(57)【要約】      （修正有）【課題】近接場光の生成性能に優れ、かつプラズモン材料において光エネルギーを最適な効率で変換する材料積層体を提供する。【解決手段】基板層を用意する工程と、基板層の上にプラズモン材料の層を配置する工程３４と、光導波路材料の金属成分をプラズモン材料の層の上に直接堆積させる工程３６と、光導波路材料の金属成分を陽極酸化して、プラズモン材料の層に光を結合する、金属成分の光学的に透明な酸化物を形成する工程３８とを含み、金属成分の光学的に透明な酸化物は光導波路構造を形成する。【選択図】図４
2015041107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板層（１４）を用意する工程と、
前記基板層（１４）の上にプラズモン材料の層（１２）を配置する工程と、
光導波路材料の金属成分を前記プラズモン材料の層（１２）の上に直接堆積させる工程と、
前記光導波路材料の前記金属成分を陽極酸化して、前記プラズモン材料の層（１２）に光を結合する、前記金属成分の光学的に透明な酸化物を形成する工程であって、前記金属成分の前記光学的に透明な酸化物は光導波路構造（１８）を形成する、工程と、
を含む多層材料積層体（１０）の製造方法。
【請求項２】
前記光導波路材料の前記金属成分を陽極酸化する前記工程は、前記光導波路材料の前記金属成分に前記プラズモン材料の層（１２）を通して電流を供給し、前記プラズモン材料の層（１２）は前記陽極酸化を行うための電極として機能する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
光導波路材料の金属成分を堆積させる前記工程は、
第１の光導波路材料（２４）の金属成分を前記プラズモン材料の層（１２）に直接堆積させる工程と、
第２の光導波路材料（２２）の金属成分を前記第１の光導波路材料（２４）の前記金属成分に直接堆積させる工程と、
を含み、
前記第１の光導波路材料（２４）の前記金属成分の屈折率は前記第２の光導波路材料（２２）の前記金属成分の屈折率より低い、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記第１の光導波路材料（２４）の前記金属成分はアルミニウムを含み、前記第２の光導波路材料（２２）の前記金属成分はタンタルを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記光導波路材料（２２、２４）の前記金属成分を陽極酸化する前記工程は、前記アルミニウムおよび前記タンタルを陽極酸化して酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）および五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）をそれぞれ形成する工程を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記プラズモン材料の層（１２）は金および銀のいずれかを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記光導波路構造（１８）は化学量論的組成の膜を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記光導波路構造（１８）は前記プラズモン材料の層（１２）と直接的に原子接合し、前記光導波路構造（１８）と前記プラズモン材料の層（１２）との間に接着中間層が存在しない、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記基板層（１４）と前記プラズモン材料の層（１２）との間に接着層（１７）を付加して前記基板層（１４）を前記プラズモン材料の層（１２）に接着する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記多層材料積層体（１０）は近接場光発生器に用いる目的で構成される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
基板層（１４）と、
前記基板層（１４）の上に配置されるプラズモン材料の層（１２）と、
前記プラズモン材料の層（１２）に直接付着される、陽極酸化された光導波路構造（１８）であって、光学的に透明な金属酸化物を含む前記陽極酸化された光導波路構造（１８）と、
を含み、
前記光導波路構造（１８）は前記プラズモン材料の層（１２）と直接的に原子接合し、前記光導波路構造（１８）と前記プラズモン材料の層（１２）との間に接着中間層が付加されない、
多層材料積層体（１０）。
【請求項１２】
前記光導波路構造（１８）は酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）と五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）の少なくとも１つを含む、請求項１１に記載の多層材料積層体（１０）。
【請求項１３】
前記酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）と前記五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）の前記少なくとも１つは、前記Ａｌ2Ｏ3と前記Ｔａ2Ｏ5の前記少なくとも１つのそれぞれのアルミニウム成分またはタンタル成分としてプラズモン材料の層（１２）に付加された後、前記Ａｌ2Ｏ3と前記Ｔａ2Ｏ5の前記少なくとも１つを形成する陽極酸化が実施される、請求項１２に記載の多層材料積層体（１０）。
【請求項１４】
前記プラズモン材料の層（１２）が金および銀のいずれかを含む、請求項１１に記載の多層材料積層体（１０）。
【請求項１５】
前記光導波路構造（１８）が化学量論的組成の膜を含む、請求項１１に記載の多層材料積層体（１０）。
【請求項１６】
前記多層材料積層体（１０）が近接場光発生器に統合される、請求項１１に記載の多層材料積層体（１０）。
【請求項１７】
基板層（１４）を用意する工程と、
前記基板層（１４）に接着層（１７）を付加する工程と、
薄膜プラズモン材料（１２）を前記接着層（１７）によって前記基板層（１４）に付着させる工程と、
前記薄膜プラズモン材料（１２）に薄膜金属層を直接堆積させる工程であって、前記薄膜金属層は光学ライトパイプ材料の金属成分を含む、工程と、
前記薄膜金属層を陽極酸化して、前記金属成分の光学的に透明な酸化物を形成する工程であって、前記金属成分の前記光学的に透明な酸化物は前記薄膜プラズモン材料（１２）上に薄膜光学ライトパイプ（１８）を形成する、工程と、
を含み、
前記薄膜光学ライトパイプ（１８）は前記薄膜プラズモン材料（１２）と直接接触し、前記薄膜光学ライトパイプ（１８）と前記薄膜プラズモン材料（１２）との間に接着中間層が存在しない、
近接場光発生器のための多層材料積層体（１０）の製作方法。
【請求項１８】
前記薄膜金属層を堆積させる前記工程は、導波路層（２２）の薄膜金属成分と緩衝層（２４）の薄膜金属成分の少なくとも１つを付加する工程を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記導波路層（２２）の前記薄膜金属成分は薄膜タンタル層を含み、前記緩衝層（２４）の前記薄膜金属成分は薄膜アルミニウム層を含み、前記薄膜タンタル層と前記薄膜アルミニウム層の少なくとも１つは陽極酸化されて五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）と酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）の少なくとも１つを形成する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記薄膜金属層を陽極酸化する前記工程は、前記薄膜プラズモン材料（１２）によって前記薄膜金属層に電流を供給する工程を含み、前記薄膜プラズモン材料（１２）は前記陽極酸化を行うための電極として機能する、請求項１７に記載の方法。
【請求項２１】
前記薄膜金属層を陽極酸化する前記工程は化学量論的組成の薄膜光学ライトパイプ（１８）を形成する、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にプラズモン材料に関し、特にプラズモン材料と光導波路材料との間のプラズモン界面、ならびにかかる界面を提供する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズモン材料は表面プラズモンを利用する材料である。表面プラズモンは光とプラズモン材料との相互作用から発生する。プラズモン材料は各種設計に応じて金属・誘電体メタマテリアルまたは適切な金属材料（例えば金（Ａｕ）や銀（Ａｇ））でありうる。一部の具体的条件下において、入射光は表面プラズモンと結合し、持続的な伝播電磁波を生成する。これは表面プラズモンポラリトン（ＳＰＰ）または近接場光として知られ、その波長は入射光に比べて非常に短い。
【０００３】
普及しつつあるプラズモン材料の用途にプラズモン誘起型データ記憶装置がある。プラズモン誘起型データ記憶装置では、プラズモン材料によって生成される近接場光？？および近接場光の強い局在光場？？を、金属ナノ構造を含む光ディスクの小領域上の、回折限界スポットに集束して照射する。それによってディスク上に高い記憶密度を実現している。発展中のプラズモン誘起型データ記憶装置における１つの具体例に熱アシスト磁気記録（ＨＡＭＲ）がある。これはデータを高い記憶密度で高安定性の媒体に磁気的に記録する手法である。ＨＡＭＲではプラズモン材料とともにレーザを用いて近接場光を発生させ、それが記録媒体の記録領域を瞬間的に加熱する。そのため、その保磁力は記録ヘッド機構から印加される磁場の保磁力より低くなる。
【０００４】
近接場光を発生させる、よく知られた機構に近接場光発生器がある。これは内部の薄膜光学ライトパイプないし導波路構造が薄膜プラズモン材料に結合されていて、薄膜プラズモン材料は近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）と一般に呼ばれる構造を形成している。ある実施形態によると、この光学ライトパイプ／導波路構造は導波路材料と緩衝材料の組み合わせで形成される。導波路と緩衝層の材料の組み合わせの一例は、導波路の材料である五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）と、緩衝層の材料である酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）である。しかし、光学ライトパイプは付随する緩衝層を使用せずに導波路材料（例えばＴａ2Ｏ5）のみで形成しうることが広く認識されている。ＮＦＴについては、ＮＦＴのプラズモン材料はＡｇやＡｕなどの貴金属でありうる。
【０００５】
導波路と緩衝層とプラズモン材料とを備えた上記の近接場光発生器の材料積層体における一般的構造を、図１に示す。図１に示すように、近接場光発生器の材料積層体１は、薄膜光学ライトパイプ構造３の上に薄膜プラズモン材料層（ＮＦＴを形成）２が配置され、薄膜光学ライトパイプ構造３は接着剤５によって支持基板層４に接着される構造を有している。薄膜光学ライトパイプ構造３は導波路層６と緩衝層７とで形成され、薄膜光学ライトパイプ構造３の緩衝層７に対してプラズモン材料層２が付加（ａｐｐｌｙ）されている。その場合、導波路層６の上部表面に緩衝層７を形成し、かつ緩衝層７の上にプラズモン材料層２を形成することによって材料積層体１が製造される。しかし、ＡｇやＡｕなどの貴金属のプラズモン材料層２をＡｌ2Ｏ3の緩衝層７の上に形成する場合、材料積層体１の製造工程中にプラズモン材料層２が剥離しうるという問題が生じることが広く認識されている。これはＡｇやＡｕなどの貴金属の接着力がＡｌ2Ｏ3に対して弱いことによる。これに対処するため、緩衝層７とプラズモン材料層２との間の中間層として、チタンなどの金属でできた接着層８が形成されうる。接着層８は緩衝層７に接着し、かつプラズモン材料層２の接着を促進するように堆積される。
【０００６】
近接場光発生器の上記材料積層体１に接着層８を設けることで、薄膜光学ライトパイプ構造３におけるプラズモン材料層２と緩衝層７との間の接着が強化される一方、接着層８は、近接場光発生器における近接場光の生成性能に悪影響を与える可能性がある。すなわち、プラズモン材料層２における局在プラズモン発生、および光エネルギー変換における効率は、いずれもプラズモン材料ならびに照射光がプラズモン材料に効率よく結合する能力に左右される。この光エネルギー変換の効率は、照射光がプラズモン材料に効率よく結合する能力を低減する材料の存在によって悪影響を受けうる。上記の材料積層体１では、チタンの接着層８によって光エネルギー変換の効率にそのような低下が生じる。これは、薄膜光学ライトパイプ構造３とプラズモン材料層２との間にチタンの接着層８が直接付加（ａｐｐｌｙ）されることにより、接着層８が効率低減機構として作用することによる。
【０００７】
導波路と緩衝層とプラズモン材料とを備えた近接場光発生器の材料積層体を形成する代替的な方法として、導波路材料をプラズモン層にスパッタリングして導波路構造を形成することが広く知られている。しかし、広く認識されるように、導波路材料をそのようにスパッタリングしても化学量論的組成の導波路層は生成されないため、導波路構造の屈折率は、光エネルギーを最適な効率で局在プラズモン発生に変換するものであるとは限らない。
【０００８】
したがって、近接場光発生器に用いる材料積層体であって、近接場光の生成性能に優れ、かつ材料積層体のプラズモン材料において光エネルギーを最適な効率で局在プラズモン発生に変換する材料積層体を提供することが望ましい。さらに、光エネルギー変換においてそのような高い効率を実現するとともに、薄膜層間において十分な接着を維持し、光導波路からプラズモン材料が剥離することが防止される材料積層体が望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第８２６０５６０号明細書
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、プラズモン材料と光導波路材料との間のプラズモン界面、およびかかる界面を提供する方法を対象とする。
【００１１】
本発明の一態様によると、多層材料積層体の製造方法は、基板層を用意する工程と、前記基板層の上にプラズモン材料の層を配置する工程と、光導波路材料の金属成分を前記プラズモン材料の層の上に直接堆積させる工程と、前記光導波路材料の前記金属成分を陽極酸化して、前記プラズモン材料の層に光を結合する、前記金属成分の光学的に透明な酸化物を形成する工程とを含み、前記金属成分の前記光学的に透明な酸化物は光導波路構造を形成する。
【００１２】
本発明の別の態様によると、多層材料積層体は、基板層と、前記基板層の上に配置されるプラズモン材料の層と、前記プラズモン材料の層に直接付着される、陽極酸化された光導波路構造とを含み、前記陽極酸化された光導波路構造は光学的に透明な金属酸化物を有する。前記光導波路構造は前記プラズモン材料の層と直接的に原子接合し、前記光導波路構造と前記プラズモン材料の層との間に接着中間層が付加されない。
【００１３】
本発明のさらに別の態様によると、近接場光発生器のための多層材料積層体の製作方法は、基板層を用意する工程と、前記基板層に接着層を付加（ａｐｐｌｙ）する工程と、薄膜プラズモン材料を前記接着層によって前記基板層に付着させる工程と、前記薄膜プラズモン材料に薄膜金属層を直接堆積させる工程とを含み、前記薄膜金属層は光学ライトパイプ材料の金属成分を含む。また前記方法は、前記薄膜金属層を陽極酸化して、前記金属成分の光学的に透明な酸化物を形成する工程をさらに含み、前記金属成分の前記光学的に透明な酸化物は前記薄膜プラズモン材料上に薄膜光学ライトパイプを形成し、前記薄膜光学ライトパイプは前記薄膜プラズモン材料と直接接触し、前記薄膜光学ライトパイプと前記薄膜プラズモン材料との間に接着中間層が存在しない。
【００１４】
その他のさまざまな特徴や利点は、以下の詳細な説明および図面から明らかとなろう。
【００１５】
図面は、本発明を実施するにあたって現時点で想定されている好適な実施形態を示している。
【００１６】
図面の内容は以下のとおりである。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来技術による近接場光発生器の材料積層体を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による近接場光発生器の材料積層体を示す図である。
【図３】本発明の別の実施形態による近接場光発生器の材料積層体を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による図２および図３の材料積層体に関するビルドアップ手法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態では、プラズモン材料と光導波路材料との間にプラズモン界面を有する材料積層体、ならびにかかる界面を提供する方法を示す。上記の材料積層体は、プラズモン材料を光学材料に直接的に原子接合させるように置く形で形成される。薄膜陽極酸化を用いることで、間に接着中間層を設ける必要なく、光学材料膜をプラズモン材料上で直接成長させることができる。
【００１９】
図２を参照すると、薄膜材料による多層材料積層体１０が本発明の実施形態に従って示されている。本発明のある実施形態によると、多層材料積層体１０は、プラズモン誘起型データ記憶動作（例えばＨＡＭＲ）の実行に用いられる近接場光発生器の一部として組み込まれているものとされる。しかし、多層材料積層体１０にはプラズモン誘起型データ記憶用途以外の用途もありうることが広く認識されている。
【００２０】
図２に示すように、多層材料積層体１０は、基板層１４の上に配置されるプラズモン材料の薄膜層１２を備え、プラズモン材料の第１表面１６は基板層１４と対向し、かつ接着層１７によってそれに固着されている。薄膜プラズモン層１２は金（Ａｕ）または銀（Ａｇ）などのプラズモン材料、あるいは場合によっては金属・誘電体メタマテリアルで形成される。一方、基板層１４は、多層材料積層体１０のビルドアップ中に構造的な支持を提供可能な任意数の適切な絶縁性もしくは導電性材料で構成されうる。ある実施形態によると、薄膜プラズモン層１２は近接場トランスデューサ（ＮＦＴ）の一部分でありうる。
【００２１】
材料積層体には、薄膜プラズモン層１２の第２表面２０の上に配置される薄膜光導波路構造１８（すなわち「ライトパイプ構造」）も含まれている。いくつかの実施形態によると、薄膜光導波路構造１８は１種類以上の光導波路材料で形成される。ある実施形態において、薄膜光導波路構造１８は２種類の光導波路材料（本明細書で一般に導波路層２２および緩衝層２４を呼ぶものを含む）で形成される。緩衝層２４は、導波路層２２の導波路材料より屈折率が低い導波路材料を含んでいる。緩衝層２４は薄膜プラズモン層１２の上に配置され、導波路層２２は緩衝層２４の上に付加される。ある例示的な実施形態では、導波路層２２は五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）で形成されうる一方、緩衝層２４は酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）で形成されうる。導波路層２２と緩衝層２４は高密度の化学量論的組成の膜として形成され、その屈折率は結晶性のＴａ2Ｏ5とＡｌ2Ｏ3の屈折率にきわめて近い。
【００２２】
ある例示的な実施形態では、薄膜光導波路構造１８は薄膜プラズモン層１２と直接的に原子接合して置かれ、間に接着中間層が存在しない。すなわち、薄膜光導波路構造１８は薄膜陽極酸化処理によって薄膜プラズモン層１２の上で直接成長し、層１２と１８の接着のために間に接着中間層を設ける必要がない。薄膜光導波路構造１８を薄膜プラズモン層１２と直接的に原子接合して置くことにより、多層材料積層体１０に照射される光を薄膜プラズモン層１２に効率よく結合でき、層１２のプラズモン材料における光エネルギー変換の効率の低下が最小限に抑えられる。
【００２３】
図３を参照すると、薄膜材料による材料積層体２６が本発明の別の実施形態に従って示されている。材料積層体２６は図１の多層材料積層体１０と同様であるため、同等の要素には同一の番号を用いている。ただし、材料積層体２６では付随する緩衝材料を用いず、単一の導波路材料（例えばＴａ2Ｏ5）のみで形成される薄膜光導波路構造２８（すなわち「ライトパイプ構造」）が設けられている。
【００２４】
引き続き図２を参照しながら図４を参照する。近接場光発生器に利用できるような、多層材料積層体１０のビルドアップを実施する手法３０が、本発明の一実施形態に従って示されている。手法３０はステップ３２において開始される。ステップ３２では基板層１４を用意する。基板層１４は、ビルドアップ工程において構造的な支持を提供可能な任意数の適切な絶縁性もしくは導電性材料で構成される。次にステップ３４では、例えば金または銀などのプラズモン材料の薄膜層１２を基板層１４の上に配置して接着する。接着層または材料１７は、薄膜プラズモン層１２と基板層１４との間に付加されて両層を固着する。
【００２５】
薄膜プラズモン層１２と基板層１４の固着が完了すると、ステップ３６において、薄膜プラズモン層１２の上に薄膜光導波路構造１８を堆積することで手法３０が続く。より具体的には、導波路材料の成分が薄膜プラズモン層１２上に堆積される。このように、ある実施形態によると、薄膜光導波路構造１８が五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）で形成される導波路層２２と酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）で形成される緩衝層２４とを含む場合、タンタル（Ｔａ）およびアルミニウム（Ａｌ）はステップ３６において薄膜プラズモン層１２の上に堆積される。タンタルとアルミニウムは薄膜プラズモン層１２のプラズモン材料（すなわち金ないし銀）と良好に接着するため、導波路層２２と緩衝層２４を薄膜プラズモン層１２に接着するにあたって個別の接着中間層を必要としない。
【００２６】
導波路材料のタンタルとアルミニウムの成分は薄膜プラズモン層１２と良好な接着を行うが、それらの成分は金属形態において光学的に透明でないことが広く認識されている。そのため、タンタルとアルミニウムは陽極酸化処理を通して光学的に透明な酸化物へと転換される。これはステップ３８にて実行される。導波路層２２と緩衝層２４のタンタルおよびアルミニウムの成分を陽極酸化する際には、導電性の薄膜プラズモン層１２が陽極酸化処理の電極として用いられ、層２２と２４に電流を供給する。ある実施形態において、基板層１４が絶縁材料によって形成される場合、電流は薄膜プラズモン層１２に直接供給される。別の実施形態において、基板層１４が導電材料から形成される場合、電流は基板層１４を通って薄膜プラズモン層１２に供給される。
【００２７】
ステップ３８における陽極酸化処理の結果として、薄膜光導波路構造１８は薄膜プラズモン層１２に対して完全に陽極酸化される（すなわち、薄膜プラズモン層１２に直接的に原子接合する）。それにより、薄膜光導波路構造１８と薄膜プラズモン層１２との界面には、効率低減機構として作用する界面接着層が存在しない。ステップ３８の陽極酸化処理によって作成される薄膜光導波路構造１８では、Ｔａ2Ｏ5の導波路層２２とＡｌ2Ｏ3の緩衝層２４とが高密度の化学量論的組成の膜として形成され、その屈折率は結晶性のＴａ2Ｏ5およびＡｌ2Ｏ3の屈折率にきわめて近い。薄膜光導波路構造１８における化学量論的組成の導波路層２２および緩衝層２４により、多層材料積層体１０に照射される光を薄膜プラズモン層１２に効率よく結合でき、層１２のプラズモン材料における光エネルギー変換の効率の低下が最小限に抑えられる。
【００２８】
有益なことに、本発明の実施形態は、プラズモン材料と光導波路材料との間にプラズモン界面を有し、かつ効率の低下をもたらしうる接着中間層をもたない材料積層体をこのようにして提供する。材料積層体の形成に用いる手法ないし工程は、かかる材料積層体が通常形成されるときの一般的な工程順序を反転したものとなっている。そうすることにより、光導波路材料とプラズモン材料との間の界面においてそのような接着層が不要になる。材料積層体の形成にあたっては、光導波路構造は基板層によって支持されるプラズモン材料に対して直接陽極酸化される。このとき導波路材料の成分（Ｔａおよび／またはＡｌ）がプラズモン材料上に堆積した後、陽極酸化により、対応する光学的に透明な酸化物に転換される。プラズモン材料は陽極酸化の電極として使用される。このように導波路構造は高密度の化学量論的組成の膜として形成され、その屈折率は結晶性のＴａ2Ｏ5およびＡｌ2Ｏ3にきわめて近くなり、材料積層体に照射される光をプラズモン材料に効率よく結合でき、したがって材料積層体における光エネルギー変換の効率の低下が最小限に抑えられる。同様の品質の導波路膜を堆積しうる、スパッタリングなど他の堆積手法とは異なり、陽極酸化された導波路層は検出および決定が可能である。これは、陽極酸化による膜がスパッタリングによる膜より高密度であることによる。
【００２９】
したがって、本発明のある実施形態によると、多層材料積層体の製造方法は、基板層を用意する工程と、前記基板層の上にプラズモン材料の層を配置する工程と、光導波路材料の金属成分を前記プラズモン材料の層の上に直接堆積させる工程と、前記光導波路材料の前記金属成分を陽極酸化して、前記プラズモン材料の層に光を結合する、前記金属成分の光学的に透明な酸化物を形成する工程とを含み、前記金属成分の前記光学的に透明な酸化物は光導波路構造を形成する。
【００３０】
本発明の別の実施形態によると、多層材料積層体は、基板層と、前記基板層の上に配置されるプラズモン材料の層と、前記プラズモン材料の層に直接付着される、陽極酸化された光導波路構造とを含み、前記陽極酸化された光導波路構造は光学的に透明な金属酸化物を有する。前記光導波路構造は前記プラズモン材料の層と直接的に原子接合し、前記光導波路構造と前記プラズモン材料の層との間に接着中間層が付加されない。
【００３１】
本発明のさらに別の実施形態によると、近接場光発生器のための多層材料積層体の製作方法は、基板層を用意する工程と、前記基板層に接着層を付加（ａｐｐｌｙ）する工程と、薄膜プラズモン材料を前記接着層によって前記基板層に付着させる工程と、前記薄膜プラズモン材料に薄膜金属層を直接堆積させる工程とを含み、前記薄膜金属層は光学ライトパイプ材料の金属成分を含む。また前記方法は、前記薄膜金属層を陽極酸化して、前記金属成分の光学的に透明な酸化物を形成する工程をさらに含み、前記金属成分の前記光学的に透明な酸化物は前記薄膜プラズモン材料上に薄膜光学ライトパイプを形成し、前記薄膜光学ライトパイプは前記薄膜プラズモン材料と直接接触し、前記薄膜光学ライトパイプと前記薄膜プラズモン材料との間に接着中間層が存在しない。
【００３２】
本明細書は、最良の形態を含むいくつかの例を用いて本発明を開示している。また、装置もしくはシステムの作成と使用、ならびに記載された方法の実施を含め、当業者は本明細書によって本発明を実施することができる。本発明の特許可能範囲は特許請求の範囲によって規定されるとともに、当業者が想到する他の例を含みうる。そのような他の例は、特許請求の範囲の文言とは異ならない構造要素を有する場合、あるいは特許請求の範囲の文言と大差のない等価な構造要素を有する場合には、特許請求の範囲の範囲内にあるものと考えられる。
【符号の説明】
【００３３】
１  材料積層体
２  プラズモン材料層
３  薄膜ライトパイプ構造
４  支持基板層
５  接着剤
６  導波路層
７  緩衝層
８  接着層
１０  多層材料積層体
１２  薄膜プラズモン層、プラズモン材料の薄膜層１２
１４  基板層
１６  第１表面
１７  接着層
１８  薄膜光導波路構造
２０  第２表面
２２  導波路層
２４  緩衝層
２６  材料積層体
２８  導波路構造
【図１】
2015041107.tif 000003
【図２】
2015041107.tif 000004
【図３】
2015041107.tif 000005
【図４】
2015041107.tif 000006