(57)【要約】【課題】スポットサイズを小さくし、スループット効率を大きくすることができるトランスジューサを提供する。【解決手段】光トランスジューサは、焦点領域に電磁波を向けるための手段と、前記電磁波の電界に実質的に平行な長手方向軸線を有し、前記電磁波を向けるための手段の外側に位置する金属ナノ構造体とを備え、前記電磁波が金属ナノ構造体上で表面プラズモンを発生する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の屈折率を有し、焦点領域に電磁波を向け集光するための光学素子と、
前記焦点領域に位置する金属ナノ構造体と、
前記光学素子と前記金属ナノ構造体との間に位置し、第２屈折率を有するクラッド材料と、
を備えた光トランスジューサ。
【請求項２】
前記金属ナノ構造体が記録媒体の存在下で前記電磁波に共振結合するような寸法とされている、請求項１記載の光トランスジューサ。
【請求項３】
前記クラッド材料の厚みが前記金属ナノ構造体の厚みに満たない、請求項１記載の光トランスジューサ。
【請求項４】
前記第１屈折率と前記第２屈折率との差が約０．５よりも大きい、請求項１記載の光トランスジューサ。
【請求項５】
前記金属ナノ構造体の表面に沿って前記クラッド材料の厚みにテーパが付けられている、請求項１記載の光トランスジューサ。
【請求項６】
前記第２の屈折率が前記第１の屈折率よりも小さい、請求項１記載の光トランスジューサ。
【請求項７】
前記第２の屈折率が前記第１の屈折率よりも大きい、請求項１記載の光トランスジューサ。
【請求項８】
前記光学素子が固体浸漬レンズ、固体浸漬ミラーまたはプレーナー光波ガイドのうちの１つを含む、請求項１記載の光トランスジューサ。
【請求項９】
前記電磁波が径方向に偏光された光、または直線状に偏光された分割光の１つを含む、請求項１１記載の光トランスジューサ。
【請求項１０】
磁気書き込みポールと、
前記磁気書き込みポールに隣接する請求項１記載の光トランスジューサと、
を備えた磁気−光記録ヘッド。
【請求項１１】
記憶媒体を支持するための手段と、請求項１０記載の磁気−光記録ヘッドと、
前記記憶媒体に隣接するように前記磁気−光記録ヘッドを位置決めするための手段と、
を備えたディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光トランスジューサに関し、より詳細には、光記録および熱支援された磁気記録で使用される光トランスジューサに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱で支援された光／磁気データ記憶装置では高温で記憶媒体の層上に情報ビットが記録され、記憶媒体内の加熱された面積がデータビットの大きさを決定する。１つの解決方法では、記憶媒体を加熱するのに光の形態をした電磁波を使用する。高い面積データ密度を達成するには、回折限界より小さい光スポットウェルへの光スループットを大きくし、媒体の記憶層を加熱することが好ましい。光を小さいスポットに狭めている従来システムもあるが、適当な量の光パワーを記憶媒体に送ることはできない。
【０００３】
熱支援磁気記録（ＨＡＭＲ）とは、一般に熱源によって記録媒体が一時的に磁気軟化している間に、印加された書き込み磁界が記録媒体の磁化の向きをより容易に定めることができるように、記録媒体の保磁力を小さくするように記録媒体を局部的に加熱する概念を意味する。熱で支援された磁気記録によって十分な熱安定性を保証するよう室温での磁気的異方性が大きく、小さい結晶粒媒体を使用することが可能になる。この小さい結晶粒媒体は大きい面積密度で記録するのに好ましい。熱で支援された磁気記録は傾斜媒体、長手方向媒体、垂直媒体およびパターン型媒体を含む任意のタイプの磁気記憶媒体に適用できる。
【０００４】
熱支援磁気記録は、例えば５０ｎｍ以下のスポットに絞られた記録媒体に大きな量の光パワーを送るための効率的な技術を必要とする。このスポットのサイズを決定する要素として面積密度およびビットアスペクト比が挙げられる。これまでの研究に基づくと、１  Ｔｂ／ｉｎ２は２５ｎｍのスポットを必要とする。これまで種々のトランスジューサ構造が提案され、一部は実験的にテストされている。これらトランスジューサとして、金属コーティングされたグラスファイバーおよび金属壁を有する中空ピラミッド構造体が挙げられる。これらすべての解決案において、光の絞り込みは構造の端部に製造される口径によって決まり、これによって、この種のトランスジューサには「口径プローブ」なる名称が与えられている。一般にこれらデバイスは光透過率が極めて小さいのでデバイスをＨＡＭＲ記録に使用できないという問題を有している。例えばテーパの付いた金属コーティングされた光ファイバーは１０−６のスループット効率で約５０ｎｍまでの光の絞り込みを示した。同様なスポットサイズに対し、１０−４のスループット効率を有する、Ｓｉウェーハを異方的エッチングすることによって製造されたピラミッドプローブが設計されている。このような値が現在の技術状態となっているにもかかわらず、ＨＡＭＲのためには２オーダ（ｏｒｄｅｒｓ）分小さすぎる。
【０００５】
テーパ角を変え、中空構造体に高屈折率材料を充填し、これら先端状の構造体の一体化されたエッジまたはコーナーに表面プラズモン（ＳＰ）を入射させることによって、これらトランスジューサに対するスループットの効率の改善をこれまで達成している。このようにすることによって、スループットをある程度大きくできるが、最も期待できるＳＰ解決方法でも効率的なＳＰ入射技術がないことに起因して極めて非効率となっている。更にすべての開口プローブは、スポットサイズの下限が開口を形成するのに使用された金属膜のスキン深度の倍であるという問題を有する。可視光に対するスキン深度が最も浅い金属であるアルミニウムでも、この下限は約２０ｎｍのスポットサイズに対応する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近視野光エネルギーを小さいスポットに集中させるのに、固体浸漬レンズ（ＳＩＬ）および固体浸漬ミラー（ＳＩＭ）も提案されている。光強度は焦点で極めて強いが、スポットサイズはまだ回折限界によって決定され、この回折限界はＳＩＬまたはＳＩＭを構成する材料の屈折率によって決まる。現在既知のすべての透明材料によって達成できる最も小さいスポットサイズは約６０ｎｍであり、この値はＨＡＭＲにとって大きすぎる。
【０００７】
光エネルギーを任意の狭い面積寸法に集中させるのに金属ピンが使用される。焦点に設けられた比較的長い円筒形金属ピンを使用するこれまで提案された構造では、ピンに沿って伝搬する表面プラズモンモードをピンがサポートしており表面プラズモンモードによって発生される外部電界の幅は、ピンの径に比例する。
【０００８】
よって、スポットサイズを小さくし、スループット効率を大きくすることができるトランスジューサが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
光トランスジューサは、
焦点領域に電磁波を向けるための手段と、
前記電磁波の電界に実質的に平行な長手方向軸線を有し、前記電磁波を向けるための手段の外側に位置する金属ナノ構造体とを備え、前記電磁波が金属ナノ構造体上に表面プラズモンを発生するようになっている。
【００１０】
本発明は、第１屈折率を有し、焦点領域に電磁波を向けるための手段と、焦点領域に位置する金属ナノ構造体と、第２屈折率を有し、前記金属ナノ構造体の表面に隣接するクラッド材料とを備えた光トランスジューサも含む。
【００１１】
本発明には、トランスジューサを含む磁気−光記録ヘッドおよび磁気−光記録ヘッドを含むディスクドライブも含まれる。
【実施例】
【００１２】
本発明は磁気および／または光記録媒体と共に使用するための磁気および光記録ヘッドだけでなく、かかるデバイスを含む磁気および／または光記録ヘッドおよび記録ヘッドを含むディスクドライブで使用できるトランスジューサにも関する。図１は本発明に従って構成された記録ヘッドを利用できるディスクドライブ１０を示す図である。このディスクドライブは（上部部分が除かれ、下部部分を図中で見ることができる状態に示された）ハウジング１２を含み、このハウジング１２はディスクドライブの種々の部品を収納するようなサイズおよび構造となっている。ディスクドライブはハウジング内で少なくとも１つのデータ記憶媒体１６（この場合、磁気ディスク）を回転させるためのスピンドルモータ１４を含む。ハウジング１２内には少なくとも１つのアーム１８が収納されており、各アーム１８は記録および／または読み出しヘッド、すなわちスライダー２２を備えた第１端部２０およびベアリング２６によってシャフトに枢着された第２端部２４を有する。ディスク１６の所望するセクターにわたってヘッド２２を位置決めするようにアーム１８を枢動させるためのアクチュエータモータ２８がアームの第２端部２４に設けられている。このアクチュエータモータ２８は、図には示されていないが、当業者に周知のコントローラによって制御されている。
【００１３】
熱で支援された磁気記録を行うには、例えば可視光、赤外線光または紫外線光の電磁波をデータ記憶媒体の表面に向け、記憶媒体の局部的領域の温度を上昇させ、この面積の磁化のスイッチングを容易にする。電磁波の照射を受ける記憶媒体上のスポットのサイズを小さくするのに使用するための周知の固体浸漬レンズ（ＳＩＬ）がこれまで提案されている。更に熱支援磁気記録ヘッドで使用するための固体浸漬ミラー（ＳＩＭ）がこれまで文献に記載され、提案されている。これらＳＩＭおよびＳＩＬは三次元でもよいし、または二次元でもよい。電磁波を集中させるのに、モード屈折レンズおよびミラーのような合焦手段を含むプレーナー状（平面状）光波ガイドを使用することもできる。これら構造体のいずれも電磁波を焦点領域に集中させるための手段として働くことができる。電磁波を記録媒体の表面にガイドするために、焦点領域の近くに金属ピンのようなナノ構造体を設けてもよい。本発明は電磁波と金属ピンのようなナノ構造体とを結合するための効率的な手段を提供するものである。
【００１４】
図２は本発明に従って製造されたトランスジューサ３０の略図である。矢印３４および３６で示される光の径方向に偏光したビームをレーザー３２のような電磁放射線のソースが発生し、光ビームは対物レンズ３８へ送られる。この光を固体半球レンズ４０が受け、光を焦点領域４２に集光する。焦点領域の近くにはピンとも称される細長い金属製のナノワイヤー状をしたナノ構造体４４が設けられているレンズ口径にわたって単位パワーを有する光が対物レンズによって半球の中心に合焦され、金属ピンを照明する。トランスジューサの下方には磁気記憶媒体４６が配置されている。この記憶媒体４６はコバルト合金の厚み１２ｎｍの層またはコバルトおよび／または鉄のマルチ層とすることができる記憶層４８と、厚み１００ｎｍの金の層とすることができるヒートシンク層５０と、基板５２と、を含む。トランスジューサの一端は、例えば１０ｎｍの空気ギャップにより記憶媒体の表面から離間できる。一例では、対物レンズの開口数は０．８５であり、固体半円体の屈折率は２．０９である。ナノ構造体の端部はギャップ５６によって固体半円形レンズ４０から離間されている。ギャップ５６の距離は５０ｎｍ未満とするべきである。レンズ内の磁界はレンズの底部表面にわたってナノ構造体内にエバネッセント結合されている。本明細書における計算データに対し、計算を簡略にするためにコバルトの光学的性質を使用した。
【００１５】
図２においてＸ、Ｙ、Ｚは右側デカルト座標系の３つの軸線である。座標系（ｘ，ｙ，ｚ）の原点＝（０，０，０）は固体半球体の底部表面の中心であり、この中心は焦点でもある。
【００１６】
ナノ構造体が金のピンまたは銀のピンを含むトランスジューサの作動についてシミュレーションを行った。シミュレーションに使用した金のピンはｘ軸に沿って４８ｎｍ幅であり、ｚ軸に沿って４８ｎｍ幅である。記憶層に最も近い端部は平らでもよいし、または尖っていてもよい。図３ａは長手方向軸線６０を有するピン４４、および長手方向軸線に垂直な平面における正方形の横断面形状を示す。図３ｂは長手方向軸線６４を有するピン６２、長手方向軸線に垂直な平面における正方形の横断面形状、およびテーパの付いた端部６６を示す。シミュレーションではピンを照明するのに使用される光は８３３ｎｍの波長を有し、金のピンに対する複素屈折率は０．１８８＋ｊ５．８９であり、コバルトに類似する記憶媒体に対する複素屈折率は２．５３＋ｊ４．８８である。
【００１７】
図４はピン長さの関数としての位置（ｘ，ｚ）＝（０，０）およびピンの端部より７．５ｎｍ下方における光のベクトルＥ界のｙ成分の計算された大きさ（｜Ｅｙ｜）とピンの長さとの関係を示す。図４において、ライン６８は平らな端部ピンの場合のデータを示し、点７０は尖った端部のピンの場合のデータを示す。図４に示された｜Ｅｙ｜の大きさは光の波長が乗算されている。この｜Ｅｙ｜の大きさはピンの長さと共に変化することが明らかである。所定のピン長さで、金のピンは共振状態になり、｜Ｅｙ｜は最大となる。ピンおよび記憶媒体がない場合の焦点平面の中心におけるＥ界と比較し、｜Ｅｙ｜は平らな端部ピンの場合、１２倍大きくなり、尖った端部ピンの場合、２０倍大きくなる。
【００１８】
ピンの７．５ｎｍ下方の距離における横断面のＥ界の分布は、平らな端部を有する金のピン４８ｎｍ×４８ｎｍ×１００ｎｍ長に対して計算され、尖った端部を有する金のピン４８ｎｍ×４８ｎｍ×３７４ｎｍ長に対して計算されたものである。平らな端部ピンの場合、光は最大値の半分での全幅（ＦＷＨＭ）＝５８ｎｍのスポットに絞り込まれ、尖ったピンの場合、ＦＷＨＭスポットサイズは２３ｎｍである。ＸＹ平面におけるピンの先端近くにおけるＥ界は強くされ、絞り込まれる。ピンの端部（ｙ＝−３８４ｎｍ）におけるピークの電界強度はピンがない場合よりも９００倍までと大きい。
【００１９】
図５は次の式で示される計算されたＥ界強度を示す。Ｅ２（＝｜Ｅｘ｜２＋｜Ｅｙ｜２＋｜Ｅｚ｜２）図６はｙ方向における計算された電界、すなわち｜Ｅｙ｜２を示す。実線８０および８２は金のピンの２．５ｎｍ下方で求められた、金のピンを用いた場合の電界強度を示し、点線８４および８６は金属ピンおよび記憶媒体がないときの焦点平面における電界を示す。金のピンの寸法は４８ｎｍ×４８ｎｍ×３７４ｎｍであった。
【００２０】
熱で支援された磁気／光データ記憶装置では、書き込み可能にするには記憶媒体の温度を十分上昇させるように記憶媒体に妥当な量の光パワーを送らなければならない。この目的のために、記憶媒体の表面における温度上昇を推定した。このシミュレーションでは記憶媒体は一様で、かつ連続的であり、基板は平らであると仮定した。ピンの端部と媒体の表面との間には１０ｎｍの空気ギャップがあった。固体半球体、金のピン、１２ｎｍの記憶層、１００ｎｍの金のヒートシンク層および基板を含む、関係するすべての材料の光学的性質（屈折率）および熱係数（比熱Ｃおよび熱伝導率Ｋ）が温度に依存することも仮定した。熱計算において金のピンから記憶媒体への熱の流れは考慮しなかった。すべての材料に対し、比熱をＣ＝２ジュール／ｃｍ３／℃と仮定した。記憶層に対しては熱伝導率ＫをＫ＝０．１ワット／ｃｍ／℃（この値はバルク値の約１０分の１である）と仮定し、金のヒートシンク層に対してはＫ＝３ワット／ｃｍ／℃と仮定し、基板に対してはＫ＝０．１ワット／ｃｍ／℃と仮定した。
【００２１】
２ｎｓ照射時間の間の、レーザーが照射された記憶層の表面における温度のピーク上昇量（ΔＴ）を計算した。トランスジューサに入力された光パワーは１０ｍＷであった。電界において観察されたものと同じように、温度上昇ΔＴもピン長さと共に変化した。共振状態ではΔＴ＝４０℃であった。
【００２２】
図７はライン９０が示す平らな端部ピンの場合、および点線９２が示す尖った端部ピンの場合の、金のピンの長さの関数としての２ｎｓの照射時間中に出力される１０ｍＷのレーザーの照射を受けた記憶層の表面で計算された温度ピーク上昇量を示す。この計算では、記憶層は一様かつ連続的であり、基板は平らであると仮定した。
【００２３】
先端の尖った３７４ｎｍ長さの金のピンに対しても、コバルト膜の表面の２．５ｎｍ下方における電界分布も計算した。図６に示された記憶層の２．５ｎｍ上方における電界の分布と比較し、ＥｘおよびＥｚはより広くなったが、Ｅｙは絞り込まれたままであった。大きさの点に関し、膜内のＥｘおよびＥｚは記憶層より上方の空気ギャップ内の大きさの約１０分の１であり、Ｅｙは空気ギャップ内の大きさの約１４分の１にすぎなかった。記憶層より上方の電界は膜の表面にほとんど垂直であるので、光は記憶層に十分には結合しない。ｘ成分およびｚ成分と同じように効率的に電界のｙ成分を記録媒体内に結合できれば、約（４０／１０）２×４３℃＝６８８℃の温度上昇（ΔＴ）を期待できることになる。
【００２４】
電界を記憶層内に十分に結合させる方法の１つは、前に検討したような連続的な媒体の代わりに、図８および９に示されるようなパターンの媒体１００を使用することである。記憶層１０２は、誘電材料１０６、例えば自由スペースによって離間された粒状アイランド１０４から成る。各粒状アイランドはＸＺ平面において所定のサイズ（ａｘａ）を有する。粒状アイランドの間の離間距離は距離ｂである。記憶層はヒートシンク１０８上に位置し、ヒートシンクは基板１１０の上に位置する。
【００２５】
粒界のうちの１つの上方にトランスジューサが位置するときの、粒状アイランドのサイズａ＝１２ｎｍおよび空気離間距離ｂ＝２４ｎｍの場合における記憶層の表面の２．５ｎｍ下方の距離における電界の分布を計算した。この熱計算では粒状アイランドの間の空気の低い熱拡散を含んでおらず、むしろ粒状アイランドの間の空気はコバルト記憶層と同じ熱係数を有していると仮定した。図８および９のパターン型された媒体を使用することにより、記憶層の温度はピンの下方の粒状アイランドに限定され、ピーク温度上昇は６５０℃と計算され、この値は前の簡単な推定値６８８℃と一致する。
【００２６】
ｘ軸線に沿って２５ｎｍ幅を有し、ｚ軸線に沿って２５ｎｍ幅を有する銀のピンの場合のトランスジューサの性能についてもシミュレートを行った。ピンの両端は平らであり、光の波長はλ＝８２６．６ｎｍであり、複素屈折率は銀のピンの場合、ｎ＝０．１４５＋ｊ５．５であった。
【００２７】
図１０はピンの長さの関数としての（ｘ，ｚ）＝（０，０）およびピンの端部の７．５ｎｍ下方における計算された｜Ｅｙ｜を示す。この｜Ｅｙ｜の大きさはピンの長さと共に変化することが明らかである。９６ｎｍおよび３００ｎｍのピン長さで、銀のピンは共振状態に達し、｜Ｅｙ｜の大きさは最大となる。３００ｎｍのピン長さを用いた場合の電界強度はピンのサイズが異なることに起因し、金のピンの場合と異なり、９６ｎｍのピン長さを用いた場合よりも微弱である。ピンおよび記憶媒体がない場合の焦点平面における電界と比較し、電界は１６倍大きくなる。
【００２８】
図１１および１２は、次の計算された電界強度の増加する大きさを示す。Ｅ２（＝｜Ｅｘ｜２＋｜Ｅｙ｜２＋｜Ｅｚ｜２）、｜Ｅｙ｜図１１および１２において、実線１１２および１１４は銀のピンおよび記憶媒体を用いた場合の電界強度を示す。この強度は銀のピンの２．５ｎｍ下方で求められたものであり、一方、点線１１６および１１８は金属のピンまたは記憶媒体がない場合の焦点平面における電界を示す。銀のピンは２５ｎｍ×２５ｎｍ×９６ｎｍの寸法を有し、両端が平らであると仮定した。ピンを用いた場合の電界強度はピンを用いなかった場合よりも３３０倍までと大きく、ピンの中心では電界強度は最大とならない。
【００２９】
図１３は銀のピンの長さの関数として２ｎｓの間レーザーを照射したときの連続記憶層の表面における計算されたピーク温度上昇量（ΔＴ）を示す。トランスジューサに入力される光パワーは１０ｍＷである。計算において、記憶層は一様かつ連続的であり、基板は平らであると仮定した。
【００３０】
ベクトルの電界のｙ成分は連続的な記憶層とは効率的に結合していない。ｘ成分およびｚ成分と同じように効率的に電界のｙ成分が記憶層と結合できれば、６００℃の温度上昇ΔＴを期待できる。パターン型された媒体では、電界のｙ成分に対する結合の効率はｘおよびｚ成分の効率により近くなる。
【００３１】
図１４、１５および１６は本発明の他の実現例にかかわるトランスジューサの略図である。図１４では、三次元の回転放物ミラー１３２により光の径方向に偏光したビームは細長い金属ピン１３４上に合焦される。ピン１３４は焦点平面の中心に位置し、放物ミラーの下方に延びている。
【００３２】
図１５では、屈折率のより小さい媒体１４２内に埋め込まれた回転楕円／放物体１４０を使用し、光の径方向に偏光したビームは細長い金属ピン１３８上に合焦される。図１６は固体浸漬ミラー（ＳＩＭ）１４６の端部に位置するピン１４４を示す。
【００３３】
図１７、１８および１９は本発明の別の実現例に係わるトランスジューサの略図である。図１７は、トランスジューサ１５０の断面図であり、図１８は図１７のトランスジューサの側面図である。図１７および１８において、トランスジューサ１５０は二次元の光波ガイドＳＩＭ１５２および金属ピン１５４を含む。２つのグレーティング１５６および１５８を有する薄膜プレーナー状光波ガイドの横方向電界（ＴＥ）モードに光が結合されており、２つのグレーティングは光波ガイドに結合された光ビーム間でπの位相差を生じるようにシフトされている。光波ガイドコア層１６０は周辺の媒体１６２の屈折率およびクラッド層１６４の屈折率よりも大きい屈折率を有する。光波ガイドに結合された光は金属ピン１５４を露光するように集光される。π位相シフトによって焦点において２つのビームが再び組合わさり、ピンの長手方向軸線に平行な電界を生じさせるよう、分割された直線状の偏光を生じさせる。図１９は光波ガイド１５４がピン１７４に近い異なる厚みを有するトランスジューサ１７０の別の例の側面図である。
【００３４】
図２０、２１および２２は本発明のトランスジューサで使用できるマイクロレンズ構造体の等角図である。図２０において、トランスジューサ１８０は二次元光波ガイド１８２と、ジオデジック（ｇｅｏｄｅｓｉｃ）レンズ１８４と、金属ピン１８６とを備える。図２１では、トランスジューサ１８８は二次元光波ガイド１９０と、モード屈折率レンズ１９２と、金属ピン１９４とを備える。図２０では、トランスジューサ１９６は二次元光波ガイド１９８と、屈折レンズ２００と、金属ピン２０２とを備える。これらトランスジューサの各々では、光はマイクロレンズにより細長い金属ピンを露光するように集光される。ピンの軸線に沿って電界の向きが定められる焦点での偏光を保証するために、相対的にπの位相シフトで光波ガイドに二重光ビームを発射する二重グレーティングまたはその他の手段を使用できる。
【００３５】
上記例のいずれにおいても、合焦／集光手段の外側にピンが位置している。これまで提案された「内側ピン」トランスジューサと比較して、本発明が優れていることを示すために、図２３、２４および２５には３つの例が示されている。図２３、２４および２５の例の各々は対物レンズ２１０、２１２および２１４、ならびに固体半球体またはキャップ２１６、２１８および２２０を含む。焦点の近くにおいて、図２３の半球体の内部に銀のピン２２２が配置されている。図２４ではキャップの外側に銀のピン２２４が位置している。図２５では半球体の外部に銀のピン２２６が位置している。
【００３６】
図２６は図２３、２４および２５のトランスジューサの場合の計算されたＥｙとピンの長さとの関係を示す。各トランスジューサにおいて、対物レンズにより固体半球体／キャップの底部平面に光の径方向に偏光したビームが合焦される。合焦レンズは０．８５の開口数を有し、半球体／キャップは２．０９の屈折率を有する。波長は８３０ｎｍである。電界はピンの７．５ｎｍ下方で求められる。表示されているＥｙの大きさに光の波長が乗算されている。図２４ではキャップは切頭固体浸漬レンズである。このレンズの幅は半球体の径よりも小さい。この結果、合焦スポット内では球面収差が生じる。ピンから１０ｎｍ離れた距離に記憶媒体２２８が位置している。この記憶媒体は１２ｎｍのコバルト記憶層２３０と、１００ｎｍの金のヒートシンク層２３２と、基板２３４とを含む。
【００３７】
図２４および２５を「外側ピン」トランスジューサと称す。これら例における銀のピンは２ｎｍ×２５ｎｍの横断面を有する。比較のため、ピンの長さは各構成において電界強度を最大にするように最適にされている。
【００３８】
図２４はピンの長さを関数とする計算された結果を示す。曲線２４０は図２３の「内側ピン」構造に対応し、一方、曲線２４２および２４４は図２４および２５の「外側ピン」構造に対応する。３つの事例研究では、電界はピンの長さと共に変化することが判る。その違いとしては、「内側ピン」構造ではピン長さに対する電界の依存性が弱いが、一方、「外側ピン」構造では依存性が顕著であることである。電界強度は半球体内にあるピンでは３５ｎｍのピン長さで最大となり、キャップの外部にあるピンでは７２ｎｍのピン長さで最大となり、半球体の外部にあるピンでは８０〜１００ｎｍのピン長さで最大となる。ピンがＳＩＬの外側に置かれているとき、より長いピンで共振に達する。最適なピン長さではＳＩＬ外にあるピンを用いた場合の｜Ｅ｜２電界強度はＳＩＬ内のピンを用いた場合よりも１６倍まで大きくなる。銀のピンの共振ピン長さをより長くし、アスペクト比をより大きくすると、ピンの端部の近くでの電界強度がより大きくなる。
【００３９】
図２７および２８はシミュレーション計算のために使用した種々のトランスジューサ構造を示す。図２９は、図２７および２８のトランスジューサで使用されるピンを示す。光の径方向に偏光したビームは固体半球体２５４、２５６の底部平面に合焦される。合焦レンズ２５０、２５２は０．８５の開口数を有し、半球体２５４、２５６は２．０９の屈折率を有し、波長は８３０ｎｍである。焦点の近くにおいて、図２７では半球体の内部に金のピン２５８、２６０が置かれ、図２８では半球体の外部に置かれている。ピンから１０ｎｍ離間した距離に記憶媒体２６０、２６２が位置しており、金のピン２５８、２６０は記憶媒体の近くの端部にて尖った先端を有する４８ｎｍ×４８ｎｍの横断面を有する。比較のため、各構造において電界強度を最大にするようにピンの長さを変える。
【００４０】
図３０は半球体内のピンおよび半球体外のピンの場合の電界のｙ成分の大きさと金のピンの長さとの関係を示すグラフである。電界はピンの７．５ｎｍ下方で求められる。表示されているＥｙの大きさに波長が乗算されている。
【００４１】
図３０はピンの長さの関数としての計算した結果をプロットしたものである。曲線２７０は図２７の「内側ピン」構造に対応し、一方、曲線２７２は図２８の「外側ピン」構造に対応している。半球体の外側にピンがある場合、電界はピンの長さと共に大きく変化する。この電界は半球体の内側にピンがある場合、７０ｎｍのピン長さにてピークに達し、半球体外にピンがある場合、１３４ｎｍのピン長さでピークに達する。最適なピン長さにある場合、外側ピンの場合の電界強度は内側ピン構造の場合よりも３倍までと大きい。外側ピン構造の場合の共振時のピンの大きいアスペクト比によって、ピンの端部の近くでの電界強度がより大きくなる。
【００４２】
図３１ａ、３１ｂ、３２ａおよび３２ｂはＳＩＬ内部にピンがある場合、およびＳＩＬ外部にピンがある場合のトランスジューサの構造を示す。図２４、２５および２６と同様に、光の径方向に偏光したビームが対物レンズ２８０、２８２によって固体半球体２８４、２８６の底部平面に合焦される。合焦レンズ２８０、２８２は０．８５の開口数を有し、半球体は２．０９の屈折率を有し、波長は８３０ｎｍである。焦点の近くにて図３１ａでは半球体の内部に金のピン２８８、２９０が配置され、図３２ａでは半球体の外部にピンが置かれている。ピンの１０ｎｍ下方に記憶媒体２９２、２９４が位置し、図３１ｂにしめされているような半球体内部の金のピン２８２は倒立ピラミッド状であるが、半球体の外部にある図３２ｂのピン２９０は先端の尖った細長い立方体となっている。
【００４３】
別の特徴では、本発明は光トランスジューサの透過効率を改善するために、追加プラズモン補強ピンスタック構造を含む。これらトランスジューサでは透過効率を高めるために周辺の材料の屈折率と異なる屈折率を有する材料の層が使用されている。
【００４４】
光トランスジューサの透過効率を高めるために、入射電磁波の表面プラズモンモードへの結合を使用できる。ピン構造と共に径方向の偏光を配置することによって金属ピン全体にわたり、表面プラズモンモードが励起される。以下、金属ピン構造体にわたって表面プラズモンを強化するいくつかの構造について説明する。これら構造を利用することによって、ＦＷＨＭを大きくすることなく、透過効率を大きく改善できる。
【００４５】
図３３は、金属ピン３０２と、このピンの両側に位置する高屈折率誘電材料の層３０４および３０６とを備えたトランスジューサ３００の一部の略図である。ピンには互いに１８０度位相のずれた電磁波３０８および３１０が向けられ、ピンの表面に表面プラズモンモードを生じさせる。これによってピンの端部３１２において電界が集中され、データ記憶媒体３１４が加熱される。データ記憶媒体は磁気記録層３１６と、ヒートシンク層３１８と、基板３２０とを含む。この例では、ピン３０２と層３０４および３０６とが空気中に位置し、これら層３０４および３０６の屈折率のほうが空気の屈折率よりも大きくなっている。この構造をＬＨＭ（低屈折率誘電体−高屈折率誘電体−金属ピン）構造と称す。
【００４６】
図３４は、金属ピン３３２と、このピンの両側に位置する低屈折率誘電材料の層３３４および３３６とを備えたトランスジューサ３３０の一部の略図である。ピンには互いに１８０度位相のずれた電磁波３３８および３４０が向けられ、ピンの表面に表面プラズモンモードを生じさせる。これによってピンの端部３４２において電界が集中され、データ記憶媒体３４４が加熱される。データ記憶媒体は磁気記録層３４６と、ヒートシンク層３４８と、基板３５０とを含む。この例では、ピン３３２と層３３４および３３６とが高誘電率材料の光波ガイド３５２内に位置し、これら層３３４および３３６の屈折率のほうが光波ガイド３５２の屈折率よりも小さくなっている。この構造をＨＬＭ（高屈折率誘電体−低屈折率誘電体−金属ピン）構造と称す。
【００４７】
図３５は図３３および３４の構造体のための記憶媒体の頂部表面上の消散パワー密度のグラフである。ライン３６６はクラッド材料のない高屈折率光波ガイドが埋め込まれたピンに対する媒体の表面における消散パワーを示し、ライン３６４はレンズ系の焦点に設置されたピンに対する媒体の表面における消散パワーを示す。ライン３６０はＨＬＭ構造のための媒体の表面における消散パワーを示し、ライン３６２はＬＨＭ構造のための媒体の表面内の消散パワーを示す。図３５内のデータは、図３３および３４の構造が透過効率を改善することを示唆している。
【００４８】
図３３および３４のピンおよび周辺構造体は円筒形ピンとなっている。プレーナー状構造では長方形のピンがより適当である。この場合、周辺の誘電体を長方形のプリズム体またはプレーナー状の表面のいずれかとすることができる。後者の構造は熱支援された磁気記録システム内に磁気記録ポール（ｐｏｌｅｓ）を収納できる。
【００４９】
別の例では、より複雑なマルチ層構造体、例えば図３６の構造体を使用できる。図３６では、低または高屈折率材料３７２内にマルチ層構造体３７０を埋め込むことができる。このマルチ層構造体を２つの方向から見ることができる。円筒形の対称的光学系、例えばＳＩＬで使用されている場合、これら層を半同心状の円筒形の層とすることができる。これとは異なり、これら層を光学特性の異なるプレーナー状表面とすることもできる。マルチ層構造体３７０は図３６に示されるようにピン３７４と、ピンの両側に位置するいくつかの層３７６、３７８、３８０および３８２を含む。矢印３８４および３８６が示すように、直線状に偏光または径方向に偏光した光がマルチ層構造体を露光するように向けられ、ピン上に表面プラズモンを形成する。記憶媒体３９０にはトランスジューサの空気ベアリング表面３８８が位置する。記憶媒体はコバルト記録層３９２と、ヒートシンク層３９４と、基板３９６とを含む。トランスジューサの空気ベアリング表面はギャップ３９８によって記憶媒体から離間している。
【００５０】
最適性能が得られるようにピンおよび誘電材料の幅および長さを調節することができる。更に誘電材料の電気的性質を最適にすることがきる。また、表面プラズモンの励起を高めるようにピンに使用されている金属を選択することができる。
【００５１】
図３３および３４では、金属ピンの側面しかカバーされていない。しかしながら、別の例では図３７に示されるように、誘電材料内にピンを埋め込むことができる。図３７のトランスジューサは金属ピン４０２と、このピンの両側に位置する低屈折率誘電材料の層４０４および４０６を含む。ピンの端部には誘電材料の別の層４０８が位置する。ピンには互いに１８０度位相のずれた電磁波４１０および４１２が向けられ、ピンの表面に表面プラズモンモードを生じさせる。これによってピンの端部４１４において電界が集中され、データ記憶媒体４１６が加熱される。データ記憶媒体は磁気記録層４１８と、ヒートシンク層４２０と、基板４２２とを含む。この例では、ピン４０２と層４０４、４０６および３０８とが高屈折率を有する誘電材料の光波ガイド４２４内に位置し、これら層４０４、４０６および３０８の屈折率のほうが光波ガイド４２４の屈折率よりも小さくなっている。
【００５２】
図３８は円錐形ピン構造体を含むトランスジューサ４３０を示す。図３８のトランスジューサでは、円錐形ピン４３２が低屈折率を有する誘電クラッド材料４３４によって囲まれている。このピン構造体は高屈折率誘電材料４３６内に埋め込まれており、ピン構造体の側面に矢印４３８および４４０が示す径方向に偏光した光が向けられ、ピンの表面でプラズモンを励起するようになっている。記憶媒体４４４にはピンの端部４４２が隣接し、この端部はギャップ４４６によって記憶媒体から離間している。
【００５３】
図３９および４０は、プレーナー状の三角形ピン構造体を含むトランスジューサ４５０の正面図および側面図である。図３９および４０のトランスジューサでは、低屈折率を有する誘電クラッド層４５４と４５６の間、４７４と４７６との間にプレーナー状三角形ピン４５２が位置している。このピン構造体は高屈折率誘電材料４５８内に埋め込まれており、ピン構造体の側面に矢印４６０、４６２、４６４および４６６で示された、径方向に偏光した光が向けられ、ピンの表面にてプラズモンを励起するようになっている。記憶媒体４７０にはピンの端部４６８が隣接し、ギャップ４７２によって記憶媒体から離間している。
【００５４】
図４１は楕円形ピン構造体を含むトランスジューサ４８０を示す。図４１のトランスジューサでは楕円ピン４８２が低屈折率を有する誘電クラッド材料４８４によって囲まれている。このピン構造体は高屈折率誘電材料４８６内に埋め込まれており、ピン構造体の側面に矢印４８８および４９０で示された、径方向に偏光した光が向けられ、ピンの表面にてプラズモンを励起するようになっている。記憶媒体４９４にはピンの端部４９２が隣接し、ギャップ４９６によって記憶媒体から離間している。
【００５５】
図４２は固体浸漬レンズ５０４に埋め込まれた金属ピン５０２を有するトランスジューサ５００の略図である。ピンを低屈折率誘電クラッド５０６が囲んでいる。固体浸漬レンズは径方向に偏光した光をピンに向けるための手段として働く。
【００５６】
図３８、３９、４０および４１の例は径方向の偏光を使用していたが、これらトランスジューサは他の偏光を同じように使用できるように補強できる。更に、透過率を高めるために作動周波数を最適にできる。
【００５７】
図４３はプレーナー状光波ガイド５１４に埋め込まれた金属ピン５１２を有するトランスジューサ５１０の略図である。ピンを低屈折率誘電クラッド５１６が囲んでいる。グレーティング５１８および５２０は光を光波ガイドに結合するように働く。これらグレーティングは光波ガイド内に分割された直線状に偏光された光を発生するようにオフセットしている。プレーナー状光波ガイドレンズは、分割された直線状に偏光された光をピンに向けるための手段として働く。
【００５８】
光トランスジューサの近くに磁気記録ポールを収納するためには、所定の応用例、例えば熱で支援された磁気記録のために長方形のプリズム状ピン構造体を使用することが好ましい。かかる構造では磁気記録ポールの近くでの光トランスジューサの性能を改善するために誘電体を異なる厚みおよび材料にすることができる。透過効率を改善するために磁気構造体を一方向に細長くし、誘電体でコーティングすることができる。
【００５９】
本発明のトランスジューサは透過効率を高めることができる。この構造体は金属ピンでのプラズモンモードを高めることによって透過効率を高めている。従って、ＦＷＨＭスポットサイズは隣接する誘電体の厚みおよび屈折率ではなく、金属ピンの半径によって決定される。この点を明らかにするために、図４４に正規化されたパワー分布が示されている。データはこれら構造についてもＦＷＨＭスポットサイズは同じままであること示唆している。プロットの若干の変動は有限要素モデル化技術が使用した異なる裁量に起因するものである。
【００６０】
性能を高めるために最適化すべきパラメータとして、層の厚みが挙げられる。図４５および４６は厚みを関数とする性能を示している。計算を行うために、ピン構造体は１０ｎｍの半径を有するものと仮定し、誘電体の層の厚みを関数として、媒体内の最大消散パワー密度を計算した。図４５は、空気内にＳｉＯ２誘電クラッド層を有する金のピンにおけるデータを示す。この構造では、最適な誘電体の厚みを６ｎｍとして計算した。図４６は、ＳｉＯ２材料内に空気誘電層が設けられた金のピンにおけるデータを示す。この構造では、最適な誘電体の厚みを１４ｎｍとして計算した。
【００６１】
ＦＷＨＭサイズに影響することなく効率を改善するために、これまでの光トランスジューサと種々の図示したピンスタック構造体とを一体化できる。電磁（ＥＭ）界を金属ピンに結合するにはピンスタック構造体が効率的な構成である。ピンスタック構造体は無限プレーナー状表面に対するクレッチマンおよびオットー表面プラズモン発射技術に類似すると理解できよう。境界のまわりでエバネセント波を生じさせるために、内部全反射現象および高屈折率−低屈折率境界を使用することができ、これによって表面プラズモンが補強されるために透過効率が高まる。表面のインピーダンスをより良好にマッチングすることも、透過率を補強する別の可能な寄与要因となり得る。誘電層を使用することによって表面プラズモンモードの波のインピーダンスが変わるので、その結果、入射電磁波に対して良好にマッチングする。
【００６２】
本発明は焦点領域に電磁波を集めるための光学的要素と、細長い金属ナノ構造体とを備えた近視野光トランスジューサを提供するものである。本発明の１つの特徴によれば、集光要素によって形成される焦点平面に直接隣接する領域内であって、この焦点平面の外側にナノ構造体を位置させることができる。このナノ構造体の長軸は光の伝搬方向に平行である。光学的要素により光は、ナノ構造体の一端の近くの領域に合焦される。ナノ構造体を照明するための合焦ビームは電界がナノ構造体の長軸に実質的に平行となるようなモードプロフィルを有する。トランスジューサは光を絞り込み、ナノ構造体の他端における電界を大きくする。データを記憶できるようにするために、トランスジューサは記憶層に接近した状態とされている。本発明のこの特徴によれば、金属ナノ構造体は高屈折率誘電材料内または合焦光要素内に埋め込まれるのではなく、より低い屈折率の媒体内の集光器外に位置するという点で従来のシステムと異なっている。これによって電界の補強が改善され、多量の光パワーをパターン型された記憶媒体へ送ることができる。
【００６３】
別の特徴によれば、本発明は金属製ピンに１つ以上の誘電クラッド層が隣接した状態で、金属ピンに電磁波を向けるための手段を含むトランスジューサを提供する。クラッド層は周辺の材料の屈折率と異なる屈折率を有する。これにより、ピンの端部から記憶媒体へ送ることができるエネルギー量を増すことができる。
【００６４】
光波ガイドは、例えば所望する波長および屈折率に応じ、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｉ、ＳｉＮまたはＺｎＳのような高屈折率誘電コア材料から製造できる。例えばＳｉは近赤外線レンジにある１５５０ｎｍの波長で、３．５の極めて大きい屈折率を有するが、可視光を透過できない。Ｔａ２Ｏ５は約２．１のより低い屈折率を有するが、近赤外線および可視光を透過できる。光波ガイドはコアの両側に誘電クラッド層も含む。このクラッド層はコア層よりも低い屈折率を有していなければならない。コアとクラッド層との間の屈折率の差はできるだけ大きくすることが好ましい。空気はクラッド層の片側に対して適当な誘電体である。クラッド層として使用できる他の誘電体として、屈折率が１．５のＳｉＯ２および屈折率が約１．８のＡｌ２Ｏ３が挙げられる。
【００６５】
横方向電界（ＴＥ）モード電磁波と共に本発明を使用する時に、電磁波の一部を位相シフトするための手段を設けることができる。この位相シフトは径方向に偏光した波の二次元のアナログを、プレーナー状の光波ガイド内に発射するための手段を設けることによって達成できる。これを分割直線状偏光光波ガイドモードと称す。
【００６６】
別の特徴によれば、本発明は上記トランスジューサを備えた磁気記録ヘッドを含むものである。図４７は、本発明に従って製造された磁気−光記録ヘッド５５０の略図である。この記録ヘッド５５０は磁気記録媒体５５２に隣接している。垂直磁気記録ヘッドとして記録ヘッド５５０を参照し、垂直磁気記録媒体として媒体５５２を参照することにより、本発明の一実施例について説明したが、本発明の特徴は熱支援記録を使用することが望ましい他のタイプの記録ヘッドおよび／または記録媒体と組み合わせて使用できることも理解できよう。より詳細には、記録ヘッド５５０は主書き込みポール５５４とリターンポール、すなわち対向するポール５５６とを備えた書き込み部分を含むことができ、前記ポールはヨークまたはペデスタル５５８によって磁気結合されている。書き込みポール５５４だけを有し、リターンポール５５０またはヨーク５５８を有しない記録ヘッド５５０を構成できるが理解できよう。記録ヘッド５５０を附勢するためにヨークまたはペデスタル５５８を磁化コイル５６０が囲んでいる。記録ヘッド５５０は図示されていない読み出しヘッドも含むことができ、この読み出しヘッドは当業者に一般的に知られているように、従来のタイプの読み出しヘッドでよい。上記とは異なり、ポールの片側に光波ガイドを設けてもよい。別の例では、ピンとポールとを同じ材料にすることができ、この場合、ピンは電磁トランスジューサ兼電磁界ソースの双方として機能できる。
【００６７】
また図４７を参照すると、記録媒体５５２は記録ヘッド５５０に隣接するか、もしくはその下方に位置する。記録媒体５５２は基板５６２を含み、この基板は適当な材料、例えばセラミックガラスまたはアモルファスガラスから製造できる。この基板５６２にヒートシンク層および／または軟磁性下方層５６４を重ねても（ｄｅｐｏｓｉｔ）よい。軟磁性下方層５６４は適当な材料、例えばＣｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｐｄ、ＰｔまたはＲｕを有する合金またはマルチ層から製造できる。ヒートシンク層は、Ａｕ、Ａｇ、ＣｕまたはＡｌのような任意の適当な層から製造できる。硬磁性層５６６に実質的に垂直に配向された磁気ドメインが含まれた状態で、軟磁性下方層５６４に硬磁性記録層５６６がデポジットされる。硬磁性記録層５６６のための適当な硬磁性材料として、例えば周辺温度で比較的高い異方性を有するＦｅＰｔまたはＣｏＣｒＰｔ合金から選択された少なくとも１つの材料を挙げることができる。
【００６８】
記録ヘッド５５０はプレーナー状光波ガイド５６８も含む。この光波ガイドは光源から受光した光を記録媒体の表面に向け、書き込みポール５５４が書き込み磁界Ｈを記録媒体５５２に加えた場所に近い磁気記録媒体５５２を加熱する。このプレーナー状光波ガイドは光透過層５７０を含む。光波ガイド５６８は、例えばグレーティング５７６のような結合手段により光波ガイド５６８へ結合されている光ファイバー５７４を介して光を伝達する光源５７２と連動して作動する。光源５７２は、例えばレーザーダイオードまたは他の適当なレーザー光源とすることができる。これによって、光波ガイド５６８を通って記録媒体に伝搬できる光ガイドモードを発生することが可能となる。全体が番号５８０で表示された電磁放射線は、記録媒体５５２を加熱し、特に記録層５６６の局部領域５８４を加熱するためのピン５８２から伝達される。
【００６９】
熱支援磁気記録では、記憶媒体の一部を加熱するのにトランスジューサが使用され、記憶媒体内の記録層の磁化に影響するよう、記録媒体の加熱された部分は磁界を受ける。この磁気光記録ヘッドは当業者に周知のような読み出し器を含むこともできる。
【００７０】
光波ガイド５６８は上記光波ガイドのいずれかに従って製造できる。本発明の光波ガイドは１回書き込み位相変化記録のような磁界が不要であるか、または磁気−光記録の場合のように、基板の下方に外部磁石を設けることができるかのいずれかの光記録アプリケーションでも使用できる。これとは異なり、これら構造体はプローブ記録アプリケーションまたは高解像度近視野光リソグラフィ、または高解像度近視野マイクロスコープでも潜在的に使用できる。
【００７１】
本発明のトランスジューサはピンにおけるプラズモンモードが電子の集団振動から生じるような寸法となっているピンを利用している。このことはピンのダイポールプラズモン共振とも称される。例で説明したピン構造体は数百ナノメータ以下の寸法を有する。従って、これら構造体をナノ粒子またはナノ構造体と称すことができる。この共振はピンの形状およびサイズに起因した幾何学的形状効果を含む。金属ピンは２：１またはそれ以上のアスペクト比（長さ対幅）を有することが一般に望ましい。しかしながら、ピンのアスペクト比の最適化は種々の要素、例えば周辺媒体の形状、材料、誘電率および波長に応じて決まる。円筒体のアスペクト比は円筒体の直径に対する円筒体の高さの比である。長方形のピンのアスペクト比はピンの幅に対するピンの高さの比である。球体の場合、アスペクト比は短軸の長さに対する主軸の長さの比のことである。
【００７２】
以上で、いくつかの例に基づき、本発明について説明したが、当業者であれば、特許請求の範囲に記載の発明の範囲から逸脱することなく、開示した例に関して種々の変更を行うことができることが明らかとなろう。
【００７３】
本発明は、米国規格および技術協会からの協定番号第７０ＮＡＮＢ１Ｈ３０５６による米国政府による支援によりなされたものである。米国政府は、本発明に関し所定の権利を有する。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に従って構成された磁気ヘッドを含むことができる磁気ディスクドライブの図である。
【図２】本発明に従って構成されたトランスジューサの略図である。
【図３】本発明のトランスジューサで使用できる金属ナノ構造体の側面図である。
【図４】本発明のトランスジューサのシミュレートされた性能を示すデータのグラフである。
【図５】本発明のトランスジューサのシミュレートされた性能を示すデータのグラフである。
【図６】本発明のトランスジューサのシミュレートされた性能を示すデータのグラフである。
【図７】本発明のトランスジューサのシミュレートされた性能を示すデータのグラフである。
【図８】本発明のトランスジューサと組み合わせて使用できるパターン型されたデータ記憶媒体の側面図である。
【図９】図８のデータ記憶媒体の平面図である。
【図１０】本発明のトランスジューサのシミュレートされた性能を示すデータのグラフである。
【図１１】本発明のトランスジューサのシミュレートされた性能を示すデータのグラフである。
【図１２】本発明のトランスジューサのシミュレートされた性能を示すデータのグラフである。
【図１３】本発明のトランスジューサのシミュレートされた性能を示すデータのグラフである。
【図１４】本発明に従って構成されたトランスジューサの略図である。
【図１５】本発明に従って構成されたトランスジューサの略図である。
【図１６】本発明に従って構成されたトランスジューサの略図である。
【図１７】本発明に従って構成されたトランスジューサの略図である。
【図１８】本発明に従って構成されたトランスジューサの略図である。
【図１９】本発明に従って構成されたトランスジューサの略図である。
【図２０】本発明のトランスジューサで使用できる種々のレンズ構造の１つの等角図である。
【図２１】本発明のトランスジューサで使用できる種々のレンズ構造の１つの等角図である。
【図２２】本発明のトランスジューサで使用できる種々のレンズ構造の１つの等角図である。
【図２３】本発明のトランスジューサの作動を示すのに使用するトランスジューサの略図である。
【図２４】本発明のトランスジューサの作動を示すのに使用するトランスジューサの略図である。
【図２５】本発明のトランスジューサの作動を示すのに使用するトランスジューサの略図である。
【図２６】本発明のトランスジューサのシミュレートされた性能を示すデータのグラフである。
【図２７】本発明のトランスジューサの作動を示すのに使用されるトランスジューサの略図である。
【図２８】本発明のトランスジューサの作動を示すのに使用されるトランスジューサの略図である。
【図２９】図２７および２８のトランスジューサで使用されるピンの側面図である。
【図３０】本発明のトランスジューサのシミュレートされた性能を示すデータのグラフである。
【図３１】本発明のトランスジューサの作動を示すのに使用されるトランスジューサの略図である。
【図３２】本発明のトランスジューサの作動を示すのに使用されるトランスジューサの略図である。
【図３３】本発明に従って構成されたトランスジューサの一部の略図である。
【図３４】本発明に従って構成されたトランスジューサの一部の略図である。
【図３５】図３３および３４のトランスジューサのシミュレートされた性能を示すデータのグラフである。
【図３６】本発明に従って構成されたトランスジューサの一部の略図である。
【図３７】本発明に従って構成されたトランスジューサの一部の略図である。
【図３８】本発明に従って構成されたトランスジューサの一部の略図である。
【図３９】本発明に従って構成されたトランスジューサの一部の略図である。
【図４０】本発明に従って構成されたトランスジューサの一部の略図である。
【図４１】本発明に従って構成されたトランスジューサの一部の略図である。
【図４２】本発明に従って構成されたトランスジューサの一部の略図である。
【図４３】本発明に従って構成されたトランスジューサの一部の略図である。
【図４４】２つのセンサ構造における正規化されたパワー分布のグラフである。
【図４５】トランスジューサにおける誘電体の厚みの効果を示すグラフである。
【図４６】トランスジューサにおける誘電体の厚みの効果を示すグラフである。
【図４７】本発明に従って構成された磁気−光記録ヘッドの略図である。
【符号の説明】
【００７５】
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  記憶媒体
１８  アーム
２０  第１端部
２０  スライダー
２４  第２端部
２８  アクチュエータモータ
３０  トランスジューサ
３２  レーザー
３８  対物レンズ
４０  半球レンズ
４２  焦点領域
４４  ナノ構造体
４６  磁気記憶媒体
４８  記憶層
５０  ヒートシンク層
５２  基板
５４  ギャップ
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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