プラズモンが生成される。金属２１の表裏２つの界面に表面プラズモン２５が生成されると、金属２１が十分に薄いまたは細いとき、双方の表面に存在する表面プラズモンが互いに電場を通じて相互作用を行い、プラズモンまたはＦａｎｏモード２６の伝播が生じ、金属２１および透明誘電体２２の端面から近接場光２７が発生する。
次に、本発明に係る近接場光発生装置の実施例について詳述する。
【００２５】
（実施例１）
図３は本発明に係る近接場光発生装置の一実施例を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。本実施例では、図示のように、半径１０μｍのポリマーレンズ３０（またはガラスマイクロレンズやボールレンズでもよい）を２分割し、半球３１、３２を作製し、分割面にアルミニウム３３をスパッター法で２０ｎｍ着膜する。この分割した球のアルミニウム３３上にアルゴンイオンを真空中にて照射し、表面を清浄にするとともに、凹凸を形成する。凹凸を形成するのはプラズモンの励起効率を上げるのに役立つ。同様にして作製したアルミニウム付きポリマー半球レンズを重ね合わせて真空中で常温接合を行うとアルミニウム同士が接合する。金属薄膜は表面を清浄にして、一定圧力をかけると常温においても接合が起こることが知られている（特開平１０−３０５４８８号公報）。
ポリマーレンズ３０の両側からレーザ光３４を照射すると、プラズモン３５が生成され、この場合ほぼ４０ｎｍ厚のアルミニウム３３表面をプラズモンが走行する。プラズモンの走行方向はレーザビームのアルミニウム３３（金属薄膜）への射影方向である。これにより、図のようにアルミニウム３３の端面に近接場光３６が発生する。
【００２６】
（実施例２）
図４は本発明に係る近接場光発生装置の他の実施例を示す図である。本実施例では、図示のように、半径１０μｍのポリマーレンズ４０を２分割し、半球４１、４２を作製し、分割面にアルミニウム４３をスパッター法で３０ｎｍ着膜する。この分割した２つの半球４１、４２のアルミニウム４３上にアルゴンイオンを真空中にて照射し、表面を清浄にするとともに、凹凸を形成する。つぎにこの面にインクジェットプリンターヘッドを用いて１ピコリットルほどのポリイミド４４を１滴塗布する。これと先に作っておいたアルミニウム付き半球４１、４２を重ね合わせ、１２０℃で低温加熱して、２種のヘッドを合わせ形成する。この場合は金属薄膜間、すなわちアルミニウム４３間に薄いポリイミド膜４４が挟まれる。ポリイミド４４の厚さは１０ｎｍほどになる。
ポリマーレンズ４０の左右両側からレーザ光４５を照射すると、プラズモン４６がレンズと金属の界面にはじめ生成され、このモードがポリイミド金属界面に伝播する。両側からやってきたプラズモンは互いにポリイミド膜を介して相互作用し、導波路外へ伝播する。これにより、図のようにポリイミド４４の端面に近接場光４７が発生する。
【００２７】
（実施例３）
図５は本発明に係る近接場光発生装置の作製方法の一例を示す図である。本例では、図示のように、ガラス基板５１上にクロム５２を３０ｎｍ蒸着し、その上に窒化シリコン（ＳｉＮｘ）膜５３を５０ｎｍ着膜する。つぎにドライエッチングにより窒化シリコン５３に６０ｎｍの微小円形開口５４を設ける。開口５４の形成方法にはいくつかある。たとえばＦＩＢ（Ｆｏｃｕｓｅｄ　Ｉｏｎ　Ｂｅａｍ）を用いて形成することが可能である。また近接場光を用いた近接場リソグラフィー（ＯＳＪＮＦＯ研究会資料ｐ５９、近接場光学研究グループ、第１０回研究討論会、予稿集、２００１年６月）の手法により形成が可能である。
開口５４を形成したあとアルミニウム膜５５を８０ｎｍ堆積する。スパッタを用いて着膜するとアルミニウム５５は微小円形開口にもかかわらず、幾分回り込み、２０ｎｍほどの厚さで開口５４をカバーする。
【００２８】
つぎに別のガラス基板５６を用意し、その基板にアルミニウム５７を２００ｎｍ着膜し、パターンを形成したのち、前記常温接合技術をもちいて、真空中にてはじめの基板５１上に圧力を印加して接合させる。
最後にクロム５２の電極に高温高湿度環境で通電するとクロムが溶出する。その時、圧接したガラス基板５１を引き剥がすことが出来、これにより４０μｍの開口が形成される。クロム層５２は犠牲層と同様のはたらきをする。
開口部５４に堆積されたアルミニウム５５の表面には酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を形成しておく。この厚さは１０ｎｍほどである。したがって微小開口５４におけるアルミ層は酸化アルミニウムと金属アルミニウムの２層構造である。これにより、プラズモンの励起効率が向上する。
開口部５４のアルミニウム（Ａｌ）は完全には貫通せず、Ａｌが連結し、残る場合があるが、その場合はプラズモンは局在表面プラズモンとなり、そこでの電界がさらに増強されることがある。
【００２９】
図６は本発明に係る近接場光発生装置の他の実施例を示す図である。本装置は、図５の方法で作製されたものであり、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）６１の開口６２に金属アルミニウムと酸化アルミニウム（Ａｌ＋Ａｌ_２Ｏ_３）の膜６３が形成されており、その上に別のアルミニウム６４およびガラス基板６５が配置される。本装置の開口６２にガラス上部よりフォーカスしたレーザビーム６６をレーザ装置６７より照射すると、開口部６２にプラズモン６８が発生する。プラズモン６８が開口を通過する時、プラズモン６８同士のカップリングが起こり、この微小開口を光がプラズモン６８の形態をとって、通過し、開口の外部で電界が増強される。これにより、図のように開口６２の下面に近接場光６９が発生する。
【００３０】
（実施例４）
図７は本発明に係る近接場光発生装置の作製に用いる構造体の一例を示す図である。本例では、（１１１）面が露出したＧａＰ基板７１を異方性エッチしてピラミッド状に形成する。そしてピラミッド表面に５０ｎｍのアルミニウム７２をコートし、その上に酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）７３を形成しておく。ピラミッドの頂点付近は平らにしておいてもよい。
【００３１】
図８は、本発明に係る近接場光発生装置の作製方法の他の例を示す図である。
本作製方法では、窒化シリコン８１に図５に示した開口形成方法により４０ｎｍの開口８２を形成し、アルミニウム８３を５０ｎｍ堆積する。このとき開口部分にもアルミニウムが回り込み２０ｎｍほど開口を被覆する。つぎに図７に示したＧａＰ基板と開口を形成した基板（図示せず）を接合する。さらに、アルミニウムを２０ｎｍ酸化を行い、アルミナ誘電体（Ａｌ_２Ｏ_３）８４が全体を被覆して完成する。本作製方法のその他の点については図５に示した方法と同様である。
【００３２】
図９は、本発明に係る近接場光発生装置の他の実施例を示す図である。本実施例は図８の方法で作製されたものである。本装置にＧａＰ７１の内側から半導体レーザ９２からレーザビーム９３を照射すると、ＧａＰ７１とアルミニウム７２の界面にプラズモン９４が生成される。このプラズモン９４がアルミニウム７２と酸化アルミニウム７３の界面を伝播して、窒化シリコンの開口部８２のアルミニウム８３まで進行し、開口８２の外部へと電磁界が伝播する。これにより、図のように開口８２の下面に近接場光９５が発生する。
【００３３】
本発明に係る近接場光発生装置は、効率よく生成された表面プラズモンを用いて非常に微小な領域に近接場光を閉じ込めることができるので、例えば近接場光記録ヘッドや微小パターンの加工装置等に利用することができる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば表面プラズモンを有効に生成し伝播できるので、近接場記録光の発生効率を向上させることが出来るとともに、より微小な領域に光を閉じ込めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本概念を示す図である。
【図２】本発明に係る近接場光発生装置の実施形態の一例を示す図である。
【図３】本発明に係る近接場光発生装置の一実施例を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】本発明に係る近接場光発生装置の他の実施例を示す図である。
【図５】本発明に係る近接場光発生装置の作製方法の一例を示す図である。
【図６】本発明に係る近接場光発生装置の他の実施例を示す図である。
【図７】本発明に係る近接場光発生装置の作製に用いる構造体の一例を示す図である。
【図８】本発明に係る近接場光発生装置の作製方法の他の例を示す図である。
【図９】本発明に係る近接場光発生装置の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
２０　レーザ光
２１　金属
２２　透明誘電体
２３　レーザ装置
２４　光学系
２５　表面プラズモン
２６　プラズモンまたはＦａｎｏモード
２７　近接場光

Claims

薄膜または細線形状の金属と、前記金属の両側に配置された誘電体と、誘電体を介して前記金属の両側に照射されるレーザ光により金属と誘電体の界面に表面プラズモンを生成する表面プラズモン生成部と、表面プラズモンを前記金属に沿って伝播することにより近接場光を発生する伝播部とを備えたことを特徴とする近接場光発生装置。
前記金属が薄膜または細線形状の誘電体を挟んでまたは埋め込んで構成されていることを特徴とする請求項１記載の近接場光発生装置。
薄膜または細線形状の誘電体と、前記誘電体を挟みまたは埋め込んだ薄膜または細線形状の金属と、前記金属の両側に配置された誘電体と、誘電体を介して前記金属の両側に照射されるレーザ光により金属と誘電体の界面に表面プラズモンを生成する表面プラズモン生成部と、表面プラズモンを前記金属に挟まれまたは埋め込まれた誘電体に沿って伝播することにより近接場光を発生する伝播部とを備えたことを特徴とする近接場光発生装置。
微小開口を有する誘電体と、少なくとも微小開口の側壁に形成された金属薄膜と、微小開口近傍に照射されるレーザ光により金属薄膜と誘電体の界面に表面プラズモンを生成する表面プラズモン生成部と、表面プラズモンを金属薄膜に沿って伝播することにより近接場光を発生する伝播部とを備えたことを特徴とする近接場光発生装置。
微小開口を有する誘電体と、少なくとも微小開口の側壁に形成された金属薄膜と、微小開口の上部に配置された金属を着膜した半導体とを備え、半導体に照射されるレーザ光により半導体に着膜された金属部分に表面プラズモンを生成する表面プラズモン生成部と、表面プラズモンを微小開口の側壁に形成された金属薄膜に沿って伝播することにより近接場光を発生する伝播部とを備えたことを特徴とする近接場光発生装置。
半導体がピラミッド形状を有し、ピラミッド形状の頂点側が微小開口側に配置されることを特徴とする請求項５記載の近接場光発生装置。
薄膜または細線形状の金属の両側に配置された誘電体を介して前記金属の両側にレーザ光を照射することにより、金属と誘電体の界面に表面プラズモンを生成し、生成した表面プラズモンを前記金属に沿って伝播することにより近接場光を発生することを特徴とする近接場光発生方法。
薄膜または細線形状の誘電体を挟みまたは埋め込んだ薄膜または細線形状の金属の両側に配置された誘電体を介して前記金属の両側にレーザ光を照射することにより、金属と誘電体の界面に表面プラズモンを生成し、生成した表面プラズモンを前記金属に挟まれまたは埋め込まれた誘電体に沿って伝播することにより近接場光を発生することを特徴とする近接場光発生方法。
微小開口の少なくとも側壁に金属薄膜を形成した誘電体の微小開口近傍にレーザ光を照射することにより、金属薄膜と誘電体の界面に表面プラズモンを生成し、生成した表面プラズモンを金属薄膜に沿って伝播することにより近接場光を発生することを特徴とする近接場光発生方法。
微小開口の少なくとも側壁に金属薄膜を形成した誘電体の微小開口上部に金属を着膜した半導体を配置し、半導体にレーザ光を照射することにより、半導体に着膜された金属部分に表面プラズモンを生成し、生成した表面プラズモンを微小開口の側壁に形成された金属薄膜に沿って伝播することにより近接場光を発生することを特徴とする近接場光発生方法。
表面プラズモンがＦａｎｏモードで伝播することを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の近接場光発生方法。