(57)【要約】【課題】  光誘起相転移を起こす材料を記録層に用いた情報記媒体に対してＳｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式の記録を行うことにより、省エネルギー・省電力にも関わらず、高速・高密度記録が可能とする。【解決手段】  基板上に、記録層と光又は熱によって透過率が変化するマスク層とを有し、前記記録層が光誘起相転移を起こす材料を含有することを特徴とする情報記録媒体を用いる。このような情報記録媒体を用いることにより、省エネルギー、省電力にも関わらず、高速・高密度記録が可能となる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、記録層と光又は熱によって透過率が変化するマスク層とを有し、
前記記録層が光誘起相転移を起こす材料を含有することを特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】
前記光誘起相転移を起こす材料が、光励起により金属イオンのｄ電子軌道の光学遷移を伴う材料であることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
【請求項３】
前記光誘起相転移を起こす材料が、光励起により自発磁化を生成する材料であることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
【請求項４】
前記光誘起相転移を起こす材料が、光励起によりトランス／シス型の構造変化を示す材料であることを特徴とする請求項１記載の情報記録媒体。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載の情報記録媒体のマスク層に光ビームを照射し、
前記光ビームの照射によって前記マスク層の透過率を局所的に変化させて、
前記透過率が局所的に変化した領域近辺に発生した近接場と前記記録層との相互作用によって、情報の記録を行うことを特徴とする光記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接場を作り出すためのマスク層を備えることにより光の回折限界を超えた光学読み取り、あるいは光学書込み可能な情報記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板上に、記録層と光又は熱によって透過率が変化するマスク層とを備えた情報記録媒体を記録再生する方法として、Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ（Ｓｕｐｅｒ−ＲＥｓｏｌｕｔｉｏｎ  Ｎｅａｒ−ｆｉｅｌｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）方式を用いる記録再生方法がある。この方法は、近接場光を使用した高密度記録方式の一手段であり、光照射のための近接場発生用の光学系を、情報記録媒体に近接場の到達距離以下（例えば数１０ｎｍに以下）に接近させる必要が無いという利点を有する。つまり、従来の情報記録媒体に使われている光学系及び伝播光を使い、情報記録媒体内で近接場光を作り出し数１０ｎｍの記録マークを作り出せるため、近接場光を比較的容易に扱える技術として注目されている。
【０００３】
このようなＳｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式を用いて、情報記録媒体を構成する技術として、特許文献１、２、３がある。
特許文献１においては、光あるいは熱によって光の透過率が低下するマスク層、又は、光あるいは熱によって自由電子数が増加するマスク層を用いる。そして、記録層に、レーザビームの照射による、ガウス分布に沿った局所的な温度上昇により磁気特性の変化と外部磁場とによって、垂直磁化の方向がデジタル情報に応じて変化するＧｄＴｅＣｏ系等の光磁気記録材料を用いる。又は、記録層に、レーザビームの照射による、ガウス分布に沿った温度上昇により相変化する、ＧｄＳｂＴｅ系などの相変化材料からなるものを用いる。
【０００４】
特許文献２においては、光学情報を記録する記録層と、光照射または加熱により屈折率が変化し、この変化が可逆的に生じる機能層とを備えた光記録媒体を使用する。そして、光記録媒体に光束を入射することにより上記機能層に局所的な屈折率変化領域を生じさせ、この屈折率変化領域で発生した近接場光と上記記録層との相互作用によって散乱した散乱光を用いる。ここで、特許文献２における記録層としては、Ｇｅ2Ｓｂ2Ｔｅ5の相変化
材料が用いられる。
【０００５】
特許文献３においては、閾値温度以上で屈折率が変化するマスク層に対して近接場光の到達距離以下の間隔をおいて設けられた記録層を備えた光記録媒体において、記録を磁性膜にしている。具体的には、記録層としてＴｂＦｅＣｏ等の光磁気記録膜を使用している。
【特許文献１】特開２０００−３４８３４８号公報（段落０００９、００１２、００２３、００２４、００６３）
【特許文献２】特開２００１−２２９５４３号公報（段落０００３、００１０、００２１）
【特許文献３】特開２００２−２５１３８号公報（段落０００９、００２４、００５０）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１〜３においては、記録層に相変化材料又は磁性材料を用いている。
相変化材料を用いた記録層は、記録層を融点以上又は結晶化温度付近に昇温する必要がある。相変化材料の融点は一般に６００℃程度であり、結晶化温度は一般に４００℃程度である。また、磁性材料を用いた記録層においては、記録の際に記録層をキュリー温度まで加熱する必要がある。例えば、磁性材料であるＴｂＦｅＣｏのキュリー温度は１９０℃程度となる。このように、相変化材料や磁性材料では、記録層を高温に昇温する必要がある。
【０００７】
一方で、Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式の記録を用いて近接場光を利用する場合には、一般的に近接場光は微弱なので、上記のような融点、結晶化温度、キュリー温度を超えるような加熱パワーの印加を行うことは容易ではないという問題がある。
また、近接場光の強度を上げて相変化記録材料を用いた記録層への記録を行なう場合においては、マスク層を高温に加熱することになるために以下の問題が発生する。つまり、Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式の記録を用いる場合、マスク層の加熱のみならず、その下部にある記録層を融点以上に加熱することとなる。この場合に、マスク層から記録層への熱伝導の影響がより大きくなり、記録を行ないたいと考えている部分以外の記録マークを破壊してしまう可能性がある。
【０００８】
例えば、光照射により透過率が増加するマスク層を用いるアパーチャー方式（詳細は後述する。）においては、記録マークを形成する部分以外のマスク層は、レーザ光を遮蔽するため、記録光や再生光によりマスク層の温度が上がることとなる。ここで、近接場記録を良好に行なうためにはマスク層と記録層とを接近させる必要が出てくる分、マスク層からの熱伝導により記録層の温度上昇が誘発され、記録マークの熱にじみや熱破壊がされやすくなる。
【０００９】
これに対して、マスク層の元来の光の透過率は高いが、光照射によって光の透過性が低下するマスク層を用いる散乱型方式（詳細は後述する。）においては、透過率低下によって形成される散乱体以外の部分（透過率の高い部分）のマスク層からの熱伝導により、やはり上記記録マークの熱にじみや熱破壊が起こりやすい。
上記記録マークの熱にじみや熱破壊の問題が発生しやすいことは、記録層に磁性材料を用い、この記録層をキュリー温度まで昇温する場合においても同様である。
【００１０】
このように、記録層に相変化材料や磁性材料を用いる情報記録媒体に対してＳｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式の記録を適用しても十分な記録特性が得られない場合が多く、Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式の記録の利点を生かしきれていないのが実情である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものである。本発明者は、Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式を用いた近接場光記録において、光誘起相転移を起こす材料を用いれば、微小なパワーで記録層への記録・再生・消去が可能となることを見出し、本発明を完成させた。
本発明の要旨は、基板上に、記録層と光又は熱によって透過率が変化するマスク層とを有し、上記記録層が光誘起相転移を起こす材料を含有することを特徴とする情報記録媒体に存する。
【００１２】
また、本発明の他の要旨は、上記情報記録媒体のマスク層に光ビームを照射し、上記光ビームの照射によって上記マスク層の透過率を局所的に変化させて、上記透過率が局所的に変化した領域近辺に発生した近接場と上記記録層との相互作用によって、情報の記録を行うことを特徴とする光記録方法に存する。
ここで、本発明における「局所的」とは、情報記録媒体に入射する光の波長以下の径をもつ領域をいう。例えば、入射する光がレーザー光である場合は、このレーザー光の波長以下のスポットが、局所的に変化する部分となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光誘起相転移を起こす材料を記録層に用いた情報記媒体に対してＳｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式の記録を行うことにより、省エネルギー・省電力にも関わらず、高速・高密度記録が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
本発明は、基板上に、記録層と光又は熱によって透過率が変化するマスク層とを有し、前記記録層が光誘起相転移を起こす材料を含有することを特徴とする。
（記録層）
本発明においては、記録層が光誘起相転移を起こす材料を含有する。
【００１５】
光誘起相転移を起こす材料（以下、「光誘起相転移材料」又は「ＰＩＭ：Ｐｈｏｔｏ  Ｉｎｄｕｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌ」という場合がある。）とは、ある波長の光を加えることにより、その光のフォトンエネルギーを吸収し、光エネルギーをそのまま相転移に利用できる材料のことをいう。相変化材料等の光熱変換材料は、光エネルギーを熱に変えた後に、この熱を利用して相変化を起こすという２段階の過程を経る必要がある。一方で、ＰＩＭは、光で直接相転移できるため、光熱変換材料と比較して高速記録が可能であり、かつ消費エネルギーも小さいという利点がある。
【００１６】
すなわち、ＰＩＭを用いた記録層とＳｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式を用いた近接場光記録とを組み合わせれば、記録工程において大きな光エネルギーを用いる必要が無くなる。つまり、マスク層の透過率を変化させる程度のエネルギー照射であれば良く、極めて低パワーでの記録が可能となる。そして、低パワーでの記録が可能となるので、マスク層での発熱が抑えられ、マスク層からの熱伝導による記録マーク破壊が防止できる。
【００１７】
また、ＰＩＭを用いた記録層における記録は、光熱変換材料を用いた記録層で必要となる光熱反応ではなく、光反応によって行われるので、再生光の波長をＰＩＭの吸光ピーク以外に選択すれば、再生光に対する記録マーク破壊も発生しないという利点もある。
このように、その性質上近接場光は一般に低エネルギー密度の光であり、強いエネルギー密度の光照射が困難である。従って、低エネルギー密度で記録可能なＰＩＭは、特に近接場光記録に適した材料といえる。
【００１８】
例えば、ＰＩＭとして以下の材料がある。
光励起により金属イオンのｄ電子軌道の光学遷移を伴う材料、光励起により自発磁化を生成する材料、光励起によりトランス／シス型の構造変化を示す材料を挙げることができる。より具体的には、光励起により金属イオンのｄ電子軌道間の光学遷移を起こす材料（スピンクロスオーバー材料）、光励起により金属イオン間の電荷移動により自発磁化が生じる材料、光励起によりトランス／シス型のように構造変化を示す材料（構造変化型材料）、などが挙げられる。
【００１９】
金属イオンのｄ電子軌道の光学遷移が起きる材料（スピンクロスオーバー材料）としては、遷移金属錯体の中でｄ電子として４個から７個持っている金属イオン錯体が挙げられる。例えば、中心金属にＦｅ(II)、Ｆｅ(III)、Ｃｏ(II)、Ｃｏ(III)、Ｍｎ(III)などを
持つ遷移金属錯体である。更に詳細に例を挙げれば、［Ｆｅ（ｐｔｚ）6］（ＢＦ4）2、
［Ｆｅ（ｐａｐ）2］ＣｌＯ4・Ｈ2Ｏ、［Ｆｅ(III)（ｑｓａｌ）2］ＮＣＳｅ・ＣＨ2Ｃｌ2、Ｆｅ(II)（ＤｐｙＤＴ）2（ＮＣＳ）2・0.5ＣＨ3ＯＨ、［Ｆｅ(II)（Ｒ−ｔｒｚ）3］−Ｎａｆｉｏｎなどがある。
【００２０】
ここで、「ｐｔｚ」は「１−ｐｒｏｐｙｌ−ｔｅｔｒａｚｏｌｅ」を、「ｐａｐ」は「Ｎ−２−ｐｙｒｉｄｉｙｌ−ｍｅｔｈｙｌｉｄｅｎｅ−２−ｈｙｄｒｏｘｙ−ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎａｔｏ」を、「ｑｓａｌ」は「Ｎ−（８−ｑｕｉｎｏｌｙｌ）ｓａｌｉｃｙｌ−ａｌｄｉｍｉｎｅ」を、「ｔｒｚ」は「１，２，４−ｔｒｉａｚｏｌｅ」を、それぞれを表す。
【００２１】
「Ｎａｆｉｏｎ」は、パーフルオロテトラエチレン（ＰＴＦＥ）を骨格として、末端にスルフォン基を持つ側鎖をこの骨格にグラフトした構造である。
「ＤｐｙＤＴ」は、下記骨格で表される構造をいう。
【００２２】
【化１】
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【００２３】
スピンクロスオーバー材料は、光照射により電子が同一軌道で反平行にペアリングする低スピン状態（ＬＳ）とフント則に従って電子スピンを平行にする高スピン状態（ＨＳ）に変化する。ＬＳ状態とＨＳ状態では、色が異なるため光の反射量が異なる。このため、この光の反射量の差を用いて記録再生を行う。例えば、［Ｆｅ（ｐｔｚ）6］（ＢＦ4）2
は、波長５１５ｎｍの光照射でＬＳからＨＳに遷移し、波長７５３ｎｍの光照射でＨＳからＬＳへ遷移する。
【００２４】
光励起により自発磁化を生成する材料としては、例えば、光励起により金属イオン間の電荷移動により自発磁化が生じる材料を挙げることができる。このような材料としては、プリシアンブルー類似体等が挙げられる。更に具体的に述べれば、Ｋ0.4［Ｃｏ1.3Ｆｅ（ＣＮ）6］５Ｈ2Ｏ、Ｎａ0.5［Ｃｏ1.25Ｆｅ（ＣＮ）6］５Ｈ2Ｏ、Ｃｕ(II)2［Ｍｏ(IV)（ＣＮ）6］などが挙げられる。
【００２５】
光励起により金属イオン間の電荷移動により自発磁化が生じる材料は、光が未照射のときは、非磁性であるが、光を照射することにより光照射部が磁性を持つ材料である。これは、材料を形成する２つの金属イオン間で光励起により電荷移動が起きたことにより生じる。この遷移を利用した記録では、記録が磁化パターンとして現れるためハードディスクなどで用いられているＧＭＲ素子などの磁気ヘッドやカー回転角を読み取る素子により再生することが可能である。例えば、Ｋ0.4Ｃｏ1.3Ｆｅ（ＣＮ）6・５Ｈ2Ｏは、波長５００〜７５０ｎｍの光照射で強磁性を発芽し、波長１３１９ｎｍの光照射で元の非磁性状態に戻る。
【００２６】
光励起によりトランス／シス型のように構造変化を示す材料としては、例えばアゾベンゼン誘導体を含む材料が挙げられる。アゾベンゼン誘導体を含む材料は、波長４８８ｎｍの光照射によりトランス型からシス型へ、波長６５０ｎｍの光照射でシス型からトランス型へそれぞれ遷移する。そして、上記シス型とトランス型で屈折率が異なる。このため、この屈折率の差を用いて記録・再生を行えばよい。
【００２７】
なお、上記紹介した、光励起により金属イオンのｄ電子軌道間の光学遷移を起こす材料（スピンクロスオーバー材料）、光励起により金属イオン間の電荷移動により自発磁化が生じる材料、及び光励起によりトランス／シス型のように構造変化を示す材料（構造変化型材料）は、本発明の要旨の範囲内で、任意の割合で適宜併用してもよいことはいうまでもない。
【００２８】
上記光誘起相転移材料のうちで、光学系が簡単に構成できる点では、構造変化型、スピンクロスオーバー材料が好ましい。特に好ましいのは、光誘起相転移材料をスピンクロスオーバー材料とすることである。スピンクロスオーバー材料は構造変化が小さいためにディスク等のそりが低減され、記録層に隣接する他の層への機械的ストレスを低減できる利点がある。
【００２９】
一方、Ｓ／Ｎを確保することを考えた場合は、光励起により自発磁化を生成する材料を用いることが好ましい。これは、このような材料は自発磁化を生じるために、カー回転角を再生に使えることで再生方法のバリエーションが増え、Ｓ／Ｎが確保しやすくなるからである。
また、Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳの記録方式の点からは、アパーチャー型Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ（詳細は後述する。）に光誘起相転移記録材料を適用することが好ましい。アパーチャー型Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳは、光又は熱によって透過率が増加するマスク層を利用する記録方式であるが、このような透過率の低いマスク層を用いれば、記録層への意図しない光照射による光誘起相転移が防止できるという利点が発揮されるからである。
【００３０】
光誘起相転移材料では、記録前の第１の相と記録後の第２の相とが存在し、それぞれ異なる吸光スペクトルを持つが、それぞれの吸光スペクトル同士がなるべく重ならないように材料を設計、選択することが好ましい。このように設計することにより記録／再生／消去の際に信号劣化を防止しやすくなる。つまり、記録前の第１の相の吸収スペクトルと記録後の第２の相の吸光スペクトルとが重なると、記録時に隣接する記録マークが消去される場合があるからである。
【００３１】
再生の際の照射波長についても既記の２つの吸光スペクトルに重なりの無い波長を選択することが好ましい。これにより再生の際の記録マーク破壊を防止できるからである。記録前の第１の相の吸収スペクトルと記録後の第２の相の吸光スペクトルとが重なると、再生時に再生する記録マークそのものの消去する場合が考えられる。
記録層中の光誘起相転移を起こす材料の含有量は、通常７０重量％以上、好ましくは８０重量％以上、より好ましくは８５重量％以上、更に好ましくは９０重量％以上とする。一方、光誘起相転移を起こす材料の含有量の上限は、１００重量％であることが好ましいが、現実的には９５重量％程度となる。上記範囲にすることにより、高密度な記録が可能となる。
【００３２】
また、記録層材料である光誘起相転移材料は、有機溶剤等に溶かし、塗布乾燥させることで形成できるが、下層である保護層等の接着性を考慮して、任意の樹脂を加えた溶液を塗布、乾燥して形成することもできる。
そのほか、必要に応じて、本発明の要旨の範囲内で、任意の添加剤を含有させてもよい。
【００３３】
記録層の膜厚は、通常１ｎｍ以上、好ましくは２ｎｍ以上、より好ましくは５ｎｍ以上、とする。上記範囲内とすれば、連続膜を形成することができ安定した記録・再生特性が得られるメリットがある。一方、記録層の膜厚は、通常１５０ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下、より好ましくは２０ｎｍ以下とする。上記範囲内とすれば、高いS/Nにより記
録・再生できるメリットがある。ただし、該膜厚は、記録層をスピンコート等によるウエットプロセスにて作成した場合は、乾燥後の厚みを示している。
【００３４】
光誘起相転移材料を含有する記録層を作製する方法は、特に限定しないが、スパッター法、蒸着法、スピンコート法、ディッピング法などの通常の成膜方法を用いることができる。中でもスピンコート法が簡単かつ安価で適する。
（基板）
基板の材質としては、特に制限はないが、例えば、ポリカーボネイト、ガラス、アモルファスポリオレフィン等を挙げることができる。本発明に用いる情報記録媒体が後述する基板面入射型のものである場合には、基板は透明であることが好ましい。
【００３５】
基板の厚みは、情報記録媒体の機械的な強度を保てる範囲であればよく、特に制限されないが、通常３００μｍ以上、２．５ｍｍ以下とする。例えば、ＣＤ系の光ディスクに用いられる１．２ｍｍの基板を用いてもよいし、ＤＶＤ系の光ディスクに用いられる０．６ｍｍの基板を用いてもよい。
基板の大きさも、使用される用途に従って適宜決めればよい。現在実用化されているＣＤドライブやＤＶＤドライブとの互換性を考えるならば、直径１２０ｍｍ程度の円盤形状とすればよい。
【００３６】
基板の製造方法は、特に制限されない。このような製造方法としては、例えば、射出成型により基板を製造する方法を挙げることができる。
（マスク層）
マスク層は、光又は熱によって透過率が変化する層であればよく、用途に従って材料を選択すればよい。
【００３７】
具体的には、光又は熱によって透過率が増加するマスク層を用いるアパーチャー型Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式においては、マスク層は、レーザ照射により透過率が上がるものとすればよい。このようなマスク層を実現する材料としては、例えば、Ｓｂを挙げることができる。Ｓｂ膜のレーザ照射による透過率特性については、例えば「非線形光学特性と表面増強ラマン散乱への応用  深谷俊夫等（機能材料  ２００１年１１月号  ｖｏｌ．２１
Ｎｏ．１１  ｐｐ．３４−４０）」に記載されており、波長４５０ｎｍから８００ｎｍの広い範囲において、レーザ照射の有無で約６０％以上の差を有していて、マスク層７の材料として好適である。
【００３８】
マスク層にＳｂを用いる場合、マスク層中でのＳｂの含有量は、通常９０重量％以上、好ましくは９５重量％以上、より好ましくは９９重量％以上とする。一方、マスク層中でのＳｂの含有量の上限は、１００重量％であることが好ましいが、現実的には９９．９９９９重量％程度となる。
そのほか、必要に応じて、本発明の要旨の範囲内で、任意の添加剤を含有させてもよい。
【００３９】
一方、光又は熱によって透過率が低下するマスク層を用いる散乱型Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式においては、マスク層は、レーザ照射により透過率が減少するものとすればよい。このようなマスク層を実現する材料としては、金属酸化物などを挙げることができる。金属酸化物の金属は、複数の金属からなっていてもよい。これら材料のうち好ましいのは、酸化銀、酸化テルルである。例えば、酸化銀は、閾値以上に加熱されると銀と酸素に分解され、不透明な銀の散乱体を形成し、透過率が減少する。閾値以下に下がると再び酸化銀に戻るため、透過率も元に戻る。酸化銀膜のレーザ照射による透過率特性については、例えば「非線形光学特性と表面増強ラマン散乱への応用  深谷俊夫等（機能材料  ２００１年１１月号  ｖｏｌ．２１  Ｎｏ．１１  ｐｐ．３４−４０）」に記載されている通りである。
【００４０】
マスク層に酸化銀、酸化テルルを用いる場合、成膜の際に、金属単独のターゲットを使い、酸素ガスを入れながら成膜することにより形成できるが、その際の不活性ガスに対する酸素の分圧比で酸化物とその金属単体とがその比率によって異なった割合で混じり合った膜が形成される。その際には、エネルギー的にもっとも安定な酸化物ができる酸素分圧にすることが望ましく、例えば、酸化銀の場合、Ａｇターゲットを用いると酸素分圧：０％でＡｇが主要要素である膜が形成、１７．５％でＡｇとＡｇ2Ｏが約半分の割合で存在する膜が形成、２５％でＡｇ2Ｏが主要な要素である膜が形成、５０％でＡｇ2ＯとＡｇＯがほぼ半分の割合で存在する膜が形成、７５％でＡｇＯが主要な構成要素である膜が形成される。この中で、もっとも安定なものがＡｇ2Ｏなので、酸素分圧２５％近傍で成膜するとよい。
【００４１】
マスク層中での最適なエネルギー状態の酸化銀又は酸化テルルの含有量は、通常９０重量％以上、好ましくは９５重量％以上、より好ましくは９９重量％以上とする。一方、マスク層中での酸化銀又は酸化テルルの含有量の上限は、１００重量％であることが好ましいが、現実的には９９．９９９重量％程度となる。
当然ながら、本発明の要旨の範囲内において、酸化銀及び酸化テルルを任意の割合で併用してよいことはいうまでもない。また、必要に応じて、本発明の要旨の範囲内で、任意の添加剤を含有させてもよい。
【００４２】
マスク層の膜厚は、通常１ｎｍ以上、好ましくは５ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上、とする。上記範囲内とすれば、光照射、未照射部での透過率のコントラスト差を十分つけることができ、Ｓ／Ｎの良い記録・再生が可能となる。一方、マスク層の膜厚は、通常７０ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下、より好ましくは２０ｎｍ以下とする。上記範囲内とすれば、十分高速に透過率を変化させることができ、高速記録・再生が可能となる。
【００４３】
マスク層を作製する方法は、特に限定しないが、マスク層は通常無機材料で形成されるため、スパッター法、蒸着法などの通常の成膜方法を用いることができる。中でもスパッター法が簡単かつ安価で適する。
（その他の層）
本発明においては、必要に応じて保護層を設けることができる。保護層は、通常情報記録媒体を埃やキズから保護する目的で設けられる。この場合、保護層は、一般的に、情報記録媒体の基板側とは反対側に設けられる。また、保護層は、一般に、１つの層（例えば記録層）と他の層とのバッファー層としての役割も有する。この場合、保護層は、１つの層（例えば記録層）と他の層（例えばマスク層）との間に設けられる。
【００４４】
保護層は、例えば、紫外線硬化性樹脂、熱可塑性樹脂等の有機材料、又は、金属窒化物、金属炭化物、金属硫化物、半導体窒化物、半導体炭化物、半導体硫化物等の無機材料から形成される。一般的には、ＳｉＮやＺｎＳ−ＳｉＯ2（量比としては、例えば８０／２０）などの誘電体が用いられる。
保護層の膜厚は、通常５ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、一方、通常２００ｎｍ以下である。
【００４５】
マスク層と記録層間の保護層の膜厚は、近接場光のカップリング距離以下に設定する必要があり、特に該保護層の膜厚は、１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下である。また、単一の情報記憶媒体中の全ての保護層を同じ膜厚にする必要はなく、それぞれ異なった膜厚としてよい。
保護層を作製する方法は、特に限定しないが、保護層が誘電体等の無機材料で形成される場合は、スパッター法、蒸着法などの通常の成膜方法を用いることができる。中でもスパッター法が簡単かつ安価で適する。また、保護層が有機材料で形成される場合は、スピンコート法、ディッピング法などの通常の成膜方法を用いることができる。中でもスピンコート法が簡単かつ安価で適する。保護層に有機材料を用いる場合には、保護層の成膜後
、必要に応じて紫外線照射又は乾燥工程を行えばよい。
【００４６】
また、記録された情報のＳＮ比を上げる目的や放熱性確保の目的等から、記録層に対する記録再生光の入射側とは反対側に反射層を設けてもよい。反射層の材料も反射光を増加できる等の所望のものであればよく、特に制限はない。一般的には、Ａｌ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ等の金属や、これら金属同士又はこれら金属と他の金属との合金が用いられる。好ましくは、Ａｇである。
反射層の膜厚は、通常１０ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下である。
【００４７】
保護層を作製する方法は、特に限定しないが、反射層が金属で形成される場合は、スパッター法、蒸着法などの通常の成膜方法を用いることができる。中でもスパッター法が簡単かつ安価で適する。
基板において記録層やマスク層を設けない側（通常は、外の雰囲気と接する側）の基板面上には、必要に応じて、防汚層を付与することもできる。
【００４８】
以下本発明の具体的な態様の例についてさらに詳細に説明する。
（実施形態１）
第１の実施形態として、図１を参照しながら、アパーチャー型Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式（基板面入射型）を用いる場合に記録層に光誘起相転移材料を適用した層構成、動作原理を以下に詳細に説明する。
【００４９】
情報記録媒体３は、基板５上に、保護層６、マスク層７、保護層８、記録層９、保護層１０が順次積層された構造を有している。基板５、保護層６、マスク層７、保護層８、記録層９、及び保護層１０の材料、膜厚、製造方法については、上述した通りであるので、ここでは説明を省略する。但し、マスク層７は、レーザ照射により透過率が上がるものを用いる（材料としては例えばＳｂを挙げることができる）。
【００５０】
ここで、図示していないが、記録層９と保護層１０の間、或いは保護層１０の下に反射光を増やす目的で反射層を付与することもできる。反射層の材料、膜厚、製造方法については上記説明した通りであるので、ここでの説明は省略する。
また、基板のレーザ光入射側には、必要に応じて、保護層、防汚層（いずれも図示しない）を付与することができる。
【００５１】
以上を踏まえ、まず、記録工程を説明する。
レーザビーム１は、対物レンズ２により透明基板５及び保護層６を介してマスク層７に集光される。レーザスポットのガウス分布に従った中心部分の温度が高い部分では、閾値以上にマスク層７が加熱される。そして、該部分の屈折率が変化し透過率が約１０％から８０％に上がり、波長以下の径を持ったアパーチャー４がマスク層７内に形成される。
【００５２】
ここで、回折限界のため波長以下の径を持つアパーチャー４から保護層８内に伝播光は出射されないが、近接場光１１が染み出す。保護層８内で近接場光１１は、距離と共に指数関数的にエネルギーが減少する。しかし、保護層８を近接場光の到達距離以下の厚み、通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下にすることにより、近接場光１１は、記録層９にカップリングされ、記録層９にフォトンを供給する。
【００５３】
そして、フォトンが供給された記録層９では、フォトン励起により相転移が起き、記録マーク１２が形成される。例えば、構造変化型材料では、トランス型である記録層９が近接場光１１からフォトンを受け取り、シス型に異性化するため、未記録部１３は、トランス型、記録部１２がシス型となる。スピンクロスオーバー材料では、スピン状態がＬＳである記録層９が近接場光１１からフォトンを受け取り、スピン状態ＨＳに転移するので、未記録部１３はＬＳ、記録部１２はＨＳとなる。自発磁化を生成する材料では、非磁性である記録層９が近接場光１１からフォトンを受け取り、磁性状態に転移するため、未記録部１３は非磁性、記録部１２は磁性となる。
【００５４】
加熱により屈折率が変化し透明になった（透過率が上がった）マスク層７の部分は、レーザビームの移動或いはオフにより冷却され、元の不透明な状態（透過率の低い状態）に戻る。
次に、再生工程について説明する。
記録時と同様にマスク層７をレーザビーム１（ただし、通常は記録時と異なる波長のレーザビーム）により加熱し、アパーチャー４を形成し、記録層９に近接場光１１を到達させる。近接場光１１は、記録マーク１２と相互作用し、伝播光となり、その一部である反射光がピックアップ（図示しない）により検出される。
（実施形態２）
第２の実施形態として、図２を参照しながら、散乱型Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式（基板面入射型）を用いる場合に記録層に光誘起相転移材料を適用した層構成、動作原理を以下に詳細に説明する。
【００５５】
マスク層２０以外は、全て実施形態１と同様である。
マスク層２０としては、透過率が光照射により減少するものを用いる（材料としては、例えば、酸化銀、酸化テルルを挙げることができる）。
ここで、図示していないが、実施形態１と同様に、散乱型においても記録層２２と保護層２３の間、或いは保護層２３の下に反射光を増やす目的で反射層を付与することもできる。反射層の材料、膜厚、製造方法については上記説明した通りであるので、ここでの説明は省略する。
【００５６】
また、実施形態１と同様に、基板のレーザ光入射側には、必要に応じて、保護層、防汚層（いずれも図示しない）をさらに付与することができる。
以上を踏まえ、まず、記録工程を説明する。
レーザビーム１４は、対物レンズ１５により透明基板１８及び保護層１９を介してマスク層２０に集光される。レーザスポットのガウス分布に従った中心部分の温度が高い部分では、閾値以上にマスク層が加熱され該部分が化学分解を起こす。そして、波長以下の径を持った散乱体１７がマスク層２０内に形成され、その部分の透過率が約２０％程度減少する。
【００５７】
透過率の減少した部分では、散乱体１７にまつわりつく近接場光２４が保護層２１内に発生する。保護層２１内で近接場光２４は、距離と共に指数関数的にエネルギーが減少する。しかし、保護層２１を近接場光の到達距離以下の厚み、通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下にすることにより、近接場光２４は、記録層２２にカップリングされ、記録層２２にフォトンを供給する。
【００５８】
そして、フォトンが供給された記録層２２では、フォトン励起により相転移が起き、記録マーク２５が形成される。例えば、構造変化型材料では、トランス型である記録層２２が近接場光２４からフォトンを受け取り、シス型に異性化するため、未記録部２６は、トランス型、記録部２５がシス型となる。スピンクロスオーバー材料では、スピン状態がＬＳである記録層２２が近接場光２４からフォトンを受け取り、スピン状態ＨＳに転移するので、未記録部２６はＬＳ、記録部２５はＨＳとなる。自発磁化を生成する材料では、非磁性である記録層２２が近接場光２４からフォトンを受け取り、磁性状態に転移するため、未記録部２６は非磁性、記録部２５は磁性となる。
【００５９】
マスク層２０の加熱により散乱体１７が形成され、不透明になった（透過率が下がった）部分は、レーザビームの移動或いはオフにより冷却され、化学分解した成分の再結合が起き、元の透明な状態（透過率の高い状態）に戻る。
次に、再生工程について説明する。
再生時は、記録時と同様にマスク層２０をレーザビーム１４（ただし、通常は記録時と異なる波長のレーザビーム）により加熱し、散乱体１７を形成し、記録層２２に近接場光２４を到達させる。近接場光２４は、記録マーク２５と相互作用し、伝播光となり、その一部である反射光が散乱体１７の場所以外の透明部からピックアップ（図示しない）により検出される。
（実施形態３）
第３の実施形態として、図３を参照しながら、アパーチャー型Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式（膜面入射型）を用いる場合に記録層に光誘起相転移材料を適用した層構成、動作原理を以下に詳細に説明する。
【００６０】
情報記録媒体２９は、基板３６上に、保護層３５、記録層３４、保護層３３、マスク層３２、保護層３１が順次積層された構造を有している。基板３６、保護層３５、記録層３４、保護層３３、マスク層３２、及び保護層３１の材料、膜厚、製造方法については、上述した通りであるので、ここでは説明を省略する。但し、マスク層３２は、レーザ照射により透過率が上がるものを用いる（材料としては例えばＳｂを挙げることができる）。
【００６１】
ここで、図示していないが、記録層３４と保護層３５の間、或いは保護層３５と基板３６の間に反射光を増やす目的で反射層を付与することもできる。反射層の材料、膜厚、製造方法については上記説明した通りであるので、ここでの説明は省略する。
また、保護層３１上には、必要に応じて、保護層、防汚層（いずれも図示しない）を付与することができる。
【００６２】
以上を踏まえ、まず、記録工程を説明する。
レーザビーム２７は、対物レンズ２８により保護層３１を介してマスク層３２に集光される。レーザスポットのガウス分布に従った中心部分の温度が高い部分では、閾値以上にマスク層３２が加熱される。そして、該部分の屈折率が変化し透過率が約１０％から８０％に上がり、波長以下の径を持ったアパーチャー３０がマスク層３２内に形成される。
【００６３】
ここで、回折限界のため波長以下の径を持つアパーチャー３０から保護層３３内に伝播光は出射されないが、近接場光３７が染み出す。保護層３３内で近接場光３７は、距離と共に指数関数的にエネルギーが減少する。しかし、保護層３３を近接場光の到達距離以下の厚み、通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下にすることにより、近接場光３７は、記録層３４にカップリングされ、記録層３４にフォトンを供給する。
【００６４】
そして、フォトンが供給された記録層３４では、フォトン励起により相転移が起き、記録マーク３８が形成される。例えば、構造変化型材料では、トランス型である記録層３４が近接場光３７からフォトンを受け取り、シス型に異性化するため、未記録部３９は、トランス型、記録部３８がシス型となる。スピンクロスオーバー材料では、スピン状態がＬＳである記録層３４が近接場光３７からフォトンを受け取り、スピン状態ＨＳに転移するので、未記録部３９はＬＳ、記録部３８はＨＳとなる。自発磁化を生成する材料では、非磁性である記録層３４が近接場光３７からフォトンを受け取り、磁性状態に転移するため、未記録部３９は非磁性、記録部３８は磁性となる。
【００６５】
加熱により屈折率が変化し透明になった（透過率の上がった）マスク層３２の部分は、レーザビーム２７の移動或いはオフにより冷却され、元の不透明な状態（透過率の低い状態）に戻る。
次に、再生工程について説明する。
記録時と同様にマスク層３２をレーザビーム２７（ただし、通常は記録時と異なる波長のレーザビーム）により加熱し、アパーチャー３０を形成し、記録層３４に近接場光３７を到達させる。近接場光３７は、記録マーク３８と相互作用し、伝播光となり、その一部である反射光がピックアップ（図示しない）により検出される。
（実施形態４）
第４の実施形態として、図４を参照しながら、散乱型Ｓｕｐｅｒ−ＲＥＮＳ方式（膜面入射型）を用いる場合に記録層に光誘起相転移材料を適用した層構成、動作原理を以下に詳細に説明する。
【００６６】
マスク層４５以外は、全て実施形態３と同様である。
マスク層４５としては、透過率が光照射により減少するものを用いる（材料としては、例えば、酸化銀、酸化テルルを挙げることができる）。
ここで、図示していないが、実施形態３と同様に、散乱型においても記録層４７と保護層４８の間、或いは保護層４８と基板４９の間に反射光を増やす目的で反射層を付与することもできる。反射層の材料、膜厚、製造方法については上記説明した通りであるので、ここでの説明は省略する。
【００６７】
また、実施形態３と同様に、保護層４４上には、必要に応じて、保護層、防汚層（いずれも図示しない）をさらに付与することができる。
以上を踏まえ、まず、記録工程を説明する。
レーザビーム４０は、対物レンズ４１により保護層４４を介してマスク層４５に集光される。レーザスポットのガウス分布に従った中心部分の温度が高い部分では、閾値以上にマスク層４５が加熱され該部分が化学分解を起こす。そして、波長以下の径を持った散乱体４３がマスク層４５内に形成され、その部分の透過率が約２０％程度減少する。
【００６８】
透過率の減少した部分では、散乱体４３にまつわりつく近接場光５０が保護層４６内に発生する。保護層４６内で近接場光５０は、距離と共に指数関数的にエネルギーが減少する。しかし、保護層４６を近接場光の到達距離以下の厚み、通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下にすることにより、近接場光５０は、記録層４７にカップリングされ、記録層４７にフォトンを供給する。
【００６９】
そして、フォトンが供給された記録層４７では、フォトン励起により相転移が起き、記録マーク５１が形成される。例えば、構造変化型材料では、トランス型である記録層４７が近接場光５０からフォトンを受け取り、シス型に異性化するため、未記録部５２は、トランス型、記録部５１がシス型となる。スピンクロスオーバー材料では、スピン状態がＬＳである記録層４７が近接場光５０からフォトンを受け取り、スピン状態ＨＳに転移するので、未記録部５２はＬＳ、記録部５１はＨＳとなる。自発磁化を生成する材料では、非磁性である記録層４７が近接場光５０からフォトンを受け取り、磁性状態に転移するため、未記録部５２は非磁性、記録部５１は磁性となる。
【００７０】
マスク層４５の加熱により散乱体４３が形成され、不透明になった（透過率が下がった）部分は、レーザビーム４０の移動或いはオフにより冷却され、化学分解した成分の再結合が起き、元の透明な状態（透過率の高い状態）に戻る。
次に、再生工程について説明する。
再生時は、記録時と同様にマスク層４５をレーザビーム４０（ただし、通常は記録時と異なる波長のレーザビーム）により加熱し、散乱体４３を形成し、記録層４７に近接場光５０を到達させる。近接場光５０は、記録マーク５１と相互作用し、伝播光となり、その一部である反射光が散乱体４３の場所以外の透明部からピックアップ（図示しない）により検出される。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施態様を示す説明図である。
【図２】本発明の他の実施態様を示す説明図である。
【図３】本発明のさらに他の実施態様を示す説明図である。
【図４】本発明のさらに他の実施態様を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
１、１４、２７、４０  レーザビーム
２、１５、２８、４１  対物レンズ
３、１６、２９、４２  情報記録媒体
４、３０  アパーチャー
５、１８、３６、４９  基板
６、８、１０、１９、２１、２３、３１、３３、３５、４４、４６、４８  保護層
７、２０、３２、４５  マスク層
９、２２、３４、４７  記録層
１１、２４、３７、５０  近接場光
１２、２５、３８、５１  記録部
１３、２６、３９、５２  未記録部
１７、４３  散乱体
【図１】
2006276453.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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