(57)【要約】【課題】  近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を含む装置を提供する。【解決手段】  ＮＦＴは、元素および材料の中でも特に、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、ハフニウム（Ｈｆ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、イリジウム（Ｉｒ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ニオブ（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、レニウム（Ｒｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、これらの合金、これらの元素を含む分散物、これらの元素に基づいた金属間化合物、これらの混合物、またはこれらの組合せを含む。【選択図】図１
2015165446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を含み、前記ＮＦＴは、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、ハフニウム（Ｈｆ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、イリジウム（Ｉｒ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ニオブ（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、レニウム（Ｒｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、これらの合金、これらの元素を含む分散物、これらの元素に基づいた金属間化合物、これらの混合物、またはこれらの組合せを含む、装置。
【請求項２】
前記ＮＦＴは、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、またはこれらの組合せを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ＮＦＴは、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、これらの合金、これらの元素を含む分散物、これらの元素に基づいた金属間化合物、これらの混合物、またはこれらの組合せを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記ＮＦＴは面心立方（ｆｃｃ：face centered cubic）コバルトを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記ＮＦＴの材料は約２０００Ｋ以上の融点を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ＮＦＴの材料は約２５００Ｋ以上の融点を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ＮＦＴの材料は約３０００Ｋ以上の融点を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
少なくとも約１４００ｎｍの波長でエネルギを伝送するように構成されたエネルギ源をさらに含む、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記エネルギ源は、約１４００ｎｍから約１６００ｎｍの間の波長でエネルギを伝送する、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記ＮＦＴはペグおよびディスクタイプのＮＦＴである、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
装置であって、
少なくとも約１３００ｎｍの波長でエネルギを伝送するように構成された光源と、
導波路と、
近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）とを含み、前記ＮＦＴは、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、これらの合金、これらの元素を含む分散物、これらの元素に基づいた金属間化合物、これらの混合物、またはこれらの組合せを含み、
前記光源、前記導波路および前記ＮＦＴは、光源から導波路に、最終的にはＮＦＴにまで光を伝送するように構成される、装置。
【請求項１２】
前記ＮＦＴは、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、これらの合金、これらの元素を含む分散物、これらの元素に基づいた金属間化合物、これらの混合物、またはこれらの組合せを含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ＮＦＴの材料は約２０００Ｋ以上の融点を有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記ＮＦＴの材料は約２５００Ｋ以上の融点を有する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１５】
前記光源は少なくとも約１４００ｎｍの波長でエネルギを伝送する、請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
方法であって、
少なくとも約１３００ｎｍの波長を有するエネルギをエネルギ源から供給するステップと、
前記エネルギ源から近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）の受け部にエネルギを伝送するステップとを含み、前記ＮＦＴは、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、ハフニウム（Ｈｆ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、イリジウム（Ｉｒ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ニオブ（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、レニウム（Ｒｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、これらの合金、これらの元素を含む分散物、これらの元素に基づいた金属間化合物、これらの混合物、またはこれらの組合せを含み、前記方法はさらに、
関連する磁気記録媒体上に光点を形成するように前記ＮＦＴにエネルギを収束させるステップを含む、方法。
【請求項１７】
前記ＮＦＴは、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、これらの合金、これらの元素を含む分散物、これらの元素に基づいた金属間化合物、これらの混合物、またはこれらの組合せを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＮＦＴは面心立方（ｆｃｃ）コバルトを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
エネルギは約１４００ｎｍから１６００ｎｍまでの波長を有する、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記エネルギ源は水平偏波（ＴＥ：transverse electric）モードレーザである、請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の詳細な説明
優先権
本願は、２０１４年２月２８日に出願され「近接場トランスデューサを含む装置（DEVICES INCLUDING NEAR FIELD TRANSDUCERS）」と題された米国仮出願第６１／９４５，８８４号の優先権を主張するものであって、その開示が引用によりこの明細書中に援用されている。
【背景技術】
【０００２】
背景
熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ：heat assisted magnetic recording）においては、情報ビットは高温でデータ記憶媒体に記録される。データビットの大きさは、記憶媒体における加熱された区域の大きさによって、または磁界にさらされる記憶媒体の区域の大きさによって決定することができる。一方策においては、光線が記憶媒体上で小さい光点に凝縮されて、媒体の一部を加熱し、加熱された部分の磁気保磁力を低下させる。次いで、データが、狭くなった保磁領域に書込まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
典型的には、光線は、近接場トランスデューサ（ＮＦＴ：near field transducer）を用いて、小さい光点に収束または凝縮される。ＮＦＴの一例として、ディスクと、光を光点に収束させるペグとを有するものがある。このようなＮＦＴは、可視光で用いられるように設計されており、製造時のばらつきの影響をかなり受けやすい。また、これらＮＦＴは、典型的には、金などの貴金属でできており、このため、金属リフローの影響を受けやすい。したがって、異なる材料でできたＮＦＴが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
概要
近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を含む装置を開示する。ＮＦＴは、元素および材料の中でも特に、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、ハフニウム（Ｈｆ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、イリジウム（Ｉｒ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ニオブ（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、レニウム（Ｒｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、これらの合金、これらの元素を含む分散物（dispersions）、これらの元素に基づいた金属間化合物（intermetallics）、これらの混合物、またはこれらの組合せを含む。
【０００５】
また、少なくとも約１３００ｎｍの波長でエネルギを伝送するように構成された光源と、導波路と、近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）とを含む装置を開示する。ＮＦＴは、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、これらの合金、これらの元素を含む分散物、これらの元素に基づいた金属間化合物、これらの混合物、またはこれらの組合せを含む。光源、導波路およびＮＦＴは、光源から導波路に、最終的にはＮＦＴにまで光を伝送するように構成される。
【０００６】
また開示される方法は、少なくとも約１３００ｎｍの波長を有するエネルギをエネルギ源から供給するステップと、エネルギ源から近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）の受け部にエネルギを伝送するステップとを含む。ＮＦＴは、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、ハフニウム（Ｈｆ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、イリジウム（Ｉｒ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ニオブ（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、レニウム（Ｒｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、これらの合金、これらの元素を含む分散物、これらの元素に基づいた金属間化合物、これらの混合物、またはこれらの組合せを含む。当該方法はさらに、関連する磁気記録媒体上に光点を形成するようにＮＦＴにおいてエネルギを収束させるステップを含む。
【０００７】
本開示の上述の概要は、本開示の開示された各実施形態またはすべての実現例を記載するよう意図されたものではない。以下の記載は具体的な実施形態をより特定的に例示している。本願全体にわたるいくつかの箇所においては、さまざまな組合わせで使用可能な例をリスト化にすることによって指針が提供されている。各々の場合、列挙されたリストは、代表的なグループとしての役割を果たすのみであって、排他的なリストとして解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この開示の局面に従って構築された記録ヘッドを含み得るディスクドライブの形状をしたデータ記憶装置を示す図である。
【図２】本発明の局面に従って構築された記録ヘッドを示す側面図である。
【図３】近接場トランスデューサを示す概略図である。
【図４】別の近接場トランスデューサを示す概略図である。
【図５Ａ】１５５０ｎｍでの、金ＮＦＴのための近接場トランスデューサ付近における電界のモデル化マップを示す図である。
【図５Ｂ】１５５０ｎｍでの、タンタルＮＦＴのための近接場トランスデューサ付近における電界のモデル化マップを示す図である。
【図５Ｃ】１５５０ｎｍでの、湾曲させたタンタルＮＦＴのための近接場トランスデューサ付近における電界のモデル化マップを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図は必ずしも縮尺通りではない。図において用いられる同様の番号は同様の構成要素を指している。しかしながら、所与の図における構成要素を指す番号を用いる場合、別の図における同じ番号でラベル付けされた構成要素を限定するよう意図されるものではないことが理解されるだろう。
【００１０】
詳細な説明
開示された装置のＮＦＴにおいて利用されている材料のせいで、これらＮＦＴは可視光以外の波長で使用することができると考えられているが、これに依拠するものではない。このような幾何学的な制約を低減させることができるので、ＮＦＴ材料による光の損失を低減させることができ、これにより、ＮＦＴをより大きくすることができ、ＮＦＴ材料のリフローを制限することができるかまたは排除することさえもできる。
【００１１】
ＮＦＴおよびこのようなＮＦＴを含む装置をこの明細書中に開示する。図１は、開示されるＮＦＴを利用することができるディスクドライブ１０の形状をしたデータ記憶装置を示す図である。ディスクドライブ１０は、ディスクドライブのさまざまな構成要素を収容するような寸法および構成にされたハウジング１２を含む（この図では、上方部分が取外されて、下方部分が見えるようになっている）。ディスクドライブ１０は、ハウジング内で少なくとも１つの磁気記憶媒体１６を回転させるためのスピンドルモータ１４を含む。少なくとも１つのアーム１８がハウジング１２内に含まれ、各々のアーム１８は、記録ヘッドまたはスライダ２２を備えた第１の端部２０と、軸受２６によってシャフト上に旋回可能に装着された第２の端部２４とを有する。アクチュエータモータ２８は、ディスク１６の所望のセクタまたはトラック２７上にわたって記録ヘッド２２を位置決めするようにアーム１８を旋回させるために、アームの第２の端部２４に配置される。アクチュエータモータ２８は、この図には示されていないが当該技術において周知であるコントローラによって調節される。記憶媒体は、たとえば、連続媒体またはビットパターン媒体を含み得る。
【００１２】
熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）の場合、データ記憶媒体の局所的な区域の温度を上げてその区域の磁化の切換えを容易にするために、電磁放射、たとえば、可視光、赤外線光または紫外線光がデータ記憶媒体の表面に向けられる。近年設計されたＨＡＭＲ記録ヘッドは、回折限界よりも小さいスポットサイズに光を収束させるように記憶媒体および近接場トランスデューサに向かって光を誘導させるための薄膜導波路をスライダ上に含む。図１はディスクドライブを示しているが、開示されたＮＦＴは、近接場トランスデューサを含む他の装置においても利用することができる。
【００１３】
図２は、開示されたＮＦＴを含み得る記録ヘッドの側面図である。記録ヘッドは記憶媒体付近に位置決めされる。記録ヘッド３０は、基板３２、基板上のベースコート３４、ベースコート上の底部極３６、およびヨークまたは架台４０を介して底部極に磁気的に結合される上部極３８を含む。導波路４２は上部極と底部極との間に位置決めされる。導波路はコア層４４と、コア層の両側にクラッド層４６および４８とを含む。ミラー５０はクラッド層のうちの一方に隣接して位置決めされる。上部極は２部分からなる磁極であって、空気軸受面５６から間隔を空けて配置される第１の端部５４を有する第１の部分または磁極体５２と、第１の部分から延在して底部極に向かって傾けられた第２の部分または傾斜磁極片５８とを含む。第２の部分は、記録ヘッドの空気軸受面５６に隣接した端部を含むように構造化されている。この端部は、上部極の第１の部分よりも導波路に近接している。平面コイル６０はまた、上部極と底部極との間において架台のまわりに延びている。この例においては、上部極が書込み磁極としての役割を果たし、底部極はリターン磁極としての役割を果たす。
【００１４】
絶縁材料６２はコイルの巻回しを分離する。一例においては、基板はＡｌＴｉＣであってもよく、コア層はＴａ２Ｏ５であってもよく、クラッド層（および他の絶縁層）はＡｌ２Ｏ３であってもよい。絶縁材料６３の最上層は上部極上に形成することができる。ヒートシンク６４は傾斜磁極片５８に隣接して位置決めされる。ヒートシンクは、たとえばＡｕなどの非磁性材料で構成することができる。
【００１５】
図２に図示のとおり、記録ヘッド３０は、書込み磁極５８が磁気記憶媒体１６に書込み磁界Ｈを与える箇所の近くでこの磁気記憶媒体１６を加熱するための構造を含む。この例においては、媒体１６は、基板６８、ヒートシンク層７０、磁気記録層７２、および保護層７４を含む。しかしながら、ビットパターン媒体などの他の種類の媒体を用いることもできる。コイル６０の電流によって生成された磁界Ｈを用いて、媒体の記録層におけるビットの磁化方向７６を制御する。
【００１６】
記憶媒体１６は、記録ヘッド３０に隣接してまたは記録ヘッド３０の下に位置決めされる。導波路４２は、たとえば紫外線光、赤外線光または可視光でもあり得る電磁放射の源７８からの光を伝える。この源は、たとえば、レーザダイオードであってもよく、または、光線８０を導波路４２に向けるのに適した他のレーザ光源であってもよい。特定の例示的なタイプの光源７８は、たとえば、レーザダイオード、発光ダイオード（ＬＥＤ：light emitting diode）、端面発光型レーザダイオード（ＥＥＬ：edge emitting laser diode）、垂直キャビティ面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ：vertical cavity surface emitting laser）、および面発光ダイオードを含み得る。いくつかの実施形態においては、光源は、所望の波長のエネルギを生成することができる。光線８０を導波路４２に結合するのに公知であるさまざまな技術が用いられてもよい。光線８０が導波路４２に結合されると、光が、記録ヘッド３０の空気軸受面（ＡＢＳ：air bearing surface）に隣接して形成された導波路４２を通り、導波路４２の切頭端部に向かって広がる。光は、導波路の端部を出る。次いで、この光は、矢印８２によって示されるように媒体が記録ヘッドに対して相対的に移動すると、媒体の一部を加熱する。近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）８４は、導波路に位置決めされるかまたは導波路に隣接して位置決めされ、空気軸受面に位置決めされるかまたは空気軸受面付近に位置決めされる。ヒートシンク材料は、ＮＦＴの共振に干渉しないように選択されてもよい。
【００１７】
図２の例は垂直磁気記録ヘッドおよび垂直磁気記憶媒体を示すが、この開示が、光を小さい点に集中させることが望ましいであろう他の種類の記録ヘッドおよび／または記憶媒体とともに用いられ得ることが認識されるだろう。
【００１８】
図３は、ロリポップ型ＮＦＴ９０をヒートシンク９２と組合わせて示す概略図である。ＮＦＴはディスク状部分９４と、ディスク状部分から延在するペグ９６とを含む。ヒートシンク９２は、ディスク状部分と図２における上部極の傾斜部分との間に位置決めすることができる。ペグは、記録ヘッドに装着されると、ＡＢＳにおいて露出される可能性があり、このため、機械的摩耗を被る恐れがある。
【００１９】
図４は、結合されたナノロッド（ＣＮＲ）ＮＦＴ１００を示す概略図である。このＮＦＴは、ギャップ１０６で隔てられた２つのナノロッド１０２および１０４を含む。ナノロッド１０２は第１の部分１０８および第２の部分１１０を含む。ナノロッド１０４は第１の部分１１２および第２の部分１１４を含む。ナノロッドの端部１１６および１１８は、記録ヘッドに装着されると、ＡＢＳにて露出され、このため、機械的摩耗を被る可能性がある。図３および図４はＮＦＴの例を示す。また、「近接場トランスデューサおよび少なくとも１つの導波路を含む部品（ARTICLES INCLUDING A NEAR FIELD TRANSDUCER AND AT LEAST ONE WAVEGUIDE）」と題され、代理人整理番号４３０．１７０８４０１０を有する、同一出願人による米国特許出願において開示され、その開示が引用によりこの明細書中に援用されているＮＦＴがここで利用可能であることに留意されたい。この明細書を読んだ当業者であれば、この開示が如何なる特定のタイプのＮＦＴにも限定されないことに気づくだろう。以下に記載する材料はさまざまなＮＦＴ構成において用いられてもよい。
【００２０】
いくつかの実施形態においては、開示されたＮＦＴは、耐火金属、たとえば、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）およびレニウム（Ｒｅ）など、さらには、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ハフニウム（Ｈｆ）、バナジウム（Ｖａ）、クロム（Ｃｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）、およびロジウム（Ｒｈ）などを含み得る。
【００２１】
耐火金属の融点は、概して２０００Ｋよりも高く、時には２５００Ｋよりも高い場合があり、３０００°Ｋよりも高い場合もあり得るのに対して、金（Ａｕ）の融点はたとえば約１０００Ｋである。ＮＦＴの故障形態として、高温に関係する延性流動およびクリープひずみがある。金属および合金の流動特性およびクリープ特性は熱活性化現象である。流動特性およびクリープ特性は、同相温度（Ｔｈ）に指数関数的に依存する（アレニウス依存）ものであって、この場合、Ｔｈ＝温度／Ｔｍｅｌｔｉｎｇである。このため、同じ動作温度の場合、より高融点の材料は、低融点材料よりも指数関数的に優れた信頼性を有する。ＮＦＴ故障である拡散活性化現象も同様に同相温度に依存する。したがって、耐火金属を用いることは、ＮＦＴの寸法安定性、たとえば、（ディスクおよびペグタイプＮＦＴにおける）ペグの直径および長さ、ならびに（ギャップタイプＮＦＴにおける）ギャップ幅を維持するのに役立ち得る。
【００２２】
このような材料を使用すると、より長い波長の入力エネルギを使用することも可能となる。波長がより長ければ、より大きなＮＦＴを使用することが可能となり、これにより、より優れた放熱が可能となる。波長がより長ければ、プラズモン電界を光送達システムから遠ざかるように転位させることもでき、これにより、磁極が光送達システムから離れて傾斜するのを防ぐことができる。さらに、より長い波長では、たとえばシリコン（Ｓｉ）などの材料は透過的になる。これにより、低損失の急カーブを備えたチャネル導波路を設計することがさらに可能となり得る。
【００２３】
いくつかの実施形態においては、短波長赤外線（ＳＷＩＲ：short wavelength infrared）範囲（１．４〜３マイクロメータまたは１４００ｎｍ〜３０００ｎｍ）内のエネルギを利用することができる。いくつかの実施形態においては、少なくとも１４００ｎｍの波長を有するエネルギを利用することができる。いくつかの実施形態においては、１４００ｎｍ〜１６００ｎｍの波長を有するエネルギを利用することができる。上述のような波長はさまざまな材料で作られたＮＦＴで有用になり得る。たとえば、耐火金属は、上述の波長ではプラズモン挙動を呈する。
【００２４】
ＮＦＴのために耐火金属または遷移金属などの材料を用いることにより、結果として、結合効率がわずかに低下する可能性があるが、その不利点は、その優れた信頼性によって補償されると見なされる場合もある。動作波長を少なくともＳＷＩＲ範囲内などのより高い波長に変化させることによっても、近接ＩＲ範囲または中間ＩＲ範囲の金属と比べて低損失の酸化物（たとえば透明な導電性酸化物）および窒化物などの、高融点で環境的に安定し信頼性の高いプラズモン材料を使用することが可能となる。これにより、より高い波長が用いられる場合に、（たとえば、単純にＡｌ、Ｃｕ、ＡｕおよびＡｇ以外の）材料についてより多くのオプションが可能となり得る。使用可能な材料はまた、より耐久性がありより信頼できるものである。近接ＩＲ範囲および中間ＩＲ範囲での動作のために（遷移金属および貴金属内での）キャリア濃度調節、ドーピングおよび合金化によってＮＦＴのバンドエネルギを設計することも可能となる。さらに、一体的なＡｕ、Ａｇ、ＡｌまたはＣｕとは異なり、新しい材料の成長条件および堆積条件を変更することにより、プラズモン特性を調整することができる。
【００２５】
ＮＦＴにおいて使用される実現可能な材料は、この明細書中に開示されるように、誘電率の虚部（２ｎｋ）に対する実部（ｎ２−ｋ２；この場合ｎは屈折率であり、ｋは減衰係数である）の比の絶対値を比較することによって比較することができる。この比（ε実部／ε虚部）は、この明細書中において性能指数（「ＦＯＭ」：figure of merit）と称される。いくつかの実施形態においては、ＮＦＴにおいて利用することができる材料は、ｎ２−ｋ２が全くの負になる材料を含み得る。いくつかの実施形態においては、ＮＦＴにおいて利用することができる材料は、ｎ２−ｋ２が−５０以下となる材料を含み得る。いくつかの実施形態においては、ＮＦＴにおいて利用することができる材料は、ｎ２−ｋ２が−６０以下となる材料を含み得る。いくつかの実施形態においては、ＮＦＴにおいて利用することができる材料は、虚部（２ｎｋ）が非常に小さくなる材料を含み得る。いくつかの実施形態においては、ＮＦＴにおいて利用することができる材料は、虚部（２ｎｋ）が３０以下となる材料を含み得る。いくつかの実施形態においては、ＮＦＴにおいて利用することができる材料は虚部（２ｎｋ）が２５以下となる材料を含み得る。以下の表１は、さまざまな材料についてのデータを示す。
【００２６】
【表１】
2015165446.tif 000003
2015165446.tif 000004
2015165446.tif 000005
【００２７】
高温変形プロセス（ｅ）′は一般式：ｄｅ／ｄｔ＝（ｄ／ｄｔ）ｃｏｎｓｔ  ｅｘｐ（−Ｑ／ＲＴ）に準拠した拡散アレニウス現象である。この場合、ｄｅ／ｄｔは（故障をもたらすおそれのある）熱活性化プロセスの反応速度であり、Ｑは潜在的な故障をもたらすプロセスのための活性化エネルギであり、Ｒは一般ガス定数であり、Ｔはケルビンの絶対温度である。このため、高温流動変形と、これにより装置故障（クリープ）とが、より高温でより速やかに起こってしまう。また、金属の融点が低ければ低いほど、クリープ変形が引起される温度がより高くなる。このため、温度（クリープ）の信頼性が高い場合、同相温度の概念が有用になる。同相温度は、材料の融点で割った実際の温度であり、これらはともにケルビン（Ｋ）で表わされる。一般に、クリープは、同相温度が０．４以上である場合に高率で起こる傾向がある。このため、材料の融点が高ければ高いほど、その同相温度が低くなり、温度に起因する寸法安定性がより低下する。以下の表２は、上に開示された材料のうちのいくつかの何らかの物理的特性を示す。
【００２８】
【表２】
2015165446.tif 000006
【００２９】
この明細書中に開示されるＮＦＴは、たとえば、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、ハフニウム（Ｈｆ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、イリジウム（Ｉｒ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ニオブ（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、レニウム（Ｒｅ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、これらの合金、これらの元素を含む分散物、これらの元素に基づいた金属間化合物、これらの混合物、またはこれらの組合せを含む。いくつかの実施形態においては、開示されたＮＦＴは、たとえば、Ｔａ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｄ、Ｏｓ、Ｒｈ、コバルト−ｆｃｃ、Ｉｒ、Ｖ、ＴａＮまたはＴｉＮを含み得る。いくつかの実施形態においては、開示されたＮＦＴは、たとえば、Ｔａ、Ｎｂ、ＭｏまたはＷを含み得る。
【００３０】
この明細書中に開示されたＮＦＴはまた、たとえば、導電性酸化物、たとえば亜鉛（Ｚｎ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）のドープされた酸化物またはアンドープの酸化物など、ならびに、これらの混合物、ペロブスカイト、第ＩＩＩ族元素および第Ｖ族元素の合金を含み得る。
【００３１】
この明細書中に開示されるＮＦＴはまた、たとえば、カドミウム（Ｃｄ）、バリウム（Ｂａ）、ヒ素（Ａｓ）、ポロニウム（Ｐｏ）、イッテルビウム（Ｙｂ）、プロメチウム（Ｐｍ）、プロトアクチニウム（Ｐａ）、これらの合金、これらの元素を含む分散物、これらの元素に基づいた金属間化合物、これらの混合物、またはこれらの組合せを含み得る。
【００３２】
この明細書中に開示されるＮＦＴはまた、たとえば、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、ハフニウム（Ｈｆ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、イリジウム（Ｉｒ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ニオブ（Ｎｂ）、コバルト（Ｃｏ）、レニウム（Ｒｅ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、タングステン（Ｗ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、イットリウム（Ｙ）、スズ（Ｓｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、エルビウム（Ｅｒ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、インジウム（Ｉｎ）、マンガン（Ｍｎ）、ランタニド、アクチニドおよびこれらの合金、これらの元素を含む分散物、これらの元素に基づいた金属間化合物、たとえば、ニオブ、タンタル、チタン、パラジウム、タングステン、オスミウム、ロジウム、コバルト、鉄、アルミニウム、モリブデン、ニッケル、バナジウム、ジルコニウム、ハフニウム、スズ、ガドリニウム、エルビウム、ガリウム、インジウムのさまざまな化学量論比を有する二元および三元のシリサイド、アルミナイド、ゲルマニド、窒化物、炭化物など（但しこれらに限定されない）、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋなどの第Ｉ族元素との上述元素の合金、これらの混合物、またはこれらの組合せを含み得る。
【００３３】
また、この明細書中に開示されるＮＦＴは、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、または、この明細書中に列挙されるいずれかの元素もしくは材料と合金化もしくは混合される合金を含み得る。加えて、如何なる合金または材料も、任意には、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）、ベリリウム（Ｂｅ）、カルシウム（Ｃａ）、セリウム（Ｃｅ）、亜鉛（Ｚｎ）、ヒ素（Ａｓ）、セレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔｅ）またはこれらの混合物を含み得る。
【００３４】
開示された合金は二元合金、三元合金または四元合金を含み得る。たとえば、この明細書中に列挙されたいずれかの元素に基づいた、窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、第Ｉ族元素、またはこれらの組合せとの二元合金および三元合金を利用することができる。合金元素および構成要素は、たとえば、ＮＦＴ材料における溶質強化、溶質ベースの結晶粒界のピン留め強化、分散質強化、界面強化、および拡散率変更のための成分として組込むことができる。
【００３５】
加えて、如何なるタイプの分散物または如何なるタイプの混合物も開示されたＮＦＴにおいて利用することができる。加えて、金属間化合物を利用することができる。たとえば、さまざまな化学量論比を有する二元および三元のシリサイド、アルミナイド、ゲルマニド、窒化物または炭化物を含み得る例示的なタイプの金属間化合物を利用することができる。加えて、ＮＦＴを形成するために、たとえば、ペロブスカイト、導電性酸化物およびシリサイドを単独で利用することができる。代替的には、導電性酸化物、シリサイドまたはペロブスカイトは、たとえば、プラズモン金属、合金またはこれら両方を用いて合成された構造または階層化された構造で利用することができる。
【００３６】
本開示は以下の例によって例示される。特定の例、仮定、モデリングおよび手順がこの明細書中に記載される本発明の範囲および精神に従って広く解釈されるべきであることが理解されるはずである。
【００３７】
例
タンタル（Ｔａ）および金（Ａｕ）で作られたＮＦＴはそれらの結合効率（ＣＥ：coupling efficiency）を比較するためにモデル化された。図５Ａ、図５Ｂおよび図５Ｃは、１５５０ｎｍでの金ＮＦＴ（図５Ａ）、１５５０ｎｍでのタンタルＮＦＴ（図５Ｂ）および１５５０ｎｍでの湾曲させたタンタルＮＦＴ（図５Ｃ）についての近接場トランスデューサ付近における電界のマップを示す。１５５０ｎｍでの金ＮＦＴの結合効率（ＣＥ）は４．０％であり、１５５０ｎｍでのタンタルＮＦＴのＣＥは２．８％であり、１５５０ｎｍでの（ダウントラック方向に１００ｎｍだけ光場転位させた）湾曲させたタンタルＮＦＴのＣＥは２．５％であった。色の強度は電界の強度に対応する。マップは、ペグと媒体との間のギャップにおける、ペグの底部においてペグ付近にある高電界強度を示す。モデルは有限差分時間領域モデル（ＦＤＴＤ：Finite Difference Time Domain model）に基づいている。
【００３８】
この明細書中において用いられるすべての科学的および技術的用語は、他に規定のない限り、当該技術において一般的に用いられる意味を有する。この明細書中において提供される定義は、この明細書中において頻繁に用いられるいくつかの用語についての理解を容易にするためのものであり、本開示の範囲を限定するよう意図されたものではない。
【００３９】
「上部」および「底部」（または、「上方」および「下方」のような他の用語）は、この明細書および添付の特許請求の範囲において用いられる場合、相関的な説明のために厳密に用いられるものであって、記載された要素が位置する部品の全体的な如何なる方向付けをも示唆するものではない。
【００４０】
単数形の「ある」、「１つの」および「その」は、この明細書および添付の特許請求の範囲において用いられる場合、内容が明らかにそれ以外の意味を規定していない限り、複数の指示対象を有する実施形態を包含する。
【００４１】
「または」という語は、この明細書および添付の特許請求の範囲において用いられる場合、内容が明らかにそれ以外の意味を規定していない限り、概して「および／または」を含む意味で用いられる。「および／または」という語は、列挙された要素のうちの１つもしくはすべて、または列挙された要素のうちのいずれか２つ以上の組合せを意味する。
【００４２】
「有する」、「有している」、「備える」、「備えている」、「含む」、「含んでいる」などは、この明細書中において用いられる場合、オープンエンドの意味で用いられており、概して、「を含むが、…に限定されない」ことを意味している。「本質的…からなる」、「からなる」などは「含む」などに包含されることが理解されるだろう。たとえば、銀を「含む」導電性トレースは、銀「からなる」かまたはそれ「本質的に」銀「からなる」導電性トレースであり得る。
【００４３】
「本質的に…からなる」は、この明細書中において用いられる場合、これが組成物、装置、システム、方法などに関連する場合、組成物、装置、システム、方法などの構成要素が、列挙された構成要素と、組成物、装置、システム、方法などの基本的かつ新規な特徴に実質的に影響を及ぼさない他のいずれかの構成要素とに限定されることを意味する。
【００４４】
「好ましい」および「好ましくは」という語は、或る環境下で或る利点をもたらし得る実施形態を指す。しかしながら、他の実施形態も同じ環境下または他の環境下では好ましい可能性がある。さらに、１つ以上の好ましい実施形態の記載は、他の実施形態が有用でないことを示唆するものではなく、添付の特許請求の範囲を含む開示の範囲から他の実施形態を除外するように意図されたものではない。
【００４５】
また、この明細書中においては、終点によって数値範囲を記載する場合、その範囲（たとえば、１〜５は１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５などを含み、または、１０以下は１０、９．４、７．６、５、４．３、２．９、１．６２、０．３などを含む）内に包含されたすべての数を含む。値の範囲が特定の値「まで」である場合、その値は当該範囲内に含まれる。
【００４６】
上述の記載および添付の特許請求の範囲において「第１の」、「第２の」などを使用する場合、これは必ずしも、列挙された数の物品が存在することを示すよう意図されたものではない。たとえば、「第２の」基板は、単に、（「第１の」基板などの）別の注入装置から区別されるよう意図されたものである。上述の記載および添付の特許請求の範囲において「第１の」、「第２の」などを使用する場合、これは必ずしもどちらか一方が他方よりも時間的に早いものであることを示すよう意図されたものでもない。
【００４７】
このように、近接場トランスデューサを含む装置の実施形態を開示する。上述の実現例および他の実現例は、添付の特許請求の範囲内である。当業者であれば、開示された以外の実施形態で本開示が実施可能であることを認識するだろう。開示された実施形態は、限定ではなく例示を目的として提示される。
【符号の説明】
【００４８】
１０  ディスクドライブ、１２  ハウジング、１４  スピンドルモータ、１６  磁気記憶媒体、１８  アーム、２０  第１の端部、２２  記録ヘッド、２４  第２の端部、２６  軸受、２８  アクチュエータモータ。
【図１】
2015165446.tif 000007
【図２】
2015165446.tif 000008
【図３】
2015165446.tif 000009
【図４】
2015165446.tif 000010
【図５Ａ】
2015165446.tif 000011
【図５Ｂ】
2015165446.tif 000012
【図５Ｃ】
2015165446.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成27年6月24日(2015.6.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）を含み、前記ＮＦＴは、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、ハフニウム（Ｈｆ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、イリジウム（Ｉｒ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、レニウム（Ｒｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、これらの合金、これらの元素を含む分散物、これらの元素に基づいた金属間化合物、これらの混合物、またはこれらの組合せを含む、装置。
【請求項２】
装置であって、
少なくとも約１３００ｎｍの波長でエネルギを伝送するように構成された光源と、
導波路と、
近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）とを含み、前記ＮＦＴは、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、パラジウム（Ｐｄ）、オスミウム（Ｏｓ）、ロジウム（Ｒｈ）、これらの合金、これらの元素を含む分散物、これらの元素に基づいた金属間化合物、これらの混合物、またはこれらの組合せを含み、
前記光源、前記導波路および前記ＮＦＴは、光源から導波路に、最終的にはＮＦＴにまで光を伝送するように構成される、装置。
【請求項３】
前記ＮＦＴの材料は約２０００Ｋ以上の融点を有する、請求項１または請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記エネルギ源は、約１４００ｎｍから約１６００ｎｍの間の波長でエネルギを伝送する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
方法であって、
少なくとも約１３００ｎｍの波長を有するエネルギをエネルギ源から供給するステップと、
前記エネルギ源から近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）の受け部にエネルギを伝送するステップとを含み、前記ＮＦＴは、タンタル（Ｔａ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オスミウム（Ｏｓ）、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、イットリウム（Ｙ）、ハフニウム（Ｈｆ）、プラチナ（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、イリジウム（Ｉｒ）、スカンジウム（Ｓｃ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、レニウム（Ｒｅ）、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、ホウ素（Ｂ）、炭素（Ｃ）、これらの合金、これらの元素を含む分散物、これらの元素に基づいた金属間化合物、これらの混合物、またはこれらの組合せを含み、前記方法はさらに、
関連する磁気記録媒体上に光点を形成するように前記ＮＦＴにエネルギを収束させるステップを含む、方法。
【外国語明細書】
2015165446000001.pdf