(57)【要約】【課題】より高出力の近接場を発生させることができる近接場発生素子および情報記録装置を提供する。【解決手段】近接場発生素子１は、光源と、上記光源からの光が内部を伝播する光導波路２と、光入射面７および近接場出力面８の間に所定の厚みを有する金属膜３とを備えている。金属膜３は、光導波路２より伝播された光が照射されることにより近接場を発生する入射側搾取部４ａが光入射面７に設けられており、入射側搾取部４ａにおいて発生した近接場を出力する出力側搾取部４ｂが近接場出力面８に設けられている。さらに、金属膜３は、入射側搾取部４ａにおいて発生した近接場を出力側搾取部４ｂへと伝播する伝播用搾取部４ｃが設けられており、入射側搾取部４ａを含む、光入射面７から金属膜３の厚み方向に少なくとも一部が光導波路２に嵌入するように、光導波路２に積層されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光が内部を屈折率導波により伝播する光導波路と、
第１面と、該第１面とは反対側の第２面との間に所定の厚みを有する導体とを備え、
前記導体は、
前記第１面に、前記光導波路より伝播された光が照射されることにより近接場を発生する近接場発生源が設けられており、
前記第２面に、前記近接場発生源において発生した近接場を出力する近接場出力部が設けられており、
前記近接場発生源と前記近接場出力部との間には、該近接場発生源において発生した近接場を該近接場出力部へと伝播する近接場伝播路が設けられており、
前記近接場発生源を含む、前記第１面から前記導体の厚み方向に少なくとも一部が前記光導波路に嵌入するように、該光導波路に積層されていることを特徴とする近接場発生素子。
【請求項２】
前記光導波路よりも低い屈折率を有し、該光導波路に積層された透明層を備え、
前記導体は、前記透明層側から前記近接場発生源を含む前記第１面から該導体の厚み方向に少なくとも一部が前記光導波路に嵌入するように該透明層および該光導波路に嵌入しており、かつ、前記第２面が該透明層から露出していることを特徴とする請求項１に記載の近接場発生素子。
【請求項３】
前記光導波路内を伝播する光は、略直線偏光を有しており、該光の電場が前記導体の第１面に対する垂直成分を含んでいることを特徴とする請求項１または２に記載の近接場発生素子。
【請求項４】
前記導体は、銀、金、アルミニウム、白金もしくは銅、または該金属を含む合金からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の近接場発生素子。
【請求項５】
前記導体の前記光導波路への嵌入深さは、該光導波路の厚みの１／２以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の近接場発生素子。
【請求項６】
前記導体の前記光導波路への嵌入深さは、該光導波路の厚みの１／４〜１／８の範囲内であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の近接場発生素子。
【請求項７】
前記光導波路は、前記光源からの光が入射する端部とは反対側の端部において、該光の伝播方向に対して垂直に設けられた反射面を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の近接場発生素子。
【請求項８】
前記導体表面には、酸化を防止するための酸化防止膜が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の近接場発生素子。
【請求項９】
前記導体は、前記近接場出力部近傍で磁場を発生させる電流経路を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の近接場発生素子。
【請求項１０】
請求項９に記載の近接場発生素子と、前記近接場出力部からの近接場により情報記録媒体を昇温するとともに、前記電流経路で発生する磁界により該情報記録媒体の所定の位置に情報を記録するために、該近接場発生素子を該情報記録媒体の所定の位置へ移動させる移動手段とを備えることを特徴とする情報記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高出力の近接場を発生する近接場発生素子および情報記録装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光が集光される焦点、いわゆる光スポットを小径化することにより、種々の分野における種々の高密度化が可能となる。例えば、レーザ光を用いて記録媒体へのデータの記録・再生を行う光記録分野では、高密度記録再生が可能となる。また、レーザ光を用いて樹脂・ガラス等の加工を行う光加工の分野では、より微細な加工を行うことが可能となる。さらに、顕微鏡等を用いた測定分野では、測定分解能を向上させることができる。
【０００３】
そのため、光記録、光加工、顕微鏡による測定等の光を利用する各分野において、従来から光スポットの小径化が望まれてきた。しかし、光スポットの大きさは、通常の光では光の回折限界によって光の波長程度に制限されてしまい、それ以上の小径化は困難であった。そこで、通常の光を用いて光の回折限界よりも小さな光スポットを形成する方法として、局所的に存在する近接場の利用が注目されている。
【０００４】
近接場とは、光の波長よりも小さな微小構造物、例えば開口部のような構造物に光を入射することにより発生し、該開口部のごく近傍にのみ局在する光（電磁場）である。上記開口部近傍において発生した近接場は、該開口部のごく近傍に留まり、他の部分へと伝播しない。
【０００５】
光源から開口部に光を入射させた場合、該開口部の径が該光の波長よりも大きいときには、該光は該開口部に部分的に遮られるが、近接場を発生することなく、そのまま伝搬光として該開口部を透過する。しかし、開口部の径が入射光の波長よりも小さいときには、該光は該開口部をほとんど透過しなくなり、近接場が該開口部近傍に発生する。そして、発生した近接場は開口部の径と略同一のサイズの強度分布を持つために、該開口部周辺においては光の回折限界よりも小径化された光スポットが得られる。
【０００６】
しかし、一般的に、近接場の強度は、光源からの光をレンズにより集光させた光スポットの強度と比べて非常に弱い。そこで、近接場の強度を増強するために様々な技術が研究されている。そのひとつに、表面プラズモンポラリトンを用いた近接場増強がある。表面プラズモンポラリトンとは、金属表面に生じる電子波（ｐｌａｓｍｏｎ）のことである。近接場と表面プラズモンポラリトンとは、金属表面で共鳴し融合することにより、強めあったり弱めあったりといった相互干渉が生じる。そして、この相互干渉を利用することにより、近接場の強度を強めることが可能である。
【０００７】
このようにして増強された近接場は、光アシスト磁気記録方式において、磁気記録媒体の温度を上昇させるために用いることにより１００Ｇｂ／ｉｎｃｈ２を超える磁気記録密度を達成することができる。光アシスト磁気記録方式とは、光記録分野において、次世代高密度磁気記録の有望な技術として注目を浴びており、熱揺らぎに強い高保磁力を有する磁気記録媒体に対して磁気記録を行うものである。具体的には、磁気記録媒体の表面に光を集光し、局所的に該磁気記録媒体の温度を上げることにより、該磁気記録媒体の保磁力を減少させる。これにより、通常の磁気ヘッドを用いて、上記磁気記録媒体に磁気記録することが可能となる。
【０００８】
近接場を用いて光アシスト磁気記録を行うための技術が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された近接場発生素子１０１は、光による磁気記録媒体の加熱と、磁気による記録とを同時に行うことが可能な構成である。近接場発生素子１０１について、図１１を参照して説明する。図１１（ａ）は近接場と磁場とを同時に発生することが可能な従来の近接場発生素子１０１の概略構成を示す平面図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の電流方向とは垂直な方向であって、狭窄部を通る断面図である。
【０００９】
近接場発生素子１０１は、図１１（ａ）・図１１（ｂ）に示すように、図示しない光源と、電流が狭窄される狭窄部１０４を有した導体１０３が積層された光導波路１０２とを備えている。そして、導体１０３に電流１０５を流すことによって、電流１０５が狭窄部１０４において狭窄され、狭窄部１０４周辺に磁場が発生する。同時に、上記光源からの光を光導波路１０２に入射させることにより、入射光１０６は全反射を繰り返しながら光導波路１０２内を伝播し、狭窄部１０４に入射される。これにより、導体１０３の入射光１０６が入射される入射面側の狭窄部１０４において、近接場が発生する。発生した近接場は、表面プラズモンポラリトンとカップリングし、導体１０３の入射面とは反対側の面の狭窄部１０４まで伝播し、再び近接場へと変換され、出力される。
【００１０】
このように、近接場発生素子１０１は、狭窄部１０４に対して光を入射するために光導波路１０２を用いることにより、入射光１０６と出力される近接場とを分離することができる。そのため、強度の強い入射光１０６と出力される近接場が混在せず、近接場のみを出力することが可能となる。また、光導波路１０２および導体１０３は、半導体で用いられるリソグラフィー技術を用いて同時に作成することができため、容易に加工やアッセンブリ等を行うことができる。
【特許文献１】特開２００４−３０３２９９号公報（公開日平成１６年１０月２８日）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来の構成では、光導波路１０２を用いることにより、入射光１０６の入射方向が導体１０３の入射表面に対し略平行となるため、発生する近接場の強度が弱くなるという問題があった。
【００１２】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成で、より高出力の近接場を発生させることができる近接場発生素子および情報記録装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の近接場発生素子は、上記課題を解決するために、光源と、上記光源からの光が内部を屈折率導波により伝播する光導波路と、第１面と、該第１面とは反対側の第２面との間に所定の厚みを有する導体とを備え、上記導体は、上記第１面に、上記光導波路より伝播された光が照射されることにより近接場を発生する近接場発生源が設けられており、上記第２面に、上記近接場発生源において発生した近接場を出力する近接場出力部が設けられており、上記近接場発生源と上記近接場出力部との間には、該近接場発生源において発生した近接場を該近接場出力部へと伝播する近接場伝播路が設けられており、上記近接場発生源を含む、上記第１面から上記導体の厚み方向に少なくとも一部が上記光導波路に嵌入するように、該光導波路に積層されていることを特徴としている。
【００１４】
上記構成により、上記光源から照射された光は、上記光導波路内を屈折率導波により伝播し、上記導体の第１面に設けられた近接場発生源に入射光として入射される。これにより、上記近接場発生源において、近接場が発生する。この近接場は、上記導体上において、表面プラズモンポラリトンに変換される。そして、上記表面プラズモンポラリトンは、上記導体の第１面側から該第１面とは反対側の第２面側まで設けられた近接場伝播路を通り、導体の厚み方向に伝播する。そして、上記第２面側に伝播された表面プラズモンポラリトンは、該第２面に設けられた近接場出力部において、再度近接場となり、出力される。
【００１５】
上記導体は、上記近接場発生源を含む、上記第１面から該導体の厚み方向に少なくとも一部が上記光導波路に嵌入するように、該光導波路に積層されているために、該導体の該近接場発生源において近接場が発生しやすい。このため、上記近接場出力部から最終的に出力される近接場を増強することができる。このように、本発明の近接場発生素子は、簡易な構成により、高出力の近接場を発生させることが可能となる。また、高出力の近接場が必要ない場合には、光源からの出力を調節することにより、近接場の出力を低くすることが可能となり、消費電力を低減できる。
【００１６】
また、本発明の近接場発生素子では、上記光導波路よりも低い屈折率を有し、該光導波路に積層された透明層を備え、上記導体は、上記透明層側から上記近接場発生源を含む上記第１面から該導体の厚み方向に少なくとも一部が上記光導波路に嵌入するように該透明層および該光導波路に嵌入しており、かつ、上記第２面が該透明層から露出していてもよい。
【００１７】
表面プラズモンポラリトンの伝播効率は、上記導体表面の微細な変化によって大きな影響を受ける。この影響を抑制するためには、上記導体表面の酸化を防止することにより、該導体表面の経時変化を小さくする必要がある。
【００１８】
そのため、上記構成により、上記導体が空気と接触する部分を少なくしている。その結果、上記導体表面の酸化を抑制することができ、該導体表面の経時変化を小さくすることが可能となる。そして、長期にわたり上記導体の近接場の増強効果を維持することが可能となる。また、上記光導波路に上記光導波路よりも低い屈折率を有する透明層を積層させることにより、該光導波路のみで構成されている場合と比較して、該光導波路の機械的強度を高めることができる。
【００１９】
また、本発明の近接場発生素子では、前記光導波路内を伝播する光は、略直線偏光を有しており、該光の電場が前記導体の第１面に対する垂直成分を含んでいてもよい。
【００２０】
上記光源から照射された光を、上記光導波路内において僅かな減衰で伝播するためには、全反射の条件を一定にする必要がある。そのため、上記光源から照射される光は略直線偏光を有している。また、上記近接場発生源において発生した近接場と表面プラズモンポラリトンとが効率よくカップリングするためには、上記導体表面に対して垂直成分を持つ電場を生じさせる必要がある。すなわち、近接場の強度を増強させるために寄与する光は、上記導体の第１面に対して垂直の電場成分を持つ光である。そのため、本発明の構成にすることにより、上記導体の第１面に対して垂直の電場成分を持たせることができ、効率良く近接場の強度を増強することが可能となる。
【００２１】
また、本発明の近接場発生素子では、上記導体は、銀、金、アルミニウム、白金もしくは銅、または該金属を含む合金からなっていてもよい。
【００２２】
上述した金属は、表面プラズモンポラリトンが発生しやすく、かつ、伝播しやすいものである。そのため、上記構成により、上記導体の表面プラズモンポラリトンの発生効率および伝播効率を高めることができる。その結果、上記近接場発生源で生じたより多くの近接場が、上記導体表面において表面プラズモンポラリトンとカップリングし、相互干渉により該近接場の強度を強めることができる。
【００２３】
また、本発明の近接場発生素子では、上記導体の上記光導波路への嵌入深さは、該光導波路の厚みの１／２以下であってもよい。
【００２４】
上記構成により、上記導体に設けられた上記近接場発生源において発生する近接場の強度は、光源から照射された光の強度と同等以上にすることができる。
【００２５】
また、本発明の近接場発生素子では、上記導体の上記光導波路への嵌入深さは、該光導波路の厚みの１／４〜１／８の範囲内であってもよい。
【００２６】
上記構成により、上記導体に設けられた上記近接場発生源において発生する近接場の強度は、該導体を上記光導波路の上面から底面までの様々な位置に設けた場合において、特に高い近接場の強度とすることができる。
【００２７】
また、本発明の近接場発生素子では、上記光導波路は、上記光源からの光が入射する端部とは反対側の端部において、該光の伝播方向に対して垂直に設けられた反射面を備えていてもよい。
【００２８】
上記光源から照射され、上記光導波路内を伝播する入射光は、上記導体表面を通過したのち該光源からの光が入射する端部とは反対側の端部に到達する。上記反射面が上記光導波路に設けられていない場合、到達した上記光はそのまま外部に放射される。そこで、本発明の構成にすることにより、到達した上記光を上記反射面により反射光として再び上記導体に照射することができる。そのため、入射光および反射光を近接場の光源として利用することができ、上記近接場発生源から発生する近接場の強度を大きくすることができる。
【００２９】
また、本発明の近接場発生素子では、上記導体表面には、酸化を防止するための酸化防止膜が設けられていてもよい。
【００３０】
上記構成により、上記導体表面の酸化を抑制することができ、該導体表面の経時変化を小さくすることが可能である。そのため、上記導体は長期にわたり近接場の増強効果を維持することが可能となる。また、近接場は到達距離が短いため、記録等に用いる場合には記録媒体との距離を１００ｎｍ以下に保つ必要があるが、上記導体と上記光導波路との接触面の反対側の面に酸化防止膜を設けることにより、記録媒体等との接触による上記近接場発生源の破壊を抑制することもできる。
【００３１】
また、本発明の近接場発生素子は、上記導体は、上記近接場出力部近傍で磁場を発生させる電流経路を有していてもよい。
【００３２】
上記構成により、上記導体の電流経路に電流を流すことにより、上記近接場出力部近傍で磁場を発生させることができ、上記近接場発生源に光を照射することにより、該近接場出力部において近接場を発生させることができる。すなわち、上記近接場出力部近傍において、磁界および近接場を発生させることができ、所望の位置で磁界および近接場を得ることができる近接場発生素子を簡単な構成の導体によって提供することができる。
【００３３】
また、本発明の情報記録装置は、上述した近接場発生素子と、上記近接場出力部からの近接場により情報記録媒体を昇温するとともに、上記電流経路で発生する磁界により該情報記録媒体の所定の位置に情報を記録するために、該近接場発生素子を該情報記録媒体の所定の位置へ移動させる移動手段とを備えることを特徴としている。
【００３４】
上記構成により、情報記録媒体の所望の位置に近接場発生素子を移動することができる。そのため、情報記録媒体の所望の位置において、上記近接場発生素子は該情報記録媒体の微小領域を昇温するとともに、電流経路で発生する強い磁界によって磁気記録することが可能である。このように、光の回折限界を越えた微小領域での近接場による光アシスト磁気記録のための情報記録装置を実現することができる。また、強い近接場を得ることができるので、情報記録媒体を高温まで昇温することが可能であり、高保磁力を有する情報記録媒体に対する記録を行う情報記録装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明の近接場発生素子は、以上のように、光源と、上記光源からの光が内部を屈折率導波により伝播する光導波路と、第１面と、該第１面とは反対側の第２面との間に所定の厚みを有する導体とを備え、上記導体は、上記第１面に、上記光導波路より伝播された光が照射されることにより近接場を発生する近接場発生源が設けられており、上記第２面に、上記近接場発生源において発生した近接場を出力する近接場出力部が設けられており、上記近接場発生源と上記近接場出力部との間には、該近接場発生源において発生した近接場を該近接場出力部へと伝播する近接場伝播路が設けられており、上記近接場発生源を含む、上記第１面から上記導体の厚み方向に少なくとも一部が上記光導波路に嵌入するように、該光導波路に積層されていることを特徴としている。
【００３６】
上記構成により、上記導体は、上記近接場発生源を含む、上記第１面から該導体の厚み方向に少なくとも一部が上記光導波路に嵌入するように、該光導波路に積層されているために、該導体の該近接場発生源において近接場が発生しやすい。このため、上記近接場出力部から最終的に出力される近接場を増強することができる。このように、本発明の近接場発生素子は、簡易な構成により、高出力の近接場を発生させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
本発明の実施形態について図１〜図１０に基づいて説明すると以下の通りである。
【００３８】
本発明の近接場発生素子は、光源と、上記光源からの光が内部を屈折率導波により伝播する光導波路と、第１面と、該第１面とは反対側の第２面との間に所定の厚みを有する導体とを備えている。上記導体は、上記第１面に、上記光導波路より伝播された光が照射されることにより近接場を発生する近接場発生源が設けられており、上記第２面に、上記近接場発生源において発生した近接場を出力する近接場出力部が設けられており、上記近接場発生源と上記近接場出力部との間には、該近接場発生源において発生した近接場を該近接場出力部へと伝播する近接場伝播路が設けられている。そして、上記導体は、上記近接場発生源を含む、上記第１面から上記導体の厚み方向に少なくとも一部が上記光導波路に嵌入するように、該光導波路に積層されており、上記光源からの光が該光導波路内を伝播し該近接場発生源に照射されると、該近接場発生源において近接場を発生する。
【００３９】
上記近接場発生源において発生した近接場は、上記導体表面の表面プラズモンポラリトンとカップリングする。そして、上記近接場は上記導体に設けられた上記近接場伝播路を伝播し、該導体の上記第２面に設けられた近接場出力部に到達する。そして、上記近接場出力部において近接場が出力される。
【００４０】
なお、表面プラズモンポラリトンとは、金属表面に生じる電子波（ｐｌａｓｍｏｎ）のことである。近接場と表面プラズモンポラリトンとは、金属表面でカップリングすることにより、強めあったり弱めあったりといった相互干渉が生じ、該近接場を増強させる。
【００４１】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係る近接場発生素子１の構成について図１〜８を参照して具体的に説明する。図１（ａ）は本発明の第１実施形態に係る近接場発生素子１の概略構成を示す平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）の電流方向とは垂直な方向であって、狭窄部を通る断面図である。
【００４２】
近接場発生素子１は、図１（ａ）・図１（ｂ）に示すように、光導波路２と、金属膜（導体）３とを備えている。
【００４３】
光導波路２は、図示しない光源から照射された入射光６をその内部において伝播するためのものであり、高屈折率の透明誘電体や光透過性が高い有機材料等から構成される数百ｎｍ〜数十μｍの膜厚を有する薄膜である。一般的に、透明誘電体としては石英ガラスや半導体材料等の無機材料が用いられ、有機材料としてはＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）等が用いられる。ＰＭＭＡ以外の有機材料としては、例えば、ポリイミド系樹脂{ポリイミド樹脂、ポリ（イミド・イソインドロキナゾリンジオンイミド）樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、ポリエステルイミド樹脂等}、シリコーン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、フェノール系樹脂、ポリキノリン系樹脂、ポリキノキサリン系樹脂、ポリベンゾオキサゾール系樹脂、ポリベンゾチアゾール系樹脂、ポリベンゾイミダゾール系樹脂等の種々の材料が知られている。
【００４４】
光導波路とは、低屈折率の透明層と高屈折率の透明層との屈折率の差による全反射を利用し、光を導波させるものである。なお、低屈折率の透明層は設けられておらず、空気層としてもかまわない。本実施形態の光導波路２では、高屈折率の透明な薄膜層のみから構成されている。
【００４５】
なお、光導波路２は上記構成に限られず、低屈折率の基板上に高屈折率の薄膜層が形成された構成であってもよいし、低屈折率の基板の内部に高屈折率の配線が埋め込まれた構成であってもよい。なお、低屈折率の基板等を用いる場合には、可能な限り低屈折率の誘電体を用いることが好ましい。このように、光導波路２の周囲に、光導波路２の屈折率よりも低い低屈折率を有する基板等を設けることにより、光導波路２の機械的強度を高くすることができるだけでなく、光導波路２とその周囲との屈折率差を、同じ屈折率を有する基板等を用いる場合と比較して、高くすることができるため、屈折率導波により光を光導波路２において効率よく伝播することができる。
【００４６】
金属膜３は、約１０〜１０００ｎｍの膜厚を有する矩形形状の金属薄膜であり、金属膜３を流れる電流５が狭窄部４において狭窄されることにより狭窄部４周辺には磁界が発生し、かつ、狭窄部４の光入射面７側に面した入射側狭窄部４ａ（近接場発生源）に入射光６を入射することにより狭窄部４の光入射面７に対して反対側の面である近接場発生面８に面した出力側狭窄部４ｂ（近接場出力部）周辺において近接場を出力するものである。具体的には、入射光６が光入射面７側の入射側狭窄部４ａに入射すると、入射側狭窄部４ａにおいて近接場が発生する。発生した近接場は、表面プラズモンポラリトンとカップリングし、入射側狭窄部４ａと出力側狭窄部４ｂとを繋ぐ伝播用搾取部４ｃ（近接場伝播路）を通って、近接場発生面８側の出力側狭窄部４ｂへ伝播する。そして、出力側狭窄部４ｂに到達した表面プラズモンポラリトンは、再び近接場に変換され、出力側狭窄部４ｂにおいて出力される。なお、以下の説明においては、入射側狭窄部４ａ、出力側狭窄部４ｂおよび伝播用搾取部４ｃの全てを含めた構成について述べる場合は、狭窄部４とする。
【００４７】
狭窄部４は、金属膜３において電流５が流れる方向（紙面上部側から紙面下部側へ向かう方向）に対して直交する方向に延びるように、電流方向の両側端部のそれぞれから一つずつ窪ませた凹部が互いに向かい合うことによって形成されている。
【００４８】
また、金属膜３は、光入射面７側の一部が光導波路２に嵌入している。これにより、光入射面７側の入射側狭窄部４ａに発生する近接場の強度を高めている。なお、本実施形態では、金属膜３は、入射側狭窄部４ａを含む光入射面７から金属膜３の厚み方向に一部が光導波路２に嵌入しているが、金属膜３全体が光導波路２に嵌入していてもかまわない。
【００４９】
このように、光導波路２を用いて金属膜３の入射側狭窄部４ａに光を入射することにより、入射光６と出力側狭窄部４ｂにおいて発生した近接場とを分離できることができる。そのため、強度の強い入射光６と近接場とが混在せず、近接場のみを出力することが可能となる。
【００５０】
金属膜３を構成する金属材質の表面プラズモンポラリトンの発生効率によって、近接場発生面８の出力側狭窄部４ｂにおいて出力される近接場の強度が異なってくる。そのため、金属膜３を構成する金属材料としては、表面プラズモンポラリトンの発生効率の高い、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）もしくは銅（Ｃｕ）、または該金属を含む合金により構成されている。これにより、出力側狭窄部４ｂにおいて出力される近接場を効率良く増強することができる。
【００５１】
また、近接場および表面プラズモンポラリトンの発生状態は、金属膜表面の粗さまたは金属膜表面における付着物の有無のような金属膜３の表面状態によって大きく異なる。例えば、金属膜３を表面プラズモンポラリトンが発生しやすいＡｇにより構成した場合には、非常に金属膜３表面が酸化・白濁しやすく、表面状態が変化しやすい。そこで、本実施形態の近接場発生素子１においては、金属膜３の酸化を防止するために、金属膜３を低屈折率媒体内に嵌入させた構成であってもよいし、近接場発生面８を酸化防止膜で覆う構成であってもよい。
【００５２】
なお、酸化防止膜としては、低屈折率媒体と同一の材料、ＳｉＮやＡｌＮ等のような窒化物誘電体、ＳｉＯ２等のような酸化物誘電体等から構成された膜厚５０ｎｍ以下の薄膜を用いればよい。酸化防止膜として上記酸化物誘電体を用いた場合は、硬度が高いために金属膜３表面を物理的にも保護し、近接場発生素子１の耐久性をより増すことができる。
【００５３】
次に、金属膜３に設けられている狭窄部４の構成および狭窄部４で発生する磁界について、図２を用いて説明する。図２は、金属膜３に設けられた狭窄部４を拡大した平面図である。
【００５４】
狭窄部４は、図２に示すように、略半円状の凹部によって形成された金属膜３の最も狭い箇所の周縁間距離である線幅ｍを有し、上記略半円の直径２ａは半円の中心である磁場発生部９または磁場発生部１０から金属膜３の凹部の周縁までの距離の２倍の長さを有している。ここで、直径２ａは、光源から照射された光の波長以下の長さを有している。
【００５５】
電流５が金属膜３に流されると、電流５が流れる電流経路は、狭窄部４の周縁に沿った５ａおよび５ｂのようにＵ字状となる。そのため、狭窄部４の周囲に発生する磁界は、右ねじの法則により、磁場発生部９では紙面表面側から紙面裏面側に向かう磁界が発生し、磁場発生部１０では紙面裏面側から紙面表面側に向かう磁界が発生する。また、近接場発生面８の上では近接場発生面８に対して平行な磁界となる。また、磁界の強さは、磁場発生部９および磁場発生部１０においてほぼ同じである。
【００５６】
狭窄部４の線幅ｍを小さくすれば、狭窄部４近傍で強い磁界を発生する事ができる。このため、狭窄部４の線幅ｍは、１μｍ以下にすることが望ましい。しかしながら、金属膜３に流れる電流５が大きい場合、狭窄部４が電気抵抗により破壊される場合がある。この破壊を防止するために、例えば電流５が１００ｍＡ程度であれば、狭窄部４の断面積は、６４００ｎｍ２程度より大きく、狭窄部４の長さ２ａは、２０μｍ以下にすることが望ましい。
【００５７】
また、狭窄部４は上述した構成に限られず、図３に示す狭窄部２４のようにＵ字型の形状であってもよい。狭窄部２４を備えた電磁場発生素子２１について図３を参照して説明する。図３は、狭窄部の変形例を備えた電磁場発生素子２１の構成を示す平面図である。
【００５８】
電磁場発生素子２１は、図３に示すように、光導波路２２と、光導波路２２に積層された金属膜２３とを備えている。金属膜２３は、並置された２つの矩形板状の端子２３ａおよび端子２３ｂと、上記各端子を接続する狭窄部２４とを備えている。狭窄部２４は、上記各端子の両方から離れる方向に向かって凸となる弧状の導体層である。言い換えれば、上記狭窄部２４は、金属膜２３において電流２５が流れる方向（紙面上部側から紙面下部側へ向かう方向）に対して、光導波路２２の上面で直交する方向に延びるように電流方向の一方の片側端部を窪ませ他方の片側端部を膨らませたことによって形成されている。狭窄部２４は半円状であり、狭窄部２４の窪ませた側、すなわち、半円の中心を磁場発生部３０とし、狭窄部２４に対して電流の流れる方向とは直交する方向に点対称な位置を磁場発生部２９とする。
【００５９】
電流２５が端子２３ａから端子２３ｂに向かって流されたとき、電流２５は狭窄部２４において狭窄される。狭窄部２４の周囲に発生する磁界は、右ねじの法則により、磁場発生部２９では紙面表面側から紙面裏面側に向かう磁界が発生し、磁場発生部３０では紙面裏面側から紙面表面側に向かう磁界が発生する。また、狭窄部２４における電流２５の電流密度は、狭窄部２４において磁場発生部３０側に向かうほど大きくなる。そのため、狭窄部２４における磁界の強さは、狭窄部２４の磁場発生部３０側が強く、磁場発生部２９に向かうに従って弱くなる。したがって、電磁場発生素子２１は狭窄部２４の磁場発生部３０近傍の垂直磁界発生に適している。
【００６０】
なお、本実施形態では、近接場と磁場とを同一箇所で同時に発生させるために、近接場発生源として電流を狭窄するための狭窄部４を有した金属膜３を用いているが、磁場の発生が不要な場合には、近接場発生源として狭窄部４の構成に限られない。つまり、近接場発生源４としては、光源から照射された光の波長以下のサイズを有しており、かつ、光導波路２からの光により生じた近接場が、近接場出力面８側へ伝播する構造となっていればよい。例えば、金属膜３上に光の波長以下の径を持つ微小開口部が設けられている構成であってもよいし、光導波路２上にｂｏｗ−ｔｉｅ型（２つの三角形が向かい合っており、光の波長以下の距離、例えば、約１００ｎｍ離れている形状）の金属膜が形成されている構成であってもよい。また、金属膜３の形状は本実施形態に限られず、既知の形状を好適に使用すればよく、金属膜を光導波路に嵌入させて積層することにより、狭窄部から出力される近接場の強度が増強される。
【００６１】
光源としては、該光源から照射された光を光導波路２内において全反射しながら伝播するために、単一の波長を有するレーザ光を照射するレーザ光源が用いられる。これにより、上記光源から照射されたレーザ光は、長い距離を少ない減衰で伝えることが可能である。
【００６２】
全反射の際の位相変化は、光の電場の方向(偏光方向)によって異なっている。そのため、光導波路２に入射される光として、円偏光や楕円偏光を有する光を用いた場合には、電場の方向が常に変化するため、全反射条件が一定ではなくなり、効率良く光導波路２内において光を伝播することが困難となる。そこで、光導波路２に導入する光には、全反射条件を一定にするために、直線偏光が用いられる。直線偏光には、電場の方向が反射面に対して平行なＴＥ（transverse electric）波と、ＴＥ波に対して垂直方向の電場方向を持つ（つまり、電場の方向が入射面内にある）ＴＭ（transverse magnetic）波とがある。
【００６３】
また、金属膜３表面の表面プラズモンポラリトンと入射側狭窄部４ａに発生する近接場とを効率よくカップリングするためには、金属膜３と光導波路２との接触面である光入射面７に対して垂直成分を持つ電場を生じさせる必要がある。そのため、本実施形態においては、光源からの光としてＴＭ波を用いている。これにより、金属膜３表面において表面プラズモンポラリトンが発生しやすくなり、入射側狭窄部４ａにおいて発生した増強された近接場が、表面プラズモンポラリトンと効率よくカップリングし、伝播用狭窄部４ｃを通って出力側狭窄部４ｂに伝播される。そのため、入射側狭窄部４ａで発生した近接場が、出力側狭窄部４ｂに伝播されず入射側狭窄部４ａに留まることを抑制でき、出力側狭窄部４ｂにおいて出力される近接場を増強することができる。
【００６４】
なお、上記光源から照射された光を光導波路２に導入するためには、回折格子またはプリズムを使用する方法、４５度ミラーを用いる方法等のように既存の技術を好適に用いればよい。
【００６５】
上述した近接場発生素子１に係る光導波路２および金属膜３の加工は、半導体で用いられるリソグラフィー技術が好適に用いられる。リソグラフィーは、薄膜形成・レジストによるパターンニング・エッチングといった一方向に加工する技術である。金属膜３および光導波路２がリソグラフィーで作製可能であるために、光導波路２と微細な狭窄部４を有する金属膜３とを順次形成することが可能となる。そのため、近接場発生素子１の加工が容易となる。
【００６６】
例えば、まず、基板上にＳｉＯ２などの高屈折率膜（コア層）をスパッタ等により光導波路２を作製する。そして、コア層上にフォトレジストをスピンコーター等により塗布した後、所望のパターンを有したマスクの上から露光する。マスクパターンが転写されたフォトレジストを現像後、反応性イオンエッチング等によりコア層をエッチングする。上記工程により、コア層を所望のパターンに加工することができる。さらにリソグラフィー工程を繰り返すことで、コア層上に凹部を作製する。
【００６７】
次に、コア層上に設けられた凹部に対して、Ａｕなどの金属薄膜をスパッタや蒸着などを用い成膜する。光導波路２の作製で用いたリソグラフィー工程と同様の手順で狭窄部４を有した金属膜３の形状を作製する。狭窄部４の位置と光導波路２上の凹部の位置との調整は、マスクの位置を調整することで精度良く行うことが可能である。
【００６８】
このように、近接場発生素子１の光導波路２および金属膜３は、成膜・エッチングを順次行うことができ、リソグラフィー技術を用いて大量生産することが可能となる。また、リソグラフィー技術は、加工精度がサブミクロンオーダーと高いために、光導波路２と狭窄部４との位置調整も容易である。また、本実施形態の近接場発生素子１では、光導波路２と狭窄部４とが一体となっているため、入射光６の焦点に狭窄部４を合わせるアライメントを行う必要がなく、使用時の調整の手間が省ける。
【００６９】
なお、狭窄部４以外の加工においては、リソグラフィー技術以外にも、集束イオンビーム装置（ＦＩＢ：Focused Ion Beam）やその他の微細加工技術を用いることもできる。
【００７０】
次に、本実施形態の近接場発生素子１において発生する近接場の強度について図４〜図７を参照して説明する。なお、ここでは近接場発生素子１において発生する近接場の強度を計算するために、光導波路内に光源を設けた近接場計算モデル５１を用いている。また、近接場の発生強度の計算は、ＦＤＴＤ（Finit-Different Time-Domain）シミュレーションを用いて行っている。
【００７１】
まず、近接場計算モデル５１の構成について図４を参照して説明する。図４（ａ）は近接場発生強度の計算に用いられる近接場計算モデル５１の概略構成を示す平面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。図４（ｂ）に示すＺ軸は、近接場発生部６０を通る膜厚方向の軸である。
【００７２】
近接場計算モデル５１は、薄膜で構成された光導波路５２の一方の面上に、コの字型の狭窄部５４を有した金属膜５３が積層されている。そして、金属膜５３は、光導波路５２の厚みの１／８の深さまで嵌入している。近接場計算モデル５１は、金属膜５３の光導波路５２と接触している面とは反対側の面上における狭窄部５４近傍の近接場発生部６０において近接場を出力する構成である。
【００７３】
光源５６は光導波路５２内部に設けられており、光源５６から照射される光５８の波長は９８０ｎｍ、偏光方向５９を光導波路２の膜厚方向としている。そして、金属膜３は金（Ａｕ）から構成されている。また、光導波路２は、屈折率２．０の透明誘電体であり、その両面は屈折率１．５の低屈折率膜５７により挟まれている。
【００７４】
次に、図４（ｂ）に示すＺ軸上の各位置における近接場の発生強度について図５を参照して説明する。図５は、図４（ｂ）のＺ軸上の位置と近接場発生強度との関係を示すグラフである。なお、縦軸は電場強度（Ｖ／ｍ２）を、横軸はＺ軸上の位置であるＺ位置を表しており、横軸は右方向が光導波路側である。また、電場強度は光源５６における強度を１.０（Ｖ／ｍ２）と設定している。
【００７５】
図５に示すように、Ｚ位置が光導波路５２内にある場合は、電場強度の平均は約０．５（Ｖ／ｍ２）である。しかしながら、Ｚ位置が金属膜５３の近接場発生部６０にある場合は、電場強度は約１．５（Ｖ／ｍ２）であり、光源強度の約１．５倍の電場強度を示す。これは、表面プラズモンポラリトンによる近接場の増強効果が得られたためである。
【００７６】
金属膜３の材料として用いられた金（Ａｕ）は、光源からの光の波長が約８００ｎｍ〜約１０００ｎｍ範囲内である場合に、表面プラズモンポラリトンの増強が生じやすい。光源５６から照射される光の波長を６８０ｎｍにした場合は、図示していないが、近接場発生部６０での近接場の発生強度は０．１（Ｖ／ｍ２）となってしまい、表面プラズモンポラリトンによる近接場の伝搬がほとんど生じていない。このように、金属膜５３の材質と光源５６の波長の設定とが表面プラズモンポラリトンの伝搬に大きな影響を与えるために、金属膜５３の材質に適した光源からの光の波長を選択することが望ましい。
【００７７】
次に、光導波路２と金属膜３との重なりＰを変化させた場合における、近接場の強度の変化を図６（ａ）〜（ｄ）および図７を参照して説明する。図６（ａ）〜（ｄ）は、光導波路２の厚みをｄとして、光導波路２と金属膜３との重なりＰを０、ｄ／４、ｄ／２、ｄの順番に変化させた近接場計算モデル５１の断面図である。Ｐの値以外は図５にて行ったシミュレーションと同条件である。また、図７は光導波路２と金属膜３との重なりＰと近接場発生強度との関係を示すグラフである。縦軸は近接場発生部６０における電場強度（Ｖ／ｍ２）を、横軸はＰの値を示している。
【００７８】
図７に示すように、Ｐ＝０の場合における電場強度と比較して、Ｐ＝ｄ／８およびＰ＝ｄ／４の場合には電場強度がより大きくなっている。そして、さらにＰの値を大きくしていくと、電場強度は減少し、Ｐ＝ｄ／２の場合には近接場発生部６０における電場強度は光源における強度と略同一となる。そして、Ｐ＝ｄの場合、すなわち光導波路２内に完全に金属膜３が埋めこまれている場合には、近接場発生部６０における電場強度は光源における電場強度の半分以下となる。上記結果より、光導波路２と金属膜３との重なりＰが光導波路２の厚みの半分以下である場合に、近接場発生部６０において、光源強度とほぼ同程度の近接場を発生することができる。さらに、光導波路２と金属膜３との重なりＰが光導波路２の厚みの１／４〜１／８である場合には、近接場発生部６０において、光源強度よりも高い近接場を発生することができる。
【００７９】
なお、本実施形態の近接場発生素子１では、上述したように光導波路２と金属膜３との重なりＰが光導波路２の厚みの１／４〜１／８である場合に最も近接場が増強されるが、本発明は上述した結果に限られない。すなわち、電磁場発生素子を構成する光源の波長、光導波路のサイズ、金属膜の厚みや材質等に応じて近接場の増強に適した条件を調節する必要がある。
【００８０】
以上のシミュレーションでは、計算を簡略化するためにコの字型の搾取部をもつモデルを用いているが、搾取部に丸みを持つＵ字型のモデルを用いても、同様の傾向を示した。ただし、近接場発生部６０における電場強度は若干低くなり、光導波路２と金属膜３との重なりＰが光導波路２の厚みの１／４の場合で約１．２（Ｖ／ｍ２）であった。
【００８１】
以上のように、本実施形態の近接場発生素子１は、光源と、上記光源からの入射光６が内部を屈折率導波により伝播する光導波路２と、光入射面７と、光入射面７とは反対側の近接場出力面８との間に所定の厚みを有する金属膜３とを備えている。金属膜３は、光入射面７に、光導波路２より伝播された入射光６が照射されることにより近接場を発生する入射側搾取部４ａが設けられており、近接場出力面８に、入射側搾取部４ａにおいて発生した近接場を出力する出力側搾取部４ｂが設けられており、入射側搾取部４ａと出力側搾取部４ｂとの間には、入射側搾取部４ａにおいて発生した近接場を出力側搾取部４ｂへと伝播する伝播用搾取部４ｃが設けられている。そして、金属膜３は、入射側搾取部４ａを含む、光入射面７から金属膜３の厚み方向に少なくとも一部が光導波路２に嵌入するように、光導波路２に積層されている。
【００８２】
上記構成により、上記光源から照射された光は、光導波路２内を屈折率導波により伝播し、金属膜３の光入射面７に設けられた入射側搾取部４ａに入射光６として入射される。これにより、入射側搾取部４ａにおいて、近接場が発生する。この近接場は、金属膜３上において、表面プラズモンポラリトンに変換される。そして、上記表面プラズモンポラリトンは、金属膜３の光入射面７側から光入射面７とは反対側の近接場出力面８側まで設けられた伝播用搾取部４ｃを通り、金属膜３の厚み方向に伝播する。そして、近接場出力面８側に伝播された表面プラズモンポラリトンは、近接場出力面８に設けられた出力側狭窄部４ｂにおいて、再度近接場となり、出力される。
【００８３】
金属膜３は、入射側搾取部４ａを含む、光入射面７から金属膜３の厚み方向に少なくとも一部が光導波路２に嵌入するように、光導波路２に積層されているために、金属膜３の入射側搾取部４ａにおいて近接場が発生しやすい。このため、出力側狭窄部４ｂから最終的に出力される近接場を増強することができる。このように、本実施形態の近接場発生素子１は、簡易な構成により、高出力の近接場を発生させることが可能となる。また、金属膜３に電流を流し、入射側搾取部４ａに光を照射することにより、出力側狭窄部４ｂ近傍において磁界および近接場が発生する。そのため、近接場発生素子１は、磁界および近接場をほぼ同位置で発生させることができ、光アシスト磁気記録方式に好適に用いることができる。
【００８４】
ここで、本実施形態の近接場発生素子１を用いて、光アシスト磁気記録方式で磁気記録媒体に記録する適用例について図８を参照して説明する。図８（ａ）は近接場発生素子１を用いて磁気記録媒体１３に記録を行う場合の構成を示す断面図であり、図８（ｂ）は光アシスト磁気記録方法に用いられる情報記録装置１９の全体の構成を示す斜視図である。情報記録装置１９は、近接場発生素子１と、近接場発生素子１を磁気記録媒体１３の所定の位置まで移動させるアクチュエータ（移動手段）１８とから構成されている。また、磁気記録媒体１３は、温度が高くなった箇所でのみ記録が可能となる媒体であって、次世代の高密度記録媒体として注目されている。磁気記録媒体１３に記録を行うためには、熱と磁場とを同時に磁気記録媒体１３の記録面に印加する必要がある。
【００８５】
まず、磁気記録媒体１３に記録を行うために、図８（ａ）に示すように、金属膜３の近接場発生面８を、磁気記録媒体１３の記録面に近接させる。この際、近接場発生面８と磁気記録媒体１３の記録面との距離が、出力側狭窄部４ｂにおいて発生した発生近接場１１の到達距離以下（例えば１００ｎｍ以下）になるように対向させる。また、出力側狭窄部４ｂ近傍において発生した発生磁場１２は、発生近接場１１よりも遠くまで到達するために、上述した配置において、発生近接場１１および発生磁場１２の両方を磁気記録媒体１３の記録面に印加することが可能である。
【００８６】
次に、磁気記録媒体１３の記録面に情報が記録される工程を説明する。まず、発生近接場１１が磁気記録媒体１３の記録面に印加されることにより、磁気記録媒体１３の照射部分は加熱昇温する。そして、情報記録装置１９は、図８（ｂ）に示すアクチュエータ１８により、入射光６の進行方向に一定速度で移動している。すなわち、磁気記録媒体１３の発生近接場１１により昇温された領域は、徐々に温度を下げながら、入射光６の進行方向とは逆方向の媒体進行方向１５へ移動する。そして、記録可能な最低温度となった領域に発生磁場１２が印加されることにより、磁気記録媒体１３の記録面に記録マーク１４が形成される。発生磁場１２方向を切りかえることにより、加熱領域に作用する磁場のＮ／Ｓ方向を変化させ、記録マーク１４に記録する磁場方向を決めることができる。こうして、磁気記録媒体１３に順次記録マーク１４を形成することができる。
【００８７】
本発明の近接場発生素子１は簡易な構成で、磁界および近接場をほぼ同じ位置で発生させることができるために、磁場および近接場の発生装置をハイブリッド化することができる。また、近接場発生素子１自体も非常に小型化可能であるために、光アシスト記録装置全体を小型化可能であり、また低コストで作製可能となる。
【００８８】
〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態の電磁場発生素子３１について図９および図１０に基づいて説明する。図９（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る電磁場発生素子３１の概略構成を示す平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）の電流方向とは垂直な方向であって、狭窄部を通る断面図である。また、第１実施形態の近接場発生素子１における構成要素と、同等の機能を有する構成要素については同一の符号を付記している。
【００８９】
本実施形態の電磁場発生素子３１は、図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、光導波路２と、金属膜３と、反射膜１６とを備えている。電磁場発生素子３１が、第１実施形態の近接場発生素子１と異なる構成について説明する。
【００９０】
電磁場発生素子３１は、第１実施形態の光導波路２の光が入射する端部とは反対側の端部に反射膜１６が設けられた構成となっている。光源から照射された光は、光導波路２に入射し、光導波路２内を全反射しながら伝播する。光導波路２に入射した入射光６は、金属膜３の表面を通過したのち光源からの光が入射する端部とは反対側の端部に到達する。反射膜１６が光導波路２に設けられていない場合、到達した上記光はそのまま外部に放射される。しかし、反射膜１６が光導波路２に設けられている場合は、入射光６は反射膜１６で反射され反射光１７となる。反射光１７は、再び光源方向に向かって光導波路２内を全反射しながら伝播する。そのため、入射光６および反射光１７が、近接場発生に寄与するため、入射側搾取部４ａから発生する近接場の強度が増強される。その結果、出力側狭窄部４ｂにおいて出力される近接場が増強される。
【００９１】
本実施形態の電磁場発生素子３１における近接場発生強度の計算方法について、図１０を参照して説明する。近接場発生強度の計算には、図４に示した近接場計算モデル５１において、光導波路５２の光源からの光が入射する端部とは反対側の端部に反射膜（金属膜１００ｎｍ）が設けられたものを用いている。図１０は、光導波路５２に反射膜１６が設けられている場合と反射膜１６が設けられていない場合（図５の計算結果）とにおける、図４（ｂ）のＺ軸上の位置と近接場発生強度との関係を示すグラフである。縦軸は電場強度（Ｖ／ｍ２）を、横軸はＺ位置を表しており、横軸は右方向が光導波路側である。また、電場強度は光源５６における強度を１.０（Ｖ／ｍ２）と設定している。
【００９２】
図１０に示すように、反射膜１６が設けられている場合では、近接場発生部６０における電場の強度は１．７５（Ｖ／ｍ２）となる。これは、図５に示すような反射膜１６が設けられていない場合の電場の強度１．５（Ｖ／ｍ２）と比較して大きくなっている。また、金属膜５３と光導波路５２との接触面側における狭窄部５４では、反射膜１６を設けた場合の電場の強度は２．５（Ｖ／ｍ２）であり、反射膜１６が設けられていない場合と比較して数倍の値となっている。このように、光導波路の光源からの光が入射する端部とは反対側の端部に反射膜を設けることにより、反射膜が設けられていない場合よりも、狭窄部近傍における近接場の電場強度が強くなる。
【００９３】
なお、反射膜１６は入射光６を反射する構成であればよく、材質や形状は問わない。例えば、光源からの光の波長に対して反射率の高い金属膜を用いてもよいし、屈折率の異なる複数の誘電体膜で形成された反射膜を用いてもよい。上記金属膜としては、反射率の高い、金、銀、アルミもしくは白金、または該金属を含む合金から構成された膜厚が数ｎｍ以上のものを用いることが好ましい。また、上記誘電体膜としては、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＨｆＯ２、Ｔａ２ｏ５、Ａｌ２Ｏ３，Ｃｒ２Ｏ３、ＭｇＦ２、ＭｇＯ、ＺｒＯ２、ＺｎＳ、氷晶石等の誘電性材料から構成されることが好ましい。そして、上記反射膜は、一定の条件下において、上述した屈折率が異なる複数の誘電体材料を用いることによって形成される。例えば、ＺｎＳ（ｎ＝２．３）および氷晶石（ｎ＝１．３）から構成された数十ｎｍ程度の膜厚を有する誘電体膜を交互に積層することにより反射膜が形成される。なお、ｎは各誘電体材料の屈折率を示している。
【００９４】
以上のように、光導波路２の光源からの光が入射する端部とは反対側の端部に反射膜１６を設けることにより、入射側搾取部４ａ近傍において発生する近接場の電場強度を強め、また、該端部からの漏れ光を低減することができる。漏れ光は近接場以外の光であるために、ノイズ源となる。そのため、反射膜１６は、出力側狭窄部４ｂにおける近接場の出力を向上させ、かつ、電磁場発生素子全体からでるノイズを低減する効果がある。
【００９５】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明の近接場発生素子を用いれば、高出力の近接場を発生することが可能であるため、光記録・光加工・光測定の分野で使用することが可能である。特に光アシスト磁気記録方式で用いると、低パワーの光源で記録が可能となり、消費電力の低減に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】（ａ）は本発明に係る一実施形態の近接場発生素子の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は図１（ａ）の電流方向とは垂直な方向であって、狭窄部を通る断面図である。
【図２】上記近接場発生素子の狭窄部を拡大した平面図である。
【図３】狭窄部の変形例を備えた近接場発生素子の構成を示す平面図である。
【図４】（ａ）は近接場発生強度の計算に用いられるモデルの概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は図４（ａ）のＡ−Ａ’断面図である。
【図５】図４（ｂ）のＺ軸上の位置と近接場発生強度との関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は、光導波路の厚みをｄとして、光導波路と金属膜との重なりＰを０、ｄ／４、ｄ／２、ｄの順番に変化させた近接場発生素子の断面図である。
【図７】光導波路と金属膜との重なりＰと近接場発生強度との関係を示すグラフである。
【図８】（ａ）は近接場発生素子を用いて磁気記録媒体に記録を行う場合の構成を示す断面図であり、図８（ｂ）は光アシスト磁気記録方法に用いられる情報記録装置の全体の構成を示す斜視図である。
【図９】（ａ）は、本発明の第２実施実施形態に係る近接場発生素子の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は図９（ａ）の電流方向とは垂直な方向であって、狭窄部を通る断面図である。
【図１０】図４（ｂ）のＺ軸上の位置と近接場発生強度との関係を示すグラフである。
【図１１】（ａ）は近接場と磁場を同時に発生することが可能な従来の近接場発生素子の概略構成を示す平面図であり、（ｂ）は図１１（ａ）の電流方向とは垂直な方向であって、狭窄部を通る断面図である。
【符号の説明】
【００９８】
１    近接場発生素子
２    光導波路
３    金属膜（導体）
４    狭窄部
４ａ  入射側狭窄部（近接場発生源）
４ｂ  出力側狭窄部（近接場出力部）
４ｃ  伝播用狭窄部（近接場伝播路）
５    電流
６    入射光
７    光入射面（第１面）
８    近接場出力面（第２面）
９、２９    磁場発生方向（表→裏）
１０、３０  磁場発生方向（裏→表）
１１  発生近接場
１２  発生磁場
１３  磁気記録媒体
１４  記録マーク
１５  媒体進行方向
１６  反射膜
１７  反射光
１８  アクチュエータ（移動手段）
１９  情報記録装置
【図１】
2007328841.tif 000003
【図２】
2007328841.tif 000004
【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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