光学信息记录介质、记录和再生方法及装置以及记录粒子的制作方法

专利名称：光学信息记录介质、记录和再生方法及装置以及记录粒子的制作方法
技术领域：
本发明涉及光学信息记录介质、记录粒子、光学信息再生方法、 光学信息再生装置、光学信息记录方法以及光学信息记录装置。例 如，本发明有利地应用于具有大存储容量的光学信息记录介质。
背景技术：
以前，光学信息记录和再生装置(其中，通过向光盘照射光束 来在作为光学信息记录介质的光盘上记录信息以及从光盘再生信 息)已经得到了广泛地使用。对于光盘，通常使用压缩盘(CD)、 ^t字通用盘(DVD)、蓝光盘(注册商标，下文称作BD)等。
在光盘设备中，在光盘上记录诸如各种内容(例如，音乐内容 和图像内容)以及用于计算机的各种数据的各种信息。尤其是近年 来，信息量随着更高清晰度的图像、更高声音质量的音乐等而增加， 并且必须增加记录在一张光盘上的内容量。因此，必须增加光盘的容量。对于这种光盘设备，通过减小所使用光束的波长以及增加物镜
的数值孔径(NA),已经减小了光束的光点大小，并且同时，还减 小了记录标记的大小，^使得实现更高容量的光盘。
通常，认为由于光的4汙射限制而难以将光点大小的直径减小得 小于光束波长。因此，已提出了近场光学透镜(例如，固体浸没透 镜)，其中，使用了高折射率材料，并且与光学信息记录介质的距 离被减小为在1/4波长X的范围之内(例如，参考日本未审查专利 申^青7>开第2005-182895号)。
然而，即侵:使用该固体浸没透镜，仍然i人为100 nm是光点大 小的直径减小的界限。从而，已提出了用于通过局部地引起等离振 子共振现象的等离振子天线来形成具有较小光点大小的光点的方 法(例如，参考T. Matsumoto、 T. Shimano、 H. Saga和H. Sukeda J., Appl. Phys.， Vol.95, No. 8， 2004年4月15日)。
以此方式，可以使光学信息记录介质上的记录标记的大小更精 细，并且期待光学信息记录介质可以具有更高的容量。

发明内容
顺便，对于具有上述构造的光盘设备，存在随着记录标记的微 少化而使从记录标记返回的光减少的问题。
本发明致力于解决上面考虑的问题以及与现有方法和装置相 关联的其他问题。期望提供能够增加返回光量的光学信息记录介 质、用于光学信息记录介质的信息记录粒子以及使用光学信息记录 介质的光学信息再生方法、光学信息再生装置、光学信息记录方法 和光学信息记录装置。根据本发明的一个实施例，光学信息记录装置包括记录层，其
中，具有100 nm以下直径的纳米粒子在#皮具有#4居光的照射而改 变的复数介电常数的介质包围的情况下被设置，并且由纳米粒子产 生的局部等离振子共振的程度随介质的复数介电常凄t的改变而改
因此，对于光学信息记录介质，可以接收通过局部等离振子共 振产生并具有高强度的散射光来作为返回光。
根据本发明实施例的光学信息记录介质包括记录层，其中，具 有100 nm以下直径的金属粒子^皮随光的照射而转变为晶态或非晶 态的相变材并+所包围。
因此，对于光学信息记录介质，可以接收通过局部等离振子共 振产生并具有高强度的散射光来作为返回光。
此外，4艮据本发明实施例的光学信息记录介质包括记录层，其 由具有100 nm以下直径的纳米粒子和介质形成，在其上通过才艮据 记录光的照射改变介质的复数介电常数而记录信息，并基于随读取 光的照射由纳米粒子产生的局部等离才展子共才展的禾呈度的改变而乂人 其再生信息。
因此，对于光学信息记录介质，可以接收通过局部等离振子共 振产生并具有高强度的散射光来作为返回光。
在根据本发明实施例的记录粒子中，具有100 nm以下直径的 纳米粒子被具有随具有预定等级以上强度的光的照射而改变的复 凄史介电常凄t的介质所包围。因此，对于记录粒子，可以4妄收通过局部等离振子共振产生并 具有高强度的散射光来作为返回光。
此夕卜，根据本发明实施例的记录粒子由具有100 nm以下直径 的纳米粒子和包围纳米粒子的介质形成，其中，记录粒子和介质中 的任一个的复数介电常数随具有预定等级以上强度的光的照射而 改变。
因此，对于记录并立子，可以4妄收通过局部等离l展子共净展产生并 具有高强度的散射光来作为返回光。
此外，在根据本发明实施例的光学信息再生方法和光学信息再 生装置中，光被聚集并照射向光学信息记录介质，然后检测在光学 信息记录介质中产生的局部等离振子共振的程度。
因此，对于光学信息再生方法和光学信息再生装置，可以*接收 通过局部等离振子共振产生并具有高强度的散射光来作为返回光。
此外，根据本发明实施例的光学信息记录方法包括通过改变当 对光学信息记录介质照射光时在光学信息记录介质中产生的局部 等离振子共振的程度来记录信息的步骤。
因此，对于光学信息i己录方法，可以4妄收随再生光的照射而由 局部等离振子的共振产生并具有高强度的散射光来作为返回光。
此外，根据本发明实施例的光学信息记录装置包括光照射部， 使从光源发射的光聚集，并使光照射向光学信息记录介质；以及光 强度控制部，以改变在光学信息记录介质中产生的局部等离振子共 振的程度的方式来改变光的强度。
9因此，对于光学信息记录装置，可以*接收随再生光的照射而由 局部等离振子共振产生并具有高强度的散射光来作为返回光。根据本发明实施例，可以接收通过局部等离振子共振产生并具 有高强度的散射光来作为返回光，乂人而可以实现能够增加返回光量 的光学信息记录介质、用于光学信息记录介质的信息记录粒子以及 使用光学信息记录介质的光学信息再生方法、光学信息再生装置、 光学信息记录方法和光学信息记录装置。


图1是示出每种材料的折射率和极化之间的关系的示意图； 图2A ~图2C是用于说明根据本发明实施例的记录原理的示意图；图3A和图3B是用于说明根据本发明实施例的再生原理的示 意图；图4A和图4B是示出记录材料的构造的示意图；图5A和图5B是示出近场光强度的介电常数依赖性的示意图；图6A和图6B是示出样品构造的示意图；图7是示出晶态和非晶态下的散射光强度的示意图；图8是示出当改变Ag中心核的直径时电场增强因子的示意图；图9是示出当改变GeSbTe壳的厚度时电场增强因子的示意图；图IO是示出400nm银粒子的共振条件的示意图；图IIA和图IIB是示出光学信息记录介质的构造的示意图；图12A和图12B是示出记录层的构造的示意图；图13A 图13D是示出i己录层的构造的示意图；图14A和图14B是示出记录层的构造的示意图；图15是示出记录层的构造的示意图；图16是示出光学信息记录和再生装置的构造的示意图；图17是示出光学拾取器的构造的示意图；图18A和图18B是示出光点形成部的配置的示意图；图19A和图19B是示出光点形成部的构造的示意图；图20是用于说明信息的记录的示意图；图21A和图21B是用于i兌明信息的再生的示意图；图22是示出才艮据另 一 实施例的光点形成部的配置的示意图；图23是示出根据另一实施例的光点形成部的构造的示意图；以及图24A和图24B是示出根据另一实施例的记录材料的构造的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图详细描述才艮据本发明的实施例。 (1 )本发明的原理通常，在普通领域中，处于纳米大小(100nm以下)的细并立(下 文一夸其称为纳米并立子)；)犬态的金属(例如，Au、 Ag、 Al、 Pt和Cu) 在满足特定条件时与光发生反应，从而产生局部等离振子共振。局部等离振子共振是指对于纳米粒子，电》兹场振动和电荷振动 被结合并产生共振的状态。这时，在纳米粒子附近局部发生强电磁 场。i亥强电石兹场^^尔为近场。当々支设纳米粒子的直径是a而入射在纳米粒子上的光的波长是 X时，认为如果直径a充分小于波长X (a AJ，则对纳米粒子施加 的是均匀的电磁场。这被称作长波长近似，并且此时纳米粒子的极 化率a由以下7>式来表示。a = 4加…(1)其中，S,(CO)-粒子的复数介电常数，￡2 =介质的复数介电常数从公式(1)可以看出，当右侧的介电常数项的分母接近"0"时，4及化程度明显增加。这时，对于纳米并立子，才艮据入射光所固有 的电f兹场而发生电》兹场和电荷的共振振动，即，局部等离振子共振。由于介质的复数介电常数S2在空气中为1，所以当粒子的复数 介电常数^(CO)满足下列公式时发生局部等离振子共振。Rele,(co)l + 2s2 0 (2)<formula>formula see original document page 13</formula>从公式(2)和公式(3)可以看出，当Re (即，复数介电常 数s"co)的实部)为-2而Im (即，复数介电常数s"co)的虚部)接 近为"0"时，纳米粒子产生等离振子共振。在入射光在可见光区域内的情况下，由于所谓的贵金属(诸如 Au或Ag)满足由7>式(1)、 />式(2)和7>式(3)表示的条4牛， 所以才艮据可见光区域内的入射光产生局部等离振子共才展。纳米粒子基于该局部等离振子共振形成近场，并产生非常强烈 的近场光和散射光。近场光几乎不能传播，并具有在纳米粒子附近 局部化的特性。另一方面，散射光具有传播较长距离的特性。此外，对于BD (蓝光盘，注册商标)-RE (可重写)、DVD (数 字通用盘)± RE (可重写)以及DVD-RAM (随机存取存储器)， 采用相变方式。在相变方式下，对由相变材并+形成的相变膜照射光 束，/人而改变晶态和非晶态(它们统称为相态)，以在相变力莫上形 ^^己^:才示"i己。对于这种相变材冲+，复凄t介电常凄t随相态的改变而改变。因此， 认为如果可以在相变材料中产生局部等离振子共振，则当照射具有 单个波长的光束时，可以随相变而改变局部等离振子共振的程度， 从而可以显著改变散射光的强度(下文称为散射光强度)。这里，通过下列公式示出了复数介电常数s,(co)和复数折射率 (n, k)之间的关系。即，为了满足上述空气中由公式(1)、 (2)和(3)表示的关 系，基本上满足n: 1.414和k-O就足够了。对于4种常用相变材料和Ag，图1示出了作为入射光的波长X 和复邀:折射率N (实部-n，虚部-k)之间的关系的、晶态(Cry: 结晶)和非晶态(Amo:非结晶)中的极化a的状态。在图1中， 通过颜色的浓淡来表示极化a，较暗的部分表示极化较大。对于相 变才才泮牛，示出了 Ge8Sb33Te59 、 Ge22Sb22Te56 、 AgGeSbTe和 Ag8In14Sb55Te23。从图1中明显看出，相变材料的极化a在所有波长X上都非常 小，因此，不产生局部等离l展子共4展。另一方面，Ag的4及化a在 大约350 nm的波长X处非常大，因此，当入射光具有大约350 nm 的波长人时明显产生局部等离振子共振。此外，对于相变材料，显然处于晶态和非晶态的复数折射率N (n和k)的值明显不同。即，明显地相变材料的复数介电常数的 值在晶态和非晶态之间发生显著变化。顺便，如公式(l)所示，用于产生局部等离振子共振的条件 根据介质(即，在纳米粒子周围存在的材料)的复数介电常数s2 而发生改变。因此，在本发明的实施例中，例如如图2A所示，在纳米粒子 NP周围设置作为介质SH的材料(例如，相变材料)，其状态随入 射光的照射而从第 一状态改变为第二状态，并且复数介电常数随状 态的改变而改变，并且这用作记录材料MT。此时，在本发明的实 施例中，以局部等离振子共振发生的程度在第 一状态中较大而局部 等离振子共振发生的程度在第二状态中变小的方式来选择介质 SH。如图2B所示，例如，当对处于第一状态的介质SH (下文称为 介质SH1 )照射用于记录信息的记录光束LW时，在纳米粒子NP 和介质SH1之间的界面处产生局部等离振子共振。这时，记录材料MT在纳米粒子NP外侧附近产生非常强烈的 近场光LN。因此，如图2C所示，例如，^己录材冲牛MT可以将介质 SH变为第二状态(下文称为介质SH2)，其中，复数介电常数s2 在非常短的时间内不同于第 一 状态中的复数介电常数。即，对于记录材泮牛MT，可以通过改变介质SH的状态根据记 录光束LW来记录信息。此夕卜，可以通过局部等离振子共振以相对 较小的光能来记录信息。此外，如图3A所示，对于介质SH处于第一状态的记录材料 MT,当照射用于读取信息的读取光束LR时，基于与复数介电常数 S2的关系在纳米粒子NP和介质SH1之间的界面处产生很大程度的 局部等离振子共振。此时，记录材料MT在纳米粒子NP外侧附近 产生非常强烈的近场光LN,此外，还产生高强度的散射光LS。由于散射光LS传播了较长距离，所以可以接收部分散射光LS 作为返回光。即，在记录材泮牛MT的介质SH处于第一状态的情况 下，可以接收由于很大程度的局部等离振子共振而产生的相对较高 强度的散射光LS作为返回光。另一方面，如图3B所示，对于介质SH处于第二状态的记录 材料MT，当照射读取光束LR时，基于与复数介电常数￡2的关系 在纳米粒子NP和介质SH2之间的界面处产生很小程度的局部等离 振子共振，仅产生较低强度的散射光LS。因此，在记录材料MT 的介质SH处于第二状态的情况下，可以接收由于很小程度的局部 等离振子共振而产生的相对较低强度的散射光LS作为返回光。即，对于记录材料MT，可基于所接收的散射光束LSa的光量 来检测记录材料MT中介质SH的状态(即，处于第一状态还是第 二状态)。如上所述，对于记录材冲+MT,通过以介质SH包围纳米粒子 NP并改变介质SH的状态以改变局部等离振子共"^展的程度，可以在 记录材详+ MT上"i己录信息以及乂人"i己录材泮牛MT再生4言息。(2)记录材料的构造如图4A和图4B所示，记录材并牛1具有各个纳米粒子2 #皮介 质3包围的构造。对于记录材料l,例如，如图4A所示，纳米粒 子2可以嵌入介质3中。可选地，如图4B所示，^己录材并+ 1可以形成为纳米粒子2用 作中心核而介质3用为外壳的粒子形状。下文中，形成为粒子形状 的记录材料1 一皮称为记录粒子1S。纳米粒子2的材料没有具体限制。然而，期望该材料在很大程 度上易于发生极化。特别地，金属是更优选的。此外，对于纳米粒 子2, Pt、 Ag、 Au、 Al或Cu是优选的。在公共领域中，它们根据 可见光区域内的光产生局部等离才展子共才展。特别地，Ag或Au是更 优选的，因为认为能够产生很大程度的局部等离振子共振。优选地，纳米粒子2的直径D2为1 nm以上。如果纳米粒子2 的直径D2小于lnm，则难以获得作为粒子的稳定性。此外，优选 地，纳米粒子2的直径为50以下。如果直径D2超过50nm，则局 部等离振子共振的程度减小。优选地，纳米粒子2的直径D2为20 nm 以下，此外，从存4诸密度的^L点来看，优选地为15 nm以下。此外，由根据具有预定强度以上的光改变其状态和的复数介电 常数￡2的材料形成介质3。状态改变的实例包括改变晶态和非晶态的相变和根据光而导致氧化的氧化。即，优选地，用于介质3的材 料是氧化材料或相变材料，相变材料尤其优选。这是因为这些材料 已用于BD-RE等。此外，在使用导致可逆状态改变的相变材料的情况下，信息可 以被多次重写。在这种情况下，记录材料l中的介质3可以被加热 至第 一温度以达到晶态，以及介质3可以被加热至低于第 一温度的 第二温度以达到非晶态。此外，优选地，以在非晶态中减小局部等离振子共振的程度的 方式来选择介质3。这是因为对于相变材料，其在非晶态下的自由 能高于晶态下的自由能，并且与晶态相比状态是不稳定的，但是在 信息的再生中，可以抑制非晶态下的记录材并牛l的温度增加，以增 力口再生时间。用于介质3的材料没有具体限制。然而，发生极化的无机材料 (例如，绝缘材料、半导体材料、半金属材料和金属材料)是更优 选的。此外，优选地，包含半导体材并+作为其至少一部分。介质3 是多种无机材料的组合是尤其优选的。这是因为通过改变组成而容 易地调节复数介电常数￡2的改变量等。对于这种无机材料，例如， 优选地，适当组合半导体材泮牛和半金属材泮牛(例如，Ge、 Sb和Te) 以及金属才才泮牛(例i口， Ag)。优选地，介质3到表面的厚度丁3为1 nm以上。如果厚度T3 小于1 nm，则难以充分相对于纳米粒子2发纟军介质3的特性。优选 地，介质3的厚度T3小于50 nm。如果厚度T3为50 nm以上，则 近场光不能充分到达介质3的表面。更优选地，介质3的厚度T3为20nm以下，以及更优选为10nm以下。这是因为散射光LSa的 吸收被最小化。此外，对于纳米粒子2和处于一种状态的介质3在7>式(2) 左侧的值不同于对于纳米粒子2和处于另 一 种状态的介质3在公式(2)左侧的值。这是为了改变局部等离振子共振的目的。此外， 优选地，纳米粒子2和处于一种状态的介质3满足7>式(2 )。图5A 和图5B是示出介质3的介电常凄t (实部和虚部)对具有60 nm直 径的Ag粒子的局部等离振子共振的影响的曲线图。如图5A所示 实部的曲线图所表明，当左侧^直的实部为1以下时，电场强度变为 20V/m以上，以及当实部为0.5以下时，电场强度变为400 V/m以 上。因此，左侧值的实部为1以下是优选的，并且0.5以下是更优 选的。此外，如图5B所示虚部的曲线图所表明，左侧4直的虚部为 0.6以下是优选的，0.4以下更优选，以及0.05以下更加优选。另一 方面，优选地，纳米粒子2和处于另一状态的介质3不满足公式(2 )(即，公式(2)左侧值的实部大于1且公式(2)左侧值的虚部大 于0.4)。此外，公式(3)左侧的值为0.5以下是优选的，0.3以下 更优选，4又通过纳米粒子2来确定该值。这是因为局部等离振子共 振的程度被影响。因此，当记录材料l处于一种状态时，产生很大程度的等离振 子共振，而在另一种状态下，很难产生局部等离振子共振。因此， 可以根据记录材料1中的介质3的状态在很大程度上改变返回的散 射光束LS的光量。此外，在记录材料是如图4B所示的记录粒子1S的情况下，优 选地，记录粒子1S的直径Dt是3 nm以上。这是因为保留了作为 记录粒子1S的特性。优选地，记录粒子1S的直径D！为52 nm以 下，此外，从存储密度的观点来看，20nm以下更优选。具体地，例如，如下所述，制造该记录粒子1S。例如，在Ag 被用作纳米粒子2的情况下，制备硝酸银(AgN03)的乙醇溶液或 水溶液，添加烷基石克醇衍生物和NaBH4作为还原剂，并进行搅拌以 <吏银粒子凝固为预定大小。例如，在GeSbTe用作介质3的情况下，包含Ge、 Sb和Te的 乙醇溶液或水溶液与包含4艮粒子的乙醇溶液或水溶液混合，并且例 如在0°C下以预定时间进行搅拌。可选地，可以直接向硝酸银溶液 添力口包含Ge、 Sb和Te的混合物，或者向包含Ge、 Sb和Te的乙 醇溶液或水溶液添加凝固的银粒子。此后，蒸发水或乙醇，从而获 4寻^己录^i子1S。在这点上，可通过改变Ge、 Sb和Te的浓度来适当地改变Ge、 Sb和Te的比例。此外，可通过改变搅拌时间来适当改变用作纳米 粒子的银粒子的直径和用作介质3的GeSbTe的厚度。此外，可通 过除此之外的各种方法来制造记录粒子1S。(3)实例下面将描述实例。在本实例中，对如图6A和图6B所示i己录 粒子1S的散射光强度进行才莫拟。对于记录粒子1S，用碌艮作为纳米 粒子2,以及由相变材料形成的GeSbTe (组成比例2:2:5)被用作 介质3。在本实施例中，记录粒子1S被称为样品SS1，以及样品 SS1中的纳米粒子2和介质3被分别称为Ag中心核2S和GeSbTe 壳3S。图7示出了波长和散射光强度之间的关系。图7示出了通过有 限差分时域法计算的结果。顺便，对于用于与图7相关的计算的样 品SS1, Ag中心核2S的直径D2为15 nm， GeSbTe壳3S的厚度 丁3是2.5 nm,以及样品SS1的直径D！为20 nm。曲线Cl表示Ag单质的具有20 nm直径的纳米粒子的散射光 强度。明显地，在大约350nm的波长X处产生局部等离振子共振， 并产生高强度散射光。曲线C2表示处于晶态的GeSbTe单质的具有20 nm直径的纳 米粒子的散射光强度。散射光强度大约在280 nm处最大，但强度 没有那么高。曲线C3表示处于非晶态的GeSbTe单质的具有20 nm直径的 纳米粒子的散射光强度。散射光强度大约在280 nm处最大，但强度非常低。如通过曲线C2和C3所表示的，对于GeSbTe单质的纳米粒子， 即使在晶态下的散射光强度最大的情况下，其强度也较低，并且难 以获得足够的返回光。此外，晶态和非晶态之间的差别较小，并且 难以根据散射光LS来检测它们之间的差别。曲线C4表示才羊品SS1中的GeSbTe壳3S处于晶态(下文岸尔为 晶态样品SSla)的情况下的散射光强度。晶态样品SSla在大约240 nm处示出了非常高的散射光强度，并且显而易见，在大约240 nm 处产生大的局部等离才展子共振。此外，晶态样品SSla在大约220 nm 和大约360 nm之间的波长X处示出了相对较高的散射光强度。曲线C5表示样品SS1中的GeSbTe壳3S处于非晶态(下文称 为非晶态样品SSlb)的情况下的散射光强度。非晶态样品SSlb与 晶态样品SSla —样在大约240 nm处具有峰值，^f旦散射光强度非常 低。因此，明显地，非晶态样品SSlb在大约240nm处产生局部等 离振子共振，但其程度非常小。乂人这些结果可以明显看出，通过向样品SS1照射具有240 nm 的入射光(即，记录光束LW或读取光束LR )，才艮据GeSbTe壳3S 的晶态可以改变局部等离振子共4展的程度。即，确认能够通过4吏用 样品SS1以及通过改变GeSbTe壳3S的晶态以改变局部等离子共4展 的程度来记录和再生信息。在这点上，晶态样品SSla中的GeSbTe壳3S的复数介电常凝: ￡2在240nm波长X处为1.315-0.5174i,因此，满足作为局部等离振 子共振条件的公式(2)。另一方面，非晶态样品SSlb中的GeSbTe 壳3S的复数介电常数￡2是5.064-1.157i,因此，不满足公式(2)。 这与图7中的晶态样品SSla的散射光强度中观测到大峰值而对于 非晶态样品SSlb没有观测到大峰值的事实相匹配。接下来，在GeSbTe壳3S的厚度T3固定为2.5 nm且在改变Ag 中心核的直径D2的情况下对样品SS1照射具有360 nm波长人的入 射光的情况下，计算电场增强因子。在图8中示出了结果。在这点 上，电场增强因子表示相对于入射光强度(即，电场)粒子表面(即， 样品SS1的表面)上的电场的增强程度。在图8中，垂直轴与水平 轴的交点值为零，并简单地表示电场增强的程度，即局部等离振子 共振产生的程度。电场增强因子随着Ag中心核2S的直径D2从0 nm开始增力口而 增加，并且基本在直径02为50 nm时变为最大。此外，由于i己录 密度可以随着Ag中心核2S的直径D2变小而才是高，所以优选地， 直径D2为50 nm以下。从记录密度的观点来看，更小的直径是更 优选的。例如，为了实现1位/英寸以上的记录密度，优选地，将直 径D2指定为18nm以下，此外15 nm以下是更优选的。接下来，在Ag中心核2S的直径D2固定为15nm且在改变Ag 中心核3S的厚度T3的情况下对样品SS1照射具有360 nm波长X 的入射光的情况下，计算电场增强因子。在图9中示出了结果。曲线Cll表示Ag中心核2S和GeSbTe壳3S之间的界面处的 电场增强因子，即，局部等离振子共振的程度。电场增强因子随着 GeSbTe壳3S的厚度T3的增加而增力口。其原因是认为随着GeSbTe 壳3S的厚度T3的增加，GeSbTe壳3S发挥作为介质的特性。曲线C12表示样品SS1表面处，即，GeSbTe壳3S和空气之间 的界面处的电场增强因子。随着GeSbTe壳3S的厚度T3的增加， 电场增强因子逐渐增加。这是随着GeSbTe壳3S的厚度T3的增力口 ， 距离Ag中心核2S和GeSbTe壳3S之间产生局部等离振子共4展的 界面的3巨离增加。即，明显地，随着GeSbTe壳3S的厚度丁3的增力口，局部等离 振子共振的程度增强，相反，样品SS1表面上的电场减小，并且不 可以充分改变GeSbTe壳3S的晶态。通常，认为非常强烈的近场光 的范围约是纳米粒子2的半径。因此，优选地，SfGeSbTe壳3S的 厚度丁3控制为几乎为半径的2倍，即，几乎为纳米粒子2的直径。 在图9中，由于Ag中心核2S的直径Dz为15 nm，实际上，当GeSbTe 壳3S的厚度T3变为15nm以上时，电场增强因子急剧下降。顺便，对于图8和图9，晶态样品SSla和非晶态样品SSlb的 电场增强因子的值不同，zf旦获得几乎相似的曲线。即，上述结果可 同时应用于晶态才羊品SSla和非晶态才羊品SSlb。图10示出了在入射光的波长人是400nm的情况下的极化a。 对于用于图10的计算的冲羊品SS1, Ag中心核2S的直径D2是15 nm， GeSbTe壳3S的厚度T3是2.5 nm，并且样品SS1的直径D！是20 nm。此外，在假设Ag中心核2S的复数折射率是n = 0.173和k = 1.95的情况下进行计算。从图IO中可以明显看出，相对于具有400nm波长X的入射光 产生局部等离振子共振的介质3的复数折射率是n = 1.5和k- 0。 对于GeSbTe壳3S,晶态下的复数折射率是n = 2.0和k = 3.0，非晶 态下的复数折射率是n-3.0和k-2.0，因此，它们远离上述条^f牛。换句话说，明显地，通过在晶态和非晶态的^f壬一个中选择采用 值在n = 1.5和k = 0附近的复数折射率的相变材料，具有400 nm波 长X的入射光可以^皮用作记录光束LW和读取光束LR。认为在图10中，与非晶态相比，晶态下的GeSbTe壳3S4立于 极化a專交高的区域附近的位置，并且这种差异导致图7所示散射光 强度的差异。如上所述，确i人通过4吏用Ag中心核2S作为纳米斗立子2以及 GeSbTe壳3S作为介质3，能够将局部等离振子共振的程度改变为 尤其在240 nm附近的较大程度。此外，确认通过以介质3的复翁: 折射率在晶态和非晶态的任一个中采用n= 1.5和k = 0附近的l直的 方式来选4奪材泮+,入射光的波长X能够4皮i殳定为400 nm。(4)光学信息记录介质的构造光学信息记录介质100以类似于现有技术中的CD、 DVD和 BD的方式被形成为整体上具有大约120 mm直径的盘状，并且在 中心部分中设置孔部IOOH。光学信息记录介质100的形状没有具 体限制，而是可以是矩形或多边形。孑L部100H不是必须i殳置的。图IIA是光学信息记录介质100的截面图。在基板102上设置 用于记录信息的记录层101。在这点上，适当地在0.05 mm ~ 1.20 mm 的范围内选4奪基玲反102的厚度。对于基板102，为了保持光学信息记录介质100的物理强度， 使用至少一种硬质材料。例如，由树脂材料(例如，聚碳酸酯或聚 曱基丙烯酸曱酯)或无才几材料(例如，玻璃或陶资)形成基板102。 对于基板102，可以使用具有低透射率的材料。然而，优选地，使 用具有高透射率的材料。这是为了防止除散射光束LSa之外的多余 光被反射并与返回光一 同祐:接收。在光学信息记录介质100以类似于DVD和BD的方式被用作 可交换介质的情况下，最好使用适于大规模生产的树脂材料。另一 方面，在光学信息记录介质IOO被用作固定于如硬盘等中的驱动器 的介质的情况下，最好使用不容易受周围环境影响的高精度无才几材料。基沐反102和记录层101之间的界面可以经受无才几多层(例^口， Nb202/Si02/Nb205/Si02的四层)的抗反射涂覆(AR )处理，以才目只于 于用作入射光的光束的波长而变得无反射。这是为了防止除散射光 束LSa之外的光与返回光一 同被接收。此外，如图IIB所示，可以在记录层101上设置用于保护记录 层101的卩呆护层103。对于该l呆护层103,例如，通过溅射、蒸镀、 旋涂等设置防刮擦的硬涂层等。优选地，保护层103的厚度为10 nm以下，5nm以下更为优选。 这是为了允许从等离振子天线(稍后进行详细描述)入射的近场光 到达i己录层101。在这点上，可以替fU呆护层103或在4呆护层103之上设置用于提高滑动性能的润滑层。对于润滑层，使用了硅化合 物、氟化合物等。通过在基4反102上i殳置记录材并牛1来形成i己录层101。即，納 米粒子2被介质3包围就足够了。可以在介质3内部嵌入纳米粒子 2,或者可以-没置记录粒子1S。例如，在记录层101上以同心圓或 螺旋的形状形成f兹道(track ) TR，并沿着》兹道TR记录4言息。只于于 万兹道TR,例长口与DVD和BD才目同，可以形成由凹面和凸面形成的 平台和槽，或者其表面可以如石更盘一^f平坦。此夕卜，在记录层101上，如图12A所示，可以仅在》兹道TR中 设置纳米粒子2，或者以被铺满整个记录层101的表面(即，除^兹 道TR之外也进行放置)的方式进行设置。如图12B所示，通过在整个记录层101的表面上4甫满记录4立子 1S,可以在整个记录层101的表面上铺满纳米粒子2。例如，可以 采用通过使用朗缪尔布洛杰(LangmuirBlodgett， LB )槽的LB法。 即，具有氯仿溶剂的记录粒子1S滴落在LB槽的水面上。在氯仿被 蒸发后，通过以恒定速度移动的隔板来压缩水面上残留的记录粒子 1S,并4立起氢终止(hydrogen-terminated)基才反102,以进4亍转印。 因此，如图13A所示，记录粒子1S被铺满基板102。在这种情况下，在记录层101中，例如，可以相对于一个i己录 粒子1S记录1位信息，或者可以相对于多个记录粒子1S记录1位 信息。对于记录层101，〗义在例如通过制造时的初始化写入地iiM言 息等之后形成其上记录有信息的磁道TR。可选地，如图13B所示，可以通过在介质3内部嵌入纳米粒子 2来形成i己录层。接下来，将描述通过仅在》兹道TR上排列记录粒子1S来在^兹道 TR上i殳置纳米粒子2的情况。例如，通过利用电子束曝光和光刻 的纳米印刷方法预先在基板102上形成凹部，将所得到的基板102 浸入记录粒子1S在其中分散的水溶液，并緩慢地拉起基板102。因 此，如图13C所示，在凹部上排列记录粒子1S。顺<更，这项才支术 在曰本未审查专利申请公开第2005-138011号中有所描述。在这点 上，当然还可以通过使用该方法在整个记录层101的表面上铺满记 录粒子1S。在这种情况下，如图14A所示，可以相对于一个》兹道TR排列 一行记录粒子1S。这时，可以相对于一个记录粒子1S记录1位/f言 息，或者可以相对于多个记录粒子1S记录1位信息。可选地，如 图14B所示，可以相对于一个磁道TR设置多行记录粒子1S。如图15所示，可以将各个记录粒子1S排列为彼此分离。这时， 优选地，在与作为光学信息记录介质100的半径方向的径向正交的 切线方向(即，v磁道的扫描方向)上以预定间隔SP分离地排列各 个记录粒子1S。因此，可以抑制记录粒子1S之间的色度亮度干状》 (crosstalk )。此时的》兹道间距没有具体限制。例如，优选地，为了有效地防 止色度亮度干扰并避免记录密度的显著减小，将磁道间距TP设定 为记录粒子1S的1.2倍以上且3.0倍以下。这同样适合于切线方向 上的》兹道间距SP。此外，将描述用于在磁道TP上设置纳米粒子2的方法。在使 用例如纳米印刷法通过蚀刻在基板102上形成凹部之后，通过溅射 形成介质3的层。结果，基板102的表面在具有凹部的同时被介质 3所覆盖。随后，通过类似的拉起方法，在凹部上排列纳米粒子2， 并再次通过賊射形成介质3的层。结果，如图13D所示，在纳米并立子2处于被介质3包围的状态下的同时，仅在》兹道TR上排列纳米 粒子2。对于这种方法，通过改变凹部的图案，可以在整个记录层 101的表面上铺满纳米粒子2。此外，用于制造记录层101的方法并不限于此。可通过4吏用其 他各种方法来制造记录层101。如上所述，对于光学信息记录介质100,可以在基^反102上形 成纳米粒子2处于^皮介质3包围的状态的记录层101。这时，通过 在基板102上排列纳米粒子2预先被介质3包围的记录粒子1S，可 以相对简化光学信息记录介质100的制造处理。(5)信息的记录和再生(5-1)光学信息记录和再生装置的构造在图16中，参考数字20表示整体的光学信息记录装置。尽管 在图中没有示出，但光盘驱动器20被由中心处理单元(CPU)、只 读存储器(ROM)和随才几存取存储器(RAM)构成的控制部21集中控制。为了便于说明，将描述在光学信息记录介质IOO上记录信息以 及从其再生信息的情况，其中，通过在基板102上排列记录粒子1S 来形成i己录层101。控制部21扩展已存储在ROM、 RAM中的基本程序、信息记 录和再生程序等，从而基于上述程序对光学信息记录介质IO(U丸行 再生处理和i己录处理。在再生处理中，控制部21向驱动控制部22发出数据读取命令 以及用于识别将从光学信息记录介质100读取的数据的地址信息。驱动控制部22根据来自控制部21的数据读取命令控制主轴电 机24，从而以预定的旋转速度旋转光学信息记录介质100，并基于 数据读取命令和地址信息来控制装入电机(thread motor) 25，使得 光学拾取器30沿光学信息记录介质100的半径方向移动。然后，控制部21才艮据光学信息记录介质100的信息记录层中 的地址信息使光学拾取器30的记录和再生光源31向》兹道发射具有 预定波长X的读取光束LR。通过光点形成部40聚集读取光束LR, 并照射向光学信息记录介质100。即，如图17所示，光学拾取器30的记录和再生光源31以根 据再生处理的光量向准直透镜32发射读取光束LR。准直透镜32 将以发散光线入射的光束转换为平行光线，并使平行光线进入射束 分裂器33。射束分裂器33 4吏大部分的入射光束原样通过并进入光点形成 部40。随后，光点形成部4(H吏读取光束LR聚集并照射向光学信 息记录介质100。光点形成部40接收作为根据读取光束LR从光学信息记录介质 100返回的散射光束LSa，并使光束LSa进入射束分裂器33。射束分裂器33反射入射的返回散射光束LSa,将其方向改变 90。，并4吏光束LSa通过聚光透4竟35进入光4妾收元件36。然后，光 接收元件36使返回的散射光束LSa经受光电转换，以产生光接收 信号，并将检测信号馈送给信号处理部23 (图16)。信号处理部23基于光接收信号产生表示返回的散射光束LSa 总量的再生RF信号，并发送至外部装置(图中未示出)。此时，通过4吏物4竟37沿跟轨方向(光盘的半径方向)和聚焦 方向(接近或远离光盘的方向)的两个方向移动，驱动控制部22 读取光束LR聚焦在光学信息记录介质100的期望》兹道上。此外，在记录处理中，控制部21向驱动控制部22发出数据写 入命令以及用于指定光盘100的信息记录层中数据记录位置的地址信息。此外，控制部21基于从外部装置(图中未示出)输入的写入 数据控制光学拾取器30，根据光盘100的记录层101中的地址信息 来使记录光束LW聚焦在^兹道上并照射被调节以具有适合于数据记 录的强度的记录光束LW，以在光学信息记录介质100上记录写入数据。如上所述，对于光盘驱动器20，对光学信息记录介质100进4亍 信息的再生和记录处理。(5)光点形成部下面爿夺描述光点形成部40。如图18A所示，光学4合取器30沿与光学信息记录介质100的 入射面平行设置的导轴25A和25B移动。光学拾取器30以光点形 成部40与光学信息记录介质100的入射面相对的方式设置有透镜 保持部45，并将光点形成部40与光学信息记录介质100之间的间 隙-没为小于20 nm。如图18B所示，以平行于与跟轨方向正交的方向的4条支持线 34A将透镜保持部45附接至光学拾取器30。将音圏电机34B附接 至透镜保持部45的外侧，并且音圏电才几34B与,兹体34C相对。才艮据流过音圏电机34B的电流，通过在》兹体34C和透4竟保持部45之 间产生的推力在跟轨方向和聚焦方向上驱动透镜保持部45。如图19A所示，光点形成部40包括聚光透镜41、固体浸没透 镜42和等离振子天线43。聚光透镜41由通过模制诸如玻璃或塑料的光学材料而制造的 非球面镜头组成。聚光透镜41聚集入射光(读取光束LR和记录光 束LW),并使所得到的光进入固体浸没透4竟42。固体浸没透镜42由通过使高折射率(例如，n=1.92)球面的 一部分平坦化而制造的半J求形或超半J求形透4竟组成。固体浸没透4竟 42根据折射率以大于聚光镜41的数值孔径(NA)聚集入射光。聚集的入射光进入固体浸没透4竟42端部的焦点。在焦点处i殳 置等离振子天线43。如图19B所示，例如，等离振子天线43由两 个由Au组成的三角形金属板43a形成，并在其端部43at处激发局 部等离振子共振。这里，入射光的光点大小与金属寿反43a之间的间隙GP成比例。 因此，才艮才居^己录标^己的大小来确定间隙GP。例力口，在4吏用具有大 约20 nm直径D,的记录粒子1S且在一个粒子表示1位时i己录信息 的情况下，将间隙GP设为约20nm，这几乎等于直径D,。等离振子天线43在金属^反43a的端部43at处增强电场并产生 近场光LWn。例如，如图20所示，在光学信息记录介质100上记录信息的 情况下，等离振子天线43才艮据作为入射光的记录光束LW产生近 场光LWn。顺<更，在附图中，近场光LWn^皮表示为电场。对于i己录^立子1S，纳米4立子2与近场光LWn结合以产生局部 等离才展子共振。结果，记录粒子1S产生通过进一步增强近场光LWn 的电场所产生的增强近场光LNs。因此，记录^f立子1S可以有效i也 提高介质3的温度，并且可以迅速地改变介质3的状态。在介质3是相变材料的情况下，例如，照射足够^f吏记录粒子1S 达到结晶温度的初始光束，然后，随着逐渐冷却，4吏所有记录粒子 1S的介质3都结晶(即，初始化)。此后，在记录时，向期望变为 非晶态的记录粒子1S照射记录光束LW。此时，记录光束LW的光 强度被指定为低于初始化光束，使得记录粒子1S的介质3可以保 持在不稳定状态并变为非晶态。可以通过 一 系列这样的#:作来改变 记录粒子1S的晶态/非晶态，并且可以记录信息。此外，如图21所示，在再生i己录在光学4言息i己录介质100上 的信息的情况下，等离振子天线43根据作为入射到记录粒子1S的 光的再生光束LR而产生近场光LRn。对于记录粒子1S，在介质3处于局部等离振子共振程度较大的 第 一 状态的情况下，纳米粒子2与近场光LRn结合以产生局部等离 才展子共4展。结果，电场#1进一步增强，,人而产生增强的近场光LNs。 此时，如参照图7所说明的，记录粒子1S产生高强度散射光LS。 由于根据高强度近场光LRn产生这种散射光LS，所以其光强度变 得非常高。这里，光点形成部40聚集具有1以上的大数值孔径的入射光。 因此，在朝向光点形成部40产生的散射光LS中，可以接收根据数 值孔径的广角部分作为返回的散射光束LSa。结果，对于光学拾取器30 (图17 ),可通过光接收元件36接 收高强度的返回散射光束LSa。31另一方面，4口图21B所示，乂于于i己录并立子1S,在介质3处于 局部等离振子共振程度较小的第二状态的情况下，尽管納米粒子2 与近场光LRn结合，但因为局部等离振子共振的程度较小，所以产 生相对较低强度的散射光LS。结果，对于光学拾取器30，通过光接收元件36接收较低强度 的返回散射光束LSa。这时，尽管强度与第一状态相比较低，但光 学拾取器30可以接收具有比被记录粒子1S的表面反射的反射光的 强度更高强度的返回散射光束LSa。通过基于光接收元件36上的返回散射光束LSa产生再生信号， 光学信息记录和再生装置20可基于高强度返回散射光束LSa来再生信息。这时，由于光学信息记录和再生装置20可以基于才艮据记录信 息表现出较大强度差异的返回散射光束LSa产生再生信号，所以可 以以高精度再生所记录的信息。(6 )操作和效果在上述构造中，在光学信息记录介质100的记录层101中，在 处于被具有根据基于作为光的记录光束LW的近场光的照射而改变 的复数介电常数&的介质3包围的状态时，设置具有100 nm以下 直径的纳米粒子2。此外，对于光学信息记录介质100,改变根据 介质3的复数介电常数s2的改变由纳米粒子2产生的局部等离振子 共振的程度。因此，记录层101可通过利用复数介电常数S2的差异来记录信 息，此外，通过利用基于复数介电常数S2的差异而改变的局部等离 振子共振程度来再生信息。结果，记录层101可基于通过局部等离振子共振产生的高强度返回散射光束LSa来再生信息。可选地，记录层101具有排列通过在介质3中包围纳米粒子2 产生的记录粒子IS的构造。因此，对于记录层101，可以使介质3 相对于纳米粒子2的厚度变得均匀，并且在相同条件下产生的局部 等离振子共振的程度可基于纳米粒子2而均匀。这里，如上面参照图8所述，电场增强因子(即，局部等离振 子共振的程度)在纳米粒子2的直径D2为50 nm时最大，并且随 着直径D2的减小而逐渐减小。这里，例如，认为为了实现1 Tb/inch2 的记录密度，期望将每位的可用面积指定为大约25 nm x 25 nm。此外，对于记录层101，记录粒子1S的一个4立子表示1位信息。 因此，与多个记录粒子1S表示1位信息的情况相比，纳米粒子2 的直径D2可以设定为最大，使得可以有效地产生局部等离振子共振。此外，对于记录层101，仅在其上记录有信息的磁道上排列记 录粒子1S。因此，可以将记录层101的记录粒子1S的使用数量控制为最少。此夕卜，在记录层101中，通过在基于》兹道间3巨TP在径向以及 基于间隔SP在切线方向上移动位置的同时排列记录粒子1S，邻近 的记录粒子1S以预定的间隔被彼此分离地排列。因此，记录粒子1S几乎可以排除来自邻近记录粒子1S的增强 近场光LWn和LRn的影响，并且可以抑制色度亮度干扰。可选地，对于记录层101,在记录粒子1S被铺满整个记录层 101的情况下被排列。因此，在基板102上没有预先形成,兹道TR 的图案，从而可以简化记录层101的制造处理。此外，对于记录层IOI，由根据近场光LWn的照射而转换为晶 态或非晶态的相变材冲+形成介质3。因此，i己录层101可4艮据近场 光LWn —次又一次地转变为晶态或非晶态，并且光学信息i己录介 质IOO可以;故用作可重写介质。此外，对于记录层101， Au、 Ag、 Pt、 Al或Cu被用作纳米粒 子2。通常，在普通领域中，这些贵金属相对于可见光产生局部等 离振子共振。因此，记录层101可基于具有可见光区域内的波长X 并具有用于BD、 DVD和CD的,兹道记录的光来产生近场光LWn 和LRn。此外，对于记录层101,纳米粒子2的直径D2为1 nm以上且 50nm以下。因此，如图8所示，当纳米粒子2处于稳定状态时， 可以有效地产生局部等离振子共振。jt匕夕卜，^f于i己录层101，介质3 6勺厚度D2为1 nm k乂上且25 nm 以下。因此，如图9所示，可以有效;也产生局部等离冲展子共才展。此夕卜，记录粒子1S具有2nm以上且52 nm以下的直径。因此， 当记录粒子1S处于稳定状态时，可以提高光学信息记录介质100 的记录密度。这里，通常，在使用等离振子天线43的情况下，记录光束LW 乂人金属纟反43a的周围泄露并照射向记录层101。光学信息记录介质 100包括被设置为与记录层101相邻并使记录光束LW作为光以高 透射率透过的基板102。因此，光学信息记录介质IOO使泄露的记 录光束LW透过，从而光接收元件36不接收光束LW。因此，在返 回的散射光束LSa中不包括引起噪声的多余光，由此可以提高再生 信号的信噪(S/N)比。对于光学信息记录介质100，在基^反102和记录层101之间的 界面处设置抗反射膜，使得可以防止泄漏的记录光束LW的反射， 并且可以进一步^是高再生信号的S/N比。此外，对于光学信息记录和再生装置20,聚集从作为光源的记 录和再生光源31发射的读取光束LR并照射向光学信息^己录介质 100,并检测在光学信息记录介质100中产生的局部等离振子共振的程度。因此，光学信息记录和再生装置20可以*接收通过局部等离振 子共振产生的高强度的返回散射光束LSa,此外，可以基于散射光 束LSa光量的较大差异来检测局部等离振子共振的程度，使得可以 以高^r度再生〗言息。此外，对于光学信息记录和再生装置20,向光学信息记录介质 100照射由等离子天线43产生的近场光LRn。因此，可以照射具有 小光点直径和大能量的近场光LRn。此外，对于光学信息记录和再生装置20，由于整体上作为光照 射部的光点形成部40的数值孔径是1.0以上，所以由纳米粒子2产 生的散射光束LS可以以大角度4妄收，并且返回的散射光束LSa的 光量可以增加。此外，由于光点形成部40直4妻4矣收由纳米粒子2 产生的散射光LS,所以散射光LS不衰减，并且可以获得基于保持 大光量的散射光LS的具有大光量的返回散射光束LSa。此外，对于光学信息记录和再生装置20，聚集^人记录和再生光 源31发射的记录光束LW并作为近场光LWn照射向光学信息记录 介质100，并且基于控制部2的控制以改变光学信息记录介质100 中产生的局部等离振子共振的程度的方式来改变记录光束LW的强度。因此，光学信息记录和再生装置20可以在可获得较大返回散 射光束LSa的状态下在光学信息记录介质100上记录信息。根据上述构造，光学信息记录介质100的记录层101由具有100 nm以下直径的纳米粒子2和介质3形成，通过4艮据记录光束LW 的照射改变介质3的复凄t介电常凄t s3来记录信息，并才艮据读取光 束LR的照射，基于通过纳米粒子2改变局部等离振子共振程度来 再生信息。因此，在再生信息时，光学信息记录介质100可以产生具有大 光量光的返回散射光束LSa作为返回光。以这种方式，可以实现能 够够增加返回光量的光学信息记录介质、用于光学信息记录介质的 信息记录粒子以及其中使用光学信息记录介质的光学信息再生方 法、光学信息再生装置、光学信息记录方法和光学信息记录装置。(7)其4也实施例顺便提及，在上述实施例中，描述了光学拾取器30沿导轴25A 和25B移动的情况。然而，本发明不限于此。例如，如图22所示， 可以4吏用通过基础部分的錄:转而移动的悬架150。对于悬架150, 在其端部i殳置光点形成部140，此外，以通过类4以的悬架(图中未 示出)移动光学4合耳又器130的方式在光点形成部140上方i殳置光学 拾取器130。在这种情况下，如图23所示，光点形成部140 4妄收并聚集乂人 光学拾取器130入射的入射光L。这时，在滑块144中形成光点形 成部140,其中，在保持与光学信息记录介质100的预定浮动间隙 GF的同时，通过空气压力来移动滑块144。自然，可以在滑块144 中i殳置光学才合取器130和光点形成部140。在上述实施例中，描述了金属粒子^皮用作纳米4立子2以及相变 材料净皮用作介质3的情况。然而，本发明并不限于此。例如，如图 24A和图24B所示，相变材料可以被用作纳米粒子2而金属粒子可 以被用作介质3。即使在这种情况下，仍可以基于介质3的极化而 在纳米粒子2和介质3之间的界面处产生局部等离振子共振，并且 可以获得类似于上述实施例的效果。在上述实施例中，描述了利用聚光透镜41、固体浸没透镜42 和等离振子天线43聚集入射光L并照射向光学信息记录介质100 的情况。然而，本发明并不限于此。在本发明中，可以利用具有各 种构造的光学部件来聚集入射光L并照射向光学信息记录介质 100。在上述实施例中，描述了向光学信息记录介质ioo照射由等离振子天线43产生的近场光LRn和LWn的情况。然而，本发明并不 限于Jt。例如，可以向光学4言息i己录介质100照射通过单个聚光透镜聚集的光束。在上述实施例中，描述了接收在与再生光束LR的方向相反的 方向上移动的散射光LS作为返回的散射光束LSa的情况。然而， 本发明并不限于此。例如，光冲妄收元件可以设置在与光学信息记录 介质100的入射面相对的一侧，并接收穿过光学信息记录介质100 的散射光LS。同样，在这种情况下，可以获得类似于上述实施例 的效果。在上述实施例中，描述了将记录光束LW和读取光束LR的波 长指定为局部等离振子共振的程度变为最大的光的波长的情况。然 而，本发明并不限于此。在本发明中，可以适当地选择记录光束LW 和读耳又光束LR的波长。例如，具有405 nm波长的记录光束LW和 读耳又光束LR可以用于实例1中的冲羊品SS1。在上述实施例中，描述了用作记录层的记录层IOI构成用作光 学信息记录介质的光学信息记录介质100的情况。然而，本发明不 限于此。可以由具有各种构造的其4也i己录层101形成光学信息记录介质。在上述实施例中，描述了由用作纳米粒子的纳米粒子2和用作 介质的介质3形成用作记录粒子的记录粒子1S的情况。然而，本 发明并不限于此。i己录并立子可以由具有各种构造的其4也纳米粒子禾口介质形成。在上述实施例中，描述了由用作光照射部的光点形成部40和 用作检测部的光接收元件36形成用作光学信息再生装置的光学信 息记录和再生装置20的情况。然而，本发明并不限于此。根据本 发明实施例的光学信息再生装置可以由具有各种构造的其他光照 射部和4企测部形成。此外，在上述实施例中，描述了由用作光照射部的光点形成部 40和用作光强度控制部的控制部21形成用作光学信息记录装置的 光学信息记录和再生装置20的情况。然而，本发明并不限于此。 才艮据本发明实施例的光学信息记录装置可以由具有各种构造的其 4也光照射部和光强度控制部形成。本领域的l支术人员应理解，才艮据设计要求和其他因素，可以有 多种修改、组合、再组合和改进，均应包含在本发明的权利要求或 等同物的范围之内。
权利要求
1.一种光学信息记录介质，包括记录层，其中，具有100nm以下直径的纳米粒子在被具有随光的照射而改变的复数介电常数的介质包围的情况下被设置，以及由所述纳米粒子产生的局部等离振子共振的程度随所述介质的所述复数介电常数的改变而改变。
2. 4艮据权利要求1所述的光学信息记录介质，其中，所述记录层包括其中所述纳米粒子-皮包围在所述 介质中的被排列的记录粒子。
3. 根据权利要求2所述的光学信息记录介质，其中，所述记录粒子中的1个粒子表示1 4立^言息。
4. 根据权利要求2所述的光学信息记录介质，其中，所述记录粒子仅排列在其上将记录信息的磁道上。
5. 根据权利要求2所述的光学信息记录介质，其中，所述i己录粒子与相邻的i己录并立子以其间具有预定 间隔而分离地j非列。
6. 根据权利要求2所述的光学信息记录介质，其中，所述记录粒子在被铺满整个所述记录层上的情况 下#皮排列。
7. 根据权利要求1所述的光学信息记录介质，其中，所述介质包括随光的照射而转变为晶态或非晶态 的相变材料。
8. 根据权利要求1所述的光学信息记录介质，其中，所述纳米粒子包括Au、 Ag、 Pt、 Al或Cu。
9. 根据权利要求2所述的光学信息记录介质，其中，所述记录粒子具有3 nm以上且52 nm以下的直径。
10. 根据权利要求2所述的光学信息记录介质，其中，所述纳米并立子具有1 nm以上且50 nm以下的直径。
11. 根据权利要求2所述的光学信息记录介质，其中，所述介质具有1 nm以上且25 nm以下的厚度。
12. 根据权利要求1所述的光学信息记录介质，包括邻近所述记录 层设置的并使光以高透射率通过的基板。
13. 根据权利要求12所述的光学信息记录介质，其中，所述基板在与所述记录层的界面处包括抗反射膜。
14. 一种光学信息记录介质，包括记录层，其中，具有100nm以下直径的金属粒子被随光的照 射而转变为晶态或非晶态的相变材料所包围。
15. —种光学信息记录介质，包括记录层，由具有100 nm以下直径的纳米冲立子和介质形成，其上通过随i己录光的照射改变所述介质的复凄t介电 常^t而"i己录j言息，以及基于随读取光的照射由所述纳米粒子产生的局部等 离振子共振的程度的改变而从其再生信息。
16. —种i己录库立子，其中，具有100nm以下直径的纳米粒子4皮包围在具有随 具有预定等级以上强度的光的照射而改变的复数介电常凄史的 介质中。
17. —种记录粒子，包括具有100nm以下直径的纳米粒子和包围 所述纳米4立子的介质，其中，所述纳米粒子或所述介质中的4壬一个的复凄t介电 常数随具有预定等级以上强度的光的照射而改变。
18. —种光学信息再生方法，包^"以下步骤使光聚集并使光照射向光学信息记录介质；以及检测在所述光学信息记录介质中产生的局部等离振子共 振的程度。
19. 一种光学信息再生装置，包括光照射部，使从光源发出的光聚集，并使光照射向光学 信息记录介质；以及冲企测部，#r测在所述光学信息i己录介质中产生的局部等 离振子共振的程度。
20. 才艮据权利要求19所述的光学信息再生装置，其中，所述光照射部4吏由等离4展子天线产生的近场光照 射向所述光学信息记录介质。
21. 根据权利要求19所述的光学信息再生装置，其中，所述光照射部基于整个所述光照射部而具有1.0以 上的凄t值孔径(NA)。
22. —种光学信息记录方法，包括以下步骤通过改变当向光学信息记录介质照射光时在所述光学信 息记录介质中产生的局部等离振子共振的程度来记录信息。
23. —种光学信息记录装置，包括光照射部，使从光源发射的光聚集，并使光照射向光学 信息记录介质； 以及光强度控制部，以改变在所述光学信息记录介质中产生 的局部等离4展子共振的程度的方式来改变光的强度。
全文摘要
本发明公开了光学信息记录介质、记录粒子、光学信息再生方法、光学信息再生装置、光学信息记录方法以及光学信息记录装置，其中，该光学信息记录装置包括记录层，其中，具有100nm以下直径的纳米粒子在被具有根据光的照射而改变的复数介电常数的介质包围的情况下被设置，并且由纳米粒子产生的局部等离振子共振的程度随介质的复数介电常数的改变而改变。通过本发明，可以接收通过局部等离振子共振产生并具有高强度的散射光来作为返回光。
文档编号G11B7/24GK101625879SQ20091015896
公开日2010年1月13日 申请日期2009年7月10日 优先权日2008年7月11日
发明者小岛直人 申请人:索尼株式会社