(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電率又は透磁率の少なくともいずれか一方が負であり、実質的に周期的に形成された構造を有する左手系媒質層と、
島状であり実質的に周期的に配列された記録領域を含み、前記左手系媒質層に積層される記録層とを備え、
前記左手系媒質層の構造周期は、前記記録層の前記記録領域の配列周期の等倍又は整数倍である、
記録媒体。
【請求項２】
前記左手系媒質層の構造周期は、前記記録層の前記記録領域の配列周期のｎ倍（ｎは２以上の整数）である、
請求項１記載の記録媒体。
【請求項３】
前記左手系媒質層の誘電率は負であり、
前記記録媒体には光が照射され、
前記左手系媒質層は、前記記録層に対して、前記光が照射される側とは逆側に形成されている、
請求項１又は２記載の記録媒体。
【請求項４】
前記記録媒体には光が照射され、
前記左手系媒質層は、前記記録層に対して、前記光が照射される側に形成されている、
請求項１又は２記載の記録媒体。
【請求項５】
前記記録層は、
Ｇｅ、Ｓｂ及びＴｅの少なくとも一つを含む相変化材料で形成された相変化記録層と、
Ｓｉ、Ｚｒ、Ｃｒ及びＮの少なくとも一つを含む材料で形成され、前記相変化記録層の少なくとも一方の面上に形成される界面層とを含む、
請求項１〜４のいずれかに記載の記録媒体。
【請求項６】
前記左手系媒質層は、前記記録層に対して接触する主面を有し、
前記左手系媒質層は、前記左手系媒質層の前記主面に垂直に入射する光の方向及び前記主面に斜めに入射する光の方向の少なくとも一方の方向に負の誘電率を有する、
請求項１〜５のいずれかに記載の記録媒体。
【請求項７】
前記左手系媒質層は、前記左手系媒質層の前記主面に垂直に入射する光の方向及び前記主面に斜めに入射する光の方向の少なくとも一方の方向に負の屈折率を有する、
請求項６記載の記録媒体。
【請求項８】
前記左手系媒質層の厚みは２０ｎｍ〜２００ｎｍである、
請求項１〜７のいずれかに記載の記録媒体。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の記録媒体に情報を記録する、又は、請求項１〜８のいずれかに記載の記録媒体から情報を再生する光情報装置であって、
前記記録媒体に情報を記録する、又は、前記記録媒体から情報を再生するための光を発光する発光素子と、
前記記録媒体に記録する情報又は前記記録媒体から再生された情報を処理する情報処理部とを備える、
光情報装置。
【請求項１０】
記録媒体の製造方法であって、
誘電率又は透磁率の少なくともいずれか一方が負であり、実質的に周期的に形成された構造を有する左手系媒質層と、島状であり実質的に周期的に配列された記録領域を含む記録層とを積層するステップを含み、
前記左手系媒質層の構造周期は、前記記録層の前記記録領域の配列周期の等倍又は整数倍である、
記録媒体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学的手法を利用した情報の書き込み及び読み出しが可能な記録媒体に関し、特に負の屈折率を有する左手系媒質を利用した記録媒体、光情報装置及び記録媒体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）又はＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ）に代表される光ディスクは、光ディスクの特徴である大容量性、ランダムアクセス性、可搬性及び保存性を生かし、コンピュータ記録媒体及び映像記録媒体として広く応用されている。しかし、近年、インターネットの普及に伴う情報量の増大、及びテレビ放送又は個人映像のハイビジョン化に伴う情報量の増大が進むにつれ、そのコンテンツの供給又は保存に対応したストレージが要求されている。今後、データ記録メディアとして、ＢＤ以上に高密度かつ大容量である光ディスクが必要とされる。【０００３】
ＢＤに代表されるような光ディスクでは、レンズにより光ディスク上に小さな集光スポットが形成され、レーザ光によって、光ディスクに情報が記録され、光ディスクに記録された情報が再生される。集光スポット径は、入射光の波長λに比例し、対物レンズの開口数（Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ  Ａｐｅｒｔｕｒｅ）（以下、ＮＡとも呼ぶ）に反比例する。光ディスクの記録密度を更に高密度化させるためには、レーザ光の波長の短波長化及び高ＮＡ化等が必要である。しかしながら、光の回折限界により、記録密度の向上は既に限界に達している。【０００４】
近年、回折限界を越えて、高密度化を達成するため、近接場光を用いた光記録メディアが提案されている。近接場光とは、物質に光を照射したときに、物質表面に生じる光のことで、伝播せずに物質表面のごく限られた近傍にのみ局在する光のことである。この光は微小物質と同程度の寸法を有する。そのため、回折限界以下の寸法の光を利用することが可能になる。【０００５】
また、回折限界以下の小さな光スポットによって相変化記録材料に記録マークを書き込む場合、光スポットで昇温させた相変化記録材料中に熱拡散が起こるため、記録マークが近接場光のサイズよりも大きくなってしまうという課題がある。しかし、予め記録媒体にパターンを形成しておくことにより、熱拡散を抑え、記録及び再生を安定に行うことが可能となる。これらの技術を利用して、より微小な記録マークが記録されることで、光記録メディアのさらなる高密度化及び大容量化を実現することが可能となる（例えば、特許文献１参照）。【０００６】
しかし、近接場光が光の波長以下の小さなスポットを形成できるのは物質表面から数十ｎｍ程度の領域である。近接場光の光強度は、物質表面からの距離が離れるに従い指数関数的に減衰する。このため、近接場光を用いて記録媒体上に情報を記録する場合、記録ヘッドと記録媒体との距離（Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ：ＷＤ）は、数十ｎｍ程度に近接させなければならない。そのため、記録ヘッドと記録媒体とが接触することにより、記録ヘッド及び記録媒体が破損する可能性があり、光メディアの特長である可搬性及び信頼性に欠けるという課題がある。【０００７】
また、近年、特異な光学的特徴を有する物質として、左手系媒質が注目され、その研究開発が進められている。この左手系媒質は、様々な分野への応用が期待されている。【０００８】
左手系媒質は、誘電率ε又は透磁率μの少なくともいずれか一方が負の値をとる人工的な電磁応答特性を有する。光を含む電磁波と物質との応答は、誘電率εと透磁率μとにより記述される。自然界に存在する透明物質に対して誘電率εと透磁率μとは共に正の値であり、屈折率ｎ＝（εμ）１／２は実数となる。【０００９】
誘電率εと透磁率μとが同時に負の値をとる場合、屈折率ｎは実数であるため、電磁波は伝播する。この電磁波の電場、磁場及び波数ベクトルが左手の関係にある媒質は、左手系媒質（ＬＨＭｓ：Ｌｅｆｔ  Ｈａｎｄｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）、左手系メタマテリアル、又は単にメタマテリアルと呼ばれる。一方、電磁波の電場、磁場及び波数ベクトルが右手の関係にある媒質は右手系媒質と呼ばれる。【００１０】
左手系媒質は、負の屈折率又は近接場光の伝播効果など、新規な電磁気現象を示すことが報告されており、近接場光を集光できる全く新しい光学素子を実現できるとして期待されている（例えば、非特許文献１参照）。【００１１】
このような左手系媒質は、例えば、対象とする電磁波（光波）の波長より小さい微小な材料片を単位素子として周期的又は非周期的に多数配列して構成した微小構造体から成る。単位素子間の平均的な間隔に比べ十分大きい波長の電磁波に対して単位素子は解像できない。そのため、左手系媒質は、あたかも均一な媒質として振舞う。左手系媒質の電気的性質及び磁気的性質は、左手系媒質を構成する単位素子の材質、形状又は配列により決定される。一般的には、微小構造体の大きさは光の波長に比べると１／１０以下程度の大きさにすることが望ましいとされている（例えば、非特許文献２及び非特許文献３参照）。【００１２】
左手系媒質の中の１つに、網目（ｆｉｓｈｎｅｔ）構造型の左手系媒質がある（例えば、非特許文献４参照）。網目構造型の左手系媒質は、網目状の金属と誘電体とを交互に積み重ねた構造である。網目構造型の左手系媒質では、対象とする電磁波（光波）の電場の方向に長い金属によるプラズモン共鳴により負の誘電率が実現されるとともに、磁場の方向に長い向かい合う金属により負の透磁率が実現される。網目構造型の左手系媒質は、光波長領域で負の屈折率を実現できることが報告されている。【００１３】
また、左手系媒質には近接場光を増幅する効果があり、左手系媒質により形成された平板は、光の波長による回折限界を超えた解像度を実現するレンズとなることが報告されている（例えば、非特許文献５参照）。このように、左手系媒質で構成されたレンズを用いると、光の回折限界に囚われることなく、光を微小なスポットに集光することが可能になる。【００１４】
このような左手系媒質をレンズとして使った記録媒体及び記録システムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。左手系媒質により形成されたレンズが、光源近傍又は記録媒体上に配置される。これにより、左手系媒質による近接場成分の増幅効果を利用し、光源近傍でしか形成できない近接場光が、光源又は左手系媒質により形成されたレンズから十分に離れた位置に集光することができる。このとき、左手系媒質により形成されたレンズによる幾何学的な結像条件は、左手系媒質の屈折率ｎが−１．０であるとき、左手系媒質により形成されたレンズの厚さｄと、左手系媒質により形成されたレンズの出射面と記録媒体の入射面との距離ＷＤとの間には、ｄ＝ＷＤの関係が成り立つ。したがって、左手系媒質により形成されたレンズの厚さｄを厚くすることで、距離ＷＤを拡大することが可能となる。そのため、光メディアの特徴である信頼性が向上する。【００１５】
しかしながら、左手系媒質は、結晶と同じく異方性がある。結晶の場合、結晶軸の方向に対応して異方性が定義されるが、左手系媒質の場合はそれだけでなく、電磁波の伝播方向によっても媒質定数が異なる。このため、左手系媒質により形成されたレンズを用いた微小光源の集光特性は、光に作用する微小構造体の構造、面積、光照射位置及び電磁波伝播方向により不均一になる。【００１６】
そのため、実質的に周期的に形成された構造を有する左手系媒質の近接場光を含む光の伝播及び集光効果を利用して、実質的に周期的に配列された記録領域を有する記録層上へ情報が記録される際、記録領域の配列周期と左手系媒質の構造周期とが異なる場合、記録特性及び再生特性にばらつきが生じるという課題が発生する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１１６７０７号
【特許文献２】特開２００７−２０７３９５号公報
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】Ｖ．Ｇ．Ｖｅｓｅｌａｇｏ，“ＴＨＥ  ＥＬＥＣＴＲＯＤＹＮＡＭＩＣＳ  ＯＦ  ＳＵＢＳＴＡＮＣＥＳ  ＷＩＴＨ  ＳＩＭＵＬＴＡＮＥＯＵＳＬＹ  ＮＥＧＡＴＩＶＥ  ＶＡＬＵＥＳ  ＯＦ  ε  ＡＮＤ  μ”，Ｓｏｖｉｅｔ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  ＵＳＰＥＫＨＩ，１０，５０９−５１４（１９６８）
【非特許文献２】Ｄ．Ｒ．Ｓｍｉｔｈ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  Ｍｅｄｉｕｍ  ｗｉｔｈ  Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓｌｙ  Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ  ａｎｄ  Ｐｅｍｉｔｔｉｖｉｔｙ”，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．，８４，４１８４（２０００）
【非特許文献３】Ｃ．Ｌ．Ｈｏｌｌｏｗａｙ  ｅｔ  ａｌ．，“Ａ  Ｄｏｕｂｌｅ  Ｎｅｇａｔｉｖｅ（ＤＮＧ）  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ｃｏｍｐｏｓｅｄ  ｏｆ  Ｍａｇｎｅｔｏｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  Ｐａｒｔｉｃｌｅｓ  Ｅｍｂｅｄｄｅｄ  ｉｎ  ａ  Ｍａｔｒｉｘ”，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ａｎｔｅｎｎａｓ  Ｐｒｏｐａｇ．５１，２５９６（２００３）
【非特許文献４】Ｇ．Ｄｏｌｌｉｎｇ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｌｏｗ−ｌｏｓｓ  ｎｅｇａｔｉｖｅ−ｉｎｄｅｘ  ｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌ  ａｔ  ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓ”，Ｏｐｔ  Ｌｅｔｔ，３１，１８００（２００６）
【非特許文献５】Ｊ．Ｂ．Ｐｅｎｄｒｙ，“Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ  Ｍａｋｅｓ  ａ  Ｐｅｒｆｅｃｔ  Ｌｅｎｓ”，Ｐｈｙｓ．Ｒｅｖ．Ｌｅｔｔ．，８５，３９６６−３９６９（２０００）
【発明の概要】
【００１９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、安定した情報の記録又は再生を実現することができる記録媒体、光情報装置及び記録媒体の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００２０】
本発明の一局面に係る光記録媒体は、誘電率又は透磁率の少なくともいずれか一方が負であり、実質的に周期的に形成された構造を有する左手系媒質層と、島状であり実質的に周期的に配列された記録領域を含み、前記左手系媒質層に積層される記録層とを備え、前記左手系媒質層の構造周期は、前記記録層の前記記録領域の配列周期の等倍又は整数倍である。
【００２１】
以上の構成によれば、左手系媒質層は、誘電率又は透磁率の少なくともいずれか一方が負であり、実質的に周期的に形成された構造を有する。記録層は、島状であり実質的に周期的に配列された記録領域を含み、左手系媒質層に積層される。左手系媒質層の構造周期は、記録層の記録領域の配列周期の等倍又は整数倍である。
【００２２】
本発明によれば、左手系媒質層の構造周期は、記録層の記録領域の配列周期の等倍又は整数倍であるので、記録強度を均一にし、記録状態に対する反射光のばらつきを抑え、安定した情報の記録又は再生を実現することができる。
【００２３】
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る記録媒体の構成を示す上面図である。
【図２】図１に示す記録媒体のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】本実施の形態１の第１の変形例に係る記録媒体の構成を示す断面図である。
【図４】本実施の形態１の第２の変形例に係る記録媒体の構成を示す断面図である。
【図５】本実施の形態１の第３の変形例に係る記録媒体の構成を示す上面図である。
【図６】本実施の形態１の第４の変形例に係る記録媒体の構成を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る記録媒体及びアンテナの構成を示す上面図である。
【図８】図７に示す記録媒体及びアンテナのＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る記録媒体に入射する光の光路を示す図である。
【図１０】網目構造型の左手系媒質を用いた左手系媒質層を備える記録媒体と、記録光として近接場光を用いた場合の光スポットとの位置関係を説明するための図である。
【図１１】本実施の形態３の変形例に係る記録媒体の構成を示す上面図である。
【図１２】左手系媒質層と記録層とが、一層ずつ積層されている記録媒体の構成を示す図である。
【図１３】左手系媒質層と記録層とが、それぞれ複数積層されている記録媒体の構成を示す図である。
【図１４】本実施の形態における記録装置の構成を示す図である。
【図１５】本実施の形態における再生装置の構成を示す図である。
【図１６】ディスク形状の記録媒体に記録層及び左手系媒質層を配置する方法について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２６】
（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１に係る記録媒体の一構成例を示す。図１は、本発明の実施の形態１に係る記録媒体の構成を示す上面図である。また、図２は、図１に示す記録媒体のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１及び図２に示すように、記録媒体１０は、ガラスからなる基板３と、基板３上に形成された記録層２と、記録層２上に形成された左手系媒質層１と、左手系媒質層１上に形成された保護層５とを備えている。
【００２７】
記録媒体１０は、後述するように、記録層２を保護するための保護層を、記録層２と左手系媒質層１との間に有しても良い。
【００２８】
左手系媒質層１は、誘電率又は透磁率の少なくともいずれか一方が負であり、実質的に周期的に形成された構造を有する。なお、左手系媒質層１は、誘電率及び透磁率の両方が負であることがより好ましい。左手系媒質層１は、記録層２に対して、光が照射される側に形成されている。
【００２９】
記録層２は、島状であり実質的に周期的に配列された記録領域２２を含み、左手系媒質層１に積層される。左手系媒質層１の構造周期は、記録層２の記録領域２２の配列周期の等倍又は整数倍である。左手系媒質層１の構造周期は、記録層２の記録領域２２の配列周期のｎ倍（ｎは２以上の整数）であることが好ましい。なお、記録領域２２は、例えば微粒子で構成される。
【００３０】
記録層２は、相変化記録層２１と、第１の界面層４１と、第２の界面層４２とを備える。第１の界面層４１は、基板３と相変化記録層２１との間に形成される。第２の界面層４２は、相変化記録層２１と左手系媒質層１との間に形成される。なお、本実施の形態１では、記録層２は、第１の界面層４１と第２の界面層４２とを備えているが、本発明は特にこれに限定されない。記録層２は、第１の界面層４１のみを備えても良い。また、記録層２は、第２の界面層４２のみを備えても良い。さらに、記録層２は、第１の界面層４１及び第２の界面層４２を備えていなくても良い。
【００３１】
第１の界面層４１及び第２の界面層４２は、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｃｒ及びＮの少なくとも一つを含む材料で形成され、相変化記録層２１の上面及び下面に形成される。
【００３２】
基板３は円盤形状を有している。基板３を構成する材料としては、平坦性が高く、記録及び再生のために記録媒体を回転させたときの安定性が高い材料が好ましい。本実施の形態では、基板３を構成する材料として平坦性に優れたガラスを用いているが、これに限定されるものではなく、アルミなどの金属、又はポリカーボネートなどのプラスチック材料でも良い。
【００３３】
基板３上に形成された相変化記録層２１には、予め島状に記録領域２２が形成されている。記録領域２２は、実質的に周期的に配列し形成されている。本実施の形態では、相変化記録層２１に予め記録領域２２のパターンが形成されているが、これに限定されるものではない。予め記録領域２２を持たない相変化記録層２１に対して左手系媒質層１が積層された後に、左手系媒質層１の構造周期の等倍又は整数倍となるように、相変化記録層２１に記録領域２２が形成されても良い。
【００３４】
相変化記録層２１は、Ｇｅ、Ｓｂ及びＴｅのうちの少なくとも一つを含む相変化材料で形成される。相変化材料としては、例えば、ＧｅＳｂ又はＧｅＳｂＴｅが好ましい。
【００３５】
本実施の形態では、相変化記録層２１は相変化材料で構成されるが、これに限定されるものではなく、反射率、屈折率、光偏光特性、発光特性、結晶状態、分子状態、磁化状態、電荷状態及び強誘電分極状態のうちの少なくとも一つを部分的に変化させて情報を記録する記録材料でも良く、例えば、二光子吸収材料又は磁性材料などで構成されても良い。
【００３６】
また、本実施の形態では、左手系媒質層１は、網目構造型の左手系媒質で構成される。網目構造型の左手系媒質は、金属、誘電体及び金属が網目状に積層された構造を有している。金属は、例えば銀、金又は銅であり、あるいは、銀、金及び銅のうちの少なくとも２つを含む合金である。誘電体は、例えば、ＭｇＦ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｎＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２、ＣａＯ、及びＭｇＯ等である。また、網目構造の媒質の隙間には、空気又は誘電体が充填される。
【００３７】
また、本実施の形態では、左手系媒質層１は、網目構造型の左手系媒質で構成されるが、これに限定されるものではなく、ナノ細線構造、スプリットリング、微粒子、ロッド、微粒子ロッド、ホール、及びカイラリティー等からなる、構造体が実質的に周期的に配列された媒質で構成されても良く、誘電率又は透磁率の少なくとも一方が負の値を示す媒質であれば良い。
【００３８】
また、左手系媒質層１としては、金属、半導体又は誘電体で形成される微粒子を誘電体マトリクス中に分散させて形成された左手系媒質であっても良い。誘電体マトリクスとしては、例えば、ＭｇＦ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｎＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯ２、ＣａＯ又はＭｇＯ等からなる酸化物、又は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレン又はＵＶ硬化樹脂等のプラスチックを用いることができる。
【００３９】
また、左手系媒質層１としては、負の屈折率を示す材料として知られている、フォトニック結晶又はグラフェンなどでも良い。この場合、構造材料を構成する物質の誘電率又は透磁率の少なくとも一方が負の値であっても良いし、構造体として有効誘電率又は有効透磁率の少なくとも一方が負の値であっても良い。
【００４０】
本実施の形態に係る左手系媒質層１は、記録層２に対して接触している主面１ａを有している。左手系媒質層１は、左手系媒質層１の主面１ａに垂直に入射する光の方向及び主面１ａに斜めに入射する光の方向の少なくとも一方の方向に負の誘電率を有する。
【００４１】
また、本実施の形態に係る左手系媒質層１は、左手系媒質層１の主面１ａに垂直に入射する光の方向及び主面１ａに斜めに入射する光の方向の少なくとも一方の方向に負の屈折率を有することが好ましい。
【００４２】
また、記録光としてエバネッセント波又は近接場光が用いられる場合、左手系媒質層１の厚みは、左手系媒質層１での光学損失を考慮し、２０ｎｍ〜２００ｎｍにすることが好ましい。
【００４３】
図３は、本実施の形態１の第１の変形例に係る記録媒体の構成を示す断面図である。
【００４４】
図３に示すように、記録層２は、相変化記録層２１の上部のみに界面層４を備えても良い。また、図示していないが、記録層２は、相変化記録層２１の下部のみに界面層４を備えても良い。また、界面層４は、左手系媒質層１の上部に形成されても良い。
【００４５】
また、図２に示すように、記録層２は、相変化記録層２１の下部及び上部に第１の界面層４１及び第２の界面層４２を備えても良く、相変化記録層２１を第１の界面層４１及び第２の界面層４２で挟んでも良い。このように、第１の界面層４１及び第２の界面層４２によって相変化記録層２１が保護されることで、相変化記録層２１にさらに安定的に情報を記録することができる。
【００４６】
第１の界面層４１及び第２の界面層４２の材料としては、誘電体材料が望ましい。誘電体材料としては、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、ＺｎＯ、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ｇａ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｄｙ２Ｏ３、Ｙｂ２Ｏ３、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＣｅＯ２及びＴｅＯ２等から選ばれる一種又は複数種の酸化物を用いることができる。
【００４７】
第１の界面層４１及び第２の界面層４２の材料としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ又はＺｒＯ２などの酸化物、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ又はＺｒＮなどの窒化物、ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｓ３又はＴａＳ４などの硫化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ又はＺｒＣなどの炭化物、又はダイヤモンド状炭素が好ましく、あるいは、それらの混合物が好ましい。第１の界面層４１及び第２の界面層４２は、スパッタリング、イオンプレーティング、真空状着又はプラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等によって作製される。
【００４８】
また、第１の界面層４１及び第２の界面層４２の材料としては、ＺｎＳ等の硫化物、ＳｉＣ等の炭化物、ＬａＦ３、ＣｅＦ３又はＭｇＦ２等の弗化物、又は炭素（Ｃ）を用いても良い。また、第１の界面層４１及び第２の界面層４２は、上記の材料から選ばれる１種の材料又は複数種の材料の混合物を用いても良い。
【００４９】
図４は、本実施の形態１の第２の変形例に係る記録媒体の構成を示す断面図である。
【００５０】
図２に示すように、記録媒体１０は、左手系媒質層１の上部のみに保護層５を備えても良いが、図４に示すように、記録媒体１０は、左手系媒質層１の上部及び下部に第１の保護層５１及び第２の保護層５２を備えても良い。
【００５１】
保護層５、第１の保護層５１及び第２の保護層５２の材料としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ又はＺｒＯ２などの酸化物、Ｓｉ３Ｎ４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ又はＺｒＮなどの窒化物、ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｓ３又はＴａＳ４などの硫化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ又はＺｒＣなどの炭化物、又はダイヤモンド状炭素が好ましく、あるいは、それらの材料の混合物が好ましい。
【００５２】
記録光としてエバネッセント波又は近接場光等が用いられる場合、左手系媒質層１の上部に形成された保護層５の厚みは、１５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００５３】
記録層２の上部に形成された網目構造型の左手系媒質層１の構造周期は、記録層２の記録領域２２の配列周期に対して等倍又は整数倍である。本実施の形態においては、記録層２の記録領域２２の配列周期とは、記録方向の記録領域２２の配列周期と、記録方向に垂直な方向の記録領域２２の配列周期との２次元周期のことである。ここで、記録方向とは、記録媒体に情報を記録するためのトラッキング方向である。
【００５４】
左手系媒質層１の構造周期と記録層２の記録領域２２の配列周期とは、図１に示すように、整合するように配列する。本実施の形態においては、網目構造型の左手系媒質層１の開口部の中心と、記録領域２２の中心とが整合するように配置されているが、これに限定されるものではない。図５は、本実施の形態１の第３の変形例に係る記録媒体の構成を示す上面図である。図５に示すように、網目構造型の左手系媒質層１の開口部の中心と、記録領域２２の中心とは一致していなくても良く、左手系媒質層１の構造周期と、記録層２の記録領域２２の配列周期とが整合して配置されていれば良い。
【００５５】
本実施の形態に係る左手系媒質層１は、網目構造型の左手系媒質で構成されるが、これに限定されるものではない。左手系媒質層１は、ナノ細線構造、スプリットリング、微粒子、ロッド、微粒子ロッド、ホール、及びカイラリティー等からなる、構造体が実質的に周期的に配列された左手系媒質であれば良い。また、左手系媒質層１は、金属、半導体又は誘電体で形成される微粒子を誘電体マトリクス中に分散させた左手系媒質、又はフォトニック結晶等であっても良い。左手系媒質層１の構造周期と記録層２の記録領域２２の配列周期とが整合配置されていれば良い。
【００５６】
また、記録媒体は、複数の左手系媒質層と複数の記録層とを備えても良い。
【００５７】
図６は、本実施の形態１の第４の変形例に係る記録媒体の構成を示す断面図である。
【００５８】
図６に示すように、記録媒体１０は、基板３と、第１の記録層２ａと、第１の左手系媒質層１１と、第２の記録層２ｂと、第２の左手系媒質層１２と、保護層５とを備えても良い。
【００５９】
第１の記録層２ａは、基板３上に形成される。第１の記録層２ａは、第１の相変化記録層２１ａと、第１の界面層４１と、第２の界面層４２とを備える。第１の左手系媒質層１１は、第１の記録層２ａ上に形成される。第２の記録層２ｂは、第１の左手系媒質層１１上に形成される。第２の記録層２ｂは、第２の相変化記録層２１ｂと、第３の界面層４３と、第４の界面層４４とを備える。第２の左手系媒質層１２は、第２の記録層２ｂ上に形成される。保護層５は、第２の左手系媒質層１２上に形成される。
【００６０】
図６に示すように、複数の左手系媒質層１１，１２と複数の記録層２ａ，２ｂとが積層されても良い。このような記録媒体において、第１の左手系媒質層１１の構造周期と第１の記録層２ａの記録領域２２の配列周期とは整合させることが好ましく、第２の左手系媒質層１２の構造周期と第２の記録層２ｂの記録領域２２の配列周期とは整合させることが好ましいが、これらは、必ずしも整合させる必要はない。
【００６１】
（実施の形態２）
以下に、本実施の形態２において、記録媒体に情報を記録するための記録方法及び記録媒体から情報を再生するための再生方法について説明する。
【００６２】
図７〜図９は、本実施の形態２において、記録媒体に情報を記録するための記録方法の一例を説明するための図である。図７は、本発明の実施の形態２に係る記録媒体及びアンテナの構成を示す上面図である。また、図８は、図７に示す記録媒体及びアンテナのＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。また、図９は、本発明の実施の形態２に係る記録媒体に入射する光の光路を示す図である。
【００６３】
図７〜図９に示すように、Ａｕからなるアンテナ６に、偏光方向を持つ光が照射される。これにより、プラズモン増強効果によって、偏光方向にあるアンテナ６の頂点に強い近接場光が発生する。近接場光の光強度は、アンテナ６の先端から離れるに従い、指数関数的に減衰する。光強度が減衰した近接場光が、左手系媒質層１に入射すると、近接場光の光強度は左手系媒質層１内で増幅される。増幅された近接場光は集光され、相変化記録層２１に焦点を結ぶ。
【００６４】
相変化記録層２１内の記録領域（相変化微粒子）２２に光が照射されると、記録領域２２は昇温し、記録領域２２に情報が記録される。具体的には、記録領域２２は、融点以上に加熱された後に急冷されることによりアモルファス化される。一方、記録領域２２は、融点以上に加熱された後に徐冷されることにより結晶化される。また、記録領域２２は、融点以下であり、かつ結晶化温度以上に昇温され、結晶化時間以上に温度が保持されることにより結晶化される。ここで、結晶化温度とは、相変化材料が結晶に変化し得るために必要な最低の温度である。このように、記録領域２２がアモルファス状態のときと結晶状態のときとで異なる光学特性を有することを利用して、情報が記録される。
【００６５】
本実施の形態では、アンテナ６の材料としてＡｕを用いているが、これに限定されるものではなく、使用するレーザ光の波長に合わせてプラズモン共鳴するような材料を選ぶことが好ましい。例えば、アンテナ６は、Ａｇ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｗ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｂｅ、Ｍｏ又はＣｒなどの金属であっても良く、あるいは、金属とＰｄ、Ｓｉ又はＣｕ等との化合物であっても良い。
【００６６】
本実施の形態では、アンテナ６から発生する近接場光を用いているが、これに限定されるものではなく、レンズで集光したレーザ光、光ファイバープローブの先端に開けられた光の波長より小さな微小開口から発生する近接場光、又は金属プローブの先端から発生する近接場光を用いても良い。
【００６７】
ここで、実質的に周期的に形成された構造を有する左手系媒質層１の構造周期と、実質的に周期的に配列された記録領域２２を含む記録層２の配列周期とが同じである場合と、実質的に周期的に形成された構造を有する左手系媒質層１の構造周期と、実質的に周期的に配列された記録領域２２を含む記録層２の配列周期とが整合していない場合とを比較する。左手系媒質層１の構造周期と記録層２の記録領域２２の配列周期とが同じである場合、記録強度は均一になり、良好に情報を記録することができる。一方、左手系媒質層１の構造周期と記録層２の記録領域２２の配列周期とが整合していない場合、記録強度は不均一になり、情報が記録できたり、情報が記録できなかったりするなど記録される情報が不均一になる。
【００６８】
また、情報が記録された記録層２からの反射光を検出し、情報を読み取る場合、左手系媒質層１の構造周期と記録層２の記録領域２２の配列周期とが同じであれば、記録状態に対する反射光のばらつきは最小限に抑えることができる。一方、左手系媒質層１の構造周期と記録層２の記録領域２２の配列周期とが整合していない場合、記録状態に対する反射光のばらつきが大きくなり、良好に情報を再生することができなくなる。
【００６９】
（実施の形態３）
以下に、本実施の形態３において、記録媒体への記録特性及び再生特性を向上するための方法について説明する。
【００７０】
図１０は、網目構造型の左手系媒質を用いた左手系媒質層を備える記録媒体と、記録光として近接場光を用いた場合の光スポットとの位置関係を説明するための図である。
【００７１】
左手系媒質層１を用いた微小光の集光特性は、光に作用する微小構造体の構造、面積、光照射位置及び電磁波伝播方向により不均一になる。本実施の形態に係る網目構造型の左手系媒質を用いた左手系媒質層１においては、構造周期と同等の大きさの近接場光スポット７が照射される。このとき、図１０に示すように、単位構造を閉回路とする網目構造の中心に近接場光スポット７が照射されることで、最も光学損失が小さくなる。従って、本実施の形態に係る記録媒体では、網目構造型の左手系媒質を用いた左手系媒質層１の閉回路の中心と、記録層２の記録領域２２の中心との位置を整合させる。そして、近接場光スポット７が左手系媒質層１の閉回路に照射されることで、記録特性を最大化することができる。
【００７２】
本実施の形態では、近接場光スポット７の大きさは、左手系媒質層１の構造周期と同じであるが、これに限定されるものではなく、記録又は再生に使用する光源に応じて、左手系媒質層１の構造周期よりも大きくても良い。
【００７３】
図１１は、本実施の形態３の変形例に係る記録媒体の構成を示す上面図である。
【００７４】
本実施の形態では、左手系媒質層１の構造周期と、記録層２の記録領域２２の配列周期とが同等である場合を示しているが、これに限定されるものではない。図１１に示すように、左手系媒質層１の構造周期が、記録層２の記録領域２２の配列周期の整数倍であっても良い。この場合にも、左手系媒質層１の単位構造を閉回路とする網目構造の中心と、記録層２の記録領域２２との位置を整合させても良い。また、左手系媒質層１と記録層２の記録領域２２との位置を整合させても良い。
【００７５】
また、本実施の形態では、左手系媒質層１の構造周期と同じ大きさの近接場光スポット７を用いているが、これに限定されるものではなく、近接場光スポット７が左手系媒質層１の構造周期よりも大きくても良い。このような場合、記録層２の記録領域２２の配列周期と左手系媒質層１の構造周期とを整合させ、且つ近接場光スポット７の径の大きさに対して左手系媒質層１の光学損失が最も小さくなる位置に記録領域２２を整合及び配列させる。
【００７６】
また、本実施の形態では、近接場光スポット７が、左手系媒質層１の有限構造を閉回路とする構造中心に照射されることで、光学損失を最小にすることができるとしている。しかしながら、左手系媒質層１を構成する材料により、光学損失が最小となる左手系媒質層１の構造位置は異なる。従って、最も光学損失が小さくなる左手系媒質層１の構造位置を記録位置とするのが良い。
【００７７】
また、本実施の形態では、左手系媒質層１は、網目構造型の左手系媒質で構成されるが、これに限定されるものではなく、ナノ細線構造、スプリットリング、微粒子、ロッド、微粒子ロッド、ホール又はカイラリティー等からなる、構造体が実質的に周期的に配列された媒質で構成され、誘電率又は透磁率の少なくとも一方が負であれば良い。また、各構造における光記録位置は、各構造における光学損失が最も小さくなる構造位置であることが好ましい。
【００７８】
また、左手系媒質層１としては、金属、半導体又は誘電体で形成される微粒子を誘電体マトリクス中に分散させた左手系媒質であっても良い。誘電体マトリクス中に微粒子が規則的に分散して配列されている場合、光学損失が最も小さい記録位置と、記録層２の記録領域２２の位置とを整合させることが好ましい。
【００７９】
本実施の形態は、情報が記録された記録層２からの反射光を検出し、情報を再生する場合にも適用することができ、左手系媒質層１の構造周期と記録層２の記録領域２２の配列周期とを同じにした場合、記録状態に対する反射光のばらつきを最小限にすることができる。
【００８０】
本実施の形態において、記録光として近接場光を用いているが、本発明はこれ限定されるものではない。具体的には、記録光としては、電波、ラジオ波、マイクロ波、テラヘルツ波、赤外線、紫外線、Ｘ線及びγ線などを含む電磁波を用いても良い。このように、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例を採用することができる。
【００８１】
なお、記録領域２２は、微粒子に限られない。例えば、記録領域２２は、柱状又は半球状の構造体でも良く、突起している構造体であれば良い。
【００８２】
また、左手系媒質層１の構造周期は、記録層２の記録領域２２の配列周期のｎ倍（ｎは２以上の整数）であることが好ましい。この構成であれば、左手系媒質層１の光増幅効果をより高めることができる。
【００８３】
以上、実施の形態１〜３においては、左手系媒質層１は、記録層２に対して、光が照射される側に形成されている例を主に示している。
【００８４】
この場合、外部から照射された光は、左手系媒質層１を介して、記録層２に照射されることとなる。このとき、例えば、左手系媒質層１を使用して光が集光されるため、光の回折限界以下の、極めて小さい光を記録層２に集光させることができる。特に、エバネッセント波又は近接場光といった大きな波数を有する光波については、左手系媒質層１により、光強度を増幅することができる。さらに、上述したように、左手系媒質層１の構造周期は、記録層２の記録領域２２の配列周期の等倍又は整数倍であるので、光増幅効果を均一にすることができる。
【００８５】
なお、実施の形態１〜３の記録媒体において、左手系媒質層は、記録層に対して、光が照射される側とは逆側に形成されていても良い。この場合の記録媒体について図１２及び図１３を用いて説明する。
【００８６】
図１２は、左手系媒質層と記録層とが、一層ずつ積層されている記録媒体の構成を示す図である。図１３は、左手系媒質層と記録層とが、それぞれ複数積層されている記録媒体の構成を示す図である。
【００８７】
図１２に示す記録媒体２０は、左手系媒質層１と、記録層２と、基板３と、保護層５とを備える。左手系媒質層１は、基板３上に形成される。記録層２は、左手系媒質層１上に形成される。記録層２は、相変化記録層２１と、界面層４とを備える。相変化記録層２１は、島状であり実質的に周期的に配列された記録領域２２を含む。保護層５は、記録層２上に形成される。
【００８８】
また、図１３に示す記録媒体３０は、第１の左手系媒質層１１と、第１の記録層２ａと、第２の左手系媒質層１２と、第２の記録層２ｂと、基板３と、保護層５とを備える。第１の左手系媒質層１１は、基板３上に形成される。第１の記録層２ａは、第１の左手系媒質層１１上に形成される。第１の記録層２ａは、第１の相変化記録層２１ａと、第１の界面層４１と、第２の界面層４２とを備える。第２の左手系媒質層１２は、第１の記録層２ａ上に形成される。第２の記録層２ｂは、第２の左手系媒質層１２上に形成される。第２の記録層２ｂは、第２の相変化記録層２１ｂと、第３の界面層４３とを備える。第１の相変化記録層２１ａ及び第２の相変化記録層２１ｂは、島状であり実質的に周期的に配列された記録領域２２を含む。保護層５は、第２の記録層２ｂ上に形成される。
【００８９】
これらの場合、記録層よりも奥側に形成された左手系媒質層の誘電率の実数部の符号が負であれば、光強度を増幅することができる。例えば、近接場光発生素子（例えば、金属アンテナ）により近接場光を発生させ、発生した近接場光により記録層の記録領域に情報が記録される場合、近接場光発生素子と左手系媒質層とが相互作用して、プラズモン共鳴の増強度が向上するので、近接場光発生素子からの近接場光を増強できる。また、近接場光発生素子と左手系媒質層との間に配置された記録層の記録領域への記録感度を高めることができる。さらに、上述したように、左手系媒質層の構造周期は、記録層の配列周期の等倍又は整数倍であるので、プラズモン共鳴の増強効果を均一にすることができる。
【００９０】
次に、実施の形態１〜３における記録媒体に情報を記録する記録装置について、説明する。記録装置は、記録媒体に対して情報を記録するための光を出射する発光素子を備える。
【００９１】
図１４は、本実施の形態における記録装置の構成を示す図である。
【００９２】
記録装置１００は、駆動部１０１と、制御部（情報処理部）１０２と、照射部１０３と、発光素子１０４とを備える。記録媒体１０は、実施の形態１〜３で説明した記録媒体である。
【００９３】
駆動部１０１は、記録媒体１０を回転させる。駆動部１０１は、例えば、モータなどで構成されても良い。
【００９４】
制御部１０２は、発光素子１０４から所望の近接場光を発生させるための信号を生成し、照射部１０３に送る。例えば、制御部１０２は、記録媒体１０に記録すべき記録データに基づいて、照射部１０３から出射される励起光のパワーなどを設定しても良い。制御部１０２は、記録媒体１０に記録する情報を処理する。また、制御部１０２は、駆動部１０１の回転動作を制御する。
【００９５】
照射部１０３は、制御部１０２からの信号に応じて励起光を出射し、発光素子１０４に照射する。
【００９６】
発光素子１０４は、照射された励起光に応じて、プラズモン共鳴により近接場光を発生させる。近接場光は、記録媒体１０の記録領域２２（例えば、微粒子）に照射される。発光素子１０４は、例えば、近接場光発生素子（例えば、金属アンテナ）などであっても良い。
【００９７】
近接場光が照射されると、記録領域２２は加熱される。記録領域２２が相変化材料を含む場合、加熱により、記録領域２２の光学特性が変化する。例えば、記録領域２２は、結晶状態から非結晶状態に変化する。もしくは、記録領域２２は、非結晶状態から結晶状態に変化する。このような記録状態の変化を利用することで、記録領域２２に情報を記録することができる。
【００９８】
以上のような、プラズモン共鳴を利用した記録装置であっても、左手系媒質層の構造周期が、記録層の記録領域の配列周期の等倍又は整数倍であることにより、光増幅効果を均一にすることができるとともに、プラズモン共鳴の増強効果を均一にすることできる。これにより、記録特性のばらつきを抑え、安定した情報の記録を実現することができる。
【００９９】
なお、本実施の形態の記録装置１００は、磁気的に情報を記録するための磁気記録部を備えていても良い。このとき、記録媒体１０は、磁気記録材料を含む記録領域を有していても良い。この場合、発光素子１０４から近接場光が照射され、記録領域が加熱されると、記録領域の保磁力が一時的に低下する。これを利用して、保磁力が低下した記録領域に対して、磁気記録部により磁気的に情報が記録される。
【０１００】
以上のような、磁気記録方式の場合であっても、左手系媒質層の構造周期が、記録層の記録領域の配列周期の等倍又は整数倍であることにより、光増幅効果を均一にすることができるとともに、プラズモン共鳴の増強効果を均一にすることができる。また、記録領域の保磁力を均一に低下させることができる。すなわち、記録特性の均一性を良好にすることができる。
【０１０１】
次に、実施の形態１〜３における記録媒体から情報を再生する再生装置について、説明する。再生装置は、記録媒体から情報を再生するための光を出射する発光素子を備える。
【０１０２】
図１５は、本実施の形態における再生装置の構成を示す図である。
【０１０３】
再生装置２００は、駆動部２０１と、制御部（情報処理部）２０２と、照射部２０３と、発光素子２０４と、検出部２０５とを備える。記録媒体１０は、実施の形態１〜３で説明した記録媒体である。
【０１０４】
駆動部２０１は、記録媒体１０を回転させる。駆動部２０１は、例えば、モータなどで構成されても良い。
【０１０５】
制御部２０２は、発光素子２０４から所望の近接場光を発生させるための信号を生成し、照射部２０３に送る。例えば、制御部２０２は、照射部２０３から出射される再生用の励起光のパワーなどを設定しても良い。また、制御部２０２は、駆動部２０１の回転動作を制御する。
【０１０６】
照射部２０３は、制御部２０２からの信号に応じて励起光を出射し、発光素子２０４に照射する。
【０１０７】
発光素子２０４は、照射された励起光に応じて、プラズモン共鳴により近接場光を発生させる。近接場光は、記録媒体１０の記録領域２２（例えば、微粒子）に照射される。発光素子２０４は、例えば、近接場光発生素子（例えば、金属アンテナ）などであっても良い。
【０１０８】
検出部２０５は、記録領域２２の記録状態に応じた、発光素子２０４の共鳴状態の変化を検出する。例えば、検出部２０５は、発光素子２０４からの反射光又は透過光の変化を検出することで、発光素子２０４の共鳴状態の変化を検出する。検出部２０５は、検出した共鳴状態の変化を表す検出信号を制御部２０２へ出力する。制御部２０２は、検出部２０５からの検出信号に基づいて、記録媒体１０から再生された情報を処理する。
【０１０９】
記録領域２２が相変化材料を含む場合、記録領域２２が結晶状態及び非結晶状態のいずれであるかによって、記録領域２２と発光素子２０４との共鳴の度合いが異なる。さらに、発光素子２０４からの反射光、又は、発光素子２０４の透過光は、その発光素子２０４の共鳴状態によって変化する。したがって、検出部２０５は、発光素子２０４に光を照射し、発光素子２０４からの反射光、又は、発光素子２０４の透過光の変化を検出することで、記録領域２２が結晶状態及び非結晶状態のいずれであるかを検出することができる。このようにして、再生装置２００は、記録媒体１０から情報を再生する。
【０１１０】
以上のような、プラズモン共鳴を利用した再生装置であっても、左手系媒質層の構造周期が、記録層の記録領域の配列周期の等倍又は整数倍であることにより、光増幅効果を均一にすることができるとともに、プラズモン共鳴の増強効果を均一にすることできる。これにより、再生特性のばらつきを抑え、安定した情報の再生を実現することができる。
【０１１１】
次に、本実施の形態における記録媒体の製造方法について、説明する。
【０１１２】
本実施の形態における記録媒体の製造方法は、誘電率又は透磁率の少なくともいずれか一方が負であり、実質的に周期的に形成された構造を有する左手系媒質層と、島状であり実質的に周期的に配列された記録領域を含む記録層とを積層するステップを含む。このとき、左手系媒質層の構造周期は、記録層の記録領域の配列周期の等倍又は整数倍である。
【０１１３】
この構成によれば、左手系媒質を用いた記録層への記録特性が均一である記録媒体を製造することができる。
【０１１４】
また、本実施の形態における記録媒体の製造方法においては、左手系媒質層は、記録層に対して、記録又は再生のための光が照射される側とは逆側に形成されても良い。
【０１１５】
例えば、記録媒体の製造方法は、島状であり実質的に周期的に配列された記録領域を含む記録層を形成するステップと、誘電率又は透磁率の少なくともいずれか一方が負であり、実質的に周期的に形成された構造を有する左手系媒質層を形成するステップとを含んでも良い。
【０１１６】
また、本実施の形態における記録媒体の製造方法においては、左手系媒質層は、記録層に対して、記録又は再生のための光が照射される側に形成されても良い。
【０１１７】
例えば、記録媒体の製造方法は、誘電率又は透磁率の少なくともいずれか一方が負であり、実質的に周期的に形成された構造を有する左手系媒質層を形成するステップと、島状であり実質的に周期的に配列された記録領域を含む記録層を形成するステップとを含んでも良い。
【０１１８】
なお、ディスク形状の記録媒体に対して記録層及び左手系媒質層が作製される場合、記録層の記録領域及び左手系媒質層の構造体は、記録動作及び再生動作が可能なレイアウトで配列しなければならない。
【０１１９】
図１６は、ディスク形状の記録媒体に記録層及び左手系媒質層を配置する方法について説明するための図である。
【０１２０】
図１６に示すように、記録媒体４０は、記録媒体４０の記録面を複数の領域３２に分割するためのガイド溝３１と、誘電率又は透磁率の少なくともいずれか一方が負であり、実質的に周期的に形成された構造を有する左手系媒質層１と、島状であり実質的に周期的に配列された記録領域を含み、左手系媒質層に積層される記録層２とを備える。
【０１２１】
ガイド溝３１は、記録媒体４０の半径方向に沿って設けられる複数のガイド溝と、記録媒体４０の周方向に沿って設けられる複数のガイド溝とを含む。左手系媒質層１の構造周期は、ガイド溝３１によって分割された領域毎に、記録層２の記録領域の配列周期の等倍又は整数倍である。
【０１２２】
ディスク形状の記録媒体４０の必要な領域３２に実質的に周期的に構成された記録層２及び左手系媒質層１を配置する手法としては、図１６に示すように、予め所望の物理的なガイド溝３１により記録媒体の記録面が複数の領域３２に分割され、ガイド溝３１で囲まれる領域３２内で実質的に周期的な記録層２及び左手系媒質層１の構造が作製される。この場合、ガイド溝３１の境界部分において、記録層２の記録領域の配列周期及び左手系媒質層１の構造周期が整合している必要はない。
【０１２３】
以上のように、上述した具体的実施の形態には、主に下記の構成を有する発明が含まれている。
【０１２４】
本発明の一局面に係る光記録媒体は、誘電率又は透磁率の少なくともいずれか一方が負であり、実質的に周期的に形成された構造を有する左手系媒質層と、島状であり実質的に周期的に配列された記録領域を含み、前記左手系媒質層に積層される記録層とを備え、前記左手系媒質層の構造周期は、前記記録層の前記記録領域の配列周期の等倍又は整数倍である。
【０１２５】
この構成によれば、左手系媒質層は、誘電率又は透磁率の少なくともいずれか一方が負であり、実質的に周期的に形成された構造を有する。記録層は、島状であり実質的に周期的に配列された記録領域を含み、左手系媒質層に積層される。左手系媒質層の構造周期は、記録層の記録領域の配列周期の等倍又は整数倍である。
【０１２６】
したがって、左手系媒質層の構造周期は、記録層の記録領域の配列周期の等倍又は整数倍であるので、記録強度を均一にし、記録状態に対する反射光のばらつきを抑え、安定した情報の記録又は再生を実現することができる。
【０１２７】
また、上記の光記録媒体において、前記左手系媒質層の構造周期は、前記記録層の前記記録領域の配列周期のｎ倍（ｎは２以上の整数）であることが好ましい。
【０１２８】
この構成によれば、左手系媒質層の光増幅効果をより高めることができる。
【０１２９】
また、上記の光記録媒体において、前記左手系媒質層の誘電率は負であり、前記記録媒体には光が照射され、前記左手系媒質層は、前記記録層に対して、前記光が照射される側とは逆側に形成されていることが好ましい。
【０１３０】
この構成によれば、左手系媒質層の誘電率は負である。記録媒体には光が照射される。左手系媒質層は、記録層に対して、光が照射される側とは逆側に形成されている。
【０１３１】
したがって、記録層よりも奥側に形成された左手系媒質層の誘電率が負であれば、光強度を増幅することができる。例えば、近接場光発生素子により近接場光を発生させ、発生した近接場光により記録層の記録領域に情報が記録される場合、近接場光発生素子と左手系媒質層とが相互作用して、プラズモン共鳴の増強度が向上するので、近接場光発生素子からの近接場光を増強できる。また、近接場光発生素子と左手系媒質層との間に配置された記録層の記録領域への記録感度を高めることができる。さらに、左手系媒質層の構造周期は、記録層の配列周期の等倍又は整数倍であるので、プラズモン共鳴の増強効果を均一にすることができる。
【０１３２】
また、上記の光記録媒体において、前記記録媒体には光が照射され、前記左手系媒質層は、前記記録層に対して、前記光が照射される側に形成されていることが好ましい。
【０１３３】
この構成によれば、記録媒体には光が照射される。左手系媒質層は、記録層に対して、光が照射される側に形成されている。
【０１３４】
したがって、左手系媒質層により記録層へ光が集光されるため、光の回折限界以下の極めて小さい光を記録層に集光させることができる。特に、エバネッセント波又は近接場光といった大きな波数を有する光波については、左手系媒質層によって光強度を増幅することができる。また、左手系媒質層の構造周期は、記録層の記録領域の配列周期の等倍又は整数倍であるので、光増幅効果を均一にすることができる。
【０１３５】
また、上記の光記録媒体において、前記記録層は、Ｇｅ、Ｓｂ及びＴｅの少なくとも一つを含む相変化材料で形成された相変化記録層と、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｃｒ及びＮの少なくとも一つを含む材料で形成され、前記相変化記録層の少なくとも一方の面上に形成される界面層とを含むことが好ましい。
【０１３６】
この構成によれば、界面層によって記録層を保護することで、記録領域にさらに安定して情報を記録することができる。
【０１３７】
また、上記の光記録媒体において、前記左手系媒質層は、前記記録層に対して接触する主面を有し、前記左手系媒質層は、前記左手系媒質層の前記主面に垂直に入射する光の方向及び前記主面に斜めに入射する光の方向の少なくとも一方の方向に負の誘電率を有することが好ましい。
【０１３８】
この構成によれば、左手系媒質層は、記録層に対して接触する主面を有している。左手系媒質層は、左手系媒質層の主面に垂直に入射する光の方向及び主面に斜めに入射する光の方向の少なくとも一方の方向に負の誘電率を有する。
【０１３９】
したがって、左手系媒質層の主面に垂直に入射する光及び主面に斜めに入射する光の少なくとも一方の光強度を増幅することができる。
【０１４０】
また、上記の光記録媒体において、前記左手系媒質層は、前記左手系媒質層の前記主面に垂直に入射する光の方向及び前記主面に斜めに入射する光の方向の少なくとも一方の方向に負の屈折率を有することが好ましい。
【０１４１】
この構成によれば、左手系媒質層は、左手系媒質層の主面に垂直に入射する光の方向及び主面に斜めに入射する光の方向の少なくとも一方の方向に負の屈折率を有する。
【０１４２】
したがって、左手系媒質層の主面に垂直に入射する光及び主面に斜めに入射する光の少なくとも一方を記録層に集光させることができる。
【０１４３】
また、上記の光記録媒体において、前記左手系媒質層の厚みは２０ｎｍ〜２００ｎｍであることが好ましい。
【０１４４】
この構成によれば、左手系媒質層の厚みは２０ｎｍ〜２００ｎｍであるので、左手系媒質層での光学損失を抑えることができる。
【０１４５】
本発明の他の局面に係る光情報装置は、上記のいずれかに記載の記録媒体に情報を記録する、又は、上記のいずれかに記載の記録媒体から情報を再生する光情報装置であって、前記記録媒体に情報を記録する、又は、前記記録媒体から情報を再生するための光を発光する発光素子と、前記記録媒体に記録する情報又は前記記録媒体から再生された情報を処理する情報処理部とを備える。
【０１４６】
この構成によれば、発光素子は、記録媒体に情報を記録する、又は、記録媒体から情報を再生するための光を発光する。情報処理部は、記録媒体に記録する情報又は記録媒体から再生された情報を処理する。光記録媒体は、誘電率又は透磁率の少なくともいずれか一方が負であり、実質的に周期的に形成された構造を有する左手系媒質層と、島状であり実質的に周期的に配列された記録領域を含み、左手系媒質層に積層される記録層とを備える。左手系媒質層の構造周期は、記録層の記録領域の配列周期の等倍又は整数倍である。
【０１４７】
したがって、左手系媒質層の構造周期は、記録層の記録領域の配列周期の等倍又は整数倍であるので、記録強度を均一にし、記録状態に対する反射光のばらつきを抑え、安定した情報の記録又は再生を実現することができる。
【０１４８】
本発明の他の局面に係る記録媒体の製造方法は、誘電率又は透磁率の少なくともいずれか一方が負であり、実質的に周期的に形成された構造を有する左手系媒質層と、島状であり実質的に周期的に配列された記録領域を含む記録層とを積層するステップを含み、前記左手系媒質層の構造周期は、前記記録層の前記記録領域の配列周期の等倍又は整数倍である。
【０１４９】
この構成によれば、左手系媒質層は、誘電率又は透磁率の少なくともいずれか一方が負であり、実質的に周期的に形成された構造を有する。記録層は、島状であり実質的に周期的に配列された記録領域を含み、左手系媒質層に積層される。左手系媒質層の構造周期は、記録層の記録領域の配列周期の等倍又は整数倍である。
【０１５０】
したがって、左手系媒質層の構造周期は、記録層の記録領域の配列周期の等倍又は整数倍であるので、記録強度を均一にし、記録状態に対する反射光のばらつきを抑え、安定した情報の記録又は再生を実現することができる。
【０１５１】
なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様又は実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求事項との範囲内で、種々変更して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１５２】
本発明に係る記録媒体、光情報装置及び記録媒体の製造方法は、安定した情報の記録又は再生を実現することができ、左手系媒質を利用した記録媒体、光情報装置及び記録媒体の製造方法に有用である。
【図１】
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【図２】
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【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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