JPWO2012111816A1 - 近接場光デバイス、それを用いた記録装置、および、記録方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、本発明を適用した量子ドットを利用した近接場光デバイス1について説明する。近接場光デバイス1は、図1に示すように、光源11、GaAs基板12、GaAsバッファ層13、InAs層14、InAs量子ドット15、GaAs層16、及び金属端17から構成されている。
次に、量子ドットを2段に積層した近接場光デバイス100について図3を用いて説明する。近接場光デバイス100は、光源101、GaAs基板102、GaAsバッファ層103、第1InAs層104、第1量子ドット105a、105b、第1GaAs層106、第2InAs層107、第2量子ドット108、第2GaAs層109及び金属端110から構成されている。量子ドットが2段構成になっている以外は図1に示した近接場光デバイス1と同様の構成となっている。
図6は、図3に示した2層の量子ドットグループからなる近接場光デバイスの変形例を示した図である。図6の近接場光デバイス300は、第1量子ドットグループ301、第2量子ドットグループ302、光源303、及び金属微粒子304から構成されている。図6は、第1及び第2の量子ドットグループをメサ構造体(テーパー形状)の中に形成した構造を示している。
図7は、例えば、GaAs媒体中にInAsで構成された量子ドットが分散された近接場光デバイス400を示した図である。近接場光デバイス400は、メサ構造体の中に分散している量子ドットグループ401、光源402、及び金属微粒子403から構成されている。
図8は、図6に示した近接場光デバイスの入射光の光源の位置を変えた構成を示している。図8の近接場光デバイス500は、第1量子ドットグループ501、第2量子ドットグループ502、光源503、及び金属微粒子504から構成されている。図8は、第1及び第2の量子ドットグループをメサ構造体(テーパー形状)の中に形成した構造を示している。
図9は、図1〜図8で説明した近接場光デバイスを磁気ヘッドへの搭載例を示した図である。図9に示すように、アーム51の先端には、磁気ヘッド52と近接場光デバイス53とが搭載されている。磁気ヘッド52と近接場光デバイス53とが搭載されたアーム51の先端部分と、磁気記録媒体54との距離が近接場相互作用を引き起こす距離となる位置に、該先端部分が浮上するようにアーム51が制御される。
図10は記録装置の基本概念を示す図であり、図1に示した近接場デバイス1と、制御部70から構成されており、記録媒体60に記録を行う。記録媒体60は近接場光または近接場光エネルギーにより発生する熱により状態が変化し、記録マークを形成できる記録材料で構成されている。さらに記録媒体60は金属端17と一体となって近接場光を形成するため、例えば、金(Au)からなる金属を含んで構成されている。
図14は、記録装置の変形例1を示している。記録媒体601以外の構成は図10に示した記録装置の構成と同じである。記録媒体601は非金属領域602と島状に離散した金属領域603a〜603cから構成されている。非金属領域602は樹脂やガラスなどから構成され、近接場光デバイス1の金属端17と一体となって近接場光を発生しない材料から構成される。金属領域603a〜603cは近接場光デバイス1の金属端17と一体となって近接場光を発生する金(Au)などの金属を含んだ磁性体である。各々の金属領域603a〜603cは非金属領域602で隔離されている。また非金属領域602は非金属だけでなく、近接場光デバイス1の金属端17と一体となって近接場光を発生しない非磁性体で構成してもよい。
本発明の近接場光デバイスの第3の実施形態について、図17を参照して説明する。図17は、本発明の第3の実施形態に係る近接場光デバイスの構造を示す図である。尚、図中の波線矢印は、エネルギーの伝搬を表わしている。
本発明の近接場光デバイスの第4の実施形態について、図18乃至図20を参照して説明する。図18は、本発明の第4の実施形態に係る近接場光デバイスの構造を示す図である。
次に、第4の実施形態に係る近接場光デバイス800の第1変形例について、図21を参照して説明する。図21は、本発明の第4の実施形態に係る近接場光デバイスの第1変形例の一例である。
次に、第4の実施形態に係る近接場光デバイス800の第2変形例について、図22を参照して説明する。図22は、本発明の第4の実施形態に係る近接場光デバイスの第2変形例の一例である。本変形例では特に、金属端850と、量子ドット層(即ち、メサ構造体)との位置関係について説明する。
本発明の近接場光デバイスの第5の実施形態について、図23を参照して説明する。図23は、本発明の第5の実施形態に係る近接場光デバイスの構造を示す図である。
次に、本発明の近接場光デバイスの製造方法について、図24乃至図31を参照して説明する。
Claims (10)
- 光源と、
前記光源上に積層された量子ドット構造体と、
前記量子ドット構造体内の第1の面上に配置され、夫々前記光源から出射された光に基づいて近接場光を発生する複数の第1量子ドットと、
前記近接場光のエネルギーの少なくとも一部を前記量子ドット構造体の外部へ出力可能な出力端と、
を備え、
前記出力端の大きさは前記光源の波長よりも小さい
ことを特徴とする近接場光デバイス。 - 量子ドット構造体と、
前記量子ドット構造体内の第1の面上に配置され、夫々前記光源から出射された光に基づいて近接場光を発生する複数の第1量子ドットと、
前記複数の第1量子ドット各々に光が入射することにより発生する近接場光のエネルギーの少なくとも一部を、前記量子ドット構造体の外部へ出力可能な出力端と、
を備え、
前記出力端の大きさは前記光源の波長よりも小さい
ことを特徴とする近接場光デバイス。 - 前記量子ドット構造体は、第2の面上に配置された複数の第2量子ドットを有し、
前記第2の面の面積は前記第1の面の面積に比べて小さい、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の近接場光デバイス。 - 前記第2量子ドットの数は、前記第1量子ドットの数より少ないことを特徴とする請求項3に記載の近接場光デバイス。
- 前記量子ドット構造体の底面の面積は、前記量子ドット構造体の上面の面積よりも大きく、前記出力端は前記上面に形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の近接場光デバイス。
- 前記量子ドット構造体と前記出力端は、誘電体を介して接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の近接場光デバイス。
- 光源と、
前記光源上に積層されたメサ構造体と、
前記メサ構造体内に分散して含まれ、夫々前記光源から出射された光に基づいて近接場光を発生する複数の量子ドットと、
前記近接場光のエネルギーの少なくとも一部を前記メサ構造体の外部へ出力可能な出力端と、
を備え、
前記メサ構造体の底面の面積は、前記メサ構造体の上面の面積よりも大きい
ことを特徴とする近接場光デバイス。 - 底面の面積が、前記底面に対向する上面の面積よりも大きいメサ構造体と、
前記メサ構造体内に分散して含まれる複数の量子ドットと、
前記複数の量子ドット各々に光が入射することにより発生する近接場光のエネルギーの少なくとも一部を、前記メサ構造体の外部へ出力可能な出力端と、
を備えることを特徴とする近接場光デバイス。 - 記録媒体に対して情報を記録する記録装置であって、
近接場光デバイスと、
前記近接場光デバイスを制御する制御部と、
を備え、
前記近接場光デバイスは、
光源と、
前記光源上に積層された量子ドット構造体と、
前記量子ドット構造体内の量子ドットであって、夫々前記光源から出射された光に基づいて近接場光を発生する複数の量子ドットと、
前記近接場光のエネルギーの少なくとも一部を前記量子ドット構造体の外部へ出力可能な出力端と、
を備え、
前記情報の記録時に、前記制御部は、光を出射するように前記光源を制御することによって、前記出力端の大きさに基づく前記記録媒体の領域を昇温させる
ことを特徴とする記録装置。 - 光源と、前記光源から出射された光を受光することにより近接場光を発生する量子ドットと、前記近接場光のエネルギーの少なくとも一部を外部へ出力可能な出力端と、を有する近接場光デバイスを備える記録装置において、記録媒体に対して情報を記録する記録方法であって、
前記光源から光が出射されるステップと、
前記出射された光に起因して前記量子ドットにて近接場光を発生させ、前記前記近接場光のエネルギーの少なくとも一部を外部へ出力するステップと、
前記出力端の大きさに基づく前記記録媒体の領域を昇温させるステップと、
を備えることを特徴とする記録方法。
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