(57)【要約】【課題】形状異方性を有する記録マークが形成された記録媒体に対して、その記録マークに効率よく近接場光を吸収させることができる記録再生装置及び記録再生システムを提供する。【解決手段】記録再生装置を、光源と、所定間隔で対向して配置された２つの導電体部を有し且つ光源からの光照射により２つの導電体部間に近接場光を発生する近接場光発生部とを備える構成とする。そして、形状異方性を有する記録マークが形成された記録媒体の情報記録時に、２つの導電体部の対向方向が記録マークの長軸方向と略平行になるように２つの導電体部を配置する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
所定間隔で対向して配置された２つの導電体部を有し、前記光源からの光照射により前記２つの導電体部間に近接場光を発生し、該近接場光を用いて、所定の記録材料で形成され且つ形状異方性を有する記録マーク領域が独立して形成されている記録媒体に情報記録を行う際に、前記２つの導電体部の対向方向が前記記録マーク領域の長軸方向と略平行になるように前記２つの導電体部が配置されている近接場光発生部と
を備える記録再生装置。
【請求項２】
前記２つの導電体部の互いに対向する部分が凸状である
請求項１に記載の記録再生装置。
【請求項３】
前記記録マーク領域の前記２つの導電体部と対向する面の形状が長方形である
請求項１に記載の記録再生装置。
【請求項４】
前記記録マーク領域の前記２つの導電体部と対向する面の形状が楕円である
請求項１に記載の記録再生装置。
【請求項５】
隣り合うトラック間の前記記録マークの中心位置が、前記記録媒体の線方向に直交する方向において互いにずれている
請求項１に記載の記録再生装置。
【請求項６】
前記光源から出射された光の偏光方向が、前記２つの導電体部の対向方向に略平行である
請求項１に記載の記録再生装置。
【請求項７】
前記近接場光を前記記録媒体に照射する際の前記導電体部と前記記録媒体の情報記録面との距離をｚとし、前記２つの導電体部間の所定間隔をｇとしたとき、両者の間に、
ｇ＝２１／２・ｚ
の関係が略成立する
請求項１に記載の記録再生装置。
【請求項８】
所定の記録材料で形成され且つ形状異方性を有する記録マーク領域が独立して形成されている記録媒体と、
光源と、
所定間隔で対向して配置された２つの導電体部を有し、前記光源からの光照射により前記２つの導電体部間に近接場光を発生し、該近接場光を用いて前記記録媒体に情報記録を行う際に、前記２つの導電体部の対向方向が前記記録マークの長軸方向と略平行になるように前記２つの導電体部が配置されている近接場光発生部と
を備える記録再生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録再生装置及び記録再生システムに関し、より詳細には、近接場光を用いた記録再生装置及び記録再生システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報記録媒体へのさらなる高密度記録を実現するため、記録光に近接場光を利用する種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。近接場光を用いると、光の回折限界を超えた微小な光スポットを実現することができるので、例えば、近接場光を用いた熱アシスト磁気記録技術は、次世代高密度磁気記録の有望な技術として注目されている。また、光磁気記録膜や相変化記録膜を用いる情報記録媒体への近接場光の適用も種々提案されている。
【０００３】
特許文献１には、入射光の波長以下の寸法を有する微細構造の記録層（記録マーク）に、入射光の波長以下の微小開口を備えたプローブの該開口から近接場光を照射して情報記録を行う記録再生装置が提案されている。なお、特許文献１の光情報記録媒体では、光照射側から見て円形状の微細構造の各記録層（記録マーク領域）が独立して形成されている。
【０００４】
また、特許文献２には、入射光の波長以下の寸法を有する微細構造層の上に形成された記録層に、入射光の波長以下の微小開口を備えたプローブの該開口から近接場光を照射して情報記録を行う記録再生装置が提案されている。
【０００５】
また、近接場光を発生させる方法として、上記特許文献１及び２のようにプローブを用いる方法以外では、例えば、導電体に光を照射した際に導電体表面に発生する表面プラズモン共鳴を用いる方法がある。この方法では、例えば、透明基板上に形成された直方体状の導電体に光を照射する際に導電体の長手方向に光の偏光方向を合わせると、入射光の電界によって導電体内に電荷の偏りが生じる。この電荷の偏りの振動が表面プラズモンであり、表面プラズモンの共鳴波長と入射光の波長が一致すると表面プラズモン共鳴と呼ばれる共振状態が発生する。この場合、導電体はその長手方向に強く分極した電気双極子となる。導電体が電気双極子となるとその長手方向の両端近傍に大きな電磁界が生じ、近接場光が発生する。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２０２９８７号公報
【特許文献２】特開２００３−３０８６３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献１に記載されている光情報記録媒体や、ハードディスク等に用いられるパターンド媒体と呼ばれる磁気記録媒体では、各記録マーク領域（以下、単に記録マークという）が独立して形成される。その記録マークの形状は、通常、光の照射側から見て等方性の形状（例えば、円形）を有する。このような等方性形状の記録マークに近接場光を照射した場合、記録マークと近接場光を発生する手段（例えば、導電体など）との配置関係を変化させても、原理的には記録マークの吸収光量は変化しない。
【０００８】
しかしながら、パターンド媒体等に形成された記録マークが光の入射側から見て形状異方性を有する場合、近接場光の発生手段と記録マークとの配置関係により、記録マークの吸収光量が変化することが考えられる。この場合、両者の配置関係によっては、近接場光が記録マークに効率良く吸収され難くなるという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、上記問題を鑑みて、形状異方性を有する記録マークが独立して形成されている記録媒体に対して、その記録マークに効率よく近接場光を吸収させることができる記録再生装置及び記録再生システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題を解決するために、本発明の記録再生装置は、光源と、所定間隔で対向して配置された２つの導電体部を有し且つ光源からの光照射により２つの導電体部間に近接場光を発生する近接場光発生部とを備える構成とした。そして、所定の記録材料で形成され且つ形状異方性を有する記録マークが独立して形成されている記録媒体に近接場光を用いて情報記録を行う際に、２つの導電体部の対向方向が記録マークの長軸方向と略平行になるように２つの導電体部を配置した。なお、本明細書でいう、一対の導電体部の対向方向と記録マークの長軸方向とが「略平行になる」とは、両者が完全に平行である場合だけでなく、製造ばらつき等により完全平行からずれる場合も含む意味である。
【００１１】
また、本発明の記録再生システムは、所定の記録材料で形成され且つ形状異方性を有する記録マークが独立して形成されている記録媒体と、光源とを備える構成とした。また、本発明の記録再生システムは、所定間隔で対向して配置された２つの導電体部を有し且つ光源からの光照射により２つの導電体部間に近接場光を発生する近接場光発生部を備える構成とした。そして、近接場光を用いて記録媒体に情報記録を行う際に、２つの導電体部の対向方向が記録マークの長軸方向と略平行になるように２つの導電体部を配置した。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、形状異方性を有する記録マークが独立して形成された記録媒体に対して、２つの導電体部間に発生する近接場光を用いて情報記録を行う際、２つの導電体部の対向方向と記録マークの長軸方向とが略平行になるように２つの導電体部を配置する。これにより、形状異方性を有する記録マークに効率よく近接場光を吸収させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施形態に係る記録再生装置及び記録再生システムの構成例を図面を参照しながら以下の順で説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではない。
１．第１の実施形態：基本構成例
２．第２の実施形態：記録媒体と近接場光発生部との間隔を最適化した構成例
【００１４】
＜１．第１の実施形態＞
［記録再生装置の構成］
図１に、本発明の第１の実施形態に係る記録再生装置の近接場光を生成する部分（以下、近接場光生成部という）の一例の概略構成を示す。なお、本実施形態の記録再生装置は、近接場光を用いた光記録方式の装置、または、熱アシスト磁気記録方式の装置である。近接場光生成部１０は、主に、光源１と、コリメータレンズ２と、集光レンズ３と、近接場光発生部４とを備える。
【００１５】
光源１は、近接場光発生部４に光（以下、伝播光という）を射出する。なお、本実施形態では、伝播光Ｌｐは、円偏光の光であってもよいし、後述する一対の導電体６が対向する方向と略同じ方向（図１中のＸ方向）に直線偏光した光であってもよい。また、光源１から出射される伝播光Ｌｐの波長としては、後述する一対の導電体６間に近接場光を発生できる波長であれば任意の波長を用いることができる。例えば、波長７８０ｎｍなどの光を用いることができる。
【００１６】
コリメータレンズ２は、光源１から出射された伝播光Ｌｐを平行光にする。また、集光レンズ３は、近接場光発生部４に所定のスポットサイズＳの伝播光Ｌｐが照射されるように平行光を集光する。
【００１７】
図２に、近接場光発生部４の概略構成を示す。なお、図２（ａ）は近接場光発生部４の上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）中のＡ−Ａ断面図である。近接場光発生部４は、基体５と、その一方の表面に形成された２つの導電体６とで構成される。光源１からの伝播光Ｌｐは一対の導電体６が形成されていない基体１の表面側から入射される。
【００１８】
基体５は、板状の光透過性部材で形成される。基体５の形成材料としては、使用波長において光透過性を有する材料を用いる。例えば、基体５の形成材料としては、使用波長帯域で透過率が７０％以上程度となる材料を用いることが望ましい。より具体的には、基体５の形成材料として、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ等のＩＶ属半導体、ＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＩｎＳｂ、ＧａＳｂ、ＡｌＮに代表されるＩＩＩ−Ｖ属化合物半導体などが適用可能である。また、基体５の形成材料として、例えば、ＺｎＴｅ、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＺｎＯ等のＩＩ−ＶＩ属化合物半導体なども適用可能である。さらに、基体５の形成材料としては、例えば、ＺｎＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＣｒＯ２、ＣｅＯ２等の酸化物絶縁体、ＳｉＮなどの窒化物絶縁体、プラスチックなどが適用可能である。
【００１９】
２つの導電体６（導電体部）は、共に表面が三角形状の金属膜で形成される。なお、図２の例では、両者の形状は同じとするが、製造上のばらつき等により、例えば先端の角度、その対辺の幅Ｗ、あるいは偏光方向Ｐに沿う長さＬ等が僅かに異なる形状であってもよい。また、一対の導電体６は、一方の導電体６の所定の角部の先端と、それに対応する他方の導電体６の角部の先端とが対向するように配置される。そして、両者の先端同士が図１中のＸ方向（以下、ギャップ方向ともいう）に、所定間隔ｇ（以下、ギャップの大きさともいう）で離間して配置される。すなわち、一対の導電体６はボウタイ型に配置される。このように一対の導電体６の凸状の部分を互いに対向するように配置することにより、一対の導電体６間に近接場光が発生し易くなる。なお、このような導電体６の配置形態は、例えば、近接場光を用いて熱アシスト磁気記録を行う際の配置形態の一つとして用いることができる。
【００２０】
なお、２つの導電体６間のギャップの大きさｇは、伝播光Ｌｐの波長より十分小さくする。また、本実施形態では、ギャップの大きさｇは、後述する形状異方性を有する記録マーク領域の長軸方向の長さ以下に設定される。さらに、ギャップの大きさｇは、光源１から伝播光Ｌｐが２つの導電体６間に照射された際に、２つの導電体６間に十分な強度の近接場光が発生し且つ近接場光のスポット径が目的とする情報記録に適切な範囲となるように適宜調整される。
【００２１】
また、本実施形態では、一対の導電体６を基体５の一方の表面に埋め込んで形成し、導電体６の表面と基体５の表面とが面一になるように形成する（図２（ｂ）参照）。このような構成の近接場光発生部４の作製方法としては、例えば、次のような方法が挙げられる。まず、導電体６の形成位置に、その厚さｔに対応する深さの凹部が形成された基体５を用意する。次いで、凹部側の表面に金属膜を形成する。そして、凹部以外の基体５の表面が露出するまで金属膜を研磨する。ただし、本発明はこれに限定されない。平坦な基体５の表面に所定形状の一対の導電体６（金属膜）を形成してもよい。
【００２２】
導電体６の形成材料としては、金属（例えばＡｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｍｇ、Ｃｒ）、半導体（例えばＳｉ、ＧａＡｓ）、カーボンナノチューブなどの導電性の良好な材料であれば任意の材料を適用することができる。
【００２３】
［近接場光の発生動作及び電界強度分布］
本実施形態における近接場光の発生動作は次の通りである。まず、光源１から所定波長の伝播光Ｌｐが射出される。伝播光Ｌｐは、コリメータレンズ２及び集光レンズ３を介して、近接場光発生部４の一対の導電体６間に集光される。これにより、一対の導電体６間の表面に電荷が誘起され、一対の導電体６の先端間を繋ぐように電界、すなわち、近接場光が発生する。本実施形態では、この近接場光を情報記録時に記録媒体に照射する光として用いる。
【００２４】
上述のようにして一対の導電体６間に発生する近接場光の性質を確認するために、一対の導電体６間に発生する近接場光の強度分布（電界強度分布）を、ＦＤＴＤ（Finite Difference Time Domain：有限差分時間領域）法によるシミュレーション解析で調べた。
【００２５】
図３に、シミュレーション解析の条件（材料及び寸法）を示す。このシミュレーション解析では、基体５をＳｉＯ２で形成し、導電体６をＡｕで形成するものとする。また、各導電体６の幅Ｗは４４０ｎｍとし、長さＬは２２０ｎｍとし、厚さｔは１００ｎｍとし、そして、一対の導電体６間のギャップの大きさｇは１２ｎｍとする（図２も参照）。なお、この例では、基体５の導電体６が形成されている面上の一対の導電体６間の中間位置をＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の座標の原点とする。
【００２６】
また、このシミュレーション解析では、Ｚ軸の負の方向から、左回りに円偏光された波長７８０ｎｍの伝播光Ｌｐ（図３中のＸ及びＹ方向に電界成分を有する光）を近接場光発生部４に照射する。また、記録媒体の情報記録面が、空気層を挟んでＺ＝＋７ｎｍの位置に配置されているものとする。記録媒体の誘電率の絶対値は、空気のそれもよりも十分大きいので、マクスウェル方程式の境界条件から、記録媒体に入り込む電界のＺ方向成分は非常に小さくなる。それゆえ、シミュレーション解析では、Ｚ＝＋７ｎｍにおける電界のＸ方向成分及びＹ方向成分のみに着目する。なお、このシミュレーションで設定した導電体６と情報記録面との距離（７ｎｍ）は、近接場光を用いて情報記録を行う際、現在想定される典型的な値の一つである。
【００２７】
図４に、シミュレーション解析の結果を示す。図４（ａ）は、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（ｘ，０，＋７ｎｍ）の位置、すなわち、Ｚ＝＋７ｎｍにおけるＸ軸に沿った位置の電界強度のＸ方向成分｜Ｅｘ｜２及びＹ方向成分｜Ｅｙ｜２の分布を示す図である。また、図４（ｂ）は、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（０，ｙ，＋７ｎｍ）の位置、すなわち、Ｚ＝＋７ｎｍにおけるＹ軸に沿った位置の電界強度のＸ方向成分｜Ｅｘ｜２及びＹ方向成分｜Ｅｙ｜２の分布を示す図である。なお、図４（ａ）及び（ｂ）中の菱形印の特性がＸ方向成分｜Ｅｘ｜２の分布であり、四角印の特性がＹ方向成分｜Ｅｙ｜２の分布である。
【００２８】
図４（ａ）及び（ｂ）から明らかなように、一対の導電体６間に発生する近接場光のＹ方向の電界成分ＥｙはＸ方向の電界成分Ｅｘに比べて非常に小さく、近接場光の主な電界成分がＸ方向成分の電界Ｅｘであることが分かる。すなわち、一対の導電体６間に発生する近接場光は、一対の導電体６の対向方向（ギャップ方向）に直線偏光した伝播光に極めて近い性質を有する。なお、このシミュレーション解析では、光源１からの伝播光Ｌｐが円偏光の光である場合を説明したが、一対の導電体６の対向方向（ギャップ方向）と略同じ方向に直線偏光した伝播光Ｌｐの場合も図４と同様の結果が得られる。
【００２９】
［記録再生システムの構成］
図５に、本実施形態の記録再生装置に記録媒体を装着した際の記録再生システムの概略構成例を示す。記録再生装置１１は、主に、浮上スライダヘッド１２と、浮上スライダヘッド１２を支持するサスペンション１３と、記録媒体２０を回転駆動させるスピンドル１４とを備える。なお、記録媒体２０は、スピンドル１４の回転軸１５に固定される。
【００３０】
また、本実施形態の記録媒体２０は、例えば、ディスク状媒体であり、その記録媒体２０には、所定の記録材料で形成されたナノサイズの複数の記録マークが互いに独立して形成されている。なお、各記録マークは形状異方性を有し、１つの記録マークには１ｂｉｔの情報が記録される。情報記録時には、記録マーク毎に近接場光で加熱され情報が記録される。また、記録マークの形成材料として、例えば、光磁気記録媒体、磁気記録媒体、相変化媒体、色素媒体等で用いる記録層の材料を用いることができる。
【００３１】
図６に、本実施形態の記録再生装置１１に記録媒体２０を装着して情報の記録再生を行う際の様子、すなわち、記録再生システムの動作の様子を示す。本実施形態の記録再生装置１１では、記録媒体２０に対して情報記録を行うヘッドとして浮上スライダタイプのヘッドを用いる。浮上スライダヘッド１２のスライダ本体１６は、記録媒体２０と対向して配置される。また、浮上スライダヘッド１２は、記録媒体２０が浮上スライダヘッド１２と相対的に高速移動した際に、サスペンション１３の弾性力により、スライダ本体１６が記録媒体２０に対して所定の浮上量で浮上しながら相対移動するように調整される。例えば、記録媒体２０と導電体６との間隔が１０ｎｍ以下となるように調整される。
【００３２】
スライダ本体１６には、例えば図１に示すような構成の近接場光生成部１０が搭載され、近接場光発生部４が記録媒体２０と対向するように配置される。この際、近接場光発生部４の一対の導電体６（図６では不図示）が形成されている側の面が記録媒体２０と対向するように配置される。なお、光源１（図６では不図示）には、例えば半導体レーザなどを用い、光源１から出射された光は、導波路等を介して近接場光発生部４の一対の導電体６間に照射される。これにより、一対の導電体６間に近接場光を発生し、情報記録を行う。
【００３３】
なお、情報再生用のヘッドに関しては、記録媒体が光学的に情報再生を行う媒体である場合には、近接場光発生部４を含む記録ヘッドを再生ヘッドと兼用してもよい（その一例を後述する変形例６で詳述する）し、再生専用のヘッドを別途設けてもよい。また、記録媒体が磁気的に情報再生を行う媒体である場合には、再生専用のヘッドは近接場光発生部４を含む記録ヘッドとは別に設ける。さらに、本実施形態では、情報の記録及び再生が可能な記録再生装置の例を説明したが、本発明はこれに限定されず、図１に示す近接場光生成部１０を備える記録ヘッドを、記録専用の情報記録装置に適用してもよい。
【００３４】
［導電体と記録マークとの配置関係］
図７に、記録媒体２０の情報記録時における近接場発光部４の一対の導電体６と、記録媒体２０に形成された記録マークとの位置関係を示す。なお、図７の例では、記録マーク２１の近接場光の照射側（図面の垂直な方向）から見た形状が、長方形状である場合を示す。また、図７の例では、記録マーク２１の長軸方向及び短軸方向のいずれか一方が記録媒体２０の線方向（トラック方向）であり、他方がトラックピッチ方向と一致する。なお、図７の例では、隣り合うトラック間において、記録マーク２１の中心位置がトラックピッチ方向に重なる例を示す。
【００３５】
本実施形態では、記録媒体２０の情報記録時に、近接場発光部４の一対の導電体６のギャップ方向（図７中の破線矢印）が、記録マーク２１の長軸方向と略平行になるように、一対の導電体６を配置する。
【００３６】
図４で説明したように、一対の導電体６間に発生する近接場光３０の主な電界成分はギャップ方向（記録マーク２１の長軸方向）の電界成分である。それゆえ、図７に示すように一対の導電体６を配置すると、記録マーク２１の長軸方向に沿って、近接場光３０を記録マーク２１に効率よく吸収させることができる。その結果、記録マークを所定の温度（目標温度）に上昇させるための外部（光源）からの伝播光Ｌｐのパワーをより小さくすることが可能になり、パワー効率の優れた記録再生装置を提供することができる。なお、記録マーク２１に対する一対の導電体６の配置と、近接場光の吸収効率との関係については後で詳述する
【００３７】
上記第１の実施形態では、近接場光発生部４の一対の導電体６の配置形態がボウタイ型である例を説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば用途、仕様、作製容易性等に応じてその配置形態を適宜変更することができる。以下、一対の導電体６の配置形態の変形例を説明する。
【００３８】
［変形例１］
図８に、変形例１の一対の導電体の配置形態の上面（記録媒体と対向する面）図を示す。変形例１の２つの導電体５６の配置形態はいわゆる、ダブルロッド型と呼ばれるものである。変形例１の導電体５６（導電体部）の記録媒体と対向する面の形状は、矩形状であり、２つの導電体５６は同じ形状を有する。そして、各導電体５６の一方の短辺部が互いに対向するように配置される。なお、図８の例では、導電体５６の短辺部同士が対向する方向（導電体５６の長辺に沿う方向）をＸ方向とし、それに直交する方向（導電体５６の短辺に沿う方向）をＹ方向とし、そして、導電体５６の厚さ方向をＺ方向とする。
【００３９】
なお、２つの導電体５６間のギャップの大きさｇは、光源から伝播光Ｌｐが２つの導電体５６間に照射された際に、２つの導電体５６間に十分な強度の近接場光が発生し且つ近接場光のスポット径が目的とする情報記録に適切な範囲となるように調整される。また、情報記録時には、２つの導電体５６の対向方向（ギャップ方向）は、記録媒体に形成された形状異方性を有する記録マークの長軸方向と略一致する。
【００４０】
ここで、変形例１の構成においても、第１の実施形態と同様に、一対の導電体５６間に発生する近接場光３０の電界強度分布を、ＦＤＴＤ法によるシミュレーション解析で調べた。
【００４１】
図９に、シミュレーション解析の条件（材料及び寸法）を示す。このシミュレーション解析では、基体５５をＳｉＯ２で形成し、導電体５６をＡｕで形成するものとする。また、各導電体５６の幅は２０ｎｍとし、長さは６０ｎｍとし、厚さは５０ｎｍとし、そして、一対の導電体５６間のギャップの大きさｇは１２ｎｍとする。これ以外のシミュレーション条件は第１の実施形態と同様である。また、この例においても、基体５５の導電体５６が形成されている面上の一対の導電体５６間の中間位置をＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の座標の原点とする。
【００４２】
図１０に、シミュレーション解析の結果を示す。図１０（ａ）は、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（ｘ，０，＋７ｎｍ）の位置、すなわち、Ｚ＝＋７ｎｍにおけるＸ軸に沿った位置の電界強度のＸ方向成分｜Ｅｘ｜２及びＹ方向成分｜Ｅｙ｜２の分布を示す図である。また、図１０（ｂ）は、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（０，ｙ，＋７ｎｍ）の位置、すなわち、Ｚ＝＋７ｎｍにおけるＹ軸に沿った位置の電界強度のＸ方向成分｜Ｅｘ｜２及びＹ方向成分｜Ｅｙ｜２の分布を示す図である。なお、図１０（ａ）及び（ｂ）中の菱形印の特性がＸ方向成分｜Ｅｘ｜２の分布であり、四角印の特性がＹ方向成分｜Ｅｙ｜２の分布である。
【００４３】
図１０（ａ）及び（ｂ）から明らかなように、変形例１の構成においても、一対の導電体５６間に発生する近接場光のＹ方向の電界成分ＥｙはＸ方向の電界成分Ｅｘに比べて非常に小さく、近接場光の主な電界成分がＸ方向成分の電界Ｅｘであることが分かる。すなわち、変形例１の一対の導電体５６間に発生する近接場光もまた、第１の実施形態と同様に、一対の導電体５６の対向方向（ギャップ方向）に直線偏光した伝播光に極めて近い性質を有する。
【００４４】
［変形例２］
図１１に、変形例２の導電体の構成上面（記録媒体と対向する面）図を示す。変形例２の導電体６６の構成はいわゆる、ボウタイスロット型と呼ばれるものである。変形例２では、導電体６６の中央に金属膜が形成されない開口部６７を設ける。開口部６７の図１１中のＸ方向に対向する２つの辺部は互いに三角状（凸状）に突き出ており且つその対向する辺部はＹ方向に対して対称である。一方、開口部６７のＹ方向に対向する２つの辺部は、ともに直線状であり且つ互いに平行である。すなわち、開口部６７のＸ方向の対向辺部を画成する三角状の２つの導電体部６６ａと、開口部６７のＹ方向の対向辺部を画成し且つ２つの導電体部６６ａを繋ぐ２つの導体接続部６６ｂとにより、導電体６６の中央にボウタイ状の開口部６７が画成される。
【００４５】
なお、２つの導電体部６６ａ間のギャップの大きさｇは、光源から伝播光Ｌｐが２つの導電体部６６ａ間に照射された際に２つの導電体部６６ａ間に十分な強度の近接場光が発生し、そのスポット径が目的とする情報記録に適切な範囲となるように適宜調整される。また、情報記録時には、２つの導電体部６６ａの対向方向（ギャップ方向）は、記録媒体に形成された形状異方性を有する記録マークの長軸方向と略一致する。
【００４６】
ここで、変形例２の構成においても、第１の実施形態と同様に、２つの導電体部６６ａ間に発生する近接場光３０の電界強度分布を、ＦＤＴＤ法によるシミュレーション解析で調べた。
【００４７】
図１２に、シミュレーション解析の条件（材料及び寸法）を示す。このシミュレーション解析では、基体６５をＳｉＯ２で形成し、導電体６６をＡｕで形成するものとする。また、ボウタイ状の開口部６７のＸ方向の幅を２００ｎｍとし、開口部６７のＹ方向の幅を２００ｎｍとし、２つの導電体部６６ａ間のギャップの大きさｇは１２ｎｍとし、そして、導電体６６の厚さは１００ｎｍとする。これ以外のシミュレーション条件は第１の実施形態と同様である。また、この例では導電体６６の形成面上において一対の導電体部６６ａ間の中間位置をＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の座標の原点とする。
【００４８】
図１３に、シミュレーション解析の結果を示す。図１３（ａ）は、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（ｘ，０，＋７ｎｍ）の位置、すなわち、Ｚ＝＋７ｎｍにおけるＸ軸に沿った位置の電界強度のＸ方向成分｜Ｅｘ｜２及びＹ方向成分｜Ｅｙ｜２の分布を示す図である。また、図１３（ｂ）は、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（０，ｙ，＋７ｎｍ）の位置、すなわち、Ｚ＝＋７ｎｍにおけるＹ軸に沿った位置の電界強度のＸ方向成分｜Ｅｘ｜２及びＹ方向成分｜Ｅｙ｜２の分布を示す図である。なお、図１３（ａ）及び（ｂ）中の菱形印の特性がＸ方向成分｜Ｅｘ｜２の分布であり、四角印の特性がＹ方向成分｜Ｅｙ｜２の分布である。
【００４９】
図１３（ａ）及び（ｂ）から明らかなように、変形例２の構成においても、一対の導電体部６６ａ間に発生する近接場光のＹ方向の電界成分ＥｙはＸ方向の電界成分Ｅｘに比べて非常に小さく、近接場光の主な電界成分がＸ方向成分の電界Ｅｘであることが分かる。すなわち、変形例２の一対の導電体部６６ａ間に発生する近接場光もまた、第１の実施形態と同様に、一対の導電体部６６ａの対向方向（ギャップ方向）に直線偏光した伝播光に極めて近い性質を有する。
【００５０】
［変形例３］
図１４に、変形例３の導電体の構成上面（記録媒体と対向する面）図を示す。変形例３の導電体７６の構成はいわゆる、Ｃアパーチャー型と呼ばれるものである。変形例３では、導電体７６の中央に金属膜が形成されない開口部７７を設ける。開口部７７において、図１４中のＸ方向に対向する一方の辺部は他方の辺部に向かって凸状に突き出ており、他方の辺部は直線状である。また、開口部７７のＹ方向に対向する２つの辺部は、ともに直線状であり且つ互いに平行である。すなわち、導電体７６の中央には、Ｘ方向に対向する２つの辺部を画成する導電体部７６ａ及び７６ｃと、Ｙ方向に対向する２つの辺部を画成し且つ２つの導電体部７６ａ及び７６ｃを繋ぐ２つの導体接続部７６ｂとにより、Ｃ字状の開口部７７が画成される。
【００５１】
なお、２つの導電体部７６ａ及び７６ｃ間のギャップの大きさｇは、伝播光Ｌｐが２つの導電体部７６ａ及び７６ｃ間に照射された際に、２つの導電体部７６ａ及び７６ｃ間に十分な強度の近接場光が発生するように適宜調整される。さらに、２つの導電体部７６ａ及び７６ｃ間のギャップの大きさｇは、近接場光のスポット径が目的とする情報記録に適切な範囲となるように適宜調整される。また、情報記録時には、２つの導電体部７６ａ及び７６ｃの対向方向（ギャップ方向）は、記録媒体に形成された形状異方性を有する記録マークの長軸方向と略一致する。
【００５２】
ここで、変形例３の構成においても、第１の実施形態と同様に、２つの導電体部７６ａ及び７６ｃ間に発生する近接場光３０の電界強度分布を、ＦＤＴＤ法によるシミュレーション解析で調べた。
【００５３】
図１５に、シミュレーション解析の条件（材料及び寸法）を示す。このシミュレーション解析では、基体７５をＳｉＯ２で形成し、導電体７６をＡｕで形成するものとする。また、Ｃ字状の開口部７７のＸ方向の幅を２６ｎｍとし、開口部７７のＹ方向の幅を４００ｎｍとし、そして、導電体部７６ａの凸部の幅を２０ｎｍとする。また、２つの導電体部７６ａ及び７６ｃ間のギャップの大きさｇは１２ｎｍとし、導電体７６の厚さは５０ｎｍとする。これ以外のシミュレーション条件は第１の実施形態と同様である。また、この例では導電体７６の形成面上において２つの導電体部７６ａ及び７６ｃ間の中間位置をＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸の座標の原点とする。
【００５４】
図１６に、シミュレーション解析の結果を示す。図１６（ａ）は、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（ｘ，０，＋７ｎｍ）の位置、すなわち、Ｚ＝＋７ｎｍにおけるＸ軸に沿った位置の電界強度のＸ方向成分｜Ｅｘ｜２及びＹ方向成分｜Ｅｙ｜２の分布を示す図である。また、図１６（ｂ）は、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（０，ｙ，＋７ｎｍ）の位置、すなわち、Ｚ＝＋７ｎｍにおけるＹ軸に沿った位置の電界強度のＸ方向成分｜Ｅｘ｜２及びＹ方向成分｜Ｅｙ｜２の分布を示す図である。なお、図１６（ａ）及び（ｂ）中の菱形印の特性がＸ方向成分｜Ｅｘ｜２の分布であり、四角印の特性がＹ方向成分｜Ｅｙ｜２の分布である。
【００５５】
図１６（ａ）及び（ｂ）から明らかなように、変形例３の構成においても、２つの導電体部７６ａ及び７６ｃ間に発生する近接場光のＹ方向の電界成分ＥｙはＸ方向の電界成分Ｅｘに比べて非常に小さい。すなわち、近接場光の主な電界成分がＸ方向成分の電界Ｅｘであり、変形例３の２つの導電体部７６ａ及び７６ｃ間に発生する近接場光もまた、第１の実施形態と同様に、２つの導電体部７６ａ及び７６ｃの対向方向に直線偏光した伝播光に極めて近い性質を有する。
【００５６】
上記変形例１〜３のいずれの導電体の構成においても、２つの導電体部（または導電体）間に発生する近接場光は、２つの導電体部のギャップ方向に略直線偏光したような光となる。すなわち、上記変形例１〜３の２つの導電体（または導電体部）間に発生する近接場光は、第１の実施形態で発生する近接場光と同様の特性を有する。それゆえ、変形例１〜３においても、第１の実施形態と同様に、近接場光を記録マークに効率よく吸収させることができる。
【００５７】
［導電体の配置と近接場光の吸収効率との関係］
ここで、上述した近接場光を発生する導電体の配置形態と、記録マーク（照射対象）における近接場光の吸収効率との関係についてより詳細に説明する。
【００５８】
まず、形状異方性を有する記録マークに照射される光の偏光方向と、記録マークの光吸収効率との関係をシミュレーション解析で調べた。具体的には、偏光方向の異なる所定光量の光を所定時間、記録マークに照射した際の記録マークの温度上昇量を計算することにより、光吸収効率の評価を行った。
【００５９】
図１７に、このシミュレーション解析の条件（材料及び寸法）を示す。このシミュレーション解析では、基板２３をＳｉＯ２で形成し、基板２３上に形成された記録マーク２４（照射対象）をＣｏで形成するものとする。また、記録マーク２４の幅（短軸方向の幅）Ｗｍ＝２０ｎｍとし、厚さｔｍ＝１０ｎｍとする。なお、このシミュレーション解析では、記録マーク２４の幅Ｗｍを固定し、長さＬｍ（長軸方向の幅）を種々変化させて、すなわち、記録マーク２４のアスペクト比（Ｌｍ／Ｗｍ）を種々変化させて、記録マークのアスペクト比に対する光吸収効率の変化を調べた。ただし、記録マーク２４の長さＬｍは、照射光の波長より十分小さくする。
【００６０】
また、このシミュレーション解析では、記録マーク２４に照射する光の偏光方向が記録マーク２４の長軸方向（図１７中のＸ方向）と一致する場合と、短軸方向（図１７中のＹ方向）を一致する場合とで行った。
【００６１】
図１８に、上記シミュレーション結果を示す。図１８の横軸は記録マーク２４のアスペクト比であり、縦軸は、記録マーク２４の温度上昇量である。また、図１８中の菱形印の特性は偏光方向がＸ方向（長軸方向）の光を記録マーク２４に照射した際の温度上昇量の変化を示しており、四角印の特性は偏光方向がＹ方向（短軸方向）の光を記録マーク２４に照射した際の温度上昇量の変化を示している。なお、図１８中には、比較のため、等方性形状（アスペクト比＝１）を有する記録マークの特性も示している。
【００６２】
図１８の特性から明らかなように、形状が等方性の記録マーク（アスペクト比＝１）では、照射光の偏光方向に関係なく温度上昇量は同じであるが、形状異方性（アスペクト比＞１）を有する記録マークでは、照射する光の偏光方向によって温度上昇量が異なる。具体的には、照射光の偏光方向が記録マークの長軸方向と一致する（平行になる）場合の方が、両者が直交する場合に比べて、記録マークの温度上昇量が高くなる。このことから、記録マークの長軸方向と照射光の偏光方向とを略平行にすることにより、記録マークの光吸収効率が高くなることが分かる。
【００６３】
上記第１の実施形態及び変形例１〜３で説明した２つの導電体部（または導電体）間に発生する近接場光は、上述のように、２つの導電体部のギャップ方向に略直線偏光した伝播光とほぼ同じ性質を有する。それゆえ、図１８の解析結果から、２つの導電体部のギャップ方向を記録マークの長軸方向と略一致させることにより、記録マークの光吸収効率を向上させることが可能になる。
【００６４】
そこで、この効果を確認するために、第１の実施形態、変形例１及び変形例３の導電体の構成により発生する近接場光を図１７に示すような記録マーク２４に照射した場合の記録マーク２４の温度上昇量をシミュレーション解析により計算した。なお、変形例２の構成により発生する近接場光の特性（図１３）は、第１の実施形態の構成により発生する近接場光の特性（図４）とほぼ同じであるので、ここでは変形例２の構成についてシミュレーション解析は行わない。
【００６５】
図１９に、このシミュレーション解析の条件（材料及び寸法）を示す。このシミュレーション解析では、基板２５をＳｉＯ２で形成し、基板２５上に形成された記録マーク２６をＣｏで形成するものとする。また、照射光となる近接場光３０の主な電界強度成分の方向（ギャップ方向）は、図１９中のＸ方向とする。また、２つの導電体部（または導電体）間に照射する光源からの伝播光は、所定光量で０．１ｎｓｅｃの間、導電体部（または導電体）に照射するものとする。
【００６６】
また、記録マーク２６の厚さはｔｍ＝１０ｎｍとする。なお、このシミュレーション解析では、記録マーク２６の長さＬｍ＝２０ｎｍとし、幅Ｗｍ＝８ｎｍとした。この場合、近接場光３０の主な電界強度成分の方向（ギャップ方向）と、記録マーク２６の長軸方向とは一致する関係になる。なお、比較のため、記録マーク２６の長さＬｍ＝８ｎｍとし、幅Ｗｍ＝２０ｎｍとした場合（比較例）についても同様の計算を行った。なお、比較例の記録マーク２６では、その長さＬｍが幅Ｗｍより小さくなるので、近接場光３０の主な電界強度成分の方向（ギャップ方向）と記録マーク２６の長軸方向とは直交する関係になる。このシミュレーション解析の結果を下記表１及び表２に示す。
【００６７】
【表１】
2010146663.tif 000003
【００６８】
【表２】
2010146663.tif 000004
【００６９】
表１及び２中の「ギャップ方向//長軸方向」の欄の値は、２つの導電体部（または導電体）の対向方向（ギャップ方向）が、記録マーク２６の長軸方向と一致する場合の温度上昇量である。また、表１及び２中の「ギャップ方向⊥長軸方向」の欄の値は、２つの導電体（または導電体部）の対向方向（ギャップ方向）が、記録マーク２６の長軸方向と直交する場合（比較例）の温度上昇量である。また、表２は、比較例の温度上昇量を基準にした場合の温度上昇比を示している。
【００７０】
上記表１及び表２から明らかなように、２つの導電体部のギャップ方向を記録マークの長軸方向を略一致させることにより、記録マークの温度上昇量が増大し、光吸収効率が向上することが分かる。
【００７１】
［変形例４］
第１の実施形態では、図７に示すように、隣り合うトラック間において、記録マーク２１の中心位置がトラックピッチ方向に重なる例を示したが、本発明はこれに限定されない。隣り合うトラックの各記録マークの中心位置がトラックピッチ方向において互いにずれて配置されていてもよい。その一例を図２０に示す。
【００７２】
図２０は、記録マークが形成されている領域の一部を拡大した上面図である。図２０に示す記録媒体の例では、所定の記録材料で形成され且つ表面が長方形状の記録マーク２７を記録媒体の線方向及びトラックピッチ方向に所定間隔で配置する。この際、隣り合うトラックの各記録マーク２７の中心位置２７ａがトラックピッチ方向において互いにずれて配置される。このように記録マーク２７を配置することにより、トラックピッチをより小さくすることが可能になる。
【００７３】
なお、図２０の例では、記録媒体の線方向と記録マーク２２の短軸方向が一致し、トラックピッチ方向が記録マーク２７の長軸方向と一致する例を示しているが、本発明はこれに限定されない。記録媒体の線方向と記録マーク２７の長軸方向が一致し、トラックピッチ方向が記録マーク２７の短軸方向と一致するようにしてもよい。
【００７４】
［変形例５］
上記第１の実施形態及び変形例４では、近接場光の照射側から見て、記録マークの形状が長方形状である例を説明したが、本発明はこれに限定されない。近接場光の照射側から見た記録マークの形状が異方性を有している形状であれば、任意の形状を用いることができる。その一例を図２１に示す。図２１の例は、近接場光の照射側から見た記録マーク２８の形状を楕円とした場合の例である。
【００７５】
なお、図２１の例では、記録媒体の線方向と記録マーク２８の短軸方向が一致し、トラックピッチ方向が記録マーク２８の長軸方向と一致する例を示しているが、本発明はこれに限定されない。記録媒体の線方向と記録マーク２８の長軸方向が一致し、トラックピッチ方向が記録マーク２８の短軸方向と一致するようにしてもよい。また、図２１の例では、隣り合うトラックの各記録マーク２８の中心位置２８ａがトラックピッチ方向において互いにずれて配置される例を示しているが、本発明はこれに限定されない。隣り合うトラックの各記録マーク２８の中心位置２８ａをトラックピッチ方向において重なるように配置してもよい。
【００７６】
［変形例６］
上記第１の実施形態では、近接場光を発生する近接場光生成部１０を記録用ヘッドに搭載する例を説明したが、本発明はこれに限定されない。記録媒体に対して光学的に情報再生を行う場合には、近接場光生成部１０を備える記録ヘッドを再生ヘッドと兼用としてもよい。変形例６では、その一構成例を説明する。
【００７７】
図２２に、変形例６の記録再生装置に記録媒体を装着した際の記録再生システムの概略構成例を示す。変形例６の記録再生装置８０では、情報の記録再生を行う記録再生ヘッド８５以外の構成は、第１の実施形態と同様の構成とする。なお、図２２において、上記第１の実施形態（図５）と同様の構成には、同じ符号を付して示す。
【００７８】
図２３に、記録再生ヘッド８５の概略構成例を示す。変形例６では、記録再生ヘッド８５を、サスペンション１３に支持された浮上スライダ部８１と、それに伝播光Ｌｐを照射する光学系８２とに分けて構成する。なお、浮上スライダ部８１と光学系８２とを一体的に構成し、サスペンション１３により支持してもよい。
【００７９】
浮上スライダ部８１（近接場光発生部）は、光透過性の基体８７と、その一方の表面に形成された一対の導電体８６とで構成される。なお、一対の導電体８６の形状及び配置形態等は、第１の実施形態（図２参照）と同様とする。浮上スライダ部８１は、一対の導電体８６の形成面が記録媒体２０と対向するように配置される。また、浮上スライダ部８１は、記録媒体２０が浮上スライダ部８１と相対的に高速移動した際に、サスペンション１３の弾性力により、浮上スライダ部８１が記録媒体２０に対して所定の浮上量で浮上しながら相対移動するように調整される。そして、基体８７の導電体８６の形成面とは反対側の面から、光学系８２により、伝播光Ｌｐが入射され、一対の導電体８６間に近接場光を発生させる。
【００８０】
なお、変形例６においても、記録媒体２０の情報記録時には、浮上スライダ部８１の一対の導電体８６の対向方向（図２３中のＸ方向）が、記録媒体２０に形成された形状異方性を有する記録マークの長軸方向と略平行となるように、一対の導電体８６を配置する。
【００８１】
光学系８２は、記録媒体２０に情報記録を行う記録系を備え、その記録系は、主に光源６１と、光源９１から出射光路上に配置された集光レンズ等からなる集光素子９２及びビームスプリッタ９３とで構成される。光源９１から出射された光は、集光素子９２及びビームスプリッタ９３を介して浮上スライダ部８１に入射される。この入射光により、一対の導電体８６間に近接場光が発生して、記録媒体２０の記録マークを加熱する。この際、一対の導電体８６の対向方向が記録マークの長軸方向と略一致しているので、効率よく記録マークを加熱することができる。
【００８２】
また、光学系８２は、記録媒体２０からの反射光により情報再生を行う再生系を備え、その再生系は、主に偏光子９４と、集光素子９５と、受光部９６とで構成される。偏光子９４、集光素子９５及び受光部９６は、ビームスプリッタ９３側から、この順で配置され、記録媒体２０からの反射光はビームスプリッタ９３で入射光と分離され偏光子９４に入射される。偏光子９４に入射された光は集光素子９５を介して受光部９６に入射される。そして、受光部９６に入射された反射光に基づいて情報再生が行われる。
【００８３】
上記変形例６及び第１の実施形態では、ヘッドが浮上スライダタイプである例を説明したが、本発明はこれに限定されず、アクチュエータ等により、ヘッドの高さを制御するようにしてもよい。
【００８４】
＜２．第２の実施形態＞
第１の実施形態で説明した記録再生装置の近接場光生成部では、一対の導電体間のギャップの大きさを、光源から出射された伝播光の波長よりも十分小さくすることにより強い近接場光を発生させることができる。ただし、一対の導電体間のギャップの大きさが変わると、発生する近接場光の形状も変化し、記録媒体に照射される近接場光の強度も変化する。情報記録時により強い強度で且つ効率良く近接場光を記録媒体に照射するためには、一対の導電体間のギャップの大きさと、記録ヘッド及び記録媒体間の距離との関係を最適に調整する必要がある。そこで、第２の実施形態では、第１の実施形態の記録再生装置及び記録再生システムの構成において、さらに上記両者の関係が最適となる記録再生装置及び記録再生システムの構成について説明する。
【００８５】
［記録再生装置の構成］
図２４（ａ）に、本実施形態の記録再生装置に記録媒体を装着して情報記録を行っている際の記録再生システムの概略構成例を示す。なお、図２４（ａ）において、上記第１の実施形態（図５）と同様の構成には、同じ符号を付して示す。
【００８６】
図２４（ａ）と図５（第１の実施形態）との比較から明らかなように、本実施形態の記録再生装置に記録媒体を装着した際の記録再生システムの概略構成は、第１の実施形態と同様である。ただし、本実施形態では、一対の導電体間のギャップの大きさと、情報記録時の記録ヘッド及び記録媒体間の距離との関係が最適化されている。それゆえ、ここでは、記録再生装置及び記録再生システムの各構成の説明は省略し、一対の導電体間のギャップの大きさと、情報記録時の記録ヘッド及び記録媒体間の距離との関係について説明する。なお、本実施形態では、導電体の構成及び配置形態もまた、第１の実施形態（図２参照）と同様とする。
【００８７】
図２４（ｂ）に、図２４（ａ）中の点線で囲まれた領域Ｂの拡大断面図を示す。なお、図２４（ｂ）の例では、記録媒体２０の基板２０ａ上に、記録マーク２１及び保護膜２０ｂ（例えば、ダイヤモンドライクカーボン膜など）が形成される。
【００８８】
本実施形態では、浮上スライダヘッド１２に搭載された近接場光発生部４の導電体６の形成面を、空気層１００を介して記録媒体２０の保護膜２０ｂと対向するように配置する。また、情報記録時には、一対の導電体６の対向方向（図２４（ｂ）中のＸ方向）は、第１の実施形態と同様に、記録マーク２１の長軸方向と平行になる。
【００８９】
本実施形態では、一対の導電体６間のギャップの大きさｇと、情報記録時（浮上スライダヘッド１２の安定浮上時）における導電体６及び記録マーク２１間の距離ｚとの間に、下記数１が成立するように浮上スライダヘッド１２の浮上量が調整（制御）される。
【００９０】
【数１】
2010146663.tif 000005
【００９１】
情報記録時に、上記数１の関係が成立する場合には、記録マーク２１に照射される近接場光の電界強度が最大となり、効率良く近接場光を記録マーク２１に照射することができる。以下、上記数１の導出原理を図２５〜２７を参照しながら説明する
【００９２】
図２５に、情報記録時における浮上スライダヘッド１２と記録媒体２０とが対向する領域の拡大断面図を示す。なお、図２５では、説明を簡略化するため、図２４（ｂ）に示す保護膜２０ｂは省略している。また、図２５中の浮上スライダヘッド１２と、記録媒体２０の上下の位置関係は、上記数１の導出原理の説明の都合上、図２４（ｂ）中のそれとは反転させている。なお、図２５では、２つの導電体６の表面間の中間位置を、Ｘ方向（２つの導電体６間の対向方向）、Ｙ方向（図２５の図面に垂直な方向）及びＺ方向の座標の原点（図２５中の「０」の位置）とする。
【００９３】
いま、情報記録時のある時刻に、図２５に示すように、＋Ｘ方向に配置された導電体６のＸ＝＋ｇ／２の位置の表面付近にプラス電荷が誘起され、−Ｘ方向に配置された導電体６のＸ＝−ｇ／２の位置の表面付近にマイナス電荷が誘起されている場合を考える。なお、光源から一対の導電体６間に照射される伝播光Ｌｐは、高周波の光であるので、Ｘ＝±ｇ／２の位置の表面付近に誘起される電荷の極性は、一対の導電体６間に照射される伝播光Ｌｐの周波数で正負交互に入れ替わる。
【００９４】
図２５に示す状況では、誘起電荷は導電体６の表面において有限の領域で広がって存在するが、その領域は微小であるので、等価的にその誘起電荷の領域を点電荷で表すことができる。すなわち、図２５の例では、導電体６のＸ＝＋ｇ／２及び−ｇ／２の位置の表面に、それぞれ、プラス及びマイナスの点電荷を導電体６の代わりに配置した場合と等価になる。
【００９５】
図２６に、図２５の誘起電荷の状況を点電荷で等価的に表した場合の模式図を示す。図２５に示す状況は、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（＋ｇ／２，０，０）の位置に＋ｑの点電荷７１を配置し、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（−ｇ／２，０，０）の位置に−ｑの点電荷７２を配置したものと等価となる。なお、図２６の例では、各導電体６の表面に誘起される電荷量をｑとする。
【００９６】
以下、図２６に示す構成において、上記数１を導出する。なお、近接場光を議論する領域は、光源からの伝播光Ｌｐの波長よりも十分小さい領域であるため、その領域内では電磁波の位相遅れがないとし静電的に近似して解くものとする。
【００９７】
点電荷７１（＋ｑ）及び点電荷７２（−ｑ）により発生する、位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（ｘ，ｙ，ｚ）における電界（近接場光）の各方向成分Ｅｘ、Ｅｙ及びＥｚは、下記数２で表される。なお、下記数２中のε０は、点電荷７１及び７２の周囲（空気層１００）の誘電率である。
【００９８】
【数２】
2010146663.tif 000006
【００９９】
また、ここで、空気層１００内の電界の各方向成分をそれぞれＥｘ０、Ｅｙ０及びＥｚ０とし、記録マーク２１（近接場光の照射対象）内の電界の各方向成分をそれぞれＥｘ１、Ｅｙ１及びＥｚ１とする。さらに、記録マーク２１の誘電率をε１とし、空気層１００及び記録マーク２１の境界面がＸＹ平面に平行とすると、その境界面においてマクスウェル方程式の境界条件により下記数３が成立する。
【０１００】
【数３】
2010146663.tif 000007
【０１０１】
なお、上記数３中の第１及び２式は、境界面に対して平行な電界成分Ｅｘ及びＥｙが異なる媒質間の境界上で連続となることを表している。また、上記数３中の第３式は、境界面に対して垂直な電界成分Ｅｚが異なる媒質間の境界上で不連続となることを表している。
【０１０２】
ここで、２つの導電体６間の中間位置（原点）と対向する記録マーク２１の位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（０，０，ｚ）（図２６中の×印の位置）に情報を記録する場合を考える。この場合、上記数１において電界のＹ方向成分Ｅｙ及びＺ方向成分Ｅｚはともに０（ゼロ）となる。一方、Ｘ方向成分Ｅｘは下記数４で表される。
【０１０３】
【数４】
2010146663.tif 000008
【０１０４】
上記数４から、情報の記録位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（０，０，ｚ）において、電界強度、すなわち、近接場光の強度（絶対値）が最大となる条件を求める。この記録位置では、電界としては上記数４で表されるＸ方向成分Ｅｘのみとなる。また、上記数３で示したように、電界のＸ方向成分Ｅｘは、空気層１００及び記録マーク２１の境界面の内外の誘電率差の影響を受けず境界面で電界が連続であるので、上記数４中の空気層１００の誘電率ε０は定数として考えることができる。その結果、上記数４は次のように書き直すことができる。なお、下記数５中のＡは定数である。
【０１０５】
【数５】
2010146663.tif 000009
【０１０６】
ここで、上記数５式中の右辺の定数Ａ以外の変数部をｆと置く。すなわち、変数ｆを下記数６式で表す。
【０１０７】
【数６】
2010146663.tif 000010
【０１０８】
上記数６において、ｚ＝７ｎｍとした場合、すなわち、記録マーク２１と導電体６との距離を７ｎｍとした場合、導電体６間のギャップの大きさｇに対する変数ｆは図２７に示すように変化する。図２７から明らかなように、変数ｆは所定のギャップの大きさｇで最大となり、変数ｆの最大値で、電界強度（近接場光の強度）も最大となる。
【０１０９】
変数ｆが最大値となる条件は、上記数６においてｄｆ／ｄｇ＝０を解くことにより求められ、上記数１と同じ下記数７が得られる。
【０１１０】
【数７】
2010146663.tif 000011
【０１１１】
上述のようにして、上記数１が導出される。また、ｚ＝＋７ｎｍの場合において、変数ｆの最大値をｆｍとし、最大値ｆｍに対応するギャップの大きさをｇｍとし、図２７中の縦軸の変数ｆ及び横軸の変数ｇをそれぞれΔ（＝ｆ／ｆｍ）及びα（＝ｇ／ｇｍ）に変換すると、図２７の特性図は図２８のようになる。なお、図２８に示す変数Δと変数αとの関係式は下記数８で表される。
【０１１２】
【数８】
2010146663.tif 000012
【０１１３】
上記数８から、変数Δがそのピーク値（図２８中のΔ＝１（１００％））の約６０％（Δ＝０．６）となるギャップの大きさｇの範囲を求めると、その範囲は約０．５０７１ｚ〜３．２８６ｚとなる。すなわち、２つの導電体６間のギャップの大きさｇと、導電体６及び記録マーク２１間の距離ｚとの間に、ｇ＝０．５０７１ｚ〜３．２８６ｚの関係が成立する場合に、ピーク値の約６０％の電界強度で近接場光を記録マーク２１に照射することができる。
【０１１４】
さらに、上記数８から、変数Δがそのピーク値の約９０％（Δ＝０．９）となるギャップの大きさｇの範囲を求めると、その範囲は、約０．９２８４ｚ〜２．０７８７ｚとなる。すなわち、２つの導電体６間のギャップの大きさｇと、導電体６及び記録マーク２１間の距離ｚとの間に、ｇ＝０．９２８４ｚ〜２．０７８７ｚの関係を満たすことにより、ピーク値の約９０％の電界強度で近接場光を記録マーク２１に照射することができる。
【０１１５】
［具体例］
上記説明した一対の導電体６間のギャップの大きさｇと、導電体６及び記録マーク２１間の距離ｚとの最適な関係（上記数１）の妥当性をＦＤＴＤシミュレーションで調べた。図２９に、このシミュレーション解析のモデル及び解析条件の概要を示す。なお、図２９は、記録媒体２０と、浮上スライダヘッド（近接場光発生部４）との境界部分の拡大断面図である。
【０１１６】
このシミュレーション解析では、近接場光発生部４の基体５をＳｉＯ２で形成し、導電体６をＡｕで形成するものとする。また、記録マーク２１をＣｏで形成し、記録マーク２１の表面には、保護膜２０ｂとしてダイヤモンドライクカーボン膜が形成されているものとする。そして、導電体６の表面と保護膜２０ｂの表面との距離（空気層１００の厚さ）を５ｎｍとし、保護膜２０ｂの厚さを２ｎｍとする。すなわち、導電体６と記録マーク２１との距離ｚを７ｎｍとする。また、各導電体６の長さＬ＝２２０ｎｍ、厚さｔ＝１００ｎｍとする（図２参照）。なお、この例においても、一対の導電体６の表面間の中間位置をＸ軸、Ｙ軸（図面に直交する方向の軸）及びＺ軸の座標の原点とする。
【０１１７】
また、この例のシミュレーション解析では、シミュレーションモデルの仕様上、記録マーク２１と保護膜２０ｂとの界面の電界を計算することができないので、その界面から記録マーク２１側に１ｎｍ入った位置（Ｚ＝＋８ｎｍ）での電界強度｜Ｅ｜２を求めた。すなわち、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）＝（０，０，＋８ｎｍ）の位置における電界強度｜Ｅ｜２を求めた。その結果を図３０に示す。
【０１１８】
図３０の特性の横軸は一対の導電体６間のギャップの大きさｇであり、縦軸はＺ＝＋８ｎｍの位置における電界強度｜Ｅ｜２である。図３０から明らかなように、一対の導電体６間のギャップの大きさｇに対する｜Ｅ｜２の変化は図２７と同様になり、図３０の例では、ギャップの大きさｇが約１２ｎｍであるときに最大電界強度が得られる。一方、上記数１に、ｚ＝８ｎｍを代入して最大電界強度が得られるギャップの大きさｇを求めると、ｇ＝１１．３ｎｍとなる（図３０中の破線）。これらの結果から、ＦＤＴＤで求めた最大電界強度が得られるギャップの大きさｇと、上記数１で求めたそれとがよく一致することが分かる。この結果からも、情報記録時に、上記数１の関係が成立する場合には、記録マーク２１に照射される近接場光の電界強度が最大となり、効率良く近接場光を記録媒体２０に照射することができることが分かる。
【０１１９】
上記実施形態及び変形例では、ディスク状の記録媒体に本発明を適用する例を説明したが本発明はこれに限定されず、ディスク状以外の記録媒体、例えば、カード状の記録媒体にも適用可能であり、同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】第１の実施形態の記録再生装置の概略構成図である。
【図２】図２（ａ）は、第１の実施形態の近接場光発生部の上面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）中のＡ−Ａ断面図である。
【図３】第１の実施形態におけるシミュレーション解析の解析条件を示す図である。
【図４】図４（ａ）は、第１の実施形態における近接場光のＸ方向の電界強度分布の解析結果を示す図であり、図４（ｂ）は、近接場光のＹ方向の電界強度分布の解析結果を示す図である。
【図５】第１の実施形態の記録再生システムの概略構成図である。
【図６】情報記録時における浮上スライダヘッドと記録媒体との境界付近の様子を示す模式図である。
【図７】２つの導電体と記録マークとの位置関係を示す図である。
【図８】変形例１の一対の導電体の概略構成図である。
【図９】変形例１におけるシミュレーション解析の解析条件を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）は、変形例１における近接場光のＸ方向の電界強度分布の解析結果を示す図であり、図１０（ｂ）は、近接場光のＹ方向の電界強度分布の解析結果を示す図である。
【図１１】変形例２の一対の導電体の概略構成図である。
【図１２】変形例２におけるシミュレーション解析の解析条件を示す図である。
【図１３】図１３（ａ）は、変形例２における近接場光のＸ方向の電界強度分布の解析結果を示す図であり、図１３（ｂ）は、近接場光のＹ方向の電界強度分布の解析結果を示す図である。
【図１４】変形例３の一対の導電体の概略構成図である。
【図１５】変形例３におけるシミュレーション解析の解析条件を示す図である。
【図１６】図１６（ａ）は、変形例３における近接場光のＸ方向の電界強度分布の解析結果を示す図であり、図１６（ｂ）は、近接場光のＹ方向の電界強度分布の解析結果を示す図である。
【図１７】記録マークの形状及び光の偏光方向を変えたときの記録マークの光吸収効率変化をシミュレーション解析で調べる際の解析条件を示す図である。
【図１８】記録マークの形状及び光の偏光方向を変えたときの記録マークの温度上昇量の変化を示す特性図である。
【図１９】記録マークの形状及び近接場光の主な電界方向を変えたときの記録マークの光吸収効率変化をシミュレーション解析で調べる際の解析条件を示す図である。
【図２０】変形例４の記録媒体に形成される記録マークの概略構成図である。
【図２１】変形例５の記録媒体に形成される記録マークの概略構成図である。
【図２２】変形例６の記録再生システムの概略構成図である。
【図２３】変形例６の記録再生ヘッドの概略構成図である。
【図２４】図２４（ａ）は、第２の実施形態の記録再生システムの概略構成図であり、図２４（ｂ）は、図２４（ａ）中の破線で囲まれた領域Ｂの拡大断面図である。
【図２５】２つの導電体間のギャップの大きさと、導電体及び記録マーク間の距離との最適な関係を説明するための図である。
【図２６】２つの導電体間のギャップの大きさと、導電体及び記録マーク間の距離との最適な関係を説明するための図である。
【図２７】Ｚ＝７ｎｍにおける電界強度と、２つの導電体間のギャップの大きさｇとの関係を示す図である。
【図２８】Ｚ＝７ｎｍにおける電界強度と、２つの導電体間のギャップの大きさｇとの関係を示す図である。
【図２９】第２の実施形態のシミュレーション解析の解析条件を示す図である。
【図３０】第２の実施形態のシミュレーション解析の結果を示す図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１…光源、２…コリメータレンズ、３…集光レンズ、４，５４，６４，７４…近接場光発生部、５，５５，６５，７５…基体、６，５６，６６，７６…導電体、６６ａ，７６ａ，７６ｃ…導電体部、６６ｂ，７６ｂ…導体接続部、６７，７７…開口部、１０…近接場光生成部、１１…記録再生装置、１２…浮上スライダヘッド、１３…サスペンション、１４…スピンドル、１６…スライダ本体、２０…記録媒体、２０ａ，２３，２５…基板、２０ｂ…保護膜、２１，２４，２６，２７，２８…記録マーク、３０…近接場光、１００…空気層
【図１】
2010146663.tif 000013
【図２】
2010146663.tif 000014
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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