2010 Fiscal Year Annual Research Report
光ナノセンシングデバイスのオプティクス・メカニクスの融合設計法の研究
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20560243
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| Research Institution | Toyo University |
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Principal Investigator |
大久保 俊文 東洋大学, 理工学部, 教授 (60349933)
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| Keywords | 近接場 / 光浮動ヘッドスライダ / 微小三角開口 / パターンド媒体 / 光導波路 / FDTD法 / 表面プラズモン |
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| Research Abstract |
本研究の狙いは、光の波長以下の100mmオーダの開口を、金属パターンド媒体表面に近接走査することにより、超高密度・大容量でかつ高速の情報授受が可能な光メモリを実現することである。今期も高記録密度信号検出を、実データ転送速度に近い帯域において、しかもコンパクトなヘッド形態に基づいて実証する方針を堅持した。研究期間全般にわたる実証数値目標は、ビット長が40-60nm長の微細パターンを、周波数帯域15MHz以上、信号S/N18dB程度以上の条件にて検出することとした。
今期も空間分解能と信号出力の同時向上が期待できる三角開口については、代表寸法が約100nmでしかも精密な形状のものの作製が進展しなかった。このため、代表寸法330nm開口を用い、トラック幅100ナノメートル、記録パターン長が120nmL/S(ラインアンドスペース)幅までのトラックを対象に、トラック幅方向の場の広がりや、再生信号に及ぼす偏光方向の影響を調べた。これらのうち、まず幅10um(事実上無限幅)トラックを用い、定在場の広がりを調べた。この結果、場の広がりは27mmの開口すきまにおいて540mmにも達し、少なくとも開口の代表寸法の1.5倍以上あることが確認された。これが幅広トラックにおいて大信号出力となる原因であり、狭トラックにおいて急激に信号出力が低下することの説明にもなる。100mm幅トラックについては、精密なスライダ浮上バランスの調整により、最小開口すきま27nmにおいて、120nmL/Sパターンに対応する明瞭な信号波形を確認した。オシロスコープの帯域不足によりSINの評価までには至らなかったものの、5mV, p-pの信号出力が得られた。本実験の範囲では、開口代表寸法以下の狭トラックにおける信号出力振幅の大小は、先年度200nmL/Sのパターン(当年度の半分の密度)にて行ったそれらに準拠し、それぞれ開口の場の広がりに対するトラック幅の比にほぼ比例する。当初目標との比較では、40～60nmビット長再生に対して100～120nmのビット長を、また15MHz以上の帯域に対して12MHzの帯域での検出を実現できた。
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