(57)【要約】      （修正有）【課題】光情報記録媒体の高密度化を実現し得るようにする。【解決手段】記録媒体７の媒質７Ｍ中に所定のアスペクト比でなる多数の長軸微粒子８を設けておく。光情報記録再生装置１は、情報の記録時に記録光ＬＷを照射してプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍に近接場光ＮＦを発生させることにより、長軸微粒子８に局所プラズモン共鳴を生じさせて球状化し共鳴波長を変化させ、極めて微小な記録ドメインに情報を記録できる。また光情報記録再生装置１は、情報の再生時に再生光ＬＲを照射してプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍に近接場光ＮＦを発生させることにより、極めて微小な記録ドメインに形成されている球状微粒子のみに局所プラズモン共鳴を生じさせ、十分な光量の戻り光を受光して情報を再生することができる。【選択図】図１
2011150760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光域で局所プラズモン共鳴を生じる金属からなると共に長軸を有した形状でなる長軸微粒子が所定媒質内に複数配置された情報記録部
を有し、
上記長軸微粒子は、所定波長の近接場光が入射されると局所プラズモン共鳴を発生して所定の反応を生じ、上記長軸の長さと他の軸の長さとの比を表すアスペクト比を変化させる
光情報記録媒体。
【請求項２】
上記情報記録部は、
直線偏光でなる上記近接場光が入射されることにより、上記長軸が上記近接場光の偏光方向に沿った上記長軸微粒子に上記反応を生じさせ上記アスペクト比を変化させる
請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項３】
上記情報記録部は、
上記情報記録部における上記近接場光の入射範囲内で、複数の上記長軸微粒子が複数の方向を向くよう配置されている
請求項２に記載の光情報記録媒体。
【請求項４】
上記情報記録部は、
上記長軸の長さが互いに異なる複数種類の上記長軸微粒子が上記媒質内に複数配置され、上記長軸の長さに対応する波長の上記近接場光が入射されると当該長さの長軸を有する上記長軸微粒子に反応を生じさせ上記アスペクト比を変化させる
請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項５】
上記長軸微粒子は、
上記近接場光の入射に応じて局所プラズモン共鳴により熱変形して上記アスペクト比を変化させる
請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項６】
上記長軸微粒子は、
その表面が有機分子で修飾されてなり、上記反応により上記アスペクト比を変化させた場合、当該変化後の上記アスペクト比に対応した波長の上記近接場光が入射されたときに局所プラズモン共鳴に伴う表面増強ラマン散乱を生じる
請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項７】
上記情報記録部は、
局所プラズモン共鳴を生じる波長が互いに相違する複数種類の金属によりそれぞれ構成された複数種類の上記長軸微粒子が上記媒質内に複数配置され、上記波長の上記近接場光が入射されることにより、当該波長を共鳴波長とする上記長軸微粒子に上記反応を生じさせ上記アスペクト比を変化させる
請求項１に記載の光情報記録媒体。
【請求項８】
光情報記録媒体が有する情報記録部内の所定媒質内に複数設けられ長軸を有する形状の長軸微粒子が局所プラズモン共鳴を生じる波長でなる可視光域の光ビームを出射する光源と、
上記光情報記録媒体の近傍に設けられたプラズモンアンテナと、
上記光源から上記光ビームを出射させることにより、上記プラズモンアンテナの近傍で発生する近接場光を上記光情報記録媒体の上記情報記録部に照射させる制御部と
を有する光情報記録装置。
【請求項９】
上記光源は、直線偏光でなる上記光ビームを出射し、
上記プラズモンアンテナは、上記光ビームの偏光方向に沿った長軸を有し当該偏光方向成分の上記近接場光を発生させる
請求項８に記載の光情報記録装置。
【請求項１０】
上記光情報記録媒体の近傍に設けられた第２のプラズモンアンテナ
をさらに有し、
上記光源は、
上記光ビーム及び上記第２の光ビームをそれぞれ出射し、
上記制御部は、
上記光源から上記光ビーム及び上記第２の光ビームをそれぞれ出射させることにより、上記プラズモンアンテナの近傍で発生する上記近接場光の照射を受けた上記情報記録部内の上記長軸微粒子に所定の反応を生じさせると共に、上記第２のプラズモンアンテナの近傍で発生する上記近接場光の照射を受けた上記情報記録部内の上記長軸微粒子に上記反応を生じさせる
請求項８に記載の光情報記録装置。
【請求項１１】
上記情報記録部は、
局所プラズモン共鳴を生じる波長が互いに相違する複数種類の金属によりそれぞれ構成された複数種類の上記長軸微粒子が上記媒質内に複数配置され、
上記光源は、
上記複数種類の長軸微粒子それぞれにおいて局所プラズモン共鳴を生じる波長に切り替えて上記光ビームを出射し、
上記制御部は、
上記光源から出射する上記光ビームの波長を切り替えさせることにより、当該波長に対応する上記長軸微粒子に局所プラズモン共鳴を生じさせる
請求項８に記載の光情報記録装置。
【請求項１２】
光情報記録媒体が有する情報記録部内の所定媒質内に複数設けられ球体状又はこれに準ずる形状でなる長軸微粒子が局所プラズモン共鳴を生じる波長でなる可視光域の光ビームを出射する光源と、
上記光情報記録媒体の近傍に設けられたプラズモンアンテナと、
上記光源から上記光ビームを出射させることにより、上記プラズモンアンテナの近傍において近接場光を発生させ、所定の情報記録処理により長軸を有する形状から上記球体状又はこれに準ずる形状に変化された上記長軸微粒子に局所プラズモン共鳴を生じさせる制御部と、
上記情報記録部から得られる散乱光又は上記情報記録部を透過した透過光を検出する光検出部と
を有する光情報再生装置。
【請求項１３】
上記光源は、直線偏光でなる上記光ビームを出射し、
上記プラズモンアンテナは、上記光ビームの偏光方向に沿った長軸を有し当該偏光方向成分の上記近接場光を発生させる
請求項１２に記載の光情報再生装置。
【請求項１４】
上記光情報記録媒体の近傍に設けられた第２のプラズモンアンテナ
をさらに有し、
上記光源は、
上記光ビームに加え、球体状又はこれに準ずる形状でなる上記長軸微粒子が局所プラズモン共鳴を生じる波長でなる可視光域の第２の光ビームをそれぞれ出射し、
上記制御部は、
上記光源から上記光ビーム及び上記第２の光ビームをそれぞれ出射させることにより、
上記プラズモンアンテナ及び上記第２のプラズモンアンテナそれぞれの近傍において上記近接場光を発生させ、上記情報記録処理により長軸を有する形状から上記球体状又はこれに準ずる形状に変化された上記長軸微粒子に局所プラズモン共鳴をそれぞれ生じさせる
請求項１２に記載の光情報再生装置。
【請求項１５】
上記情報記録部は、
局所プラズモン共鳴を生じる波長が互いに相違する複数種類の金属によりそれぞれ構成された複数種類の上記長軸微粒子が上記媒質内に複数配置され、
上記光源は、
上記複数種類の長軸微粒子それぞれが球体状又はこれに準ずる形状において局所プラズモン共鳴を生じる波長に切り替えて上記光ビームを出射し、
上記制御部は、
上記光源から出射する上記光ビームの波長を切り替えさせることにより、当該波長に対応する種類の上記長軸微粒子に局所プラズモン共鳴を生じさせる
請求項１２に記載の光情報再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光情報記録媒体並びに光情報記録装置及び光情報再生装置に関し、例えば光ビームを用いて光ディスクに情報を記録し、また当該光ディスクから情報を再生する光ディスク装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ディスク装置においては、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）及びＢｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標、以下ＢＤと呼ぶ）等の光ディスクに対して情報を記録し、また当該光ディスクから当該情報を読み出すようになされたものが広く普及している。
【０００３】
例えば記録型の光ディスクとして、有機色素材料や相変化材料等を含む記録層を有するものが実現されている。光ディスク装置は、かかる光ディスクに対し比較的強度の高い光ビームを照射し、当該光ディスクに設けられている記録層において局所的な熱破壊や相変化等を生じさせることにより、記録マークを形成して情報を記録するようになされている。
【０００４】
また光ディスク装置は、かかる光ディスクに対し比較的強度の低い光ビームを照射し、当該光ディスクから得られる戻り光の光量を基にピットの有無や相変化されているか否か等を検出することにより、情報を読み出すようになされている。
【０００５】
この光ディスクは、取り扱いの容易さや互換性等の観点から、直径約１２０［ｍｍ］、厚さ約１．２［ｍｍ］といった外形寸法が維持されたまま、高密度化や多層化により記録容量の増加が図られてきた。
【０００６】
例えばＢＤ方式では、トラックピッチを約０．３２［μｍ］、最小ピット長を約０．１４９［μｍ］とすることにより、光ディスクにおける記録層１層当たりの記録容量を約２５［ＧＢ］としている。
【０００７】
しかしながら光ディスク１枚当たりの記録容量については、記録する映像データの高解像度化や音声データの高音質化等、或いは記録するコンテンツ数の増加等により、さらなる大容量化が求められている。
【０００８】
このような大容量化を実現する手法としては、光ディスクにおける記録層の多層化や、記録密度の高密度化が考えられる。
【０００９】
光ディスクを高密度化するには、集光レンズ（対物レンズ）の高ＮＡ（Numerical Aperture）化及び光ビームの短波長化により集光スポット径を縮小して記録マークを微小化することが考えられる。しかしながら現実には、光の回折限界による制限がある。
【００１０】
またソリッドイマージョンレンズ（ＳＩＬ）等のいわゆる近接光レンズを用いる手法も提案されているが、かかる手法によっても集光スポット径は１００［ｎｍ］程度までしか縮小されないと考えられている。
【００１１】
ところで、磁気を用いてディスク上の記録媒体に情報を記録するハードディスク装置では、面記録密度として、今後１Ｔ［ｂｉｔ／ｉｎｃｈ２］以上が実現されると考えられている。
【００１２】
光ディスク装置において同様の記録密度を実現するには、集光スポット径をおよそ２０［ｎｍ］以下に縮小する必要がある。特に近年では、プラズモンアンテナを用いてプラズモン共鳴現象により局所的な光スポットを形成する手法が提案されている。
【００１３】
これに応じて、光ディスクについても、記録ドメイン（最小単位の情報を記録するために要する最小範囲）のサイズを光スポット径と同程度以下に微細化する必要がある。
【００１４】
しかしながら、光ディスクの記録ドメインサイズを単純に微細化すると、光ディスク装置では、再生時に記録層の記録ドメインから得られる戻り光の光量が大幅に減少し、再生能力の低下につながってしまう。このため光ディスクでは、記録ドメインサイズを微細化する場合、単位面積あたりの戻り光の光量を増加させる必要がある。
【００１５】
ところで、金（Ａｕ）や銀（Ａｇ）等の貴金属の微粒子（微小球）は、可視光域において局所プラズモン共鳴を起こし、当該微小球からの散乱光が著しく増強されることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【００１６】
そこで、この局所プラズモン共鳴を利用することにより、相変化材料でなる記録層からの戻り光の光量を高める、といった手法が考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】特開２００９−２２２４０１公報（第３頁）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
しかしながら、一般に、相変化材料の媒質における誘電率は局所プラズモン共鳴を生じる条件とは異なっている。
【００１９】
このため光ディスクについては、相変化材料でなる記録ドメインにおいて散乱光の強度を高めることができず、高密度化の実現が困難である、という問題があった。
【００２０】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、高密度化を実現し得る光情報記録媒体並びに光情報記録装置及び光情報再生装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
かかる課題を解決するため本発明の光情報記録媒体においては、可視光域で局所プラズモン共鳴を生じる金属からなると共に長軸を有した形状でなる長軸微粒子が所定媒質内に複数配置された情報記録部を設け、長軸微粒子は、所定波長の近接場光が入射されると局所プラズモン共鳴を発生して所定の反応を生じ、長軸の長さと他の軸の長さとの比を表すアスペクト比を変化させるようにした。
【００２２】
情報記録部内の長軸微粒子は、近接場光が照射されると、当該近接場光が照射される微小範囲で反応を生じてアスペクト比が変化し、これに伴って共鳴波長が変化する。このため光情報記録媒体は、変化後のアスペクト比に対応した共鳴波長でなる再生用の近接場光が照射されると、アスペクト比が変化した微小範囲で局所プラズモン共鳴を生じ、光の散乱効率又は透過効率を他の箇所と相違させることにより十分な広量でなる戻り光を発生させることができる。
【００２３】
また本発明の光情報記録装置においては、光情報記録媒体が有する情報記録部内の所定媒質内に複数設けられ長軸を有した形状でなる長軸微粒子が局所プラズモン共鳴を生じる波長でなる可視光域の光ビームを出射する光源と、光情報記録媒体の近傍に設けられたプラズモンアンテナと、光源から光ビームを出射させることにより、プラズモンアンテナの近傍で発生する近接場光を光情報記録媒体の情報記録部に照射させる制御部とを設けるようにした。
【００２４】
本発明の光情報記録装置は、光情報記録媒体の情報記録部に近接場光を照射することにより、当該近接場光が照射される微小範囲で長軸微粒子に反応を生じさせアスペクト比を変化させて、共鳴波長を変化させることができる。
【００２５】
さらに本発明の光情報再生装置においては、光情報記録媒体が有する情報記録部内の所定媒質内に複数設けられ球体状又はこれに準ずる形状でなる長軸微粒子が局所プラズモン共鳴を生じる波長でなる可視光域の光ビームを出射する光源と、光情報記録媒体の近傍に設けられたプラズモンアンテナと、光源から光ビームを出射させることにより、プラズモンアンテナの近傍において近接場光を発生させ、所定の情報記録処理により長軸を有する形状から球体状又はこれに準ずる形状に変化された長軸微粒子に局所プラズモン共鳴を生じさせる制御部と、情報記録部から得られる散乱光又は情報記録部を透過した透過光を検出する光検出部とを設けるようにした。
【００２６】
本発明の光情報再生装置は、光情報記録媒体が有する情報記録部内のうち近接場光が照射される微小範囲において、長軸を有する長軸微粒子には局所プラズモン共鳴を発生させず、所定の記録処理により球体状又はこれに準ずる形状に変化された長軸微粒子にのみ局所プラズモン共鳴を発生させることができる。このため本発明の光情報再生装置は、記録処理がなされている場合にのみ微小範囲で局所プラズモン共鳴を生じさせ、光の散乱効率又は透過効率を他の箇所と相違させることにより十分な広量でなる戻り光を発生させることができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、情報記録部内の長軸微粒子は、近接場光が照射されると、当該近接場光が照射される微小範囲で反応を生じてアスペクト比が変化し、これに伴って共鳴波長が変化する。このため光情報記録媒体は、変化後のアスペクト比に対応した共鳴波長でなる再生用の近接場光が照射されると、アスペクト比が変化した微小範囲で局所プラズモン共鳴を生じ、光の散乱効率又は透過効率を他の箇所と相違させることにより十分な広量でなる戻り光を発生させることができる。かくして本発明は、高密度化を実現し得る光情報記録媒体を実現できる。
【００２８】
また本発明によれば、光情報記録媒体の情報記録部に近接場光を照射することにより、当該近接場光が照射される微小範囲で長軸微粒子に反応を生じさせアスペクト比を変化させて、共鳴波長を変化させることができる。かくして本発明は、高密度化を実現し得る光情報記録装置を実現できる。
【００２９】
さらに本発明によれば、光情報記録媒体が有する情報記録部内のうち近接場光が照射される微小範囲において、長軸を有する長軸微粒子には局所プラズモン共鳴を発生させず、所定の記録処理により球体状又はこれに準ずる形状に変化された長軸微粒子にのみ局所プラズモン共鳴を発生させることができる。このため本発明の光情報再生装置は、記録処理がなされている場合にのみ微小範囲で局所プラズモン共鳴を生じさせ、光の散乱効率又は透過効率を他の箇所と相違させることにより十分な広量でなる戻り光を発生させることができる。かくして本発明は、高密度化を実現し得る光情報再生装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の基本構成を示す略線図である。
【図２】プラズモンアンテナの構成を示す略線的斜視図である。
【図３】プラズモンアンテナの近傍における電界強度分布を示す略線図である。
【図４】長軸微粒子の構成を示す略線図である。
【図５】入射光の偏光方向と長軸微粒子の長軸方向との関係を示す略線図である。
【図６】長軸微粒子の形状変化を示す略線図である。
【図７】金属微粒子の形状及びアスペクト比を示す略線図である。
【図８】共鳴エネルギーと分極率との関係を示す略線図である。
【図９】第１の実施の形態による光ディスク装置の構成（１）を示す略線図である。
【図１０】第１の実施の形態による光ディスク装置の構成（２）を示す略線図である。
【図１１】第２の実施の形態による光ディスク装置の構成（１）を示す略線図である。
【図１２】第２の実施の形態による光ディスク装置の構成（２）を示す略線図である。
【図１３】共鳴エネルギー、長軸の長さ及びアスペクト比の関係を示す略線図である。
【図１４】第３の実施の形態による光ディスク装置の構成（１）を示す略線図である。
【図１５】第３の実施の形態による光ディスク装置の構成（２）を示す略線図である。
【図１６】他の実施の形態によるプラズモンアンテナの配置例を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について、図面を用いて説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．基本原理
２．第１の実施の形態（１種類の長軸微粒子をそのまま用いた例）
３．第２の実施の形態（１種類の長軸微粒子を有機分子で修飾した例）
４．第３の実施の形態（２種類の長軸微粒子及び２個のプラズモンアンテナを用いた例）
５．他の実施の形態
【００３２】
＜１．基本原理＞
［１−１．光情報記録再生装置の構成］
まず、本発明の基本原理について説明する。図１に示すように、光情報記録再生装置１は、プラズモンアンテナ５を記録媒体７から僅かに離隔させておき、光源２から出射させた光ビームＬを当該プラズモンアンテナ５の端部近傍に照射するようになされている。
【００３３】
プラズモンアンテナ５は、図２に外形を示すように、薄い金属板でなり、上面から見て略二等辺三角形状に形成されている。説明の都合上、以下では、この二等辺三角形における高さ方向をｘ方向とし、底辺と平行な方向をｙ方向とし、金属板の厚さ方向をｚ方向とする。
【００３４】
プラズモンアンテナ５は、金（Ａｕ）で構成されており、ｘ方向の長さＳＬ（すなわち二等辺三角形の高さ）が約１００［ｎｍ］、ｚ方向の長さＳＴ（すなわち金属板の厚さ）が約３０［ｎｍ］となっている。またプラズモンアンテナ５は、二等辺三角形における頂角の角度Ｓθが約６０［ｄｅｇｒｅｅ］であると共に、当該頂角が丸められており、その曲率半径が１０［ｎｍ］となっている。
【００３５】
因みにプラズモンアンテナ５は、記録媒体７との間隔ｇ１を約５〜１０［ｎｍ］とするよう配置されている。
【００３６】
また光情報記録再生装置１では、光ビームＬを波長λが約７８０［ｎｍ］の直線偏光としており、その偏光方向（電界振動方向）Ｐ１がｘ方向、すなわちプラズモンアンテナ５における二等辺三角形の高さ方向に沿うようになされている。
【００３７】
光情報記録再生装置１は、光ビームＬをプラズモンアンテナ５における二等辺三角形の頂角５Ａ近傍に照射するようになされている。光ビームＬの波長λがプラズモンアンテナ５の材料及び寸法により定められる共鳴条件を満たす場合、当該プラズモンアンテナ５は、局所プラズモン共鳴を発生し、頂角５Ａ付近に共鳴的な電荷集中を発生させる。
【００３８】
このときプラズモンアンテナ５は、ｘ方向に沿って電荷が正及び負に分かれて分布することにより頂角５Ａに当該電荷が集中し、これに応じて当該頂角５Ａ近傍に強い電界を形成することになる。
【００３９】
図３は、プラズモンアンテナ５に光ビームＬを照射した場合における電界強度分布のシミュレーション結果を示す。このシミュレーションでは、基板１３の上に相変化材料層１２を設け、当該相変化材料層１２から約５〜１０［ｎｍ］の隙間を介してプラズモンアンテナ５を配置し、その上側にＳｉＯ２でなる透過板１１を設けた。因みに相変化材料層１２には、後述する長軸微粒子は含まれていない。
【００４０】
図３では、プラズモンアンテナ５における下面側の頂角５Ａ近傍に、局所的に電界強度が高い部分が形成されている。このように電界強度が高い部分では、近接場光ＮＦが発生することになる。
【００４１】
かくしてプラズモンアンテナ５は、図２に示したように、二等辺三角形の高さ方向（すなわちｘ方向）と略平行な直線偏光を含む光ビームＬが照射されると、下面側の頂角５Ａ近傍及び上面側の頂角５Ｂ近傍にそれぞれ近接場光ＮＦを発生させる。
【００４２】
因みにこのとき発生する近接場光ＮＦは、光ビームＬと同様にｘ方向を偏光方向とする直線偏光の成分が支配的となっており、その直径が約２０〜３０［ｎｍ］となる。また本発明では、下面側の頂角５Ａ近傍に発生する近接場光ＮＦを利用するようになされている。
【００４３】
［１−２．記録媒体及び長軸微粒子の構成］
一方、記録媒体７は、所定材料でなる媒質７Ｍ内に金属の微粒子が多数配合されており、少なくともその上面、すなわちプラズモンアンテナ５と対向する面がほぼ平坦に形成されている。
【００４４】
媒質７Ｍは、ＳｉＯ２、ＳｉＮ又はガラス等の可視光に対して透明な性質を有する材料或いはこれらの複合体により、所定の誘電率を有する誘電体として構成されている。
【００４５】
金属の微粒子は、図４（Ａ）に示すような楕円体状や図４（Ｂ）に示す円柱体状等の、１本の長軸を有する立体状に形成されている。すなわちこの微粒子は、長手方向の長さ（すなわち長軸の長さ）ａを、当該長手方向とほぼ直交する方向の長さ（すなわち短軸の長さ）ｂで除算したアスペクト比ＡＲが１よりもある程度大きくなるように形成されている。
【００４６】
以下では、このように長軸を有しアスペクト比ＡＲが１よりもある程度大きい立体的形状をまとめて長軸体と呼び、長軸体状の微粒子を長軸微粒子８と呼ぶ。
【００４７】
また記録媒体７では、各長軸微粒子８の長軸８Ｘがランダムな方向を向くようになされている。以下では、長軸微粒子８の長軸８Ｘが向いている方向を長軸微粒子８の方向と定義し、当該長軸８Ｘがある方向ｑに沿っていることを「長軸微粒子８が方向ｑに沿っている」と表記する。
【００４８】
［１−３．長軸微粒子におけるアスペクト比の変化］
ところで記録媒体７においてプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍に発生する近接場光ＮＦの照射範囲では、長軸微粒子８のうち、図５（Ａ）に示すように直線偏光の偏光方向Ｐ１に沿ったものが当該近接場光ＮＦと強く作用する。
【００４９】
このとき長軸微粒子８は、その材質、粒径及びアスペクト比ＡＲにより決まる共鳴波長において局所プラズモン共鳴を発生させ、共鳴的な分極振動を発生させる。これを換言すれば、長軸微粒子８はいわゆる電気双極子となり、正及び負の電荷を両端に集めるように分布させる。
【００５０】
例えば図５（Ａ）に示したように、長軸微粒子８の長軸８Ｘが偏光方向Ｐ１とほぼ平行である場合、当該長軸微粒子８における当該偏光方向Ｐ１に関する長さＤ１が長くなるため、共鳴周波数が比較的低くなる。このとき長軸微粒子８は、エネルギー的に安定した状態となり、分極しやすくなる。
【００５１】
一方、図５（Ｂ）に示すように、長軸微粒子８の長軸８Ｘが偏光方向Ｐ１とほぼ直交する場合、当該長軸微粒子８における当該偏光方向Ｐ１に関する長さＤ２が短くなるため、共鳴周波数が比較的高くなる。このとき長軸微粒子８は、エネルギー的に安定した状態とはならず、分極が生じにくくなる。
【００５２】
すなわち記録媒体７では、近接場光ＮＦの照射範囲のうち、光ビームＬの偏光方向Ｐ１に沿った長軸微粒子８において局所プラズモン共鳴が発生することになる。
【００５３】
因みに記録媒体７では、長軸微粒子８における長軸８Ｘの方向が偏光方向Ｐ１と完全に一致する場合のみでなく、両方向のなす角度が比較的小さい場合、例えば当該角度がおおむね４５［ｄｅｇｒｅｅ］以内であれば局所プラズモン共鳴が生じる。このとき記録媒体7では、当該角度が小さいほど強い局所プラズモン共鳴が生じる。
【００５４】
局所プラズモン共鳴が発生した長軸微粒子８は、プラズモン共鳴エネルギーが熱に転化することにより加熱され、融解する。この結果、長軸微粒子８は、図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、表面張力の作用により球体状又はこれに準ずる形状に変形し、アスペクト比ＡＲが１に近づくよう変化する。
【００５５】
以下では、説明の都合上、楕円体状から局所プラズモン共鳴の発生により変形して球体状に近づくことを球状化と呼び、この球状化が生じた長軸微粒子８を球状微粒子８Ｓとも呼ぶ。球状微粒子８Ｓは、複数の軸の長さがほぼ同等若しくは比較的近い値の立体形状ということもできる。
【００５６】
このように記録媒体７は、近接場光ＮＦが照射された範囲（直径１０［ｎｍ］程度の範囲）において、光ビームＬの偏光方向Ｐ１に沿った長軸微粒子８を変形させ、そのアスペクト比ＡＲを変化させて球状化するようになされている。
【００５７】
［１−４．長軸微粒子における共鳴周波数の変化］
ところで長軸微粒子８は、形状が変化しアスペクト比ＡＲが変化した場合、共鳴周波数が変化する。以下、その理由について説明する。
【００５８】
一般に、金（Ａｕ）等の金属微粒子における貴金属核は、球体として考えられているが、これを楕円球（図４（Ａ））等のように一方向に長軸を有する形状とすると、分極の増強等が生じる（例えば、非特許文献１参照）。
【００５９】
【非特許文献１】M.Meier & A.Wokaun, "Enhanced fields on large metalparticle," Opt. Lett. 8, 581-583 (1983)
【００６０】
楕円球による分極率αは、次の（１）式により与えられる。
【００６１】
【数１】
2011150760.tif 000003
【００６２】
ここでε及びεｍはそれぞれ金属微粒子及び周囲の媒質における誘電率である。またＶは微粒子の体積であり、λ０は真空中における波長である。さらにｘは大きさのパラメータを表している。
【００６３】
またＬは、楕円球の形状についてのアスペクト比ＡＲにより定まる形状パラメータであり、特別の場合として、微粒子が球体状である場合にＬ＝１／３となる。
【００６４】
金属微粒子のプラズモン共鳴は、（１）式の分母が値「０」のときに生じる。すなわちプラズモン共鳴の発生条件は、次の（２）式のように表すことができる。
【００６５】
【数２】
2011150760.tif 000004
【００６６】
楕円球に対する形状パラメータＬは、Ｍｉｅにより与えられている（例えば、非特許文献２参照）。
【００６７】
【非特許文献２】C.F.Bohren & D.R.Huffman, "Absorption and Scattering ofLight by Small Particle"
【００６８】
ここでは、楕円球における長軸の長さ（粒径）をａ、短軸の長さ（粒径）をいずれもｂとし、また長さａ及びｂにより定められる変数ｅを次の（３）式のように定義すると、このとき形状パラメータＬ１は次の（４）式のように表すことができる。
【００６９】
【数３】
2011150760.tif 000005
【００７０】
【数４】
2011150760.tif 000006
【００７１】
ここで、（２）式に示したプラズモン共鳴の発生条件及び（４）式に示した形状パラメータＬ１から、共鳴エネルギーとアスペクト比ＡＲとの間には、非特許文献３を参照すると、次の［関係１］及び［関係２］に示すような関係があることがわかる。
【００７２】
【非特許文献３】H.kuwata et al., Appl. Phys. Lett., vol.83, No.22, 2003
【００７３】
［関係１］  長軸の長さ（粒径）ａが一定の場合、アスペクト比ＡＲの増加（すなわち球状から楕円球状への変化）に伴い、共鳴エネルギーが低下し、共鳴波長が長波長化する。
【００７４】
［関係２］  アスペクト比ＡＲが一定の場合、粒径の増加と共に共鳴エネルギーが低下し、共鳴波長が長波長化する。
【００７５】
これらの現象は、金属微粒子において長軸方向での反電界が下がり、長軸方向に分極が向きやすくなった結果と考えられる。
【００７６】
ここで、具体的な例として銀（Ａｇ）の微粒子に着目する。図７（Ａ）に示すように、長軸方向の粒径ａ＝１００［ｎｍ］、単軸方向の粒径ｂ＝２０［ｎｍ］、アスペクト比ＡＲ＝５である楕円体状の金属微粒子８Ｅと、図７（Ｂ）に示すように、粒径ａ＝粒径ｂ＝１００［ｎｍ］、アスペクト比ＡＲ＝１である球体状の金属微粒子８Ｃとを想定する。
【００７７】
図８は、金属微粒子８Ｅ及び８Ｃそれぞれにおける、共鳴エネルギーと分極率との関係を示しており、散乱断面積の入射光エネルギー依存性を表している。
【００７８】
図８における金属微粒子８Ｅ及び８Ｃそれぞれの特性曲線は、互いに異なる光エネルギー値においてピークを形成している。これらのピークは、金属微粒子にプラズモン共鳴が発生し、散乱光が増強していることを示している。また、このとき両ピークにおける波長も互いに異なっている。
【００７９】
例えば、球体状の金属微粒子８Ｃでは、共鳴エネルギーが約３．２［ｅＶ］でありこのときの共鳴波長が約３８７［ｎｍ］であるのに対し、楕円体状の金属微粒子８Ｅでは、共鳴エネルギーが約２．０［ｅＶ］でありこのときの共鳴波長が約６２０［ｎｍ］となっている。
【００８０】
このように、長軸微粒子８については、アスペクト比ＡＲの変化に伴い共鳴周波数が変化することが示された。
【００８１】
因みに長軸微粒子８は、このように共鳴波長が変化することにより、所定の波長の光に対する散乱効率及び透過効率が変化することになる。
【００８２】
［１−５．局所プラズモン共鳴を生じる金属］
次に、長軸微粒子８の構成材料として用い得る金属元素の条件、すなわち局所プラズモン共鳴を生じる条件について説明する。
【００８３】
一般に局所プラズモン共鳴とは、金属微粒子（金属ナノ微粒子）において、電磁場振動又は電荷振動が結合、共鳴を起こした状態をいう。この局所プラズモン共鳴が生じた場合、金属微粒子近傍に強い電磁界の局在が生じる。この局在した電磁場を近接光場という（図３）。
【００８４】
入射される光ビームＬの波長λ［ｎｍ］に対し金属微粒子の直径ａ［ｎｍ］が十分小さいとき、金属微粒子には一様な電磁界が印加されると考えられる（長波長近似）。このとき金属微粒子の分極率αは、次の（５）式で与えられる。
【００８５】
【数５】
2011150760.tif 000007
【００８６】
ただしε１（ω）は金属微粒子の誘電率を表し、ε２はその周囲に存在する媒質の誘電率を表すものとする。
【００８７】
分極率αにおける誘電率項の分母が０になるとき、当該分極率αは著しく増加する。このとき金属微粒子は、光ビームＬの電磁場により共鳴的な電磁場振動又は電荷振動、即ち局所プラズモン共鳴を引き起こす。
【００８８】
空気中においては媒質の誘電率ε２が１となる。このため金属微粒子は、その誘電率ε１（ω）について次の（６）式を満たすときに、局所プラズモン共鳴が生じることになる。
【００８９】
【数６】
2011150760.tif 000008
【００９０】
すなわち局所プラズモン共鳴を生じる条件は、金属微粒子の誘電率ε１（ω）において実数部が「−２」となり、且つ虚数部が「０」となることである。
【００９１】
例えば可視光域では、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）等の貴金属がこの条件を満足する。このためこのような貴金属でなる金属微粒子は、可視光域で局所プラズモン共鳴を発生させることができる。
【００９２】
［１−６．情報の記録再生原理］
次に、光情報記録再生装置１（図１）が記録媒体７に情報を記録し、また当該記録媒体７から情報を再生する際の原理について説明する。
【００９３】
光情報記録再生装置１は、記録媒体７に情報を記録する場合、光源２から例えば偏光方向Ｐ１でなり波長約４００［ｎｍ］の光ビームＬを出射し、これを記録光ＬＷとしてプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍に照射する。
【００９４】
このときプラズモンアンテナ５は、局所プラズモン共鳴を発生し、頂角５Ａ近傍に近接場光ＮＦを発生させる。
【００９５】
この近接場光ＮＦは、記録媒体７内でその照射範囲に存在する長軸微粒子８のうち、記録光ＬＷの偏光方向Ｐ１に近い方向を向いているものに局所プラズモン共鳴を発生させる。
【００９６】
このとき長軸微粒子８は、共鳴エネルギーに基づく加熱作用により球状化し、共鳴波長を変化させる。この結果記録媒体７は、近接場光ＮＦが照射された範囲でなる記録ドメインにおいて、長軸微粒子８を球状化して球状微粒子８Ｓとした記録マークを形成する。
【００９７】
ここで光情報記録再生装置１は、例えば記録すべき情報を２値符号化し、当該２値符号における符号「１」と対応させて記録マークを形成することにより、記録媒体７に情報を記録することができる。
【００９８】
一方、光情報記録再生装置１は、記録媒体７から情報を再生する場合、光源２から例えば偏光方向Ｐ１でなり波長６２０［ｎｍ］の光ビームＬを出射し、これを再生光ＬＲとしてプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍に照射する。
【００９９】
このときプラズモンアンテナ５は、局所プラズモン共鳴を発生し、頂角５Ａ近傍に近接場光ＮＦを発生させる。
【０１００】
この近接場光ＮＦは、記録媒体７内でその照射範囲に存在する長軸微粒子８のうち、球状化され共鳴波長が変化している球状微粒子８Ｓに対し、局所プラズモン共鳴を発生させる。このとき球状微粒子８Ｓは、光の散乱作用を呈し、戻り光ＬＴを発生させる。
【０１０１】
光情報記録再生装置１は、球状微粒子８Ｓからの戻り光ＬＴを光検出器（図示せず）で検出することにより、記録マークが形成されていることを認識する。
【０１０２】
また記録媒体７内において、球状化されず当初のアスペクト比ＡＲを維持している長軸微粒子８は、再生光ＬＲに基づく近接場光ＮＦが照射されたとしても、共鳴波長の相違により散乱作用を呈せず、戻り光ＬＴを発生させない。
【０１０３】
このため光情報記録再生装置１は、球状微粒子８Ｓからの戻り光ＬＴを検出しなかった場合には、近接場光ＮＦの照射箇所には記録マークが形成されていなかったものと認識する。
【０１０４】
その後光情報記録再生装置１は、記録マークの有無についての認識結果でなる２値符号を復号化等することにより基の情報を再生するようになされている。
【０１０５】
なお光情報記録再生装置１は、球状微粒子８Ｓにおける光の散乱効率の変化に代えて光の透過効率の変化を利用し、記録媒体７を透過した光の光量を検出することによっても、記録マークの有無を認識して情報を再生することができる。
【０１０６】
このように本発明では、近接場光ＮＦを発生させて記録媒体７内の微小な範囲で長軸微粒子８に局所プラズモン共鳴を生じさせ、形状のアスペクト比ＡＲを変化させて共鳴波長を変化させることにより、情報の記録及び再生を行い得るようになされている。
【０１０７】
＜２．第１の実施の形態＞
第１の実施の形態による光ディスク装置２０は、図９に示すように、上述した基本原理に従って光ディスク２７に情報を記録し、また当該光ディスク２７から情報を読み出すようになされている。
【０１０８】
［２−１．光ディスクの構成］
光情報記録媒体としての光ディスク２７は、全体として従来のＣＤ、ＤＶＤ及びＢＤディスクと同様の薄い円盤状に形成されており、図示しない回転駆動部によって回転駆動されるようになされている。
【０１０９】
また光ディスク２７は、光ビームＬが照射される面（図９の上側)に情報を記録するための情報記録部としての記録層２７Ａが設けられている。この記録層２７Ａは、上述した記録媒体７と同様に、所定の誘電体でなる媒質２７Ｍ中に、銀（Ａｇ）でなる多数の長軸微粒子８がランダムな方向を向くように設けられている。また長軸微粒子８は、図４（Ａ）に示したように楕円体状に構成されている。
【０１１０】
［２−２．光ディスク装置の構成］
光ディスク装置２０は、制御部２１により全体を統括制御するようになされており、当該制御部２１の制御により光源２２から直線偏光でなる光ビームＬ１を出射させるようになされている。
【０１１１】
光源２２は、その内部に波長約４００［ｎｍ］の記録光ＬＷを発光する発光素子２２Ａ及び波長約６２０［ｎｍ］の再生光ＬＲを発光する発光素子２２Ｂを有している。また光源２２は、制御部２１の制御に基づき記録光ＬＷ及び再生光ＬＲをそれぞれ遮断又は出射させるシャッタ２２ＳＡ及び２２ＳＢを有している。
【０１１２】
制御部２１は、光ディスク２７に情報を記録する際、光源２２におけるシャッタ２２ＳＢにより再生光ＬＲを遮断すると共にシャッタ２２ＳＡを解放し、光ビームＬとしての記録光ＬＷを出射させる。
【０１１３】
記録光ＬＷは、コリメータレンズ２３により発散光から収束光に変換され、ミラー２４により反射された後、ビームスプリッタ２５へ入射される。
【０１１４】
ビームスプリッタ２５は、波長選択性を有しており、光の波長に応じて異なる透過率及び反射率を呈するようになされている。具体的にビームスプリッタ２５は、波長約４００［ｎｍ］の記録光ＬＷをほぼ１００％透過させ、集光レンズ２６へ入射させる。
【０１１５】
集光レンズ２６は、記録光ＬＷをプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍に集光する。これに応じてプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍では、近接場光ＮＦ（図１、図２）が発生する。
【０１１６】
このとき光ディスク２７における当該近接場光ＮＦの照射範囲（直径約１０［ｎｍ］）では、記録層２７Ａに含まれる長軸微粒子８のうち記録光ＬＷの偏光方向に沿っているものに局所プラズモン共鳴が発生する。
【０１１７】
これにより当該照射範囲（すなわち記録ドメイン）では、長軸微粒子８が球状化してアスペクト比ＡＲを変化させる結果、情報を表す記録マークが当該記録ドメインに形成される。
【０１１８】
このとき近接場光ＮＦの照射範囲では、長軸微粒子８のうち記録光ＬＷの偏光方向に沿っていないものについては、局所プラズモン共鳴が発生しないため、その形状は変化しない。
【０１１９】
また制御部２１は、光ディスク２７から情報を再生する際、図９と対応する図１０に示すように、光源２２におけるシャッタ２２ＳＡにより記録光ＬＷを遮断すると共にシャッタ２２ＳＢを解放し、光ビームＬとして再生光ＬＲを出射させる。
【０１２０】
再生光ＬＲは、コリメータレンズ２３により発散光から収束光に変換され、ミラー２４により反射された後、ビームスプリッタ２５へ入射される。
【０１２１】
ビームスプリッタ２５は、波長約６２０［ｎｍ］の再生光ＬＲを約５０％の割合で透過させ、集光レンズ２６へ入射させる。
【０１２２】
集光レンズ２６は、再生光ＬＲをプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍に集光する。これに応じてプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍では、近接場光ＮＦ（図１、図２）が発生する。
【０１２３】
このとき光ディスク２７における当該近接場光ＮＦの照射範囲（直径約１０［ｎｍ］）では、記録層２７Ａに球状微粒子８Ｓが形成されていれば、当該球状微粒子８Ｓに局所プラズモン共鳴が生じる。
【０１２４】
球状微粒子８Ｓは、波長約６２０［ｎｍ］の光に対する散乱効率が高められているため、散乱光の一部が集光レンズ２６に入射される（以下これを戻り光ＬＴと呼ぶ）。
【０１２５】
戻り光ＬＴは、集光レンズ２６を介してビームスプリッタ２５へ入射され、約５０％の割合で反射されて集光レンズ２８に入射される。続いて戻り光ＬＴは、集光レンズ２８により集光され、光検出器２９へ入射される。
【０１２６】
光検出器２９は、戻り光ＬＴの光量に応じた受光信号を生成し、これを制御部２１へ供給する。制御部２１は、所定の復調処理や復号化処理等の各種信号処理を行うことにより、情報を再生する。
【０１２７】
［２−３．動作及び効果］
以上の構成において、第１の実施の形態では、光ディスク２７の記録層２７Ａにおいて、媒質２７Ｍ中に、銀（Ａｇ）でなる多数の長軸微粒子８がランダムな方向を向くように設けた。
【０１２８】
その上で光ディスク装置２０は、情報の記録時には光源２２から直線偏光でなる記録光ＬＷを出射し、各種光学部品を介して集光レンズ２６からプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍に照射することにより、近接場光ＮＦを発生させる。
【０１２９】
近接場光ＮＦの照射範囲では、記録層２７Ａ内で記録光ＬＷの偏光方向に沿った長軸微粒子８に局所プラズモン共鳴が生じ、球状化して球状微粒子８Ｓとなりアスペクト比ＡＲを変化させて記録マークが形成される。
【０１３０】
また光ディスク装置２０は、情報の再生時には光源２２から直線偏光でなる再生光ＬＲを出射し、各種光学部品を介して集光レンズ２６からプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍に照射することにより、近接場光ＮＦを発生させる。
【０１３１】
近接場光ＮＦの照射範囲では、記録層２７Ａ内に球状微粒子８Ｓがあれば当該球状微粒子８Ｓから散乱光が発生する。光ディスク装置２０は、このときの散乱光を戻り光ＬＴとして光検出器２９により受光し、その結果得られた受光信号を基に情報を再生する。
【０１３２】
従って第１の実施の形態では、情報の記録時に、近接場光ＮＦが照射される微小な範囲で長軸微粒子８を球状化し共鳴波長を変化させることにより、極めて微小な記録ドメインに情報を記録することができる。
【０１３３】
また第１の実施の形態では、情報の再生時にも近接場光ＮＦを利用し、極めて微小な記録ドメインにおいて再生光ＬＲの波長に対応した局所プラズモン共鳴を発生させることにより、十分な光量でなる戻り光ＬＴを受光することができる。
【０１３４】
特に光ディスク２７では、記録時に長軸体の長軸微粒子８を融解させることにより、融解した金属が持つ表面張力の作用によって球状化させるだけで良い。
【０１３５】
このため光ディスク装置２０では、例えばＣＤ−Ｒ（Recordable）メディアへの記録等において記録箇所の温度を調整するためのストラテジ等による綿密な制御を行う必要がなく、記録光ＬＷを単純に照射して近接場光ＮＦを発生させるだけで良い。
【０１３６】
また光ディスク２７の記録層２７Ａでは、媒質２７Ｍが適切な誘電率を有しているため、記録光ＬＷ又は再生光ＬＲによる近接場光ＮＦが照射された際、相変化材料の場合と異なり、その照射範囲で局所プラズモン共鳴を確実に発生させることができる。
【０１３７】
さらに光ディスク２７の記録層２７Ａは、媒質２７Ｍ内に長軸微粒子８を分散させておくだけで良いため、従来の記録型ＣＤメディア等のような複雑な層構造を形成する必要がなく、容易に製造することができる。
【０１３８】
以上の構成によれば、第１の実施の形態では、光ディスク２７の記録層２７Ａにおける媒質２７Ｍ中に多数の長軸微粒子８を設けておく。光ディスク装置２０は、情報の記録時に記録光ＬＷを照射してプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍に近接場光ＮＦを発生させることにより、長軸微粒子８に局所プラズモン共鳴を生じさせて球状化し共鳴波長を変化させ、極めて微小な記録ドメインに情報を記録できる。また光ディスク装置２０は、情報の再生時に再生光ＬＲを照射してプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍に近接場光ＮＦを発生させることにより、極めて微小な記録ドメインに形成されている球状微粒子８Ｓのみに局所プラズモン共鳴を生じさせ、十分な光量の戻り光ＬＴを受光して情報を再生することができる。
【０１３９】
＜３．第２の実施の形態＞
［３−１．光ディスク及び光ディスク装置の構成］
第２の実施の形態では、第１の実施の形態における光ディスク２７に代えて光ディスク４７を用いるようになされている。この光ディスク４７には、記録層４７Ａが設けられており、当該記録層４７Ａには媒質４７Ｍ中に多数の長軸微粒子４８が設けられている。
【０１４０】
長軸微粒子４８は、第１の実施の形態における長軸微粒子８が有機分子により修飾された構成となっている。この有機分子としては、例えば以下に化学式を示すローダミン６Ｇ（Ｃ２８Ｈ３１ＣｌＮ２Ｏ３）等を用いることができる。
【０１４１】
【化１】
2011150760.tif 000009
【０１４２】
このため長軸微粒子４８は、そのアスペクト比ＡＲに応じた波長の光が照射され局所プラズモン共鳴が生じる際に、いわゆるラマン効果により、当該有機分子の示すラマン振動を著しく増強させ、ラマン散乱強度も著しく増強される。
【０１４３】
このときラマン散乱により発生する光は、長軸微粒子４８のアスペクト比ＡＲが変化すると、その波長も大きく変化する。
【０１４４】
すなわち第２の実施の形態では、第１の実施の形態と比較して、長軸微粒子のアスペクト比ＡＲが変化すると共鳴波長も変化することを利用する点は同様であるものの、ラマン振動により増強された散乱光を用いる点が相違している。
【０１４５】
一方、第２の実施の形態による光ディスク装置４０は、図９との対応部分に同一符号を付した図１１に示すように、第１の実施の形態による光ディスク装置２０と比較して、制御部２１、光源２２及び光検出器２９に代わる制御部４１、光源４２及び光検出器４９を有している点が相違している。
【０１４６】
光源４２は、図１１及び１２に示すように、互いに異なる波長でなる記録光ＬＷ及び再生光ＬＲを切り替えて出力し得る発光素子４２Ａを有している。この光源４２は、第１の実施の形態とは異なり、制御部４１の制御に基づいて発光素子４２Ａに供給する電流を制御することにより、記録光ＬＷ及び再生光ＬＲを切り替えるようになされている。
【０１４７】
また光源４２は、出射する再生光ＬＲの波長が、球状微粒子４８Ｓそのものに対応する波長ではなく球状微粒子４８Ｓにおけるラマン振動に対応する波長となっている。
【０１４８】
光検出器４９は、長軸微粒子４８のラマン振動により発生した戻り光ＬＴの波長に対応するようになされている。
【０１４９】
その他の点について光ディスク装置４０は、第１の実施の形態における光ディスク装置２０と同様に構成されている。
【０１５０】
［３−２．動作及び効果］
以上の構成において、第２の実施の形態では、光ディスク４７の記録層４７Ａにおいて、媒質４７Ｍ中に、銀（Ａｇ）でなり有機分子により修飾された多数の長軸微粒子４８がランダムな方向を向くように設けた。
【０１５１】
その上で光ディスク装置４０は、情報の記録時には光源４２から直線偏光でなる記録光ＬＷを出射し、第１の実施の形態と同様に各種光学部品を介して集光レンズ２６からプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍に照射することにより、近接場光ＮＦを発生させる。
【０１５２】
近接場光ＮＦの照射範囲では、記録層４７Ａ内で長軸が記録光ＬＷの偏光方向に沿った長軸微粒子４８に局所プラズモン共鳴が生じ、球状化して球状微粒子４８Ｓとなりアスペクト比ＡＲを変化させて記録マークが形成される。
【０１５３】
また光ディスク装置４０は、情報の再生時には光源４２から直線偏光でなる再生光ＬＲを出射し、集光レンズ２６からプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍に照射することにより、近接場光ＮＦを発生させる。
【０１５４】
近接場光ＮＦの照射範囲では、記録層４７Ａ内で球状微粒子４８Ｓがあれば、当該球状微粒子４８Ｓが局所プラズモン共鳴を生じると共に有機分子のラマン振動により増強され、強力な散乱光が発生する。光ディスク装置４０は、このときの散乱光を戻り光ＬＴとして光検出器４９により受光し、その結果得られた受光信号を基に情報を再生する。
【０１５５】
従って第２の実施の形態では、情報の記録時に、近接場光ＮＦが照射される微小な範囲で長軸微粒子４８を球状化し共鳴波長を変化させることにより、第１の実施の形態と同様に極めて微小な記録ドメインに情報を記録することができる。
【０１５６】
また第２の実施の形態では、情報の再生時にも近接場光ＮＦを利用し、極めて微小な記録ドメインにおいて再生光ＬＲの波長に対応した局所プラズモン共鳴及びラマン振動を発生させることにより、極めて高い光量でなる戻り光ＬＴを受光することができる。
【０１５７】
特に第２の実施の形態では、ラマン振動を利用することにより戻り光ＬＴ光量を第１の実施の形態よりも格段に高めることができる。このため、仮に第１の実施の形態では戻り光ＬＴの光量を確保する観点から記録ドメインを広く設定する必要があった場合、第２の実施の形態では当該記録ドメインを狭く設定して記録密度を高めることも可能となる。
【０１５８】
その他の点についても、第２の実施の形態は、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏し得る。
【０１５９】
以上の構成によれば、第２の実施の形態では、光ディスク４７の記録層４７Ａにおける媒質４７Ｍ中に有機分子により修飾された長軸微粒子４８を多数設けておく。光ディスク装置４０は、情報の記録時に記録光ＬＷを照射してプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍に近接場光ＮＦを発生させることにより、長軸微粒子４８に局所プラズモン共鳴を生じさせて球状化し共鳴波長を変化させ、極めて微小な記録ドメインに情報を記録できる。また光ディスク装置４０は、情報の再生時に再生光ＬＲを照射してプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍に近接場光ＮＦを発生させることにより、極めて微小な記録ドメインに形成されている球状微粒子４８Ｓのみに局所プラズモン共鳴及びラマン振動を生じさせ、極めて高い光量の戻り光ＬＴを受光して情報を再生することができる。
【０１６０】
＜４．第３の実施の形態＞
［４−１．光ディスクの構成］
第３の実施の形態では、第１の実施の形態における光ディスク２７に代えて光ディスク６７を用いるようになされている。この光ディスク６７には、記録層６７Ａが設けられており、当該記録層６７Ａには媒質６７Ｍ中に長軸微粒子８及び６８がそれぞれ多数設けられている。
【０１６１】
長軸微粒子８は、第１の実施の形態と同様に銀（Ａｇ）により構成されている。一方、長軸微粒子６８は、これと異なる種類の金属元素である金（Ａｕ）により構成されている。
【０１６２】
上述したように、長軸微粒子８はアスペクト比ＡＲごとに共鳴エネルギーや共鳴波長が異なるが（図８）、非特許文献３には、当該長軸微粒子８を構成する金属元素の種類が異なる場合、その種類、アスペクト比ＡＲ及び長軸の長さごとに共鳴エネルギーや共鳴波長が異なることが報告されている。
【０１６３】
例えば銀及び金について、共鳴エネルギーと金属微粒子における長軸の長さとの関係をアスペクト比ごとに計測したところ、図１３（Ａ）及び（Ｂ）に示すような計測結果が得られた。
【０１６４】
図１３（Ａ）及び（Ｂ）から、金属微粒子を構成する金属元素の種類及、長軸の長さ及びアスペクト比を適宜変更することにより、共鳴エネルギー及び共鳴波長を適宜相違させ得ることがわかる。
【０１６５】
そこで第３の実施の形態による光ディスク６７では、長軸微粒子８及び６８の構成材料（銀及び金）に加えて、長軸８Ｘ及び６８Ｘの長さ並びにアスペクト比ＡＲをそれぞれ相違させている。これにより光ディスク６７は、長軸微粒子８及び６８で局所プラズモン共鳴を発生する共鳴波長が互いに相違する。
【０１６６】
このため光ディスク６７の記録層６７Ａでは、所定の波長でなる記録光ＬＷＡに基づく近接場光ＮＦが照射された際、銀の長軸微粒子８のみが局所プラズモン共鳴を発生させ球状化する。このとき近接場光ＮＦの照射範囲では、金の長軸微粒子６８については局所プラズモン共鳴が発生せず、変化しない。
【０１６７】
また光ディスク６７の記録層６７Ａでは、記録光ＬＷＡと異なる波長でなる記録光ＬＷＢに基づく近接場光ＮＦが照射された際、金の長軸微粒子６８のみが局所プラズモン共鳴を発生させ球状化する。このとき近接場光ＮＦの照射範囲では、銀の長軸微粒子８については局所プラズモン共鳴が発生せず、変化しない。
【０１６８】
一方、光ディスク６７の記録層６７Ａでは、所定の波長でなる再生光ＬＲＡに基づく近接場光ＮＦが照射された際、銀の球状微粒子８Ｓのみが局所プラズモン共鳴により散乱効率を高め、十分な光量の戻り光ＬＴＡを発生する。
【０１６９】
また光ディスク６７の記録層６７Ａでは、再生光ＬＲＡと異なる波長でなる再生光ＬＲＢに基づく近接場光ＮＦが照射された際、金の球状微粒子６８Ｓのみが局所プラズモン共鳴により散乱効率を高め、十分な光量の戻り光ＬＴＢを発生する。
【０１７０】
このため光ディスク６７では、記録光ＬＷＡ及びＬＷＢ並びに再生光ＬＲＡ及びＬＲＢを使い分けることにより、記録層６７Ａにおける同一の記録ドメインに異なる情報を重ねて記録する、いわゆる多値記録を実現することができる。
【０１７１】
このとき光ディスク６７では、情報の記録時及び再生時にそれぞれの波長が互いに異なるため、各記録光及び各再生光の照射範囲が近接し、或いは重複していたとしても、長軸微粒子８、長軸微粒子６８、球状微粒子８Ｓ及び球状微粒子６８Ｓにそれぞれ独立して局所プラズモン共鳴を発生させることができる。
【０１７２】
［４−２．光ディスク装置の構成］
第２の実施の形態による光ディスク装置６０は、図９及び図１１との対応部分に同一符号を付した図１４に示すように、第１の実施の形態による光ディスク装置２０と比較して、制御部２１、光源２２及び光検出器２９に代わる制御部６１、光源６２及び光検出器６９が設けられ、さらにプラズモンアンテナ６５を有する点が相違している。
【０１７３】
光源６２は、図１４及び図１５に示すように、光源４２（図１１）の発光素子４２Ａと同様に、記録光ＬＷＡ及び再生光ＬＲＡを切り替えて出力し得る発光素子６２Ａと、記録光ＬＷＢ及び再生光ＬＲＢを切り替えて出力し得る発光素子６２Ｂとを有している。
【０１７４】
また光源６２は、発光素子６２Ａから出射する記録光ＬＷＡ又は再生光ＬＲＡと、発光素子６２Ｂから出射する記録光ＬＷＢ又は再生光ＬＲＢとを同時に出射し得るようにもなされている。
【０１７５】
この光源６２は、制御部６１の制御に基づいて発光素子６２Ａ及び６２Ｂに供給する電流を制御することにより、出力する光ビームＬ、すなわち記録光ＬＷＡ若しくは再生光ＬＲＡ、及び記録光ＬＷＢ若しくは再生光ＬＲＢを切り替えるようになされている。
【０１７６】
さらに光源６２は、制御部６１の制御に基づき、記録光ＬＷＡ及び再生光ＬＲＢの組み合わせ、又は記録光ＬＷＡ及び再生光ＬＲＢの組み合わせでも出射させ得るようになされている。
【０１７７】
光ディスク装置６０のコリメータレンズ２３、ミラー２４、ビームスプリッタ２５及び集光レンズ２６については、２系統の光ビームＬ、すなわち記録光ＬＷＡ又は再生光ＬＲＡと記録光ＬＷＢ又は再生光ＬＲＢとを並列して進行させ、それぞれプラズモンアンテナ５及び６５に照射し得るようになされている。
【０１７８】
プラズモンアンテナ６５は、プラズモンアンテナ５（図２）と同様に構成されており、当該プラズモンアンテナ５と同様に光ディスク６７との間に所定の間隔ｇ１（図１）を空けるように設けられている。またプラズモンアンテナ６５は、プラズモンアンテナ５に対し、それぞれの頂角５Ａ及び６５Ａの近傍に形成する近接場光ＮＦ同士が所定の位置関係を形成するよう、その位置が定められている。
【０１７９】
このためプラズモンアンテナ５及び６５は、記録光ＬＷＡ又は再生光ＬＲＡ並びに記録光ＬＷＢ又は再生光ＬＲＢを基にそれぞれ局所プラズモン共鳴を発生させ、光ディスク６７の記録層６７Ａに対してそれぞれ近接場光ＮＦを照射し得るようになされている。
【０１８０】
また光ディスク装置６０の集光レンズ２６、ビームスプリッタ２５及び集光レンズ２８は、光ディスク６７において再生光ＬＲＡ及びＬＲＢに基づき発生する戻り光ＬＴＡ及びＬＴＢを並行して進行させ、それぞれ光検出器６９へ入射させ得るようになされている。
【０１８１】
光検出器６９は、再生光ＬＲＡの照射に応じて球状微粒子８Ｓから発生する戻り光ＬＴＡと、再生光ＬＲＢの照射に応じて球状微粒子６８Ｓから発生する戻り光ＬＴＢとを、互いに独立に検出し得るようになされている。
【０１８２】
その他の点について光ディスク装置６０は、第１の実施の形態における光ディスク装置２０と同様に構成されている。
【０１８３】
［４−３．動作及び効果］
以上の構成において、第３の実施の形態では、光ディスク６７の記録層６７Ａにおいて、媒質６７Ｍ中に、銀でなる多数の長軸微粒子８及び金多数の長軸微粒子６８をそれぞれランダムな方向を向くように設けた。
【０１８４】
光ディスク装置６０は、情報の記録時には光源６２から直線偏光でなる記録光ＬＷＡ及びＬＷＢを同時に出射し、それぞれ各種光学部品を介して集光レンズ２６からプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍及びプラズモンアンテナ６５の頂角６５Ａにそれぞれ照射することにより、近接場光ＮＦをそれぞれ発生させる。
【０１８５】
記録光ＬＷＡに基づく近接場光ＮＦの照射範囲では、記録層６７Ａ内で記録光ＬＷＡの偏光方向に沿った長軸微粒子８に局所プラズモン共鳴が生じ、球状化してアスペクト比ＡＲを変化させて記録マークが形成される。
【０１８６】
これと並行して、記録光ＬＷＢに基づく近接場光ＮＦの照射範囲では、記録層６７Ａ内で記録光ＬＷＢの偏光方向に沿った長軸微粒子６８に局所プラズモン共鳴が生じ、球状化してアスペクト比ＡＲを変化させて記録マークが形成される。
【０１８７】
また光ディスク装置６０は、情報の再生時には光源６２から直線偏光でなる再生光ＬＲＡ及びＬＲＢを同時に出射し、集光レンズ２６からプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍及びプラズモンアンテナ６５の頂角６５Ａ近傍にそれぞれ照射することにより、近接場光ＮＦをそれぞれ発生させる。
【０１８８】
再生光ＬＲＡに基づく近接場光ＮＦの照射範囲では、記録層６７Ａ内に球状微粒子８Ｓがあれば、局所プラズモン共鳴を生じて散乱光が発生する。光ディスク装置６０は、このときの散乱光を戻り光ＬＴＡとして光検出器６９により受光し、その結果得られる受光信号を基に情報を再生する。
【０１８９】
これと並行して、再生光ＬＲＢに基づく近接場光ＮＦの照射範囲では、記録層６７Ａ内に球状微粒子６８Ｓがあれば、局所プラズモン共鳴を生じて散乱光が発生する。光ディスク装置６０は、このときの散乱光を戻り光ＬＴＢとして光検出器６９により受光し、その受光信号を基に情報を再生する。
【０１９０】
従って第３の実施の形態では、情報の記録時に、近接場光ＮＦが照射される微小な範囲で長軸微粒子８及び６８をそれぞれ球状化し共鳴波長を変化させることにより、２箇所の極めて微小な記録ドメインにそれぞれ情報を並行して記録することができる。
【０１９１】
また第３の実施の形態では、情報の再生時にも近接場光ＮＦを利用し、２箇所の極めて微小な記録ドメインにおいて再生光ＬＲＡ及びＬＲＢの波長にそれぞれ対応した局所プラズモン共鳴を発生させることにより、それぞれ十分な光量でなる戻り光ＬＴＡ及びＬＴＢを受光することができる。
【０１９２】
特に第３の実施の形態では、光ディスク６７の記録層６７Ａにおいて、互いに影響を及ぼさない銀の長軸微粒子８及び金の長軸微粒子６８それぞれの記録ドメインを重複するよう設定することができるので、当該光ディスク６７に対する情報の記録密度を格段に向上させることができる。
【０１９３】
また第３の実施の形態では、銀の長軸微粒子８における球状化前後における各共鳴波長、及び金の長軸微粒子６８における球状化前後における各共鳴波長をいずれも相違させるよう、長軸の長さやアスペクト比ＡＲ等を定めている。
【０１９４】
このため第３の実施の形態では、銀の長軸微粒子８を用いた情報の記録及び再生と、金の長軸微粒子６８を用いた情報の記録及び再生とを、互いに影響を与えることなく両立させることができ、記録再生速度の高速化を図ることができる。
【０１９５】
さらに第３の実施の形態では、銀の長軸微粒子８及び金の長軸微粒子６８それぞれの長軸体及び球状体における各共鳴波長の相違から、情報の記録同士又は再生同士の組み合わせに限らず、一方について記録を行い他方について同時に再生を行うことも可能である。
【０１９６】
またその他の点について、第３の実施の形態は、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏し得る。
【０１９７】
以上の構成によれば、第３の実施の形態では、光ディスク６７の記録層６７Ａにおける媒質６７Ｍ中に２種類の長軸微粒子８及び６８を多数設けておく。光ディスク装置６０は、情報の記録時に記録光ＬＷＡ及びＬＷＢを照射してプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍及びプラズモンアンテナ６５の頂角６５Ａ近傍にそれぞれ近接場光ＮＦを発生させ、長軸微粒子８及び６８それぞれに局所プラズモン共鳴を生じさせて球状化し共鳴波長を変化させ、極めて微小な記録ドメインに情報を記録できる。また光ディスク装置６０は、情報の再生時に再生光ＬＲＡ及びＬＲＢを照射してプラズモンアンテナ５及び６５の頂角５Ａ及び６５Ａ近傍にそれぞれ近接場光ＮＦを発生させ、球状微粒子８Ｓのみ又は球状微粒子６８Ｓのみにそれぞれ局所プラズモン共鳴を生じさせる。これにより光ディスク装置６０は、それぞれ十分な光量の戻り光ＬＴＡ及びＬＴＢを受光して情報を再生することができる。
【０１９８】
＜５．他の実施の形態＞
なお上述した第１の実施の形態においては、長軸微粒子８を銀（Ａｇ）により構成するようにした場合について述べた。
【０１９９】
本発明はこれに限らず、可視光域で局所プラズモン共鳴を生じ得るような元素、すなわち［１−５］で述べたようにその誘電率ε１（ω）について（６）式が満たされるような元素により、微粒子を構成するようにしても良い。また複数種類の金属の合金であっても良い。第２及び第３の実施の形態についても同様である。
【０２００】
また上述した第１の実施の形態においては、長軸微粒子８を図４（Ａ）に示した楕円体状とするようにした場合について述べた。
【０２０１】
本発明はこれに限らず、当該長軸微粒子８を例えば図４（Ｂ）に示した円柱状や角柱状等の種々の立体形状とするようにしても良い。この場合、要は長軸８Ｘの長さ及びアスペクト比ＡＲを所定の値とすることにより共鳴波長を所望の値に設定できれば良い。また、当該共鳴波長を揃えることができれば、複数種類の形状でなる長軸微粒子８を混在させるようにしても良い。第２及び第３の実施の形態についても同様である。
【０２０２】
さらに上述した第１の実施の形態においては、記録光ＬＷに基づく近接場光ＮＦを照射した際、長軸微粒子８が局所プラズモン共鳴を発生し、発熱することにより溶解して球状化するようにした場合について述べた。
【０２０３】
本発明はこれに限らず、例えば長軸微粒子８が局所プラズモン共鳴を発生する際に、媒質２７Ｍ中の化学物質との間で所定の反応を生じることにより加熱させる等、当該長軸微粒子８自身の局所プラズモン共鳴以外の要因と組み合わせて融解して球状化するようにしても良い。第２及び第３の実施の形態についても同様である。
【０２０４】
さらに上述した第１の実施の形態においては、長軸微粒子８が球状化することにより局所プラズモン共鳴が発生したときの散乱効率が高められることを利用し、再生光ＬＲに基づく近接場光ＮＦが照射されたときに球状微粒子８Ｓから得られる散乱光を光検出器２９により検出するようにした場合について述べた。
【０２０５】
本発明はこれに限らず、例えば長軸微粒子８が球状化することにより局所プラズモン共鳴が発生したときの透過効率が変化することを利用し、再生光ＬＲに基づく近接場光ＮＦが照射されたときに記録層２７Ａを透過する透過光を光検出器２９により検出するようにしても良い。この場合、光検出器２９を光ディスク２７の反対側に設ければ良い。第２及び第３の実施の形態についても同様である。
【０２０６】
さらに上述した第２の実施の形態においては、長軸微粒子８をローダミン６Ｇでなる有機分子で修飾することにより長軸微粒子４８とし、これを光ディスク４７の記録層４７Ｍ内に配合するようにした場合について述べた。
【０２０７】
本発明はこれに限らず、種々の有機分子により長軸微粒子を修飾するようにしても良い。要は、再生光ＬＲが照射された際に球状微粒子８Ｓにおいて生じる局所プラズモン共鳴を、ラマン振動により増強して散乱光の強度を高め得れば良い。
【０２０８】
また、例えば第３の実施の形態における長軸微粒子８及び６８の一方若しくは両方についても、種々の有機分子で修飾するようにしても良い。この場合、ラマン振動における振動波長（周期）が戻り光ＬＴＡ及びＬＴＢにおいて相違していれば良い。
【０２０９】
さらに上述した第３の実施の形態では、２種類の長軸微粒子８及び６８を光ディスク６７の記録層６７Ａ内に設けるようにした場合について述べた。
【０２１０】
本発明はこれに限らず、３種類以上の長軸微粒子を当該記録層６７Ａ内に設けるようにしても良い。或いは、同一の構成材料（例えば銀）でありながら長軸８Ｘの長さやアスペクト比ＡＲが相違することにより互いの共鳴波長が相違する複数種類の長軸微粒子を当該記録層６７Ａ内に設けるようにしても良く、さらには複数種類の構成材料でなる長軸微粒子をも混在させるようにしても良い。この場合、光ディスク装置により各共鳴波長の光ビームを記録光ＬＷ及び再生光ＬＲとして照射すれば良い。
【０２１１】
また第３の実施の形態の場合、光源６２から同時に出射し得る光ビームＬの数及びプラズモンアンテナの数については、必ずしも記録層６７Ａ内に設けた長軸微粒子の種類と対応していなくとも良い。
【０２１２】
例えば光ディスク装置６０において、光源６２からは記録光ＬＷＡ及びＬＷＢ、並びに再生光ＬＲＡ及びＬＲＢのいずれか１種類の光ビームＬのみを切り替えて出射し、プラズモンアンテナ６５を省略してプラズモンアンテナ６５のみを設けるようにしても良い。この場合、第３の実施の形態と比較して情報の記録速度及び再生速度は低下するものの、光ディスク装置６０の構成を簡素化でき、第３の実施の形態と同様に多値記録により光ディスク６７における記録密度を高めることができる。
【０２１３】
さらに上述した第３の実施の形態では、光ディスク６７の記録層６７Ａに２種類の長軸微粒子８及び６８を混在させ、また記録光ＬＷＡ及びＬＷＢの波長を相違させると共に再生光ＬＲＡ及びＬＲＢの波長をも相違させるようにした場合について述べた。
【０２１４】
本発明はこれに限らず、例えば光ディスク６７に代えて長軸微粒子８のみが記録層２７Ａ内に設けられた光ディスク２７を用い、光源６２の発光素子６２Ａ及び６２Ｂのいずれも長軸微粒子８に対応した記録光ＬＷ又は再生光ＬＲに切り替えて出射するようにしてもよい。この場合、２系統の光ビームＬを用いて同時に情報を記録し、又は同時に情報を再生し、或いは情報の記録及び再生を同時に行うことができる。
【０２１５】
さらに上述した第１の実施の形態においては、光情報記録媒体としての光ディスク２７を円盤状とする場合について述べた。
【０２１６】
本発明はこれに限らず、例えば矩形板状や円筒形状等、種々の形状としても良い。要はプラズモンアンテナ５の近傍において発生する近接場光ＮＦにより長軸微粒子８に局所プラズモン共鳴が生じ得るような形状であれば良い。第２及び第３の実施の形態についても同様である。
【０２１７】
さらに上述した第１の実施の形態においては、光ディスク２７の記録層２７Ａ内でランダムな方向を向くよう長軸微粒子８を設けるようにした場合について述べた。
【０２１８】
本発明はこれに限らず、例えば記録層２７Ａ内で一定の方向を向くように各長軸微粒子８を揃えて配置するようにしても良い。これにより、情報の記録時に近接場光ＮＦの照射範囲内、すなわち記録ドメイン内で球状化する長軸微粒子８の数を増加させることができるので、情報の再生時に発生する散乱光（すなわち戻り光ＬＴ）の光量を増加させ再生信号の品質を高めることができる。第２及び第３の実施の形態についても同様である。
【０２１９】
さらに上述した第１の実施の形態においては、プラズモンアンテナ５を１個のみ用い、直線偏光でなる記録光ＬＷ及び再生光ＬＲを照射して、長軸微粒子８のうち長軸８Ｘがその偏光方向に沿ったもののみ局所プラズモン共鳴を発生させるようにした場合について述べた。
【０２２０】
本発明はこれに限らず、光ディスク装置２０において、１本の記録光ＬＷ又は再生光ＬＲに対し、２個以上のプラズモンアンテナを用いるようにしても良い。例えば図１６に示すように、プラズモンアンテナ５及びこれと同様のプラズモンアンテナ７５を、それぞれの高さ方向がｘ方向及びｙ方向に沿い、且つ頂角５Ａ及び７５Ａが互いに近接するように配置し、円偏光でなる１本の記録光ＬＷ又は再生光ＬＲを頂角５Ａ及び７５Ａの近傍に照射する。これにより、光ディスク２７の記録層２７Ａに設けられ長軸８Ｘがランダムな方向を向いた長軸微粒子８の全てについて、局所プラズモン共鳴を生じて球状化することができる。この場合、再生時に得られる戻り光ＬＴの光量を増強することができる。第２及び第３の実施の形態についても同様である。
【０２２１】
さらに上述した第１の実施の形態においては、図２に示したように、プラズモンアンテナ５（図２）においてｘ方向の長さＳＬを約１００［ｎｍ］とし、ｚ方向の長さＳＴを約３０［ｎｍ］とし、頂角５Ａの角度Ｓθを約６０［ｄｅｇｒｅｅ］とし、さらに頂角５Ａの曲率半径を１０［ｎｍ］とするようにした場合について述べた。
【０２２２】
本発明はこれに限らず、プラズモンアンテナ５における長さＳＬ及びＳＴ、角度Ｓθ並びに曲率半径について、それぞれ任意の値としても良い。要は、記録光ＬＷ又は再生光ＬＲが照射された際に頂角５Ａの近傍に近接場光ＮＦを発生し得れば良い。因みに、角度Ｓθについては約４０〜７０［ｄｅｇｒｅｅ］が適切と考えられる。
【０２２３】
このことは、第２及び第３の実施の形態についても同様である。特に第３の実施の形態におけるプラズモンアンテナ６５については、プラズモンアンテナ５と異なる値としても良く、要は記録光ＬＷＢ又は再生光ＬＲＢが照射された際に頂角６５Ａの近傍に近接場光ＮＦを発生し得れば良い。
【０２２４】
さらにプラズモンアンテナ５の形状としても、図２に示したような薄板でなる二等辺三角形状に限らず、種々の形状であっても良い。ただし、近接場光ＮＦを発生させる観点から、ある程度狭い角度（例えば４０〜７０［ｄｅｇｒｅｅ］）の頂点（頂角）を有することが望ましく、また全体的な形状を細長くすることにより、長軸微粒子８の場合と同様に、その長軸方向に沿った偏光方向について発生する局所プラズモン共鳴の度合いを高めることができる。
【０２２５】
さらに上述した第１の実施の形態においては、記録光ＬＷ及び再生光ＬＲを集光レンズ２６により集光してプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍に照射するようにした場合について述べた。
【０２２６】
本発明はこれに限らず、例えばプラズモンアンテナ５の頂角５Ａ近傍において十分な光量が照射されるような場合に、記録光ＬＷ及び再生光ＬＲを集光せずに照射するようにしても良い。第２及び第３の実施の形態についても同様である。
【０２２７】
さらに上述した実施の形態においては、情報記録部としての記録層２７Ａによって光情報記録媒体としての光ディスク２７を構成する場合について述べた。
【０２２８】
しかしながら本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる情報記録部によって光情報記録媒体を構成するようにしても良い。
【０２２９】
さらに上述した実施の形態においては、光源としての光源２２と、プラズモンアンテナとしてのプラズモンアンテナ５と、制御部としての制御部２１とによって光情報記録装置としての光ディスク装置２０を構成する場合について述べた。
【０２３０】
しかしながら本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる光源と、プラズモンアンテナと、制御部とによって光情報記録装置を構成するようにしても良い。
【０２３１】
さらに上述した実施の形態においては、光源としての光源２２と、プラズモンアンテナとしてのプラズモンアンテナ５と、制御部としての制御部２１と、光検出部としての光検出器２９によって光情報再生装置としての光ディスク装置２０を構成する場合について述べた。
【０２３２】
しかしながら本発明はこれに限らず、その他種々の構成でなる光源と、プラズモンアンテナと、制御部と、光検出部とによって光情報再生装置を構成するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０２３３】
本発明は、画像及び音声等又は各種情報等を光ディスクに記録し、また当該光ディスクを再生する光ディスク装置でも利用できる。
【符号の説明】
【０２３４】
１……光情報記録再生装置、２、２２、４２、６２……光源、５、６５……プラズモンアンテナ、７、２７、４７、６７……記録媒体、２７Ａ、４７Ａ、６７Ａ……記録層、７Ｍ、２７Ｍ、４７Ｍ……媒質、８、４８、６８……長軸微粒子、８Ｓ、４８Ｓ、６８Ｓ……球状微粒子、８Ｘ……長軸、２０、４０、６０……光ディスク装置、２１、４１、６１……制御部、２６……集光レンズ、２９、４９、６９……光検出器、Ｌ……光ビーム、ＬＷ、ＬＷＡ、ＬＷ……記録光、ＬＲ、ＬＲＡ、ＬＲＢ……再生光、ＬＴ、ＬＴＡ、ＬＴＢ……戻り光、ＮＦ……近接場光、ＡＲ……アスペクト比。
【図１】
2011150760.tif 000010
【図２】
2011150760.tif 000011
【図３】
2011150760.tif 000012
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011150760.tif 000016
【図８】
2011150760.tif 000017
【図９】
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【図１０】
2011150760.tif 000019
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2011150760.tif 000023
【図１５】
2011150760.tif 000024
【図１６】
2011150760.tif 000025