磁界および近接場発生素子、その使用方法、光アシスト磁気記録方法、並びに、光アシスト磁気記録装置
【課題】磁界の発生効率を低下させることなく、簡易な構成で磁界の発生領域と近接場の発生領域との位置関係を調節しやすくする。
【解決手段】通電部２１は、第１の導体部１１、第２の導体部１２、および、これらの導体部を電気的に接続する接続部２２を有している。第１の導体部１１および第２の導体部１２は空隙部２３を挟んで対向している。第１の導体部１１には、空隙部２３を挟んで第２の導体部１２へと突出する突出部３５が形成されている。突出部３５には、空隙部２３に向かって突出する角部３３が形成されている。通電部２１に電流を流すと領域３４において磁界強度が最大となる。また、通電部２１に光を照射すると角部３３の近傍に強い近接場が発生する。角部３３を移動することにより、磁界発生領域３４に対する近接場の発生領域を調整することができる。
【解決手段】通電部２１は、第１の導体部１１、第２の導体部１２、および、これらの導体部を電気的に接続する接続部２２を有している。第１の導体部１１および第２の導体部１２は空隙部２３を挟んで対向している。第１の導体部１１には、空隙部２３を挟んで第２の導体部１２へと突出する突出部３５が形成されている。突出部３５には、空隙部２３に向かって突出する角部３３が形成されている。通電部２１に電流を流すと領域３４において磁界強度が最大となる。また、通電部２１に光を照射すると角部３３の近傍に強い近接場が発生する。角部３３を移動することにより、磁界発生領域３４に対する近接場の発生領域を調整することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁界および近接場発生素子、その使用方法、光アシスト磁気記録方法、並びに、光アシスト磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、磁気記録媒体において記録容量の大容量化が求められている。その高密度磁気記録の技術として、光アシスト磁気記録方式が提案されている。この方式に用いる磁気記録媒体は保磁力が高く、室温下においては熱揺らぎに強いという性質がある。そして、記録を行う際には、磁気記録媒体の表面に光を集光し、局所的に磁気記録媒体を昇温させる。昇温された領域では、保磁力が低下するため、通常の磁気ヘッドによる記録が可能となる。
【０００３】
近年、磁気記録の高密度化に伴い、集光サイズをより小さくする目的で、光の回折限界を超えた近接場を用いた技術が提案されている。例えば、特許文献１では、導体部を狭窄させ、その狭窄部に光を照射することで近接場を発生させる。そして、発生した近接場のエネルギーを磁気記録媒体の昇温に用いると共に、導体部に電流を流すことにより磁界を発生させ、磁気記録媒体に磁界を印加して記録を行う方法が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２では、磁気記録媒体の記録部の保磁力が記録磁界の大きさと等しくなる磁化固定点が、記録磁極のトレーリングエッジよりもリーディング側に設けられるように、磁界発生領域と加熱領域の位置を設定することが提案されている。これにより、記録の急峻性および熱擾乱耐性の確保の効果を得ている。なお、記録の急峻性とは、記録磁界の強度変化よりも、昇温後の媒体の自然冷却による保磁力の増加の方が早いため、自然冷却による保磁力の増加を利用することで、記録を短時間で行えるという性質である。熱擾乱耐性とは、記録磁極による記録後に熱擾乱によって磁界反転が生じるのを防止する性質である。
【０００５】
さらに、特許文献３では、磁界発生用のコイルを配置し、その内側に近接場発生素子である散乱体を設けた構造となっている。そして、光アシスト磁気記録方式において、記録媒体を加熱する際に、磁界発生用のコイルがバックグランド光を低減する方法が提案されている。これにより、散乱体に当たらなかった光がバックグランド光として媒体に入射し、記録領域よりも広い範囲で媒体を加熱してしまうのを防いでいる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１２０２９４号公報
【特許文献２】特開２００１−１８９００２号公報
【特許文献３】特開２００７−５２８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光アシスト磁気記録装置において、記録素子の発生磁界の態様、近接場の照射エリアのサイズ、磁気記録媒体の磁気特性等の条件が異なると、適切な磁気記録を施すために必要な磁界の発生領域と近接場の発生領域との位置関係が異なったものとなる。したがって、上記の条件に応じて、磁界の発生領域と近接場の発生領域との位置関係が設定可能であることが望ましい。
【０００８】
これに対して、特許文献１は、磁界および近接場を発生させることが可能な構造を開示している。しかし、特許文献１によると、磁界と近接場を狭窄部においてほぼ同じ位置に発生させている。
【０００９】
また、特許文献２では、磁界発生領域と加熱領域の位置関係を積極的に設定している。しかし、特許文献２においては、特許文献１のように導体部に設けた狭窄部の周辺に磁界と近接場との両方を発生させるという構成とは異なるため、磁界の発生領域と近接場との発生領域とを近接させるのに限界がある。つまり、特許文献２の構成では、位置設定が可能な範囲に限界がある。
【００１０】
さらに、特許文献３のように、コイルの内側に三角形状の散乱体を設置している構造においては、記録密度向上のためにより微細化することを考えた場合、微小な散乱体や、先端の鋭い突起などの微小な構造を用いる必要がある。しかし、このような微小構造をコイルの内側に作製するのは困難である。また、近接場を発生させる空隙部の中に散乱体を設置した構造では、散乱体を設置するために散乱体の大きさに比べて十分に広い空隙部を確保する必要がある。その結果、磁界を発生させるコイルの曲率半径が空隙部を確保するために大きくなり、磁界の発生効率が低下してしまうという問題がある。
【００１１】
以上に鑑み、本発明の目的は、磁界の発生効率を低下させることなく、簡易な構成で磁界の発生領域と近接場の発生領域との位置関係を調節しやすい磁界および近接場発生素子、その使用方法、光アシスト磁気記録方法、並びに、光アシスト磁気記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の問題を解決するために、本発明の磁界および近接場発生素子は、第１の軸方向に関して空間を挟んで互いに対向すると共に、前記空間に向かって前記第１の軸方向に直交する第２の軸方向から光が入射された場合に、前記空間において光の入射側とは反対側の端部に近接場を発生させる第１および第２の導体部と、前記第１および第２の導体部を電気的に接続させる、前記第２の軸方向から見て前記空間を含まないように配置された接続部とを備えており、前記第１および第２の導体部の少なくとも一方が、前記第１および第２の軸方向の両方に直交する第３の軸方向に関して前記接続部から離隔した位置において、前記第１および第２の導体部の他方との間に前記空間を挟んで前記他方へと突出する突出部を有しており、前記空間に向かって突出する角部が前記突出部に形成されている。
【００１３】
これにより、以下のとおり、磁界および近接場発生素子に電流を印加したときに接続部近傍に発生する磁界の発生領域とは独立に、近接場強度が最大となる位置を設定することが可能となる。第１および第２の導体部の一方から接続部を通じて他方へと向かう電流を印加すると、接続部近傍に磁界が発生する。一方、第１および第２の導体部間の空間に光を照射すると、角部で強度が最大となるような近接場を発生させることができる。したがって、磁界の発生位置と近接場の発生位置とを分離することができる。さらに、突出部を接続部から第３の軸方向に関して離れた箇所に配置することで、接続部における電流に突出部の形状が影響を与えにくくなる。したがって、角部の位置を変更するために突出部の形状を変化させても、接続部周辺に発生する磁界分布に与える影響は小さい。以上から、接続部近傍に発生する磁界とは独立して近接場が発生する位置を設定することが可能となる。
【００１４】
また、上述の狭窄部と同様に、接続部の周辺に磁界を発生させるため、磁界の発生効率が高い。また、接続部に近接して角部を設けることができるため、磁界の発生領域に近接場の発生領域を近接させることができる。また、角部の周辺に近接場を発生させるので、散乱体を用いる場合と比べて簡易な構成で近接場を発生させると共に、角部を配置する空間はそれほど大きくする必要がなく、磁界の発生効率を低下させることもない。
【００１５】
なお、本発明において、第１および第２の導体部に挟まれた空間は、空隙であってもよいし、光が減衰しにくい材質等からなる絶縁体が配置されていてもよい。
【００１６】
また、本発明の別の観点において、本発明の磁界および近接場発生素子は、第１の軸方向に関して空間を挟んで互いに対向すると共に、前記空間に向かって前記第１の軸方向に直交する第２の軸方向から光が入射された場合に、前記空間において光の入射側とは反対側の端部に近接場を発生させる第１および第２の導体部と、前記第１および第２の導体部を電気的に接続させる、前記第２の軸方向から見て前記空間を含まないように配置された接続部とを備えており、前記第１の導体部が、前記第１および第２の軸方向の両方に直交する第３の軸方向に関して前記接続部から離隔した位置において、前記空間を挟んで前記第２の導体部へと突出する突出部を有し、前記第２の導体部が、前記第３の軸方向に関して前記接続部から離隔した位置において、前記空間を挟んで前記第１の導体部へと突出する突出部を有し、前記第１および第２の導体部が有する前記突出部のそれぞれにおいて、前記空間に向かって突出する角部が形成されている。
【００１７】
これによると、第１および第２の導体部の両方に突出部を形成することで角部を２箇所設けている。したがって、上述の観点の効果に加えて、近接場が集中する箇所を２箇所にすることが可能となる。
【００１８】
また、本発明においては、前記角部が、前記突出部において前記第３の軸方向に関して前記接続部に近い方の端部に形成されていることが好ましい。これによると、角部を接続部に近接して配置することができる。
【００１９】
また、本発明においては、前記第１および第２の導体部のいずれかにおいて前記角部が、前記第１および第２の導体部の一方から前記接続部を通じて他方へと向かう電流を印加した際に発生する磁界の強度分布の中心を通る、前記第３の軸に平行な直線上に配置されているが好ましい。これによると、近接場が大きくなる位置と磁界が大きくなる位置とを第１の軸方向に関して一致させるので、例えば、物体に対して第１の軸方向について同じ位置に近接場と磁界とを印加することができる。
【００２０】
また、本発明においては、前記第１および第２の導体部のいずれかにおいて前記第１の軸方向に関する前記突出部の一端が、前記第１の軸方向に関して、前記第１および第２の導体部の一方から前記接続部を通じて他方へと向かう電流を印加した際に発生する磁界の強度分布の中心と同じ位置に配置されていることが好ましい。これによると、第１の軸方向に関して、突出部の一端の位置を磁界が大きくなる位置に一致させている。突出部の一端は、角部と同様、近接場が発生しやすい部分である。したがって、物体に対して第１の軸方向について同じ位置に近接場と磁界とを印加することができる。
【００２１】
また、本発明の磁界および近接場発生素子の使用方法においては、上記の磁界および近接場発生素子を使用する方法である。そして、偏光方向の主成分が前記第１の軸方向に沿った光を前記第２の軸方向から前記空間に入射する。上述の磁界および近接場発生素子においては、照射する光が第１の軸方向を主成分とする直線偏光のときに、近接場強度が最も大きくなる。このため、第１の軸方向を主要な偏光成分とする光を入射して素子を使用することで、光源に投入する電力を低減することができる。
【００２２】
また、本発明の光アシスト磁気記録方法においては、上記の磁界および近接場発生素子を使用して磁気的情報を磁気記録媒体に記録する光アシスト磁気記録方法である。そして、前記空間に光を入射した際に発生する近接場によって磁気記録媒体を加熱すると共に、前記第１および第２の導体部の一方から前記接続部を通じて他方へと向かう電流を印加した際に発生する磁界を磁気記録媒体において近接場によって加熱された領域に印加する。このように、上述の磁界および近接場発生素子を光アシスト磁気記録素子として利用することができる。
【００２３】
また、本発明の光アシスト磁気記録装置においては、の磁界および近接場発生素子を備え、磁気記録媒体に磁気的情報を記録する光アシスト磁気記録装置である。そして、前記空間に光を入射する光源と、前記第１および第２の導体部に接続された第１および第２の電極とをさらに備えており、前記光源からの光が前記空間に入射した際に発生する近接場によって磁気記録媒体を加熱すると共に、前記第１および第２の電極間に電流を印加した際に発生する磁界を磁気記録媒体において近接場によって加熱された領域に印加する。このように、上述の磁界および近接場発生素子を光アシスト磁気記録装置に採用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明により、磁界が発生する領域とは独立に、近接場強度が最大となる位置を設定することが可能となる。また、簡易な構成で近接場を発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
以下、本発明の好適な一実施形態である第１の実施形態に関わる光アシスト磁気記録装置１について説明する。図１（ａ）は、光アシスト磁気記録装置１の正面図である。光アシスト磁気記録装置１は、サスペンション５２とスライダ５３とを有している。また、光アシスト磁気記録装置１は、磁気記録媒体５１を回転させる図示しない回転駆動機構を有している。スライダ５３は、磁気記録媒体５１の上方に配置されるようにサスペンション５２に保持されている。サスペンション５２は、図示しないスライダ駆動機構によって駆動され、磁気記録媒体５１の移動方向に直交する方向にスライダ５３を磁気記録媒体５１に沿って移動させることができるように構成されている。
【００２６】
図１（ｂ）は、図１（ａ）のスライダ５３周辺を磁気記録媒体５１側から見た図である。図１（ｂ）に示すように、スライダ５３の先端近傍には、磁気記録のための記録素子５４が設けられている。記録素子５４は磁気記録媒体５１に対向している。図１（ｃ）は、図１（ｂ）の記録素子５４の一部を拡大した図である。記録素子５４は、通電部２１を有しており、通電部２１に接続された電極部２６ａおよび２６ｂ（第１および第２の電極）を通じて電流源２５から電流が流されると、磁界を発生させる。また、記録素子５４は、後述のように光源２４から光が照射されると近接場を発生させる。
【００２７】
光アシスト磁気記録装置１は、以下のように磁気記録媒体５１に磁気的情報を記録する。まず、記録素子５４は、磁気記録媒体５１へと近接場を印加することにより、磁気記録媒体５１を局所的に加熱する。そして、磁気記録媒体５１において近接場によって加熱された領域に磁界を印加することによって磁気記録を施す。
【００２８】
一方、上記のように、磁気記録媒体５１は回転駆動機構によって回転されると、スライダ５３の周辺においては図１（ａ）や図１（ｂ）に示す方向に移動する。これによって、磁気記録媒体５１において図１（ａ）や図１（ｂ）に示す方向に沿った領域が、次々と記録素子５４に対向した位置を通過する。記録素子５４の位置を保持しつつ磁気記録媒体５１を回転させた場合に、磁気記録媒体５１において記録素子５４に対向する位置を順に通過する領域を、以下においてトラック領域と呼称する。トラック領域は、磁気記録媒体５１においてその回転方向に沿った帯状の領域である。記録素子５４の位置を保持しつつ、磁気記録媒体５１を回転させながら記録素子５４が磁気記録媒体５１に磁気記録を施すことにより、磁気記録媒体５１において一つのトラック領域に順に磁気記録が施されていく。
【００２９】
また、上記の通り、スライダ５３は、磁気記録媒体５１の移動方向に直交する方向に移動することができる。これによって、磁気記録媒体５１において別のトラック領域へと記録素子５４を移動させ、別のトラック領域に磁気記録を施させることもできる。
【００３０】
このように、磁気記録媒体５１が近接場によって加熱されることで、磁気記録媒体５１の保磁力が低下する。その状態で記録素子５４に磁界を発生させることで、磁気記録媒体５１の保磁力が低下した領域に対して磁気記録を行うことが可能となる。
【００３１】
以下、記録素子５４の構成について説明する。図２は、記録素子５４を図１（ａ）の磁気記録媒体５１側から斜めに見た図である。図２において、図中の右方向をＸ軸方向（第１の軸方向）、手前から奥に向かう方向をＹ軸方向（第３の軸方向）、および、上方向をＺ軸方向（第２の軸方向）と規定する。Ｘ軸〜Ｚ軸は右手系のデカルト座標系を構成する。記録素子５４は通電部２１を有している。通電部２１は、第１の導体部１１と第２の導体部１２と接続部２２とからなり、光が透過する材質からなる基板４１上に形成されている。図３は、図２をＺ軸の正側から見た図である。
【００３２】
図２および図３に示すように、第１の導体部１１と第２の導体部１２は、互いに厚みが等しい平板状の導体であり、いずれもＺ軸方向が厚み方向となるように配置されている。また、第１の導体部１１と第２の導体部１２は、Ｙ軸方向に関して互いの最大幅が等しく、Ｙ軸方向に関して両端面が同じ位置になるように配置されている。第１の導体部１１と第２の導体部１２は、Ｘ軸方向に関して空隙部２３を挟んで対向している。
【００３３】
接続部２２は、第１の導体部１１と第２の導体部１２を電気的に接続している。接続部２２は、第１の導体部１１と第２の導体部１２との間に配置されており、第１の導体部１１から空隙部２３を跨ぎ第２の導体部１２まで直線状に延びている。接続部２２は、Ｙ軸方向に関して第１の導体部１１および第２の導体部１２より小さい幅を有しており、第１の導体部１１および第２の導体部１２と同じ厚みを有している。接続部２２は、空隙部２３から遠い方の端面が第１の導体部１１および第２の導体部１２の端面とＹ方向に関して一致するように配置されている。
【００３４】
第１の導体部１１、第２の導体部１２、および接続部２２は、例えば金、銀、アルミニウム、白金、銅、または、それらの合金から構成されている。第１の導体部１１、第２の導体部１２および接続部２２の材質は、互いに全く同一でも構わないし、異なっても構わない。また、上記のとおり、第１の導体部１１および第２の導体部１２には電極部２６ａおよび２６ｂが接続されている。これらの電極部間に電流を印加することによって、第１の導体部１１から接続部２２を通り第２の導体部１２へと向かって電流を流すことができる。また、これとは逆方向に電流を流すこともできる。
【００３５】
記録素子５４は、通電部２１への照射光を発生させるための光源２４を有している。光源２４は、通電部２１よりもＺ軸の負側に配置されている。図２に示すように、光源２４からの光Ｐｈは、基板４１を透過し、通電部２１においてＺ軸の負側の表面に入射する。なお、以下において、通電部２１のＺ軸方向に直交する２表面のうち、Ｚ軸に関して負側に位置する表面を入射面、Ｚ軸の正側に位置する表面を出射面とする。
【００３６】
第１の導体部１１には、空隙部２３を挟んで第２の導体部１２に向かって突出する突出部３５が形成されている。突出部３５は、接続部２２からＹ軸方向に離隔する位置に形成されている。突出部３５は、第１の導体部１１と同じ厚みの平板形状を有しており、Ｚ軸方向から見て長方形の概略形状を有している。突出部３５において第２の導体部１２に対向した端面３５ａは、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の両方に平行なＹ−Ｚ平面に沿っている。また、突出部３５において接続部２２に対向した端面３５ｂは、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の両方に平行なＸ−Ｚ平面に沿っている。端面３５ａと端面３５ｂとの間には、図３に示すように、Ｚ軸方向から見て直角の角部３３が形成されている。このような突出部３５が形成されていることにより、空隙部２３において接続部２２から離隔した領域３２は、接続部２２に近接した領域３１よりＸ軸方向に関して幅が狭くなっている。以下、領域３１のＸ軸方向の幅をｄｘ１、領域３２のＸ軸方向の幅をｄｘ２（＜ｄｘ１）とする。また、領域３１のＹ軸方向の幅をｄｙ１とする。
【００３７】
なお、空隙部２３は、第１の導体部１１と第２の導体部１２との間に形成された空隙であるが、この部分が空隙ではなく、光源２４から照射された光の減衰が生じにくい材質の絶縁体で構成されていてもよい。
【００３８】
次に、記録素子５４において発生する磁界について説明する。電極部２６ａおよび２６ｂ間に電流を流したとき、アンペールの法則に従い、通電部２１の周囲に磁界が発生する。このとき、図２の点線に囲まれている領域３４において最も磁界強度が大きくなる。
【００３９】
領域３４において最も磁界強度が大きくなる理由のひとつは、電流経路に直交する断面における周の長さが、第１の導体部１１および第２の導体部１２においてよりも接続部２２において短くなっていることである。アンペールの法則により、導線の近傍において導線の周囲を通る閉磁路が長いほど導線の近傍に発生する磁界強度が小さくなる。したがって、電流経路に直交する断面の周の長さが第１の導体部１１および第２の導体部１２より短い接続部２２近傍において磁界強度が大きくなるからである。
【００４０】
領域３４において最も磁界強度が大きくなるもうひとつの理由は、通電部２１の形状である。電流経路は第１の導体部１１から、接続部２２を通り、第２の導体部１２に到達する経路か、あるいはその逆向きの経路である。例えば、前者の電流経路は、第１の導体部１１から、空隙部２３を迂回して接続部２２に向かう経路となる。ここで、第１の導体部１１において接続部２２から離れた位置では、Ｘ軸方向に沿って均一に電流が流れる。しかし、接続部２２は第１の導体部１１よりＹ軸に関する幅が狭いため、接続部２２に近い位置では、接続部２２に向かって電流密度が大きくなる。電流密度が大きくなった電流は、接続部２２においてＸ軸方向に沿って流れる。一方、接続部２２から第２の導体部１２に電流が流れるときには、第２の導体部１２で再び均一な電流密度となるように電流経路が広がる。そして、第２の導体部１２において接続部２２から離れた位置では、Ｘ軸方向に沿って均一に電流が流れる。
【００４１】
このような電流経路から、通電部２１全体では空隙部２３を図２の時計回りに迂回するような経路に沿って電流が流れることとなる。つまり、通電部２１には半周分巻いたコイルのように電流が流れることになるため、領域３４の磁界強度が大きくなる。なお、電流が逆向きのときも同様である。以上が領域３４において磁界強度が大きくなる理由である。
【００４２】
次に、記録素子５４において発生する近接場について説明する。光源２４から空隙部２３に光が照射されることによって、空隙部２３近傍の通電部２１の界面に表面プラズモンが励起される。これにより通電部２１の出射面に近接場光が発生する。ここで近接場光とは、物質の表面および界面近傍で生じる表面プラズモンによって表面に近接した領域に発生する電磁場や、孤立微粒子や微細金属針先端などに局所的に励起される局所表面プラズモンによって表面に近接した領域に発生する電磁場などを総称したものである。なお、近接場光は光の一種であるが、空間を伝搬しない性質がある。以下では、近接場光と区別するために、空間を伝搬する光を伝搬光と記す。
【００４３】
ここで、空隙部２３のＸ軸方向の長さは、光源２４から照射される光の波長以下であることが望ましい。つまり、ｄｘ１およびｄｘ２は、光源２４からの光の波長以下であることが好ましい。それは、伝搬光は光の波長以下の空隙を通過できないという性質があることを利用して、空隙部２３を通じて磁気記録媒体５１側へと向かう伝搬光を低減させるためである。
【００４４】
また、本実施形態においては、第１の導体部１１、および第２の導体部１２、および接続部２２が、金、銀、アルミニウム、白金、銅などの表面プラズモンが生じやすい金属材料からなるため、通電部２１の表面近傍に発生する近接場が大きくなりやすい。さらに、角部３３は周囲よりも尖った形状であるため電界が集中しやすい。そのため、後述においても示すように、近接場強度も角部３３の近傍において最大となる。
【００４５】
なお、角部３３はＺ軸方向から見て直角であるが、必ずしも直角でなくてよい。例えば、直角よりさらに角度が小さくてもよいし、直角より角度が大きくてもよい。また、近接場を集中させるという観点からすると、角部３３の先端が先鋭であるほど好ましいが、突出部３５において周囲と比較して先端が尖っているのであれば、必ずしもそれほど先鋭でなくてよい。このように、角部３３の形状は、周囲より近接場を集中させることができる形状であれば、どのような形状であってもよい。
【００４６】
また、上記の通り突出部３５において接続部２２に近い方の端部に配置されていることにより、近接場強度が最大となる位置を、磁界強度が大きくなる位置に近接して配置することが可能である。しかし、角部３３の位置は、突出部３５のいずれの位置に配置されていてもよい。例えば、突出部３５において第２の導体部１２に対向した端面３５ａに、第２の導体部１２に向かって尖った形状を有する角部が設けられていてもよい。
【００４７】
さらに、突出部３５は、上記の通りＺ軸方向から見て長方形の概略形状を有しているが、その他の形状であってもよい。例えば、突出部３５がＺ軸方向から見て第２の導体部１２に向かって弧状に突出するように形成されており、その端面のいずれかの位置に、空隙部２３に向かって突出する角部３３が形成されていてもよい。
【００４８】
以上説明した構成によると、図２のように、空隙部２３を挟んで第２の導体部１２に向かって突出する突出部３５を第１の導体部１１に形成し、その突出部３５を接続部２２からＹ軸方向に離れた箇所に配置している。これにより、角部３３の位置を変化させても磁界強度分布はほとんど変化しない。これは、突出物３５が接続部２２から離隔されて形成されているため、突出部３５が主要な電流経路上に位置していないことから、角部３３の位置を変化させても電流経路に与える影響は少なく、磁界強度分布が変化しにくいことによるものである。
【００４９】
このことを示すために、本実施形態の記録素子５４が発生させる磁界および近接場強度の態様についてより詳細に説明する。図４は、図２の通電部２１に電流を流した際に、通電部２１において出射面側の表面近傍に発生する磁界の強度分布を電磁界シミュレーションによって導出した結果である。なお、本実施形態に用いられる物質の物性値、物質の寸法、印加電流等は以下に示すとおりであり、シミュレーションは有限要素法を用いた。
【００５０】
［１−１］通電部２１は、金からなるとした。金の導電率は４．４４４×１０７Ｓ／ｍ（ジーメンス毎メートル）とし、比透磁率は１とした。
【００５１】
［１−２］通電部２１の外側の、空隙部２３を含む領域は、空気が充填されているとした。空気の導電率は、１Ｓ／ｍとし、比透磁率は１とした。
【００５２】
［１−３］接続部２２以外での通電部２１の幅（Ｙ軸方向の長さ）は６００ｎｍ（ナノメートル）とし、接続部２２の幅（Ｙ軸方向の長さ）は２００ｎｍとし、通電部２１の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は４００ｎｍとした。
【００５３】
［１−４］通電部２１に流す電流を１００ｍＡ（ミリアンペア）とした。なお、接続部２２から十分離れたところで、通電部２１の幅（Ｙ軸方向）および厚さ（Ｚ軸方向）に関して電流密度が均一になるように電流を印加している。
【００５４】
［１−５］また、空隙部２３については以下の通りである。図２において、ｄｘ１を２００ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｘ２を１００ｎｍ（空隙部は０ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｙ１を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｙ≦５０ｎｍ）とした。なお、括弧内は、ｄｘ１、ｄｘ２、ｄｙ１に沿った各方向に関して空隙部２３がＸＹＺ空間内に占める範囲を示す。ここで、基準となる座標系は、上述のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸からなるデカルト座標とし、その原点を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に関しては図３において領域３１の中心の位置とし、Ｚ軸方向に関しては通電部２１の出射面の位置としている。以下、この基準となる座標系を「基準座標系」と呼称する。
【００５５】
図４の分布図ｇ１には、通電部２１の形状が示されていると共に、通電部２１およびその周辺の領域において発生した磁界の強度がグレースケールで示されている。図４の凡例ｇ２には、磁界の強度とグレースケールの程度との関係が示されている。図４に示す結果により、磁界強度が大きくなる領域は図２に示した点線で囲われている領域３４となることが分かる。なお、図２の構造における磁界強度の最大値は、図４に示すように１０００Ｏｅ（エルステッド）程度である。
【００５６】
次に、図２の構造から、図５（ａ）、図５（ｂ）、および図５（ｃ）のように角部３３の位置を変えたときの磁界強度分布を計算した。ここで、図５（ａ）〜図５（ｃ）の構成の計算条件は以下の通りである。
【００５７】
［２−１］図５（ａ）では、ｄｘ１を２００ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｘ２を１００ｎｍ（空隙部は０ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｙ１を５０ｎｍ（空隙部は０ｎｍ≦Ｙ≦５０ｎｍ）とした。
【００５８】
［２−２］図５（ｂ）では、ｄｘ１を２００ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｘ２を１００ｎｍ（空隙部は０ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｙ１を１５０ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｙ≦５０ｎｍ）とした。
【００５９】
［２−３］図５（ｃ）では、ｄｘ１を２００ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｘ２を１３０ｎｍ（空隙部は−３０ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｙ１を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｙ≦５０ｎｍ）とした。
【００６０】
なお、図５（ａ）〜図５（ｃ）の構成についてのその他の計算条件は、図４の結果に関する上記の［１−１］〜［１−５］における条件とそれぞれ同様である。
【００６１】
図６のグラフは、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示す一点鎖線ＰＰ’上の磁界強度分布の計算結果である。一点鎖線ＰＰ’は、接続部２２と空隙部２３との界面を通り、Ｘ軸に平行な直線である。なお、図６には、図４の計算結果において図２の一点鎖線ＰＰ’上に相当する領域の磁界強度分布も示されている。図６のグラフにおいて、実線の曲線が図４の結果を示し、一点鎖線の曲線が図５（ａ）の結果を示し、短い破線の曲線が図５（ｂ）の結果を示し、長い破線の曲線が図５（ｃ）の結果を示している。また、図６のグラフにおいて横軸ｘは、一点鎖線ＰＰ’上の位置を、上述の基準座標系のＸ座標を用いて示している。図６において縦軸は、発生した磁界の強度を示している。
【００６２】
図６において、図４および図５（ａ）〜図５（ｃ）の曲線は、互いにほぼ重なり合っている。以上から、角部３３の位置を変化させても、磁界強度が最大となる位置を含めて、磁界強度分布の態様は、ほとんど変化しないことが分かる。
【００６３】
また、図２の構成では、角部３３において近接場強度が最大となる。さらに、角部３３の位置は磁界強度分布に影響を与えないことから、磁界が発生する領域とは独立に、近接場の強度が最大となる位置を設定可能となる。これは、角部３３は尖った形状であるため電界が集中しやすくなり、角部３３の位置を変更しても、常に角部３３において近接場強度が最大になるからである。
【００６４】
このことを示すために、図２の構造に光源２４から光を照射した際に発生する近接場の強度分布について説明する。図７は、図２の構造に対し、光源２４から空隙部２３に光を照射したときに、空隙部２３において出射面側の端部（空隙部２３において磁気記録媒体５１に近い側の端部）に発生する近接場の強度分布を計算した結果である。なお、本実施形態に用いられる物質の物性値、物質の寸法、照射光の条件等は以下に示すとおりであり、シミュレーションはＦＤＴＤ（Finite Difference Time Domain）法を用いた。
【００６５】
［３−１］照射した光の波長は６６０ｎｍであって、空間強度分布はガウス型である。そのガウス分布幅、つまり、強度が強度中心の１／ｅ２となる幅は９００ｎｍである。なお、ｅは自然対数の底となる定数を示す。また、光ビームの中心の電界は１Ｖ／ｍであって、偏光方向はＸ軸方向の直線偏光である。光ビームの進行方向はＺ軸方向に平行で、Ｚ軸の負側から正側へ向かう向きである。空隙部２３に照射する光ビームの中心位置の座標は、上記の基準座標系において、Ｘ＝０ｎｍ、Ｙ＝−５０ｎｍとした。
【００６６】
［３−２］シミュレーション空間は、−５００ｎｍ≦Ｘ≦５００ｎｍ、−５００ｎｍ≦Ｙ≦５００ｎｍ、−５００ｎｍ≦Ｚ≦５００ｎｍとした。
【００６７】
［３−３］通電部２１は、金からなるとした。波長６６０ｎｍの光に対して、金の屈折率は０．１７とし、消衰係数は３．１５とした。通電部２１の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は４００ｎｍとし、Ｚ＝０ｎｍが通電部２１において出射面側の表面の位置である。空隙部２３には、空気が充填されているとした。波長６６０ｎｍの光に対して、空気の屈折率は１とし、消衰係数は０とした。
【００６８】
［３−４］空隙部２３については以下の通りである。図２において、ｄｘ１を２００ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｘ２を１００ｎｍ（空隙部は０ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｙ１を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｙ≦５０ｎｍ）とした。また、角部３３の座標はＸ＝０ｎｍ、Ｙ＝−５０ｎｍとなる。
【００６９】
図７の分布図ｇ３には、空隙部２３の形状と近接場の強度分布とが示されている。また、図７の凡例ｇ４は、近接場の強度分布とグレースケールとの関係を示している。なお、図７の分布図ｇ３においては、近接場の強度が等しい点を結んだ等強度線をその強度に応じたグレースケールで描くことによって強度分布が示されている。分布図ｇ３には等強度線の閉曲線が複数描かれており、より内部に位置する閉曲線ほど近接場の強度が大きいことを示している。
【００７０】
図８のグラフは、図７中の一点鎖線ＡＢ上に発生した近接場の強度分布と、図７中の一点鎖線ＣＤ上に発生した近接場の強度分布とを示している。なお、一点鎖線ＡＢは、上述の基準座標系においてＸ＝Ｚ＝０ｎｍの直線、すなわちＹ軸に相当する。また、一点鎖線ＣＤは、上述の基準座標系においてＸ＝１００ｎｍ且つＺ＝０ｎｍの直線に相当する。図８のグラフにおいて、横軸ｙは、一点鎖線ＡＢまたはＣＤ上の位置を、上述の基準座標系のＹ座標を用いて示している。また、図８のグラフにおいて矢印ａ〜ｄは、図７において矢印ａ〜ｄが示す一点鎖線上のそれぞれの位置を表している。
【００７１】
図７、図８によると、角部３３において近接場強度が最大となることが分かる。このことと、角部３３の位置が磁界強度分布に影響を与えないことから、図２の構造は磁界が発生する領域とは独立に、近接場の強度が最大となる位置を設定可能となることが示された。
【００７２】
なお、角部３３のＸ軸方向に関する位置は、磁界の強度分布の中心と同じ位置であることが望ましい。具体的には、例えば図６の場合、磁界の強度分布の中心はＸ＝０ｎｍの位置となる。したがって、角部３３の位置は、Ｘ＝０ｎｍまたはその近傍に配置されることが望ましい。この理由は以下の通りである。
【００７３】
上述のとおり、記録素子５４が磁気記録を施す磁気記録媒体５１は、Ｙ軸方向に移動する。したがって、Ｘ軸方向に関して角部３３が磁界の強度分布の中心と同じ位置である場合、磁界強度分布の中心と近接場強度が最大となる位置が、磁気記録の際に、ともに磁気記録媒体５１の同一のトラック領域上に位置するということである。
【００７４】
一方で、近接場によって磁気記録媒体５１を加熱した場合、記録媒体の熱物性値にもよるが、近接場強度が発生する範囲に比べて磁気記録媒体５１において温度が上昇した範囲が広くなることが想定される。しかし、近接場強度が最大になる角部３３と、磁界強度分布の中心とが離れすぎると、磁気記録媒体５１において温度が上昇した領域から磁界の印加領域がずれるおそれがある。
【００７５】
これに対して、上記のようにＸ軸方向に関して角部３３が磁界の強度分布の中心と同じ位置に配置されることにより、磁界強度分布の中心と近接場強度が最大となる位置を同一トラック上に位置させることができる。これによって、磁気記録媒体５１において温度が上昇する領域が磁界印加領域から外れることを抑制することができ、磁気記録の信頼性を向上することが可能となる。
【００７６】
なお、図２の構成においては、第１の導体部１１に形成された突出部３５の端面３５ａがＹ−Ｚ平面に沿っているため、Ｘ軸方向に関して角部３３の位置と端面３５ａの位置とが一致している。これに対し、端面３５ａが平面以外の曲面や凹凸面を構成しており、角部３３の位置と端面３５ａとの位置が一致していなくてもよい。しかし、端面３５ａがＹ−Ｚ平面に沿っており、磁気強度分布の中心に位置していることが望ましい。これは、図７や図８に示すように端面３５ａの近傍にも近接場が発生する。そして、端面３５ａが磁気強度分布の中心に位置すると、角部３３で発生した近接場のエネルギーに加えて、端面３５ａに発生した近接場のエネルギーを、磁気記録媒体５１への加熱に利用することが可能となるからである。これによって、磁気記録媒体５１への加熱に近接場のエネルギーを有効に利用することができるため、近接場を発生させるのに必要となる光源２４に投入する電力を軽減することが可能となる。
【００７７】
ところで、上述のシミュレーションにおいては、通電部２１に照射する光がＸ軸方向の直線偏光である場合を想定している。しかし、光源２４から通電部２１に入射させる光は、直線偏光であっても、円偏光、楕円偏光であっても構わない。また、直線偏光の場合、どの偏光方向であっても構わない。いずれの偏光方向であっても、角部３３において近接場強度が最大となるため、磁界の強度分布に影響を与えることなく近接場強度が最大となる位置を独立に設定できるという効果を確保できるからである。
【００７８】
ただし、近接場強度を効率よく得るためには、偏光方向がＸ軸方向であることが望ましい。その理由を以下に示す。図９は、図２の構造において、照射する光が直線偏光であって、ＸＹ面に沿ってその偏光方向を変化させたときに、上述の基準座標系においてＹ軸（図７において一点鎖線ＡＢに相当する直線）上の近接場強度分布のシミュレーション結果を示している。図９において、横軸ｙは、基準座標系のＹ軸上の位置を示し、縦軸は近接場強度を示している。また、矢印ａ〜ｄは、図７において矢印ａ〜ｄが示す位置に相当する。なお、偏光方向以外に関するシミュレーションの条件は上記の［１−１］〜［１−５］と同様である。
【００７９】
図９に示すように、直線偏光の偏光方向とＸ軸方向とのなす角をθとし、θ＝０°、θ＝３０°、θ＝６０°およびθ＝９０°のそれぞれの場合について計算している。図９において、θ＝０°の結果は実線の曲線で、θ＝３０°の結果は長い破線の曲線で、θ＝６０°の結果は短い破線の曲線で、θ＝９０°の結果は一点鎖線の曲線で示されている。なお、θ＝０°の結果は、図８において一点鎖線ＡＢ上の近接場強度分布の結果と一致している。
【００８０】
図９に示すように、θ＝０°すなわち偏光方向がＸ軸方向の場合が最も近接場強度が高い。そして、θが小さくなると、近接場強度も小さくなっていく傾向にある。以上から、偏光方向がＸ軸方向に沿った直線偏光の光を照射したときが、最も近接場強度が高く、効率良く近接場強度を得ることが可能となることが示された。
【００８１】
なお、通電部２１に照射する光として実際に用いる光においては、その主成分がＸ方向に偏光した直線偏光の光であればよい。図９に示すように、θ＝０°のみならず、θ＝３０°のときにも十分に強度が大きい近接場が発生するため、θ＝３０°程度の直線偏光の光がある程度含まれていても問題ないからである。
【００８２】
一般には、偏光方向が金属の表面に対して直交するときに、強度の大きい近接場が発生する。図２の場合、照射光の偏光方向が、第１の導体部１１や第２の導体部１２の空隙部２３に面した端面に対して直交するＸ軸方向であるときに、大きい近接場強度が発生する。特に、突出部３５の端部に位置する角部３３で発生する近接場強度が大きくなる。以上のように、光源２４から入射させる光の偏光方向はＸ軸方向であることが最も望ましい。
【００８３】
以下、本実施形態の記録素子を作製する工程について説明する。通電部２１を作製するには大きく分けて２通りの方法がある。一つの方法は、Ｘ―Ｙ平面に広がる基板４１上に、Ｚ軸方向に通電部２１を堆積していく方法である。これによって、図２に示す構成の記録素子５４を作製することができる。もう一つの方法は、図１０の記録素子１５４や図１１の記録素子２５４のように、Ｘ―Ｚ平面に沿った基板４１上に通電部２１を形成する方法である。この方法では、Ｘ―Ｚ平面に広がる基板４１上に、Ｙ軸方向に通電部２１を堆積することによって通電部２１を形成することになる。両者ともフォトリソグラフィによりパターンを形成し、スパッタリングやエッチング等により素子を作製する。
【００８４】
Ｘ―Ｙ平面に広がる基板４１上にＺ軸方向に通電部２１を堆積していく方法では、空隙部２３は空洞にすることができる。一般に、空隙部２３が空気などの屈折率の小さい物質であると、近接場強度が大きくなる。しかし、空隙部２３に面した接続部２２の端面から、角部３３までの距離（Ｙ軸方向の長さ）は、素子作製において作製し得る加工精度の限界幅（ｄｍｉｎと記す）となる。このｄｍｉｎは、パターン作製の際のフォトリソグラフィにおいて、露光に用いる光源の波長等によって決定される。
【００８５】
一方、Ｘ―Ｚ平面に広がる基板４１上にＹ軸方向に通電部２１を堆積していく方法では、空隙部２３を空洞にすることは困難であり、空隙部２３に相当する部分を、例えば石英などの光の減衰が少ない絶縁体で作製する必要がある。しかし、この場合、空隙部２３に面している接続部２２の縁から、角部３３までの距離（Ｙ軸方向の長さ）は、フォトリソグラフィにより作製するパターンではなく、空隙部２３に用いる絶縁体を成膜する堆積時間により制御できる。そのため、ｄｍｉｎ以下に形成可能な上、磁界が発生する領域と近接場強度が最大となる位置とのＹ軸方向の位置関係を、絶縁体の堆積レートを考慮することにより、細かく正確に設定可能となる。
【００８６】
以下、素子作製方法についてより詳細に説明する。Ｘ―Ｙ平面に広がる基板４１上にＺ軸方向に通電部２１を堆積していく方法においては、基板４１上に通電部２１のパターンを作製し、通電部２１に相当する領域以外の領域をエッチング等の方法で削ればよい。これによって、通電部２１を完成させることができる。
【００８７】
一方、Ｘ―Ｚ平面に広がる基板４１上にＹ軸方向に通電部２１を堆積していく方法においては、例えば以下の工程を経て記録素子を作製することができる。以下では、一例として、素子作製の際、通電部２１をＹ軸の負側から正側に堆積していく手法について説明する。
【００８８】
まず、図１２（ａ）に示すように、基板４１上に金を堆積し、その後エッチング等により削ることで空隙部２３の一部である領域３２を形成する。これによって、通電部２１の一部となる導体部２１ａが基板４１上に形成される。次に、図１２（ｂ）に示すように、領域３２に絶縁体３２’を埋め込む。そして、絶縁体３２’を埋め込んだ導体部２１ａ上に、図１２（ｃ）に示すように、さらに金を堆積する。これによって、通電部２１の一部となる導体部２１ｂが基板４１上に形成される。そして、領域３２よりも幅の大きい領域３１を導体部２１ｂに形成する。
【００８９】
次に、図１２（ｄ）に示すように、領域３１にさらに絶縁体を埋め込む。これによって、空隙部２３に相当する部分に絶縁体が埋め込まれた絶縁部２３’が通電部２１ｂに形成される。次に、絶縁部２３’が形成された通電部２１ｂ上に、図１２（ｅ）に示すように、さらに金電極を堆積し、接続部２２を含む領域を形成する。
【００９０】
以上の工程により、通電部２１が完成する。以上の手順を踏むと、角部３３を薄膜の堆積過程で作製することが可能となる。
【００９１】
なお、素子作製時に、角部３３がＸ軸方向に関して磁界強度分布の中心、つまり、接続部２２の中心付近に位置するように通電部２１を作成することが好ましい。また、突出部３５の端面３５ａがＹ−Ｚ平面に沿っており、やはり磁界強度分布の中心に位置するように通電部２１を作成することが好ましい。これらによって、上述のとおり、加熱に用いる近接場のエネルギーを有効利用することができるからである。
【００９２】
以下、第１の実施形態に対する比較例となる通電部９２１について、図１３を参照しつつ説明する。図１３は、通電部９２１をＺ軸の正側から見た図である。通電部９２１は、導体部９１１と第２の導体部９１２と接続部９２２とからなる。導体部９１１および９１２は、平板状の厚みが等しい導体である。これらは、互いにＹ軸方向の幅が等しく、Ｙ軸方向に同じ位置に配置されている。導体部９１１および９１２は、Ｘ軸方向に離隔して配置されており、導電材料から形成された接続部９２２によって互いに電気的に接続されている。接続部９２２は、導体部９１１および９１２の間に配置されており、Ｙ軸方向に関してこれらの端部に配置されている。導体部９１１および９１２の間には、空隙部９２３が形成されている。空隙部９２３は、空隙部２３とは異なり、Ｙ軸方向に沿って直線状に形成されている。
【００９３】
次に、通電部９２１において発生する磁界について説明する。図１４は、通電部９２１に電流を流した際に、通電部９２１の表面近傍に発生する磁界の強度分布をシミュレーションによって導出した結果を示す。このシミュレーションは、以下の条件に従って、上述のシミュレーションと同様に有限要素法を用いて行われた。
【００９４】
［４］空隙部９２３において、ｄｘ３を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｘ≦５０ｎｍ）とした。その他の条件は、上述のシミュレーションにおける［１−１］〜［１−４］の条件と同様である。なお、本比較例においては、基準座標系の原点を、Ｘ軸方向に関しては空隙部９２３の中心の位置とし、Ｙ軸方向に関しては接続部９２２の空隙部９２３に面した端面の位置とし、Ｚ軸方向に関しては通電部９２１の出射面の位置とする。
【００９５】
図１４の分布図ｇ５には、通電部９２１の形状が示されていると共に、通電部９２１およびその周辺の領域において発生した磁界の強度がグレースケールで示されている。図１４の凡例ｇ６には、磁界の強度とグレースケールの程度との関係が示されている。
【００９６】
図１４に示すように、磁界強度が大きくなる領域は、図１３に示した点線で囲まれている領域９３４となることが分かる。また、磁界強度の最大値は、１０００Ｏｅ程度となる。つまり、同じ大きさの電流を流したとき、通電部２１に発生する磁界の最大強度と通電部９２１に発生する磁界の最大強度とは、同程度となる。また、図１４と図４との比較から分かるように、一点鎖線ＰＰ’上の磁界強度分布は、通電部２１において発生する磁界と通電部９２１において発生する磁界との間で、ほぼ同様の態様となることが分かる。このように、通電部２１と通電部９２１とでは、互いの構造の違いに関わらず、磁界発生素子としてほぼ同等の特性を示すことがわかる。
【００９７】
次に、通電部９２１において発生する近接場について説明する。図１５は、通電部９２１に対し、空隙部９２３に向かって光を照射したときに発生する近接場の強度分布を計算した結果である。この計算は、以下の条件に従い、上述のシミュレーションと同様にＦＤＴＤシミュレーションを用いて行われた。
【００９８】
［５−１］空隙部９２３において、ｄｘ３を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｘ≦５０ｎｍ）とした。
【００９９】
［５−２］空隙部９２３に照射する光ビームの中心位置の座標は、Ｘ＝０ｎｍ、Ｙ＝０ｎｍ（接続部２２と空隙部２３との境界上）とした。以上の［５−１］および［５−２］以外の条件は、上述のシミュレーションにおける［３−１］〜［３−３］における条件と同様である。
【０１００】
図１５の分布図ｇ７には、空隙部９２３の形状と近接場の強度分布とが示されている。また、図１５の凡例ｇ８は、近接場の強度分布とグレースケールとの関係を示している。なお、図１５の分布図ｇ７においては、近接場の強度が等しい点を結んだ等強度線をその強度に応じたグレースケールで描くことによって強度分布が示されている。分布図ｇ７には等強度線の閉曲線が複数描かれており、より内部に位置する閉曲線ほど近接場の強度が大きいことを示している。
【０１０１】
図１６のグラフは、図１５中の一点鎖線ＥＦ上に発生した近接場の強度分布を示している。なお、一点鎖線ＥＦは、上述の基準座標系においてＸ＝―５０ｎｍ且つＺ＝０ｎｍの直線に相当する。図１６のグラフにおいて、横軸ｙは、一点鎖線ＥＦ上の位置を、上述の基準座標系のＹ座標を用いて示している。また、図１６のグラフにおいて矢印ｅ〜ｈは、図１５において矢印ｅ〜ｈが示す一点鎖線ＥＦ上のそれぞれの位置を表している。
【０１０２】
図１５および図１６に示すように、通電部９２１においては、空隙部９２３のＸ軸方向に関して両端のそれぞれに、近接場が最大の領域が形成される。このように、通電部９２１においては通電部２１のような角部３３が存在しないため、近接場が大きくなる位置を、通電部９２１の形状を変更することによって変更することは困難である。このことは、以下の通りである。
【０１０３】
通電部９２１において、磁界強度分布に影響を与えずに、近接場強度分布を変化させるには、光源の位置を変更することが考えられる。図１７は、上記のシミュレーションにおいて、条件［５−１］および［５−２］のうち、照射光のビームの中心位置のみを変化させた場合の結果を示している。つまり、図１７のグラフは、光源の位置をＹ軸方向に関して変化させつつ図１３の構造に対して光を照射したときに、図１５に示された一点鎖線ＥＦに相当する直線上に発生する近接場の強度分布である。図１７のグラフにおいて横軸ｙは光源の中心のＹ座標に関する位置を示し、縦軸は近接場の強度を示している。また、矢印ｅ〜ｈは、図１６と同様、図１５の矢印ｅ〜ｈが示す一点鎖線ＥＦ上の各位置を表している。
【０１０４】
図１７のグラフにおいて、太い二点鎖線の曲線は光源の位置ｙが−４００ｎｍのときの結果を示し、太い一点鎖線の曲線は光源の位置ｙが−２００ｎｍのときの結果を示し、太く且つ短い破線の曲線は光源の位置ｙが−１００ｎｍのときの結果を示し、太く且つ長い破線の曲線は光源の位置ｙが−５０ｎｍのときの結果を示している。また、細い実線の曲線は光源の位置ｙが０ｎｍのときの結果を示し、細く且つ長い破線の曲線は光源の位置ｙが５０ｎｍのときの結果を示し、細く且つ短い破線の曲線は光源の位置ｙが１００ｎｍのときの結果を示し、細い一点鎖線の曲線は光源の位置ｙが２００ｎｍのときの結果を示し、細い二点差線の曲線は光源の位置ｙが４００ｎｍのときの結果を示している。なお、これらのシミュレーションにおいては、光源のＸ軸方向に関する位置は変化させておらず、いずれもＸ＝０ｎｍである。ちなみに、ｙ＝０ｎｍの強度分布は図１６の近接場強度分布と同一である。
【０１０５】
図１７から、以下の３つの点により、位置関係の設定は困難であることが分かる。１点目は、光源の位置をｙ＝−４００ｎｍからｙ＝４００ｎｍまで変化させているにも関わらず、近接場強度が最大となる位置が変化する範囲はＹ＝−１５０ｎｍからＹ＝−３００ｎｍとなることである。つまり、光源の位置を変化させた距離に比べて近接場強度が最大となる位置は狭い範囲でしか変化していない。
【０１０６】
２点目は、接続部９２２と空隙部９２３との境界であるＹ＝０ｎｍから、近接場強度が最大となる位置までの距離が、最も縮まるｙ＝４００ｎｍの場合でも１５０ｎｍであることである。そのため、図１３の構造では、磁界が発生する領域と近接場が最大となる位置との設定には制限があることがわかる。
【０１０７】
３点目は、図１５から分かるように、近接場は、Ｙ軸方向に沿った通電部９２１の端面近傍に発生する。そのため、近接場強度が最大となる位置を、空隙部９２３のＸ軸方向に関して移動させることが困難となることである。
【０１０８】
以上から、図１３の構造では、磁界が発生する領域とは独立に近接場強度が最大となる位置を設定することは困難であることが示された。
【０１０９】
また、図８と図１６とを比較すると、図１３の構造に比べて図２の構造の方が強度の大きい近接場が発生することがわかる。これは、周囲より尖った部分に電界が集中しやすいという性質のため、角部３３の近接場強度が高くなるためである。図８に示された近接場の最大強度は、図１６に示された近接場の最大強度の約５．５倍である。また、図８に示された近接場の最大強度は、図１７のグラフに示された、光源の位置ｙが２００ｎｍのときに発生する近接場の最大強度の約４倍である。
【０１１０】
なお、図１５および図１６は、図１３の構造に対してＸ軸方向に沿った直線偏光の光を照射した場合の結果であるが、Ｙ軸方向の直線偏光の光を照射した場合のピーク強度のシミュレーションをした結果、非常に小さく、図１６で示したピーク強度の１０００分の１以下となった。このことは、上述のとおり、偏光方向が金属の表面に対して直交するときに強度の近接場が発生するためであると解される。
【０１１１】
以上から、図２の構造は図１３の構造と比較して強度の大きい近接場を発生させることができ、その結果、光源に投入する電力を軽減することが可能となることが示された。
【０１１２】
（第１の実施形態の変形例）
以下、第１の実施形態に関わるその他の変形例について説明する。図１８〜図２１は、第１の実施形態において通電部２１の変形例である通電部２１１〜２１４を示している。図１８〜図２１は、各通電部をＺ軸の正側から見た図である。
【０１１３】
通電部２１１および２１２は、図１８および図１９に示すように、第１の導体部１１１および第２の導体部１２１を有している。第１の導体部１１１および第２の導体部１２１の間には空隙部２３１が形成されている。空隙部２３１は、空隙部２３と異なり、第１の導体部１１１および第２の導体部１２１のＹ軸方向に関して一端から他端まで延びており、これらの導体部をＸ軸方向に関して分断するように形成されている。なお、空隙部２３１は、Ｘ軸方向に関して幅が広い領域１３１と幅が狭い領域１３２を有しており、領域１３１と領域１３２とが接続した位置に角部３３が形成されている。
【０１１４】
また、通電部２１１および２１２は接続部２２１および２２２をそれぞれ有している。接続部２２１および２２２は、いずれも、Ｙ軸方向に関する第１の導体部１１１の一端および第２の導体部１２１の一端に接続するように配置されている。接続部２２１および２２２は、第１の導体部１１１および第２の導体部１２１と同じ厚みを有しており、これらの導体部とＺ軸方向に関して同じ位置に配置されている。また、接続部２２１および２２２は、空隙部２３１をＸ方向に跨ぐように配置されている。
【０１１５】
これらのうち、接続部２２１は、第１の導体部１１から第２の導体部１２にかけて、Ｕ字型に湾曲している。また、接続部２２２は、第１の導体部１１から第２の導体部１２にかけて、Ｖ字型に屈曲している。接続部２２１および２２２は、いずれも第１の導体部１１および第２の導体部１２の間に配置されていない。このように、２つの導体部を接続する接続部がこれらの導体部に挟まれた位置に形成されていなくてもよい。
【０１１６】
通電部２１３は、第１の導体部１１２および第２の導体部１２２を有している。第１の導体部１１２および第２の導体部１２２を互いに電気的に接続する接続部２２３は、第１の導体部１１２および第２の導体部１２２の間に挟まれているが、接続部２２と異なり、Ｙ軸方向に関してこれらの導体部の端部から離隔した位置に配置されている。このように、２つの導体部を接続する接続部がこれらの導体部の端部に形成されていなくてもよい。第１の導体部１１２および第２の導体部１２２の間には、空隙部２３２および２３３が、互いの間に接続部２２３を挟むように形成されている。第１の導体部１１２には、第２の導体部１１２に向かって突出する突出部２３５が接続部２２３から離隔した位置に形成されている。突出部２３５において接続部２２３に近い方の端部には角部３３が形成されている。
【０１１７】
通電部２１４は、第１の導体部１１３、第２の導体部１２３、および、これらを電気的に接続する接続部２２を有している。通電部２１４において、通電部２１との違いは、突出部２３５が第２の導体部１２３に設けられていることである。このように、第１の導体部および第２の導体部のいずれに突出部が設けられていてもよい。
【０１１８】
（第２の実施形態）
以下、本発明の別の好適な一実施形態である第２の実施形態について述べる。図２２は、第２の実施形態に関わる通電部３２１をＺ軸の正側から見た図である。通電部３２１は、第１の実施形態において通電部２１に代替可能なものである。
【０１１９】
通電部３２１は、第１の導体部３１１、第２の導体部３１２およびこれらの導体部を電気的に接続する接続部３２２を有している。第１の導体部３１１および第２の導体部３１２は、空隙部３２３を挟んでＸ軸方向に互いに対向している。接続部３２２は、第１の導体部３１１および第２の導体部３１２の間に挟まれており、これらの導体部のＹ軸方向に関して端部に配置されている。
【０１２０】
通電部３２１において通電部２１と異なるのは、通電部２１では突出部３５が第１の導体部１１にのみ設けられているのに対し、通電部３２１では第１の導体部３１１および第２の導体部３１２に突出部３３５および３３６がそれぞれ設けられていることである。突出部３３５は、空隙部３２３を挟んで第２の導体部３１２に向かって突出しており、突出部３３６は、空隙部３２３を挟んで第２の導体部３１１に向かって突出している。突出部３３５および３３６は互いに対向しており、これらの突出部の先端に形成された端面３３５ａおよび３３６ｂはいずれもＹ−Ｚ平面に沿っている。
【０１２１】
また、突出部３３５および３３６は、接続部３２２からＹ軸方向に関していずれも同じ距離だけ離隔しており、接続部３２２に対向した端面３３５ｂおよび３３６ｂが形成されている。そして、突出部３３５において端面３３５ａおよび３３５ｂの間には、Ｚ軸方向から見て直角の角部３３３ａが形成されている。また、突出部３３６において端面３３６ａおよび３３６ｂの間にも、Ｚ軸方向から見て直角の角部３３３ｂが形成されている。このように、通電部３２１には、角部３３が一つだけ設けられた通電部２１と異なり、角部３３３ａおよび３３３ｂの合計２つが設けられている。空隙部３２３は、突出部３３５および３３６によって領域３３１および３３２の２つの領域に分けられている。領域３３２のＸ軸方向の幅ｄｘ１’は、領域３３１のＸ軸方向の幅ｄｘ２’より小さい。
【０１２２】
次に、通電部３２１に、第１の導体部３１１から接続部３２２を通じて第２の導体部３１２へと向かう電流を流した際の磁界強度分布について説明する。なお、上記とは逆方向に電流を流しても以下に説明する結果と同様の結果が得られる。図２３は、上記のとおりに電流を流した際の、出射面近傍における磁界強度分布のシミュレーション結果を示している。なお、この計算は第１の実施形態のシミュレーションと同様、有限要素法にて行った。以下、このシミュレーションにおいて用いた条件を説明する。以下では、接続部３２２から角部３３３ａまでのＹ軸方向の距離をｄｙ３、接続部３２２から角部３３３ｂまでのＹ軸方向の距離をｄｙ４としている。また、本実施形態においては、基準座標系の原点を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に関しては領域３３１の中心の位置とし、Ｚ軸方向に関しては通電部３２１の出射面の位置とする。
【０１２３】
［６］空隙部３２３において、ｄｘ１を２００ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｘ２を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｘ≦５０ｎｍ）とし、ｄｙ３およびｄｙ４をともに１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｙ≦５０ｎｍ）とした。なお、その他の条件は、第１の実施形態のシミュレーションにおける条件［１−１］〜［１−４］と同様である。
【０１２４】
図２３の分布図ｇ９には、通電部３２１の形状が示されていると共に、通電部３２１およびその周辺の領域において発生した磁界の強度がグレースケールで示されている。図２３の凡例ｇ１０には、磁界の強度とグレースケールの程度との関係が示されている。図２３に示す結果により、磁界強度が大きくなる領域は図２２に示した領域３３４であることが分かる。また、磁界の最大強度は１０００Ｏｅ程度であることが分かる。このように、通電部３２１に発生する最大磁界強度は、通電部２１に発生する最大磁界強度とほぼ同等である。
【０１２５】
図２４は、図２２に示された一点鎖線ＰＰ’上の磁界強度分布を示す。一点鎖線ＰＰ’は、接続部３２２と空隙部３２３との界面を通り、Ｘ軸に平行な直線である。図２４のグラフにおいて、横軸は一点鎖線ＰＰ’上の位置を示し、縦軸は磁界強度を示す。また、太い実線の曲線は通電部２１の場合の磁界強度分布を示し、細い実線の曲線が通電部３２１の場合の磁界強度分布を示している。通電部３２１のように突出部と角部がそれぞれ２つ設けられた構成においても、図２４に示すとおり、磁界強度分布には通電部２１の場合とほとんど違いがない。
【０１２６】
以上のように角部を１つ増やしても磁界強度分布に影響がないことから、通電部３２１の構造においても、通電部２１の構造と同様に、角部３３３ａや３３３ｂの位置を変化させても磁界強度分布はほとんど変化しないと考えられる。上述のように、通電部２１においては突出部３５が接続部２２から離隔しており、通電部２１を流れる電流の経路があまり乱されないため、角部３３の位置を変更しても磁界の強度分布に影響を及ぼさない。通電部３２１でも、磁界強度分布が通電部２１とほぼ同様の結果を示すことから、通電部２１と同様に、突出部３３５や３３６が電流の経路を乱すことがないと考えられる。
【０１２７】
次に、通電部３２１に光源から光を照射した際に発生する近接場強度分布について説明する。図２５は、通電部３２１に対し、空隙部３２３に向かって光を照射したときに出射面側の端部に発生する近接場の強度分布を計算した結果である。この計算は、以下の条件に従い、第１の実施形態のシミュレーションと同様にＦＤＴＤシミュレーションを用いて行われた。
【０１２８】
［７］角部３３３ａの先端位置は、Ｘ＝−５０ｎｍ、Ｙ＝−５０ｎｍとし、角部３３３ｂの先端位置はＸ＝５０ｎｍ、Ｙ＝−５０ｎｍとした。また、光ビームの中心位置は、Ｘ＝０ｎｍ、Ｙ＝−５０ｎｍとした。なお、その他の条件については、第１の実施形態の［３−１］〜［３−４］における条件と同様である。
【０１２９】
図２５の分布図ｇ１１には、空隙部３２３の形状と近接場の強度分布とが示されている。また、図２５の凡例ｇ１２は、近接場の強度分布とグレースケールとの関係を示している。なお、図２５の分布図ｇ１１においては、近接場の強度が等しい点を結んだ等強度線をその強度に応じたグレースケールで描くことによって強度分布が示されている。分布図ｇ１１には等強度線の閉曲線が複数描かれており、より内部に位置する閉曲線ほど近接場の強度が大きいことを示している。
【０１３０】
また、図２６は、図２５中の一点鎖線ＧＨ上に発生した近接場の強度分布と、図２５中の一点鎖線ＩＪ上に発生した近接場の強度分布とを示している。なお、一点鎖線ＧＨは、上述の基準座標系においてＸ＝−５０ｎｍ且つＺ＝０ｎｍの直線に相当する。また、一点鎖線ＩＪは、上述の基準座標系においてＸ＝１００ｎｍ且つＺ＝０ｎｍの直線に相当する。図２６のグラフにおいて、横軸ｙは、一点鎖線ＧＨまたはＩＪ上の位置を示している。また、図２６のグラフにおいて矢印ｉ〜ｌは、図２５において矢印ｉ〜ｌが示す一点鎖線上のそれぞれの位置を表している。
【０１３１】
図２５から、角部３３３ａおよび３３３ｂのそれぞれにおいて近接場強度が最も大きくなっていることがわかる。このように、通電部２１の場合と同様に、磁界強度分布に影響を与えることなく、近接場強度が最大となる位置を、角部３３３ａまたは３３３ｂの位置で規定することが可能である。以上から、通電部３２１の構造は、通電部２１と同様に、磁界が発生する領域とは独立に、近接場の強度が最大となる位置を設定可能であることが示された。
【０１３２】
また、第２の実施形態においては、第１の実施形態に加えて、以下の効果がある。
【０１３３】
第１の実施形態においては、突出部３５が設けられているのは第１の導体部１１のみであり、角部３３は１箇所である。一方、第２の実施形態の構造は、図２２に示すように第１の導体部３１１と第２の導体部３１２とに突出部３３５および３３６がそれぞれ設けられている。これによって、角部３３３ａおよび３３３ｂの２箇所の角部が設けられており、２箇所において近接場を発生させることができる。したがって、光アシスト磁気記録において、角部３３３ａおよび３３３ｂのそれぞれに相当する箇所において記録できることから、例えば、一方の角部で発生する近接場によって磁気記録媒体５１に磁気記録を施しながら、他方の角部で発生する近接場を用いてバックアップの用途として磁気記録媒体５１に磁気記録を施すことが可能となる。
【０１３４】
以下、第２の実施形態に対する比較例となる通電部１０２１および１０２１’について説明する。なお、これらの比較例は特許文献１の開示内容に基づく構成でもある。図２７（ａ）は、通電部１０２１をＺ軸の正側から見た図である。通電部１０２１において通電部３２１と異なるのは、空隙部１０２３の形状である。通電部３２１においては空隙部３２３が領域３１および３２からなり、領域３１よりＸ軸方向に幅が狭い領域３２が接続部３２２から遠い方に配置されている。これに対し、通電部１０２１においては、領域１０３１よりＸ軸方向に幅が狭い領域１０３２が、接続部１０２２に近い方に配置されている。これによって、通電部１０２１には、２つの角部１０３３が、通電部３２１における角部３３３ａおよび３３３ｂとはＹ軸方向に反転して配置されている。
【０１３５】
図２７（ｂ）は、図２７（ａ）と類似の構造を有する通電部１０２１’をＺ軸の正側から見た図である。通電部１０２１’において通電部１０２１と異なるのは空隙部１０２３’である。空隙部１０２３’は、接続部１０２２から遠い方に配置された領域１０３１’と、領域１０３１’よりＸ軸方向に幅が狭い領域１０３２’とからなる点で空隙部１０２３と類似している。しかし、空隙部１０２３と比べて、領域１０３１’に対して領域１０３２’がＸ軸方向に関して若干ずれている点が、空隙部１０２３と異なる点である。
【０１３６】
次に、通電部１０２１および１０２１’において発生する磁界強度分布について説明する。図２８は、以下の条件で計算した磁界強度分布のシミュレーションの結果である。なお、以下の条件において、領域１０３１および１０３１’のＸ軸方向の幅をｄｘ４、領域１０３２および１０３２’のＸ軸方向の幅をｄｘ５としている。また、接続部１０２２の角部１０３３に近い方の端面から角部１０３３までのＹ軸方向の距離をｄｙ２としている。
【０１３７】
［８−Ａ］空隙部１０２３において、ｄｘ４を２００ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｘ５を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｘ≦５０ｎｍ）とし、ｄｙ２を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｙ≦５０ｎｍ）とした。
【０１３８】
［８−Ｂ］空隙部１０２１’において、ｄｘ４を２００ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｘ５を１００ｎｍ（空隙部は−８０ｎｍ≦Ｘ≦２０ｎｍ）とし、ｄｙ２を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｙ≦５０ｎｍ）とした。つまり、空隙部１０２１に比べて、ｄｘ５の幅を有する領域がＸ軸の負方向に３０ｎｍだけずれている。以上の［８−Ａ］および［８−Ｂ］以外の条件は、上述のシミュレーションにおける条件［６］と同様である。
【０１３９】
なお、特許文献１のように磁界が発生する領域と近接場が発生する位置が一致する素子においては、本来、角部などの構成が近接場の強度分布に影響が出ないように配置される。このため、例えば、本比較例の構成においては、角部１０３３と磁界を発生させる接続部１０２２とは、光源から照射される波長以上互いに離されるのが通常である。しかし、本発明に関わる通電部３２１との比較のため、このシミュレーションにおいては、接続部１０２２と角部１０３３とを光源から照射される波長以下に近づけた構造を想定した。
【０１４０】
図２８は、図２６（ａ）、図２６（ｂ）に示す一点鎖線ＰＰ’上の磁界強度分布を表している。図２８のグラフにおいて、横軸は一点鎖線ＰＰ’上の位置を示し、縦軸は磁界強度を示す。また、太い実線の曲線は通電部１０２１の場合の磁界強度分布を示し、細い破線の曲線は通電部１０２１’の場合の磁界強度分布を示している。
【０１４１】
図２８のグラフによると、領域１０３２の位置と領域１０３２’の位置との違いによって、磁界強度分布に差が生じていることが分かる。つまり、角部１０３３の位置を変化させたときに、磁界強度分布が変化することが分かる。これは、通電部１０２１や１０２１’において、角部１０３３を形成するために設けられた突出部が接続部１０２２に近接して設けられている。このため、これらの突出部が通電部１０２１や１０２１’を流れる電流経路に影響を及ぼし、その結果、磁界強度分布に影響を与えるからであると考えられる。つまり、領域１０３２と領域１０３２’の突出部は接続部１０２２に近接して設けられているために、突出部は電流経路上に位置していることとなる。よって、電流経路上にある突出部の位置に違いがある領域１０３２と領域１０３２’とでは、通電部１０２１において突出部が電流経路に与える影響と通電部１０２１’において突出部が電流経路に与える影響とに差が生じるために、磁界強度分布に変化が生じると考えられる。
【０１４２】
これに対して、図２２に示す通電部３２１においては、上述のとおり、突出部３３５や３３６が接続部３２２から離れた位置に形成されているため、突出部３３５や３３６が通電部３２１を流れる電流経路に影響を及ぼさない。このため、角部３３３ａや３３３ｂの位置を変更しても磁界強度分布は変化しないと考えられる。
【０１４３】
＜その他の変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものであると共に、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。
【０１４４】
まず、上述の第１および第２の実施形態においては、第１および第２の導体部を電気的に接続する接続部が、Ｚ軸方向に関してこれらの導体部と同じ位置に配置されている。しかし、接続部がＺ軸方向に関して第１および第２の導体部と異なる位置に配置されていてもよい。例えば、第１の実施形態において、第１の導体部１１の出射面側の表面から、空隙部２３をＸ軸方向に跨ぐように空隙部２３よりＺ軸の正側の位置を通過し、第２の導体部１２の出射面側の表面まで延びるように、接続部が形成されていてもよい。
【０１４５】
上記のように、接続部の形状や配置は上述の実施形態やその変形例におけるものに限らないが、Ｚ軸方向から見た場合に、空隙部を塞がないように接続部が形成されている必要がある。つまり、Ｚ軸方向から見た場合に、少なくとも、接続部が形成された領域が空隙部が形成された領域を含まないように形成されている必要がある。Ｚ軸方向から見た場合に空隙部を塞ぐように接続部が形成されていると、光源からの光の入射を妨げたり、近接場光や磁界が磁気記録媒体５１に印加されるのを妨げたりするおそれがあるからである。
【０１４６】
また、上述の第２の実施形態においては、角部３３３ａ及び３３３ｂの２つの角部が形成されており、これらの角部が接続部３２２のＸ軸方向に中心に位置していない。つまり、突出部３３５および３３６のいずれにおいても、その端面３３５ａおよび３３６ａが接続部３２２のＸ軸方向に中心に位置していない。しかし、端面３３５ａおよび３３６ａのうちの一方が接続部３２２のＸ軸方向に中心に位置していてもよい。これによって、接続部３２２の中心に位置した方の突出部においては、端面と角部とが磁界発生領域の中心に位置することになるため、磁気記録の信頼性を向上することが可能となる。
【０１４７】
また、上述の実施形態は、記録素子５４等を光アシスト磁気記録に用いることが想定されているが、記録素子５４等を光アシスト磁気記録以外に用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】図１（ａ）は、本発明の一実施形態である第１の実施形態に関わる光アシスト磁気記録装置の正面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）においてスライダ周辺を磁気記録媒体側から見た図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）の記録素子の一部を拡大した図である。
【図２】図１の記録素子を磁気記録媒体側から斜めに見た図である。
【図３】図２をＺ軸の正側から見た図である。
【図４】図２の通電部に電流を流した際に、通電部において出射面側の表面近傍に発生する磁界強度を計算した結果を示す強度分布図である。
【図５】図２の通電部において角部の位置を変化させたときの記録素子をＺ軸の正側から見た図である。
【図６】図５（ａ）〜図５（ｃ）に示す一点鎖線ＰＰ’上の磁界強度の計算結果を示すグラフである。
【図７】図２の通電部に光源から光を照射したときに、空隙部において出射面側の端部に発生する近接場の強度分布を計算した結果を示す強度分布図である。
【図８】図７中の一点鎖線ＡＢ上に発生した近接場の強度分布と、図７中の一点鎖線ＣＤ上に発生した近接場の強度分布とを計算した結果を示すグラフである。
【図９】図２の通電部に対して種々の偏光方向の直線偏光の光を照射した際の、図７に示す一点鎖線ＡＢに相当する直線上の近接場強度分布を計算した結果を示すグラフである。
【図１０】通電部の空隙部が開口した側のＸ−Ｚ面が基板と接するように通電部を形成した場合の構成を示した図である。
【図１１】接続部のＸ―Ｚ面が基板と接するように通電部を形成した場合の構成を示した図である。
【図１２】本発明の記録素子を作成する方法の一例であって、図１０の通電部を作製する方法の一連のステップを示す図である。
【図１３】第１の実施形態の比較例となる通電部をＺ軸の正側から見た図である。
【図１４】図１３の通電部に電流を流した際に、通電部において出射面側の表面近傍に発生する磁界強度を計算した結果を示す強度分布図である。
【図１５】図１３の通電部に光源から光を照射したときに、空隙部において出射面側の端部に発生する近接場の強度分布を計算した結果を示す強度分布図である。
【図１６】図１５中の一点鎖線ＥＦ上に発生する近接場の強度分布を計算した結果を示すグラフである。
【図１７】図１３の通電部に光源の位置を変化させつつ光を照射した場合における、図１５に示す一点鎖線ＥＦ上の近接場の強度分布を計算した結果を示すグラフである。
【図１８】第１の実施形態において接続部をＵ字型にした変形例をＺ軸の正側から見た図である。
【図１９】第１の実施形態において接続部をＶ字型にした変形例をＺ軸の正側から見た図である。
【図２０】第１の実施形態において接続部を第１の導体部と第２の導体部のＹ軸方向に中間で接続した変形例をＺ軸の正側から見た図である。
【図２１】第１の実施形態において、第１の導体部ではなく第２の導体部に突出部を設けた構成をＺ軸の正側から見た図である。
【図２２】本発明の別の位置実施形態である第２の実施形態に関わる通電部をＺ軸の正側から見た図である。
【図２３】図２２の通電部に電流を流した際に、通電部において出射面側の表面近傍に発生する磁界強度を計算した結果を示す強度分布図である。
【図２４】図２２に示す一点鎖線ＰＰ’上の磁界強度分布を計算した結果を示すグラフである。
【図２５】図２２の通電部に光源から光を照射したときに、空隙部において出射面側の端部に発生する近接場の強度分布を計算した結果を示す強度分布図である。
【図２６】図２５中の一点鎖線ＧＨ上に発生した近接場の強度分布と、図２５中の一点鎖線ＩＪ上に発生した近接場の強度分布とを計算した結果を示すグラフである。
【図２７】図２７（ａ）は、第２の実施形態に対する比較例となる通電部をＺ軸の正側から見た図である。図２７（ｂ）は、図２７（ａ）において角部の位置を変化させたときの構成を示す図である。
【図２８】図２７（ａ）及び図２７（ｂ）の通電部に電流を流した際に、図２７（ａ）及び図２７（ｂ）に示す一点鎖線ＰＰ’上に発生する磁界の強度分布を計算した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１４９】
１ 光アシスト磁気記録装置
１１ 第１の導体部
１２ 第２の導体部
２１ 通電部
２２ 接続部
２３ 空隙部
２４ 光源
３３ 角部
３５ 突出部
５１ 磁気記録媒体
５４ 記録素子
１１１〜１１３ 第１の導体部
１２１〜１２３ 第２の導体部
１５４ 記録素子
２１１〜２１４ 通電部
２２１〜２２３ 接続部
２３１，２３２ 空隙部
２５４ 記録素子
３１１ 第１の導体部
３１２ 第２の導体部
３２２ 接続部
３２３ 空隙部
３３３ａ 角部
３３３ｂ 角部
３３５、３３６ 突出部
９１１ 第１の導体部
９１２ 第２の導体部
９２１ 通電部
９２２ 接続部
９２３ 空隙部
１０２１ 通電部
１０２２ 接続部
１０２３ 空隙部
１０３３ 角部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁界および近接場発生素子、その使用方法、光アシスト磁気記録方法、並びに、光アシスト磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、磁気記録媒体において記録容量の大容量化が求められている。その高密度磁気記録の技術として、光アシスト磁気記録方式が提案されている。この方式に用いる磁気記録媒体は保磁力が高く、室温下においては熱揺らぎに強いという性質がある。そして、記録を行う際には、磁気記録媒体の表面に光を集光し、局所的に磁気記録媒体を昇温させる。昇温された領域では、保磁力が低下するため、通常の磁気ヘッドによる記録が可能となる。
【０００３】
近年、磁気記録の高密度化に伴い、集光サイズをより小さくする目的で、光の回折限界を超えた近接場を用いた技術が提案されている。例えば、特許文献１では、導体部を狭窄させ、その狭窄部に光を照射することで近接場を発生させる。そして、発生した近接場のエネルギーを磁気記録媒体の昇温に用いると共に、導体部に電流を流すことにより磁界を発生させ、磁気記録媒体に磁界を印加して記録を行う方法が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２では、磁気記録媒体の記録部の保磁力が記録磁界の大きさと等しくなる磁化固定点が、記録磁極のトレーリングエッジよりもリーディング側に設けられるように、磁界発生領域と加熱領域の位置を設定することが提案されている。これにより、記録の急峻性および熱擾乱耐性の確保の効果を得ている。なお、記録の急峻性とは、記録磁界の強度変化よりも、昇温後の媒体の自然冷却による保磁力の増加の方が早いため、自然冷却による保磁力の増加を利用することで、記録を短時間で行えるという性質である。熱擾乱耐性とは、記録磁極による記録後に熱擾乱によって磁界反転が生じるのを防止する性質である。
【０００５】
さらに、特許文献３では、磁界発生用のコイルを配置し、その内側に近接場発生素子である散乱体を設けた構造となっている。そして、光アシスト磁気記録方式において、記録媒体を加熱する際に、磁界発生用のコイルがバックグランド光を低減する方法が提案されている。これにより、散乱体に当たらなかった光がバックグランド光として媒体に入射し、記録領域よりも広い範囲で媒体を加熱してしまうのを防いでいる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１２０２９４号公報
【特許文献２】特開２００１−１８９００２号公報
【特許文献３】特開２００７−５２８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光アシスト磁気記録装置において、記録素子の発生磁界の態様、近接場の照射エリアのサイズ、磁気記録媒体の磁気特性等の条件が異なると、適切な磁気記録を施すために必要な磁界の発生領域と近接場の発生領域との位置関係が異なったものとなる。したがって、上記の条件に応じて、磁界の発生領域と近接場の発生領域との位置関係が設定可能であることが望ましい。
【０００８】
これに対して、特許文献１は、磁界および近接場を発生させることが可能な構造を開示している。しかし、特許文献１によると、磁界と近接場を狭窄部においてほぼ同じ位置に発生させている。
【０００９】
また、特許文献２では、磁界発生領域と加熱領域の位置関係を積極的に設定している。しかし、特許文献２においては、特許文献１のように導体部に設けた狭窄部の周辺に磁界と近接場との両方を発生させるという構成とは異なるため、磁界の発生領域と近接場との発生領域とを近接させるのに限界がある。つまり、特許文献２の構成では、位置設定が可能な範囲に限界がある。
【００１０】
さらに、特許文献３のように、コイルの内側に三角形状の散乱体を設置している構造においては、記録密度向上のためにより微細化することを考えた場合、微小な散乱体や、先端の鋭い突起などの微小な構造を用いる必要がある。しかし、このような微小構造をコイルの内側に作製するのは困難である。また、近接場を発生させる空隙部の中に散乱体を設置した構造では、散乱体を設置するために散乱体の大きさに比べて十分に広い空隙部を確保する必要がある。その結果、磁界を発生させるコイルの曲率半径が空隙部を確保するために大きくなり、磁界の発生効率が低下してしまうという問題がある。
【００１１】
以上に鑑み、本発明の目的は、磁界の発生効率を低下させることなく、簡易な構成で磁界の発生領域と近接場の発生領域との位置関係を調節しやすい磁界および近接場発生素子、その使用方法、光アシスト磁気記録方法、並びに、光アシスト磁気記録装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の問題を解決するために、本発明の磁界および近接場発生素子は、第１の軸方向に関して空間を挟んで互いに対向すると共に、前記空間に向かって前記第１の軸方向に直交する第２の軸方向から光が入射された場合に、前記空間において光の入射側とは反対側の端部に近接場を発生させる第１および第２の導体部と、前記第１および第２の導体部を電気的に接続させる、前記第２の軸方向から見て前記空間を含まないように配置された接続部とを備えており、前記第１および第２の導体部の少なくとも一方が、前記第１および第２の軸方向の両方に直交する第３の軸方向に関して前記接続部から離隔した位置において、前記第１および第２の導体部の他方との間に前記空間を挟んで前記他方へと突出する突出部を有しており、前記空間に向かって突出する角部が前記突出部に形成されている。
【００１３】
これにより、以下のとおり、磁界および近接場発生素子に電流を印加したときに接続部近傍に発生する磁界の発生領域とは独立に、近接場強度が最大となる位置を設定することが可能となる。第１および第２の導体部の一方から接続部を通じて他方へと向かう電流を印加すると、接続部近傍に磁界が発生する。一方、第１および第２の導体部間の空間に光を照射すると、角部で強度が最大となるような近接場を発生させることができる。したがって、磁界の発生位置と近接場の発生位置とを分離することができる。さらに、突出部を接続部から第３の軸方向に関して離れた箇所に配置することで、接続部における電流に突出部の形状が影響を与えにくくなる。したがって、角部の位置を変更するために突出部の形状を変化させても、接続部周辺に発生する磁界分布に与える影響は小さい。以上から、接続部近傍に発生する磁界とは独立して近接場が発生する位置を設定することが可能となる。
【００１４】
また、上述の狭窄部と同様に、接続部の周辺に磁界を発生させるため、磁界の発生効率が高い。また、接続部に近接して角部を設けることができるため、磁界の発生領域に近接場の発生領域を近接させることができる。また、角部の周辺に近接場を発生させるので、散乱体を用いる場合と比べて簡易な構成で近接場を発生させると共に、角部を配置する空間はそれほど大きくする必要がなく、磁界の発生効率を低下させることもない。
【００１５】
なお、本発明において、第１および第２の導体部に挟まれた空間は、空隙であってもよいし、光が減衰しにくい材質等からなる絶縁体が配置されていてもよい。
【００１６】
また、本発明の別の観点において、本発明の磁界および近接場発生素子は、第１の軸方向に関して空間を挟んで互いに対向すると共に、前記空間に向かって前記第１の軸方向に直交する第２の軸方向から光が入射された場合に、前記空間において光の入射側とは反対側の端部に近接場を発生させる第１および第２の導体部と、前記第１および第２の導体部を電気的に接続させる、前記第２の軸方向から見て前記空間を含まないように配置された接続部とを備えており、前記第１の導体部が、前記第１および第２の軸方向の両方に直交する第３の軸方向に関して前記接続部から離隔した位置において、前記空間を挟んで前記第２の導体部へと突出する突出部を有し、前記第２の導体部が、前記第３の軸方向に関して前記接続部から離隔した位置において、前記空間を挟んで前記第１の導体部へと突出する突出部を有し、前記第１および第２の導体部が有する前記突出部のそれぞれにおいて、前記空間に向かって突出する角部が形成されている。
【００１７】
これによると、第１および第２の導体部の両方に突出部を形成することで角部を２箇所設けている。したがって、上述の観点の効果に加えて、近接場が集中する箇所を２箇所にすることが可能となる。
【００１８】
また、本発明においては、前記角部が、前記突出部において前記第３の軸方向に関して前記接続部に近い方の端部に形成されていることが好ましい。これによると、角部を接続部に近接して配置することができる。
【００１９】
また、本発明においては、前記第１および第２の導体部のいずれかにおいて前記角部が、前記第１および第２の導体部の一方から前記接続部を通じて他方へと向かう電流を印加した際に発生する磁界の強度分布の中心を通る、前記第３の軸に平行な直線上に配置されているが好ましい。これによると、近接場が大きくなる位置と磁界が大きくなる位置とを第１の軸方向に関して一致させるので、例えば、物体に対して第１の軸方向について同じ位置に近接場と磁界とを印加することができる。
【００２０】
また、本発明においては、前記第１および第２の導体部のいずれかにおいて前記第１の軸方向に関する前記突出部の一端が、前記第１の軸方向に関して、前記第１および第２の導体部の一方から前記接続部を通じて他方へと向かう電流を印加した際に発生する磁界の強度分布の中心と同じ位置に配置されていることが好ましい。これによると、第１の軸方向に関して、突出部の一端の位置を磁界が大きくなる位置に一致させている。突出部の一端は、角部と同様、近接場が発生しやすい部分である。したがって、物体に対して第１の軸方向について同じ位置に近接場と磁界とを印加することができる。
【００２１】
また、本発明の磁界および近接場発生素子の使用方法においては、上記の磁界および近接場発生素子を使用する方法である。そして、偏光方向の主成分が前記第１の軸方向に沿った光を前記第２の軸方向から前記空間に入射する。上述の磁界および近接場発生素子においては、照射する光が第１の軸方向を主成分とする直線偏光のときに、近接場強度が最も大きくなる。このため、第１の軸方向を主要な偏光成分とする光を入射して素子を使用することで、光源に投入する電力を低減することができる。
【００２２】
また、本発明の光アシスト磁気記録方法においては、上記の磁界および近接場発生素子を使用して磁気的情報を磁気記録媒体に記録する光アシスト磁気記録方法である。そして、前記空間に光を入射した際に発生する近接場によって磁気記録媒体を加熱すると共に、前記第１および第２の導体部の一方から前記接続部を通じて他方へと向かう電流を印加した際に発生する磁界を磁気記録媒体において近接場によって加熱された領域に印加する。このように、上述の磁界および近接場発生素子を光アシスト磁気記録素子として利用することができる。
【００２３】
また、本発明の光アシスト磁気記録装置においては、の磁界および近接場発生素子を備え、磁気記録媒体に磁気的情報を記録する光アシスト磁気記録装置である。そして、前記空間に光を入射する光源と、前記第１および第２の導体部に接続された第１および第２の電極とをさらに備えており、前記光源からの光が前記空間に入射した際に発生する近接場によって磁気記録媒体を加熱すると共に、前記第１および第２の電極間に電流を印加した際に発生する磁界を磁気記録媒体において近接場によって加熱された領域に印加する。このように、上述の磁界および近接場発生素子を光アシスト磁気記録装置に採用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明により、磁界が発生する領域とは独立に、近接場強度が最大となる位置を設定することが可能となる。また、簡易な構成で近接場を発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（第１の実施形態）
以下、本発明の好適な一実施形態である第１の実施形態に関わる光アシスト磁気記録装置１について説明する。図１（ａ）は、光アシスト磁気記録装置１の正面図である。光アシスト磁気記録装置１は、サスペンション５２とスライダ５３とを有している。また、光アシスト磁気記録装置１は、磁気記録媒体５１を回転させる図示しない回転駆動機構を有している。スライダ５３は、磁気記録媒体５１の上方に配置されるようにサスペンション５２に保持されている。サスペンション５２は、図示しないスライダ駆動機構によって駆動され、磁気記録媒体５１の移動方向に直交する方向にスライダ５３を磁気記録媒体５１に沿って移動させることができるように構成されている。
【００２６】
図１（ｂ）は、図１（ａ）のスライダ５３周辺を磁気記録媒体５１側から見た図である。図１（ｂ）に示すように、スライダ５３の先端近傍には、磁気記録のための記録素子５４が設けられている。記録素子５４は磁気記録媒体５１に対向している。図１（ｃ）は、図１（ｂ）の記録素子５４の一部を拡大した図である。記録素子５４は、通電部２１を有しており、通電部２１に接続された電極部２６ａおよび２６ｂ（第１および第２の電極）を通じて電流源２５から電流が流されると、磁界を発生させる。また、記録素子５４は、後述のように光源２４から光が照射されると近接場を発生させる。
【００２７】
光アシスト磁気記録装置１は、以下のように磁気記録媒体５１に磁気的情報を記録する。まず、記録素子５４は、磁気記録媒体５１へと近接場を印加することにより、磁気記録媒体５１を局所的に加熱する。そして、磁気記録媒体５１において近接場によって加熱された領域に磁界を印加することによって磁気記録を施す。
【００２８】
一方、上記のように、磁気記録媒体５１は回転駆動機構によって回転されると、スライダ５３の周辺においては図１（ａ）や図１（ｂ）に示す方向に移動する。これによって、磁気記録媒体５１において図１（ａ）や図１（ｂ）に示す方向に沿った領域が、次々と記録素子５４に対向した位置を通過する。記録素子５４の位置を保持しつつ磁気記録媒体５１を回転させた場合に、磁気記録媒体５１において記録素子５４に対向する位置を順に通過する領域を、以下においてトラック領域と呼称する。トラック領域は、磁気記録媒体５１においてその回転方向に沿った帯状の領域である。記録素子５４の位置を保持しつつ、磁気記録媒体５１を回転させながら記録素子５４が磁気記録媒体５１に磁気記録を施すことにより、磁気記録媒体５１において一つのトラック領域に順に磁気記録が施されていく。
【００２９】
また、上記の通り、スライダ５３は、磁気記録媒体５１の移動方向に直交する方向に移動することができる。これによって、磁気記録媒体５１において別のトラック領域へと記録素子５４を移動させ、別のトラック領域に磁気記録を施させることもできる。
【００３０】
このように、磁気記録媒体５１が近接場によって加熱されることで、磁気記録媒体５１の保磁力が低下する。その状態で記録素子５４に磁界を発生させることで、磁気記録媒体５１の保磁力が低下した領域に対して磁気記録を行うことが可能となる。
【００３１】
以下、記録素子５４の構成について説明する。図２は、記録素子５４を図１（ａ）の磁気記録媒体５１側から斜めに見た図である。図２において、図中の右方向をＸ軸方向（第１の軸方向）、手前から奥に向かう方向をＹ軸方向（第３の軸方向）、および、上方向をＺ軸方向（第２の軸方向）と規定する。Ｘ軸〜Ｚ軸は右手系のデカルト座標系を構成する。記録素子５４は通電部２１を有している。通電部２１は、第１の導体部１１と第２の導体部１２と接続部２２とからなり、光が透過する材質からなる基板４１上に形成されている。図３は、図２をＺ軸の正側から見た図である。
【００３２】
図２および図３に示すように、第１の導体部１１と第２の導体部１２は、互いに厚みが等しい平板状の導体であり、いずれもＺ軸方向が厚み方向となるように配置されている。また、第１の導体部１１と第２の導体部１２は、Ｙ軸方向に関して互いの最大幅が等しく、Ｙ軸方向に関して両端面が同じ位置になるように配置されている。第１の導体部１１と第２の導体部１２は、Ｘ軸方向に関して空隙部２３を挟んで対向している。
【００３３】
接続部２２は、第１の導体部１１と第２の導体部１２を電気的に接続している。接続部２２は、第１の導体部１１と第２の導体部１２との間に配置されており、第１の導体部１１から空隙部２３を跨ぎ第２の導体部１２まで直線状に延びている。接続部２２は、Ｙ軸方向に関して第１の導体部１１および第２の導体部１２より小さい幅を有しており、第１の導体部１１および第２の導体部１２と同じ厚みを有している。接続部２２は、空隙部２３から遠い方の端面が第１の導体部１１および第２の導体部１２の端面とＹ方向に関して一致するように配置されている。
【００３４】
第１の導体部１１、第２の導体部１２、および接続部２２は、例えば金、銀、アルミニウム、白金、銅、または、それらの合金から構成されている。第１の導体部１１、第２の導体部１２および接続部２２の材質は、互いに全く同一でも構わないし、異なっても構わない。また、上記のとおり、第１の導体部１１および第２の導体部１２には電極部２６ａおよび２６ｂが接続されている。これらの電極部間に電流を印加することによって、第１の導体部１１から接続部２２を通り第２の導体部１２へと向かって電流を流すことができる。また、これとは逆方向に電流を流すこともできる。
【００３５】
記録素子５４は、通電部２１への照射光を発生させるための光源２４を有している。光源２４は、通電部２１よりもＺ軸の負側に配置されている。図２に示すように、光源２４からの光Ｐｈは、基板４１を透過し、通電部２１においてＺ軸の負側の表面に入射する。なお、以下において、通電部２１のＺ軸方向に直交する２表面のうち、Ｚ軸に関して負側に位置する表面を入射面、Ｚ軸の正側に位置する表面を出射面とする。
【００３６】
第１の導体部１１には、空隙部２３を挟んで第２の導体部１２に向かって突出する突出部３５が形成されている。突出部３５は、接続部２２からＹ軸方向に離隔する位置に形成されている。突出部３５は、第１の導体部１１と同じ厚みの平板形状を有しており、Ｚ軸方向から見て長方形の概略形状を有している。突出部３５において第２の導体部１２に対向した端面３５ａは、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の両方に平行なＹ−Ｚ平面に沿っている。また、突出部３５において接続部２２に対向した端面３５ｂは、Ｙ軸方向およびＺ軸方向の両方に平行なＸ−Ｚ平面に沿っている。端面３５ａと端面３５ｂとの間には、図３に示すように、Ｚ軸方向から見て直角の角部３３が形成されている。このような突出部３５が形成されていることにより、空隙部２３において接続部２２から離隔した領域３２は、接続部２２に近接した領域３１よりＸ軸方向に関して幅が狭くなっている。以下、領域３１のＸ軸方向の幅をｄｘ１、領域３２のＸ軸方向の幅をｄｘ２（＜ｄｘ１）とする。また、領域３１のＹ軸方向の幅をｄｙ１とする。
【００３７】
なお、空隙部２３は、第１の導体部１１と第２の導体部１２との間に形成された空隙であるが、この部分が空隙ではなく、光源２４から照射された光の減衰が生じにくい材質の絶縁体で構成されていてもよい。
【００３８】
次に、記録素子５４において発生する磁界について説明する。電極部２６ａおよび２６ｂ間に電流を流したとき、アンペールの法則に従い、通電部２１の周囲に磁界が発生する。このとき、図２の点線に囲まれている領域３４において最も磁界強度が大きくなる。
【００３９】
領域３４において最も磁界強度が大きくなる理由のひとつは、電流経路に直交する断面における周の長さが、第１の導体部１１および第２の導体部１２においてよりも接続部２２において短くなっていることである。アンペールの法則により、導線の近傍において導線の周囲を通る閉磁路が長いほど導線の近傍に発生する磁界強度が小さくなる。したがって、電流経路に直交する断面の周の長さが第１の導体部１１および第２の導体部１２より短い接続部２２近傍において磁界強度が大きくなるからである。
【００４０】
領域３４において最も磁界強度が大きくなるもうひとつの理由は、通電部２１の形状である。電流経路は第１の導体部１１から、接続部２２を通り、第２の導体部１２に到達する経路か、あるいはその逆向きの経路である。例えば、前者の電流経路は、第１の導体部１１から、空隙部２３を迂回して接続部２２に向かう経路となる。ここで、第１の導体部１１において接続部２２から離れた位置では、Ｘ軸方向に沿って均一に電流が流れる。しかし、接続部２２は第１の導体部１１よりＹ軸に関する幅が狭いため、接続部２２に近い位置では、接続部２２に向かって電流密度が大きくなる。電流密度が大きくなった電流は、接続部２２においてＸ軸方向に沿って流れる。一方、接続部２２から第２の導体部１２に電流が流れるときには、第２の導体部１２で再び均一な電流密度となるように電流経路が広がる。そして、第２の導体部１２において接続部２２から離れた位置では、Ｘ軸方向に沿って均一に電流が流れる。
【００４１】
このような電流経路から、通電部２１全体では空隙部２３を図２の時計回りに迂回するような経路に沿って電流が流れることとなる。つまり、通電部２１には半周分巻いたコイルのように電流が流れることになるため、領域３４の磁界強度が大きくなる。なお、電流が逆向きのときも同様である。以上が領域３４において磁界強度が大きくなる理由である。
【００４２】
次に、記録素子５４において発生する近接場について説明する。光源２４から空隙部２３に光が照射されることによって、空隙部２３近傍の通電部２１の界面に表面プラズモンが励起される。これにより通電部２１の出射面に近接場光が発生する。ここで近接場光とは、物質の表面および界面近傍で生じる表面プラズモンによって表面に近接した領域に発生する電磁場や、孤立微粒子や微細金属針先端などに局所的に励起される局所表面プラズモンによって表面に近接した領域に発生する電磁場などを総称したものである。なお、近接場光は光の一種であるが、空間を伝搬しない性質がある。以下では、近接場光と区別するために、空間を伝搬する光を伝搬光と記す。
【００４３】
ここで、空隙部２３のＸ軸方向の長さは、光源２４から照射される光の波長以下であることが望ましい。つまり、ｄｘ１およびｄｘ２は、光源２４からの光の波長以下であることが好ましい。それは、伝搬光は光の波長以下の空隙を通過できないという性質があることを利用して、空隙部２３を通じて磁気記録媒体５１側へと向かう伝搬光を低減させるためである。
【００４４】
また、本実施形態においては、第１の導体部１１、および第２の導体部１２、および接続部２２が、金、銀、アルミニウム、白金、銅などの表面プラズモンが生じやすい金属材料からなるため、通電部２１の表面近傍に発生する近接場が大きくなりやすい。さらに、角部３３は周囲よりも尖った形状であるため電界が集中しやすい。そのため、後述においても示すように、近接場強度も角部３３の近傍において最大となる。
【００４５】
なお、角部３３はＺ軸方向から見て直角であるが、必ずしも直角でなくてよい。例えば、直角よりさらに角度が小さくてもよいし、直角より角度が大きくてもよい。また、近接場を集中させるという観点からすると、角部３３の先端が先鋭であるほど好ましいが、突出部３５において周囲と比較して先端が尖っているのであれば、必ずしもそれほど先鋭でなくてよい。このように、角部３３の形状は、周囲より近接場を集中させることができる形状であれば、どのような形状であってもよい。
【００４６】
また、上記の通り突出部３５において接続部２２に近い方の端部に配置されていることにより、近接場強度が最大となる位置を、磁界強度が大きくなる位置に近接して配置することが可能である。しかし、角部３３の位置は、突出部３５のいずれの位置に配置されていてもよい。例えば、突出部３５において第２の導体部１２に対向した端面３５ａに、第２の導体部１２に向かって尖った形状を有する角部が設けられていてもよい。
【００４７】
さらに、突出部３５は、上記の通りＺ軸方向から見て長方形の概略形状を有しているが、その他の形状であってもよい。例えば、突出部３５がＺ軸方向から見て第２の導体部１２に向かって弧状に突出するように形成されており、その端面のいずれかの位置に、空隙部２３に向かって突出する角部３３が形成されていてもよい。
【００４８】
以上説明した構成によると、図２のように、空隙部２３を挟んで第２の導体部１２に向かって突出する突出部３５を第１の導体部１１に形成し、その突出部３５を接続部２２からＹ軸方向に離れた箇所に配置している。これにより、角部３３の位置を変化させても磁界強度分布はほとんど変化しない。これは、突出物３５が接続部２２から離隔されて形成されているため、突出部３５が主要な電流経路上に位置していないことから、角部３３の位置を変化させても電流経路に与える影響は少なく、磁界強度分布が変化しにくいことによるものである。
【００４９】
このことを示すために、本実施形態の記録素子５４が発生させる磁界および近接場強度の態様についてより詳細に説明する。図４は、図２の通電部２１に電流を流した際に、通電部２１において出射面側の表面近傍に発生する磁界の強度分布を電磁界シミュレーションによって導出した結果である。なお、本実施形態に用いられる物質の物性値、物質の寸法、印加電流等は以下に示すとおりであり、シミュレーションは有限要素法を用いた。
【００５０】
［１−１］通電部２１は、金からなるとした。金の導電率は４．４４４×１０７Ｓ／ｍ（ジーメンス毎メートル）とし、比透磁率は１とした。
【００５１】
［１−２］通電部２１の外側の、空隙部２３を含む領域は、空気が充填されているとした。空気の導電率は、１Ｓ／ｍとし、比透磁率は１とした。
【００５２】
［１−３］接続部２２以外での通電部２１の幅（Ｙ軸方向の長さ）は６００ｎｍ（ナノメートル）とし、接続部２２の幅（Ｙ軸方向の長さ）は２００ｎｍとし、通電部２１の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は４００ｎｍとした。
【００５３】
［１−４］通電部２１に流す電流を１００ｍＡ（ミリアンペア）とした。なお、接続部２２から十分離れたところで、通電部２１の幅（Ｙ軸方向）および厚さ（Ｚ軸方向）に関して電流密度が均一になるように電流を印加している。
【００５４】
［１−５］また、空隙部２３については以下の通りである。図２において、ｄｘ１を２００ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｘ２を１００ｎｍ（空隙部は０ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｙ１を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｙ≦５０ｎｍ）とした。なお、括弧内は、ｄｘ１、ｄｘ２、ｄｙ１に沿った各方向に関して空隙部２３がＸＹＺ空間内に占める範囲を示す。ここで、基準となる座標系は、上述のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸からなるデカルト座標とし、その原点を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に関しては図３において領域３１の中心の位置とし、Ｚ軸方向に関しては通電部２１の出射面の位置としている。以下、この基準となる座標系を「基準座標系」と呼称する。
【００５５】
図４の分布図ｇ１には、通電部２１の形状が示されていると共に、通電部２１およびその周辺の領域において発生した磁界の強度がグレースケールで示されている。図４の凡例ｇ２には、磁界の強度とグレースケールの程度との関係が示されている。図４に示す結果により、磁界強度が大きくなる領域は図２に示した点線で囲われている領域３４となることが分かる。なお、図２の構造における磁界強度の最大値は、図４に示すように１０００Ｏｅ（エルステッド）程度である。
【００５６】
次に、図２の構造から、図５（ａ）、図５（ｂ）、および図５（ｃ）のように角部３３の位置を変えたときの磁界強度分布を計算した。ここで、図５（ａ）〜図５（ｃ）の構成の計算条件は以下の通りである。
【００５７】
［２−１］図５（ａ）では、ｄｘ１を２００ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｘ２を１００ｎｍ（空隙部は０ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｙ１を５０ｎｍ（空隙部は０ｎｍ≦Ｙ≦５０ｎｍ）とした。
【００５８】
［２−２］図５（ｂ）では、ｄｘ１を２００ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｘ２を１００ｎｍ（空隙部は０ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｙ１を１５０ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｙ≦５０ｎｍ）とした。
【００５９】
［２−３］図５（ｃ）では、ｄｘ１を２００ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｘ２を１３０ｎｍ（空隙部は−３０ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｙ１を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｙ≦５０ｎｍ）とした。
【００６０】
なお、図５（ａ）〜図５（ｃ）の構成についてのその他の計算条件は、図４の結果に関する上記の［１−１］〜［１−５］における条件とそれぞれ同様である。
【００６１】
図６のグラフは、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示す一点鎖線ＰＰ’上の磁界強度分布の計算結果である。一点鎖線ＰＰ’は、接続部２２と空隙部２３との界面を通り、Ｘ軸に平行な直線である。なお、図６には、図４の計算結果において図２の一点鎖線ＰＰ’上に相当する領域の磁界強度分布も示されている。図６のグラフにおいて、実線の曲線が図４の結果を示し、一点鎖線の曲線が図５（ａ）の結果を示し、短い破線の曲線が図５（ｂ）の結果を示し、長い破線の曲線が図５（ｃ）の結果を示している。また、図６のグラフにおいて横軸ｘは、一点鎖線ＰＰ’上の位置を、上述の基準座標系のＸ座標を用いて示している。図６において縦軸は、発生した磁界の強度を示している。
【００６２】
図６において、図４および図５（ａ）〜図５（ｃ）の曲線は、互いにほぼ重なり合っている。以上から、角部３３の位置を変化させても、磁界強度が最大となる位置を含めて、磁界強度分布の態様は、ほとんど変化しないことが分かる。
【００６３】
また、図２の構成では、角部３３において近接場強度が最大となる。さらに、角部３３の位置は磁界強度分布に影響を与えないことから、磁界が発生する領域とは独立に、近接場の強度が最大となる位置を設定可能となる。これは、角部３３は尖った形状であるため電界が集中しやすくなり、角部３３の位置を変更しても、常に角部３３において近接場強度が最大になるからである。
【００６４】
このことを示すために、図２の構造に光源２４から光を照射した際に発生する近接場の強度分布について説明する。図７は、図２の構造に対し、光源２４から空隙部２３に光を照射したときに、空隙部２３において出射面側の端部（空隙部２３において磁気記録媒体５１に近い側の端部）に発生する近接場の強度分布を計算した結果である。なお、本実施形態に用いられる物質の物性値、物質の寸法、照射光の条件等は以下に示すとおりであり、シミュレーションはＦＤＴＤ（Finite Difference Time Domain）法を用いた。
【００６５】
［３−１］照射した光の波長は６６０ｎｍであって、空間強度分布はガウス型である。そのガウス分布幅、つまり、強度が強度中心の１／ｅ２となる幅は９００ｎｍである。なお、ｅは自然対数の底となる定数を示す。また、光ビームの中心の電界は１Ｖ／ｍであって、偏光方向はＸ軸方向の直線偏光である。光ビームの進行方向はＺ軸方向に平行で、Ｚ軸の負側から正側へ向かう向きである。空隙部２３に照射する光ビームの中心位置の座標は、上記の基準座標系において、Ｘ＝０ｎｍ、Ｙ＝−５０ｎｍとした。
【００６６】
［３−２］シミュレーション空間は、−５００ｎｍ≦Ｘ≦５００ｎｍ、−５００ｎｍ≦Ｙ≦５００ｎｍ、−５００ｎｍ≦Ｚ≦５００ｎｍとした。
【００６７】
［３−３］通電部２１は、金からなるとした。波長６６０ｎｍの光に対して、金の屈折率は０．１７とし、消衰係数は３．１５とした。通電部２１の厚さ（Ｚ軸方向の長さ）は４００ｎｍとし、Ｚ＝０ｎｍが通電部２１において出射面側の表面の位置である。空隙部２３には、空気が充填されているとした。波長６６０ｎｍの光に対して、空気の屈折率は１とし、消衰係数は０とした。
【００６８】
［３−４］空隙部２３については以下の通りである。図２において、ｄｘ１を２００ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｘ２を１００ｎｍ（空隙部は０ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｙ１を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｙ≦５０ｎｍ）とした。また、角部３３の座標はＸ＝０ｎｍ、Ｙ＝−５０ｎｍとなる。
【００６９】
図７の分布図ｇ３には、空隙部２３の形状と近接場の強度分布とが示されている。また、図７の凡例ｇ４は、近接場の強度分布とグレースケールとの関係を示している。なお、図７の分布図ｇ３においては、近接場の強度が等しい点を結んだ等強度線をその強度に応じたグレースケールで描くことによって強度分布が示されている。分布図ｇ３には等強度線の閉曲線が複数描かれており、より内部に位置する閉曲線ほど近接場の強度が大きいことを示している。
【００７０】
図８のグラフは、図７中の一点鎖線ＡＢ上に発生した近接場の強度分布と、図７中の一点鎖線ＣＤ上に発生した近接場の強度分布とを示している。なお、一点鎖線ＡＢは、上述の基準座標系においてＸ＝Ｚ＝０ｎｍの直線、すなわちＹ軸に相当する。また、一点鎖線ＣＤは、上述の基準座標系においてＸ＝１００ｎｍ且つＺ＝０ｎｍの直線に相当する。図８のグラフにおいて、横軸ｙは、一点鎖線ＡＢまたはＣＤ上の位置を、上述の基準座標系のＹ座標を用いて示している。また、図８のグラフにおいて矢印ａ〜ｄは、図７において矢印ａ〜ｄが示す一点鎖線上のそれぞれの位置を表している。
【００７１】
図７、図８によると、角部３３において近接場強度が最大となることが分かる。このことと、角部３３の位置が磁界強度分布に影響を与えないことから、図２の構造は磁界が発生する領域とは独立に、近接場の強度が最大となる位置を設定可能となることが示された。
【００７２】
なお、角部３３のＸ軸方向に関する位置は、磁界の強度分布の中心と同じ位置であることが望ましい。具体的には、例えば図６の場合、磁界の強度分布の中心はＸ＝０ｎｍの位置となる。したがって、角部３３の位置は、Ｘ＝０ｎｍまたはその近傍に配置されることが望ましい。この理由は以下の通りである。
【００７３】
上述のとおり、記録素子５４が磁気記録を施す磁気記録媒体５１は、Ｙ軸方向に移動する。したがって、Ｘ軸方向に関して角部３３が磁界の強度分布の中心と同じ位置である場合、磁界強度分布の中心と近接場強度が最大となる位置が、磁気記録の際に、ともに磁気記録媒体５１の同一のトラック領域上に位置するということである。
【００７４】
一方で、近接場によって磁気記録媒体５１を加熱した場合、記録媒体の熱物性値にもよるが、近接場強度が発生する範囲に比べて磁気記録媒体５１において温度が上昇した範囲が広くなることが想定される。しかし、近接場強度が最大になる角部３３と、磁界強度分布の中心とが離れすぎると、磁気記録媒体５１において温度が上昇した領域から磁界の印加領域がずれるおそれがある。
【００７５】
これに対して、上記のようにＸ軸方向に関して角部３３が磁界の強度分布の中心と同じ位置に配置されることにより、磁界強度分布の中心と近接場強度が最大となる位置を同一トラック上に位置させることができる。これによって、磁気記録媒体５１において温度が上昇する領域が磁界印加領域から外れることを抑制することができ、磁気記録の信頼性を向上することが可能となる。
【００７６】
なお、図２の構成においては、第１の導体部１１に形成された突出部３５の端面３５ａがＹ−Ｚ平面に沿っているため、Ｘ軸方向に関して角部３３の位置と端面３５ａの位置とが一致している。これに対し、端面３５ａが平面以外の曲面や凹凸面を構成しており、角部３３の位置と端面３５ａとの位置が一致していなくてもよい。しかし、端面３５ａがＹ−Ｚ平面に沿っており、磁気強度分布の中心に位置していることが望ましい。これは、図７や図８に示すように端面３５ａの近傍にも近接場が発生する。そして、端面３５ａが磁気強度分布の中心に位置すると、角部３３で発生した近接場のエネルギーに加えて、端面３５ａに発生した近接場のエネルギーを、磁気記録媒体５１への加熱に利用することが可能となるからである。これによって、磁気記録媒体５１への加熱に近接場のエネルギーを有効に利用することができるため、近接場を発生させるのに必要となる光源２４に投入する電力を軽減することが可能となる。
【００７７】
ところで、上述のシミュレーションにおいては、通電部２１に照射する光がＸ軸方向の直線偏光である場合を想定している。しかし、光源２４から通電部２１に入射させる光は、直線偏光であっても、円偏光、楕円偏光であっても構わない。また、直線偏光の場合、どの偏光方向であっても構わない。いずれの偏光方向であっても、角部３３において近接場強度が最大となるため、磁界の強度分布に影響を与えることなく近接場強度が最大となる位置を独立に設定できるという効果を確保できるからである。
【００７８】
ただし、近接場強度を効率よく得るためには、偏光方向がＸ軸方向であることが望ましい。その理由を以下に示す。図９は、図２の構造において、照射する光が直線偏光であって、ＸＹ面に沿ってその偏光方向を変化させたときに、上述の基準座標系においてＹ軸（図７において一点鎖線ＡＢに相当する直線）上の近接場強度分布のシミュレーション結果を示している。図９において、横軸ｙは、基準座標系のＹ軸上の位置を示し、縦軸は近接場強度を示している。また、矢印ａ〜ｄは、図７において矢印ａ〜ｄが示す位置に相当する。なお、偏光方向以外に関するシミュレーションの条件は上記の［１−１］〜［１−５］と同様である。
【００７９】
図９に示すように、直線偏光の偏光方向とＸ軸方向とのなす角をθとし、θ＝０°、θ＝３０°、θ＝６０°およびθ＝９０°のそれぞれの場合について計算している。図９において、θ＝０°の結果は実線の曲線で、θ＝３０°の結果は長い破線の曲線で、θ＝６０°の結果は短い破線の曲線で、θ＝９０°の結果は一点鎖線の曲線で示されている。なお、θ＝０°の結果は、図８において一点鎖線ＡＢ上の近接場強度分布の結果と一致している。
【００８０】
図９に示すように、θ＝０°すなわち偏光方向がＸ軸方向の場合が最も近接場強度が高い。そして、θが小さくなると、近接場強度も小さくなっていく傾向にある。以上から、偏光方向がＸ軸方向に沿った直線偏光の光を照射したときが、最も近接場強度が高く、効率良く近接場強度を得ることが可能となることが示された。
【００８１】
なお、通電部２１に照射する光として実際に用いる光においては、その主成分がＸ方向に偏光した直線偏光の光であればよい。図９に示すように、θ＝０°のみならず、θ＝３０°のときにも十分に強度が大きい近接場が発生するため、θ＝３０°程度の直線偏光の光がある程度含まれていても問題ないからである。
【００８２】
一般には、偏光方向が金属の表面に対して直交するときに、強度の大きい近接場が発生する。図２の場合、照射光の偏光方向が、第１の導体部１１や第２の導体部１２の空隙部２３に面した端面に対して直交するＸ軸方向であるときに、大きい近接場強度が発生する。特に、突出部３５の端部に位置する角部３３で発生する近接場強度が大きくなる。以上のように、光源２４から入射させる光の偏光方向はＸ軸方向であることが最も望ましい。
【００８３】
以下、本実施形態の記録素子を作製する工程について説明する。通電部２１を作製するには大きく分けて２通りの方法がある。一つの方法は、Ｘ―Ｙ平面に広がる基板４１上に、Ｚ軸方向に通電部２１を堆積していく方法である。これによって、図２に示す構成の記録素子５４を作製することができる。もう一つの方法は、図１０の記録素子１５４や図１１の記録素子２５４のように、Ｘ―Ｚ平面に沿った基板４１上に通電部２１を形成する方法である。この方法では、Ｘ―Ｚ平面に広がる基板４１上に、Ｙ軸方向に通電部２１を堆積することによって通電部２１を形成することになる。両者ともフォトリソグラフィによりパターンを形成し、スパッタリングやエッチング等により素子を作製する。
【００８４】
Ｘ―Ｙ平面に広がる基板４１上にＺ軸方向に通電部２１を堆積していく方法では、空隙部２３は空洞にすることができる。一般に、空隙部２３が空気などの屈折率の小さい物質であると、近接場強度が大きくなる。しかし、空隙部２３に面した接続部２２の端面から、角部３３までの距離（Ｙ軸方向の長さ）は、素子作製において作製し得る加工精度の限界幅（ｄｍｉｎと記す）となる。このｄｍｉｎは、パターン作製の際のフォトリソグラフィにおいて、露光に用いる光源の波長等によって決定される。
【００８５】
一方、Ｘ―Ｚ平面に広がる基板４１上にＹ軸方向に通電部２１を堆積していく方法では、空隙部２３を空洞にすることは困難であり、空隙部２３に相当する部分を、例えば石英などの光の減衰が少ない絶縁体で作製する必要がある。しかし、この場合、空隙部２３に面している接続部２２の縁から、角部３３までの距離（Ｙ軸方向の長さ）は、フォトリソグラフィにより作製するパターンではなく、空隙部２３に用いる絶縁体を成膜する堆積時間により制御できる。そのため、ｄｍｉｎ以下に形成可能な上、磁界が発生する領域と近接場強度が最大となる位置とのＹ軸方向の位置関係を、絶縁体の堆積レートを考慮することにより、細かく正確に設定可能となる。
【００８６】
以下、素子作製方法についてより詳細に説明する。Ｘ―Ｙ平面に広がる基板４１上にＺ軸方向に通電部２１を堆積していく方法においては、基板４１上に通電部２１のパターンを作製し、通電部２１に相当する領域以外の領域をエッチング等の方法で削ればよい。これによって、通電部２１を完成させることができる。
【００８７】
一方、Ｘ―Ｚ平面に広がる基板４１上にＹ軸方向に通電部２１を堆積していく方法においては、例えば以下の工程を経て記録素子を作製することができる。以下では、一例として、素子作製の際、通電部２１をＹ軸の負側から正側に堆積していく手法について説明する。
【００８８】
まず、図１２（ａ）に示すように、基板４１上に金を堆積し、その後エッチング等により削ることで空隙部２３の一部である領域３２を形成する。これによって、通電部２１の一部となる導体部２１ａが基板４１上に形成される。次に、図１２（ｂ）に示すように、領域３２に絶縁体３２’を埋め込む。そして、絶縁体３２’を埋め込んだ導体部２１ａ上に、図１２（ｃ）に示すように、さらに金を堆積する。これによって、通電部２１の一部となる導体部２１ｂが基板４１上に形成される。そして、領域３２よりも幅の大きい領域３１を導体部２１ｂに形成する。
【００８９】
次に、図１２（ｄ）に示すように、領域３１にさらに絶縁体を埋め込む。これによって、空隙部２３に相当する部分に絶縁体が埋め込まれた絶縁部２３’が通電部２１ｂに形成される。次に、絶縁部２３’が形成された通電部２１ｂ上に、図１２（ｅ）に示すように、さらに金電極を堆積し、接続部２２を含む領域を形成する。
【００９０】
以上の工程により、通電部２１が完成する。以上の手順を踏むと、角部３３を薄膜の堆積過程で作製することが可能となる。
【００９１】
なお、素子作製時に、角部３３がＸ軸方向に関して磁界強度分布の中心、つまり、接続部２２の中心付近に位置するように通電部２１を作成することが好ましい。また、突出部３５の端面３５ａがＹ−Ｚ平面に沿っており、やはり磁界強度分布の中心に位置するように通電部２１を作成することが好ましい。これらによって、上述のとおり、加熱に用いる近接場のエネルギーを有効利用することができるからである。
【００９２】
以下、第１の実施形態に対する比較例となる通電部９２１について、図１３を参照しつつ説明する。図１３は、通電部９２１をＺ軸の正側から見た図である。通電部９２１は、導体部９１１と第２の導体部９１２と接続部９２２とからなる。導体部９１１および９１２は、平板状の厚みが等しい導体である。これらは、互いにＹ軸方向の幅が等しく、Ｙ軸方向に同じ位置に配置されている。導体部９１１および９１２は、Ｘ軸方向に離隔して配置されており、導電材料から形成された接続部９２２によって互いに電気的に接続されている。接続部９２２は、導体部９１１および９１２の間に配置されており、Ｙ軸方向に関してこれらの端部に配置されている。導体部９１１および９１２の間には、空隙部９２３が形成されている。空隙部９２３は、空隙部２３とは異なり、Ｙ軸方向に沿って直線状に形成されている。
【００９３】
次に、通電部９２１において発生する磁界について説明する。図１４は、通電部９２１に電流を流した際に、通電部９２１の表面近傍に発生する磁界の強度分布をシミュレーションによって導出した結果を示す。このシミュレーションは、以下の条件に従って、上述のシミュレーションと同様に有限要素法を用いて行われた。
【００９４】
［４］空隙部９２３において、ｄｘ３を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｘ≦５０ｎｍ）とした。その他の条件は、上述のシミュレーションにおける［１−１］〜［１−４］の条件と同様である。なお、本比較例においては、基準座標系の原点を、Ｘ軸方向に関しては空隙部９２３の中心の位置とし、Ｙ軸方向に関しては接続部９２２の空隙部９２３に面した端面の位置とし、Ｚ軸方向に関しては通電部９２１の出射面の位置とする。
【００９５】
図１４の分布図ｇ５には、通電部９２１の形状が示されていると共に、通電部９２１およびその周辺の領域において発生した磁界の強度がグレースケールで示されている。図１４の凡例ｇ６には、磁界の強度とグレースケールの程度との関係が示されている。
【００９６】
図１４に示すように、磁界強度が大きくなる領域は、図１３に示した点線で囲まれている領域９３４となることが分かる。また、磁界強度の最大値は、１０００Ｏｅ程度となる。つまり、同じ大きさの電流を流したとき、通電部２１に発生する磁界の最大強度と通電部９２１に発生する磁界の最大強度とは、同程度となる。また、図１４と図４との比較から分かるように、一点鎖線ＰＰ’上の磁界強度分布は、通電部２１において発生する磁界と通電部９２１において発生する磁界との間で、ほぼ同様の態様となることが分かる。このように、通電部２１と通電部９２１とでは、互いの構造の違いに関わらず、磁界発生素子としてほぼ同等の特性を示すことがわかる。
【００９７】
次に、通電部９２１において発生する近接場について説明する。図１５は、通電部９２１に対し、空隙部９２３に向かって光を照射したときに発生する近接場の強度分布を計算した結果である。この計算は、以下の条件に従い、上述のシミュレーションと同様にＦＤＴＤシミュレーションを用いて行われた。
【００９８】
［５−１］空隙部９２３において、ｄｘ３を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｘ≦５０ｎｍ）とした。
【００９９】
［５−２］空隙部９２３に照射する光ビームの中心位置の座標は、Ｘ＝０ｎｍ、Ｙ＝０ｎｍ（接続部２２と空隙部２３との境界上）とした。以上の［５−１］および［５−２］以外の条件は、上述のシミュレーションにおける［３−１］〜［３−３］における条件と同様である。
【０１００】
図１５の分布図ｇ７には、空隙部９２３の形状と近接場の強度分布とが示されている。また、図１５の凡例ｇ８は、近接場の強度分布とグレースケールとの関係を示している。なお、図１５の分布図ｇ７においては、近接場の強度が等しい点を結んだ等強度線をその強度に応じたグレースケールで描くことによって強度分布が示されている。分布図ｇ７には等強度線の閉曲線が複数描かれており、より内部に位置する閉曲線ほど近接場の強度が大きいことを示している。
【０１０１】
図１６のグラフは、図１５中の一点鎖線ＥＦ上に発生した近接場の強度分布を示している。なお、一点鎖線ＥＦは、上述の基準座標系においてＸ＝―５０ｎｍ且つＺ＝０ｎｍの直線に相当する。図１６のグラフにおいて、横軸ｙは、一点鎖線ＥＦ上の位置を、上述の基準座標系のＹ座標を用いて示している。また、図１６のグラフにおいて矢印ｅ〜ｈは、図１５において矢印ｅ〜ｈが示す一点鎖線ＥＦ上のそれぞれの位置を表している。
【０１０２】
図１５および図１６に示すように、通電部９２１においては、空隙部９２３のＸ軸方向に関して両端のそれぞれに、近接場が最大の領域が形成される。このように、通電部９２１においては通電部２１のような角部３３が存在しないため、近接場が大きくなる位置を、通電部９２１の形状を変更することによって変更することは困難である。このことは、以下の通りである。
【０１０３】
通電部９２１において、磁界強度分布に影響を与えずに、近接場強度分布を変化させるには、光源の位置を変更することが考えられる。図１７は、上記のシミュレーションにおいて、条件［５−１］および［５−２］のうち、照射光のビームの中心位置のみを変化させた場合の結果を示している。つまり、図１７のグラフは、光源の位置をＹ軸方向に関して変化させつつ図１３の構造に対して光を照射したときに、図１５に示された一点鎖線ＥＦに相当する直線上に発生する近接場の強度分布である。図１７のグラフにおいて横軸ｙは光源の中心のＹ座標に関する位置を示し、縦軸は近接場の強度を示している。また、矢印ｅ〜ｈは、図１６と同様、図１５の矢印ｅ〜ｈが示す一点鎖線ＥＦ上の各位置を表している。
【０１０４】
図１７のグラフにおいて、太い二点鎖線の曲線は光源の位置ｙが−４００ｎｍのときの結果を示し、太い一点鎖線の曲線は光源の位置ｙが−２００ｎｍのときの結果を示し、太く且つ短い破線の曲線は光源の位置ｙが−１００ｎｍのときの結果を示し、太く且つ長い破線の曲線は光源の位置ｙが−５０ｎｍのときの結果を示している。また、細い実線の曲線は光源の位置ｙが０ｎｍのときの結果を示し、細く且つ長い破線の曲線は光源の位置ｙが５０ｎｍのときの結果を示し、細く且つ短い破線の曲線は光源の位置ｙが１００ｎｍのときの結果を示し、細い一点鎖線の曲線は光源の位置ｙが２００ｎｍのときの結果を示し、細い二点差線の曲線は光源の位置ｙが４００ｎｍのときの結果を示している。なお、これらのシミュレーションにおいては、光源のＸ軸方向に関する位置は変化させておらず、いずれもＸ＝０ｎｍである。ちなみに、ｙ＝０ｎｍの強度分布は図１６の近接場強度分布と同一である。
【０１０５】
図１７から、以下の３つの点により、位置関係の設定は困難であることが分かる。１点目は、光源の位置をｙ＝−４００ｎｍからｙ＝４００ｎｍまで変化させているにも関わらず、近接場強度が最大となる位置が変化する範囲はＹ＝−１５０ｎｍからＹ＝−３００ｎｍとなることである。つまり、光源の位置を変化させた距離に比べて近接場強度が最大となる位置は狭い範囲でしか変化していない。
【０１０６】
２点目は、接続部９２２と空隙部９２３との境界であるＹ＝０ｎｍから、近接場強度が最大となる位置までの距離が、最も縮まるｙ＝４００ｎｍの場合でも１５０ｎｍであることである。そのため、図１３の構造では、磁界が発生する領域と近接場が最大となる位置との設定には制限があることがわかる。
【０１０７】
３点目は、図１５から分かるように、近接場は、Ｙ軸方向に沿った通電部９２１の端面近傍に発生する。そのため、近接場強度が最大となる位置を、空隙部９２３のＸ軸方向に関して移動させることが困難となることである。
【０１０８】
以上から、図１３の構造では、磁界が発生する領域とは独立に近接場強度が最大となる位置を設定することは困難であることが示された。
【０１０９】
また、図８と図１６とを比較すると、図１３の構造に比べて図２の構造の方が強度の大きい近接場が発生することがわかる。これは、周囲より尖った部分に電界が集中しやすいという性質のため、角部３３の近接場強度が高くなるためである。図８に示された近接場の最大強度は、図１６に示された近接場の最大強度の約５．５倍である。また、図８に示された近接場の最大強度は、図１７のグラフに示された、光源の位置ｙが２００ｎｍのときに発生する近接場の最大強度の約４倍である。
【０１１０】
なお、図１５および図１６は、図１３の構造に対してＸ軸方向に沿った直線偏光の光を照射した場合の結果であるが、Ｙ軸方向の直線偏光の光を照射した場合のピーク強度のシミュレーションをした結果、非常に小さく、図１６で示したピーク強度の１０００分の１以下となった。このことは、上述のとおり、偏光方向が金属の表面に対して直交するときに強度の近接場が発生するためであると解される。
【０１１１】
以上から、図２の構造は図１３の構造と比較して強度の大きい近接場を発生させることができ、その結果、光源に投入する電力を軽減することが可能となることが示された。
【０１１２】
（第１の実施形態の変形例）
以下、第１の実施形態に関わるその他の変形例について説明する。図１８〜図２１は、第１の実施形態において通電部２１の変形例である通電部２１１〜２１４を示している。図１８〜図２１は、各通電部をＺ軸の正側から見た図である。
【０１１３】
通電部２１１および２１２は、図１８および図１９に示すように、第１の導体部１１１および第２の導体部１２１を有している。第１の導体部１１１および第２の導体部１２１の間には空隙部２３１が形成されている。空隙部２３１は、空隙部２３と異なり、第１の導体部１１１および第２の導体部１２１のＹ軸方向に関して一端から他端まで延びており、これらの導体部をＸ軸方向に関して分断するように形成されている。なお、空隙部２３１は、Ｘ軸方向に関して幅が広い領域１３１と幅が狭い領域１３２を有しており、領域１３１と領域１３２とが接続した位置に角部３３が形成されている。
【０１１４】
また、通電部２１１および２１２は接続部２２１および２２２をそれぞれ有している。接続部２２１および２２２は、いずれも、Ｙ軸方向に関する第１の導体部１１１の一端および第２の導体部１２１の一端に接続するように配置されている。接続部２２１および２２２は、第１の導体部１１１および第２の導体部１２１と同じ厚みを有しており、これらの導体部とＺ軸方向に関して同じ位置に配置されている。また、接続部２２１および２２２は、空隙部２３１をＸ方向に跨ぐように配置されている。
【０１１５】
これらのうち、接続部２２１は、第１の導体部１１から第２の導体部１２にかけて、Ｕ字型に湾曲している。また、接続部２２２は、第１の導体部１１から第２の導体部１２にかけて、Ｖ字型に屈曲している。接続部２２１および２２２は、いずれも第１の導体部１１および第２の導体部１２の間に配置されていない。このように、２つの導体部を接続する接続部がこれらの導体部に挟まれた位置に形成されていなくてもよい。
【０１１６】
通電部２１３は、第１の導体部１１２および第２の導体部１２２を有している。第１の導体部１１２および第２の導体部１２２を互いに電気的に接続する接続部２２３は、第１の導体部１１２および第２の導体部１２２の間に挟まれているが、接続部２２と異なり、Ｙ軸方向に関してこれらの導体部の端部から離隔した位置に配置されている。このように、２つの導体部を接続する接続部がこれらの導体部の端部に形成されていなくてもよい。第１の導体部１１２および第２の導体部１２２の間には、空隙部２３２および２３３が、互いの間に接続部２２３を挟むように形成されている。第１の導体部１１２には、第２の導体部１１２に向かって突出する突出部２３５が接続部２２３から離隔した位置に形成されている。突出部２３５において接続部２２３に近い方の端部には角部３３が形成されている。
【０１１７】
通電部２１４は、第１の導体部１１３、第２の導体部１２３、および、これらを電気的に接続する接続部２２を有している。通電部２１４において、通電部２１との違いは、突出部２３５が第２の導体部１２３に設けられていることである。このように、第１の導体部および第２の導体部のいずれに突出部が設けられていてもよい。
【０１１８】
（第２の実施形態）
以下、本発明の別の好適な一実施形態である第２の実施形態について述べる。図２２は、第２の実施形態に関わる通電部３２１をＺ軸の正側から見た図である。通電部３２１は、第１の実施形態において通電部２１に代替可能なものである。
【０１１９】
通電部３２１は、第１の導体部３１１、第２の導体部３１２およびこれらの導体部を電気的に接続する接続部３２２を有している。第１の導体部３１１および第２の導体部３１２は、空隙部３２３を挟んでＸ軸方向に互いに対向している。接続部３２２は、第１の導体部３１１および第２の導体部３１２の間に挟まれており、これらの導体部のＹ軸方向に関して端部に配置されている。
【０１２０】
通電部３２１において通電部２１と異なるのは、通電部２１では突出部３５が第１の導体部１１にのみ設けられているのに対し、通電部３２１では第１の導体部３１１および第２の導体部３１２に突出部３３５および３３６がそれぞれ設けられていることである。突出部３３５は、空隙部３２３を挟んで第２の導体部３１２に向かって突出しており、突出部３３６は、空隙部３２３を挟んで第２の導体部３１１に向かって突出している。突出部３３５および３３６は互いに対向しており、これらの突出部の先端に形成された端面３３５ａおよび３３６ｂはいずれもＹ−Ｚ平面に沿っている。
【０１２１】
また、突出部３３５および３３６は、接続部３２２からＹ軸方向に関していずれも同じ距離だけ離隔しており、接続部３２２に対向した端面３３５ｂおよび３３６ｂが形成されている。そして、突出部３３５において端面３３５ａおよび３３５ｂの間には、Ｚ軸方向から見て直角の角部３３３ａが形成されている。また、突出部３３６において端面３３６ａおよび３３６ｂの間にも、Ｚ軸方向から見て直角の角部３３３ｂが形成されている。このように、通電部３２１には、角部３３が一つだけ設けられた通電部２１と異なり、角部３３３ａおよび３３３ｂの合計２つが設けられている。空隙部３２３は、突出部３３５および３３６によって領域３３１および３３２の２つの領域に分けられている。領域３３２のＸ軸方向の幅ｄｘ１’は、領域３３１のＸ軸方向の幅ｄｘ２’より小さい。
【０１２２】
次に、通電部３２１に、第１の導体部３１１から接続部３２２を通じて第２の導体部３１２へと向かう電流を流した際の磁界強度分布について説明する。なお、上記とは逆方向に電流を流しても以下に説明する結果と同様の結果が得られる。図２３は、上記のとおりに電流を流した際の、出射面近傍における磁界強度分布のシミュレーション結果を示している。なお、この計算は第１の実施形態のシミュレーションと同様、有限要素法にて行った。以下、このシミュレーションにおいて用いた条件を説明する。以下では、接続部３２２から角部３３３ａまでのＹ軸方向の距離をｄｙ３、接続部３２２から角部３３３ｂまでのＹ軸方向の距離をｄｙ４としている。また、本実施形態においては、基準座標系の原点を、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に関しては領域３３１の中心の位置とし、Ｚ軸方向に関しては通電部３２１の出射面の位置とする。
【０１２３】
［６］空隙部３２３において、ｄｘ１を２００ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｘ２を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｘ≦５０ｎｍ）とし、ｄｙ３およびｄｙ４をともに１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｙ≦５０ｎｍ）とした。なお、その他の条件は、第１の実施形態のシミュレーションにおける条件［１−１］〜［１−４］と同様である。
【０１２４】
図２３の分布図ｇ９には、通電部３２１の形状が示されていると共に、通電部３２１およびその周辺の領域において発生した磁界の強度がグレースケールで示されている。図２３の凡例ｇ１０には、磁界の強度とグレースケールの程度との関係が示されている。図２３に示す結果により、磁界強度が大きくなる領域は図２２に示した領域３３４であることが分かる。また、磁界の最大強度は１０００Ｏｅ程度であることが分かる。このように、通電部３２１に発生する最大磁界強度は、通電部２１に発生する最大磁界強度とほぼ同等である。
【０１２５】
図２４は、図２２に示された一点鎖線ＰＰ’上の磁界強度分布を示す。一点鎖線ＰＰ’は、接続部３２２と空隙部３２３との界面を通り、Ｘ軸に平行な直線である。図２４のグラフにおいて、横軸は一点鎖線ＰＰ’上の位置を示し、縦軸は磁界強度を示す。また、太い実線の曲線は通電部２１の場合の磁界強度分布を示し、細い実線の曲線が通電部３２１の場合の磁界強度分布を示している。通電部３２１のように突出部と角部がそれぞれ２つ設けられた構成においても、図２４に示すとおり、磁界強度分布には通電部２１の場合とほとんど違いがない。
【０１２６】
以上のように角部を１つ増やしても磁界強度分布に影響がないことから、通電部３２１の構造においても、通電部２１の構造と同様に、角部３３３ａや３３３ｂの位置を変化させても磁界強度分布はほとんど変化しないと考えられる。上述のように、通電部２１においては突出部３５が接続部２２から離隔しており、通電部２１を流れる電流の経路があまり乱されないため、角部３３の位置を変更しても磁界の強度分布に影響を及ぼさない。通電部３２１でも、磁界強度分布が通電部２１とほぼ同様の結果を示すことから、通電部２１と同様に、突出部３３５や３３６が電流の経路を乱すことがないと考えられる。
【０１２７】
次に、通電部３２１に光源から光を照射した際に発生する近接場強度分布について説明する。図２５は、通電部３２１に対し、空隙部３２３に向かって光を照射したときに出射面側の端部に発生する近接場の強度分布を計算した結果である。この計算は、以下の条件に従い、第１の実施形態のシミュレーションと同様にＦＤＴＤシミュレーションを用いて行われた。
【０１２８】
［７］角部３３３ａの先端位置は、Ｘ＝−５０ｎｍ、Ｙ＝−５０ｎｍとし、角部３３３ｂの先端位置はＸ＝５０ｎｍ、Ｙ＝−５０ｎｍとした。また、光ビームの中心位置は、Ｘ＝０ｎｍ、Ｙ＝−５０ｎｍとした。なお、その他の条件については、第１の実施形態の［３−１］〜［３−４］における条件と同様である。
【０１２９】
図２５の分布図ｇ１１には、空隙部３２３の形状と近接場の強度分布とが示されている。また、図２５の凡例ｇ１２は、近接場の強度分布とグレースケールとの関係を示している。なお、図２５の分布図ｇ１１においては、近接場の強度が等しい点を結んだ等強度線をその強度に応じたグレースケールで描くことによって強度分布が示されている。分布図ｇ１１には等強度線の閉曲線が複数描かれており、より内部に位置する閉曲線ほど近接場の強度が大きいことを示している。
【０１３０】
また、図２６は、図２５中の一点鎖線ＧＨ上に発生した近接場の強度分布と、図２５中の一点鎖線ＩＪ上に発生した近接場の強度分布とを示している。なお、一点鎖線ＧＨは、上述の基準座標系においてＸ＝−５０ｎｍ且つＺ＝０ｎｍの直線に相当する。また、一点鎖線ＩＪは、上述の基準座標系においてＸ＝１００ｎｍ且つＺ＝０ｎｍの直線に相当する。図２６のグラフにおいて、横軸ｙは、一点鎖線ＧＨまたはＩＪ上の位置を示している。また、図２６のグラフにおいて矢印ｉ〜ｌは、図２５において矢印ｉ〜ｌが示す一点鎖線上のそれぞれの位置を表している。
【０１３１】
図２５から、角部３３３ａおよび３３３ｂのそれぞれにおいて近接場強度が最も大きくなっていることがわかる。このように、通電部２１の場合と同様に、磁界強度分布に影響を与えることなく、近接場強度が最大となる位置を、角部３３３ａまたは３３３ｂの位置で規定することが可能である。以上から、通電部３２１の構造は、通電部２１と同様に、磁界が発生する領域とは独立に、近接場の強度が最大となる位置を設定可能であることが示された。
【０１３２】
また、第２の実施形態においては、第１の実施形態に加えて、以下の効果がある。
【０１３３】
第１の実施形態においては、突出部３５が設けられているのは第１の導体部１１のみであり、角部３３は１箇所である。一方、第２の実施形態の構造は、図２２に示すように第１の導体部３１１と第２の導体部３１２とに突出部３３５および３３６がそれぞれ設けられている。これによって、角部３３３ａおよび３３３ｂの２箇所の角部が設けられており、２箇所において近接場を発生させることができる。したがって、光アシスト磁気記録において、角部３３３ａおよび３３３ｂのそれぞれに相当する箇所において記録できることから、例えば、一方の角部で発生する近接場によって磁気記録媒体５１に磁気記録を施しながら、他方の角部で発生する近接場を用いてバックアップの用途として磁気記録媒体５１に磁気記録を施すことが可能となる。
【０１３４】
以下、第２の実施形態に対する比較例となる通電部１０２１および１０２１’について説明する。なお、これらの比較例は特許文献１の開示内容に基づく構成でもある。図２７（ａ）は、通電部１０２１をＺ軸の正側から見た図である。通電部１０２１において通電部３２１と異なるのは、空隙部１０２３の形状である。通電部３２１においては空隙部３２３が領域３１および３２からなり、領域３１よりＸ軸方向に幅が狭い領域３２が接続部３２２から遠い方に配置されている。これに対し、通電部１０２１においては、領域１０３１よりＸ軸方向に幅が狭い領域１０３２が、接続部１０２２に近い方に配置されている。これによって、通電部１０２１には、２つの角部１０３３が、通電部３２１における角部３３３ａおよび３３３ｂとはＹ軸方向に反転して配置されている。
【０１３５】
図２７（ｂ）は、図２７（ａ）と類似の構造を有する通電部１０２１’をＺ軸の正側から見た図である。通電部１０２１’において通電部１０２１と異なるのは空隙部１０２３’である。空隙部１０２３’は、接続部１０２２から遠い方に配置された領域１０３１’と、領域１０３１’よりＸ軸方向に幅が狭い領域１０３２’とからなる点で空隙部１０２３と類似している。しかし、空隙部１０２３と比べて、領域１０３１’に対して領域１０３２’がＸ軸方向に関して若干ずれている点が、空隙部１０２３と異なる点である。
【０１３６】
次に、通電部１０２１および１０２１’において発生する磁界強度分布について説明する。図２８は、以下の条件で計算した磁界強度分布のシミュレーションの結果である。なお、以下の条件において、領域１０３１および１０３１’のＸ軸方向の幅をｄｘ４、領域１０３２および１０３２’のＸ軸方向の幅をｄｘ５としている。また、接続部１０２２の角部１０３３に近い方の端面から角部１０３３までのＹ軸方向の距離をｄｙ２としている。
【０１３７】
［８−Ａ］空隙部１０２３において、ｄｘ４を２００ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｘ５を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｘ≦５０ｎｍ）とし、ｄｙ２を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｙ≦５０ｎｍ）とした。
【０１３８】
［８−Ｂ］空隙部１０２１’において、ｄｘ４を２００ｎｍ（空隙部は−１００ｎｍ≦Ｘ≦１００ｎｍ）とし、ｄｘ５を１００ｎｍ（空隙部は−８０ｎｍ≦Ｘ≦２０ｎｍ）とし、ｄｙ２を１００ｎｍ（空隙部は−５０ｎｍ≦Ｙ≦５０ｎｍ）とした。つまり、空隙部１０２１に比べて、ｄｘ５の幅を有する領域がＸ軸の負方向に３０ｎｍだけずれている。以上の［８−Ａ］および［８−Ｂ］以外の条件は、上述のシミュレーションにおける条件［６］と同様である。
【０１３９】
なお、特許文献１のように磁界が発生する領域と近接場が発生する位置が一致する素子においては、本来、角部などの構成が近接場の強度分布に影響が出ないように配置される。このため、例えば、本比較例の構成においては、角部１０３３と磁界を発生させる接続部１０２２とは、光源から照射される波長以上互いに離されるのが通常である。しかし、本発明に関わる通電部３２１との比較のため、このシミュレーションにおいては、接続部１０２２と角部１０３３とを光源から照射される波長以下に近づけた構造を想定した。
【０１４０】
図２８は、図２６（ａ）、図２６（ｂ）に示す一点鎖線ＰＰ’上の磁界強度分布を表している。図２８のグラフにおいて、横軸は一点鎖線ＰＰ’上の位置を示し、縦軸は磁界強度を示す。また、太い実線の曲線は通電部１０２１の場合の磁界強度分布を示し、細い破線の曲線は通電部１０２１’の場合の磁界強度分布を示している。
【０１４１】
図２８のグラフによると、領域１０３２の位置と領域１０３２’の位置との違いによって、磁界強度分布に差が生じていることが分かる。つまり、角部１０３３の位置を変化させたときに、磁界強度分布が変化することが分かる。これは、通電部１０２１や１０２１’において、角部１０３３を形成するために設けられた突出部が接続部１０２２に近接して設けられている。このため、これらの突出部が通電部１０２１や１０２１’を流れる電流経路に影響を及ぼし、その結果、磁界強度分布に影響を与えるからであると考えられる。つまり、領域１０３２と領域１０３２’の突出部は接続部１０２２に近接して設けられているために、突出部は電流経路上に位置していることとなる。よって、電流経路上にある突出部の位置に違いがある領域１０３２と領域１０３２’とでは、通電部１０２１において突出部が電流経路に与える影響と通電部１０２１’において突出部が電流経路に与える影響とに差が生じるために、磁界強度分布に変化が生じると考えられる。
【０１４２】
これに対して、図２２に示す通電部３２１においては、上述のとおり、突出部３３５や３３６が接続部３２２から離れた位置に形成されているため、突出部３３５や３３６が通電部３２１を流れる電流経路に影響を及ぼさない。このため、角部３３３ａや３３３ｂの位置を変更しても磁界強度分布は変化しないと考えられる。
【０１４３】
＜その他の変形例＞
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものであると共に、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。
【０１４４】
まず、上述の第１および第２の実施形態においては、第１および第２の導体部を電気的に接続する接続部が、Ｚ軸方向に関してこれらの導体部と同じ位置に配置されている。しかし、接続部がＺ軸方向に関して第１および第２の導体部と異なる位置に配置されていてもよい。例えば、第１の実施形態において、第１の導体部１１の出射面側の表面から、空隙部２３をＸ軸方向に跨ぐように空隙部２３よりＺ軸の正側の位置を通過し、第２の導体部１２の出射面側の表面まで延びるように、接続部が形成されていてもよい。
【０１４５】
上記のように、接続部の形状や配置は上述の実施形態やその変形例におけるものに限らないが、Ｚ軸方向から見た場合に、空隙部を塞がないように接続部が形成されている必要がある。つまり、Ｚ軸方向から見た場合に、少なくとも、接続部が形成された領域が空隙部が形成された領域を含まないように形成されている必要がある。Ｚ軸方向から見た場合に空隙部を塞ぐように接続部が形成されていると、光源からの光の入射を妨げたり、近接場光や磁界が磁気記録媒体５１に印加されるのを妨げたりするおそれがあるからである。
【０１４６】
また、上述の第２の実施形態においては、角部３３３ａ及び３３３ｂの２つの角部が形成されており、これらの角部が接続部３２２のＸ軸方向に中心に位置していない。つまり、突出部３３５および３３６のいずれにおいても、その端面３３５ａおよび３３６ａが接続部３２２のＸ軸方向に中心に位置していない。しかし、端面３３５ａおよび３３６ａのうちの一方が接続部３２２のＸ軸方向に中心に位置していてもよい。これによって、接続部３２２の中心に位置した方の突出部においては、端面と角部とが磁界発生領域の中心に位置することになるため、磁気記録の信頼性を向上することが可能となる。
【０１４７】
また、上述の実施形態は、記録素子５４等を光アシスト磁気記録に用いることが想定されているが、記録素子５４等を光アシスト磁気記録以外に用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４８】
【図１】図１（ａ）は、本発明の一実施形態である第１の実施形態に関わる光アシスト磁気記録装置の正面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）においてスライダ周辺を磁気記録媒体側から見た図である。図１（ｃ）は、図１（ｂ）の記録素子の一部を拡大した図である。
【図２】図１の記録素子を磁気記録媒体側から斜めに見た図である。
【図３】図２をＺ軸の正側から見た図である。
【図４】図２の通電部に電流を流した際に、通電部において出射面側の表面近傍に発生する磁界強度を計算した結果を示す強度分布図である。
【図５】図２の通電部において角部の位置を変化させたときの記録素子をＺ軸の正側から見た図である。
【図６】図５（ａ）〜図５（ｃ）に示す一点鎖線ＰＰ’上の磁界強度の計算結果を示すグラフである。
【図７】図２の通電部に光源から光を照射したときに、空隙部において出射面側の端部に発生する近接場の強度分布を計算した結果を示す強度分布図である。
【図８】図７中の一点鎖線ＡＢ上に発生した近接場の強度分布と、図７中の一点鎖線ＣＤ上に発生した近接場の強度分布とを計算した結果を示すグラフである。
【図９】図２の通電部に対して種々の偏光方向の直線偏光の光を照射した際の、図７に示す一点鎖線ＡＢに相当する直線上の近接場強度分布を計算した結果を示すグラフである。
【図１０】通電部の空隙部が開口した側のＸ−Ｚ面が基板と接するように通電部を形成した場合の構成を示した図である。
【図１１】接続部のＸ―Ｚ面が基板と接するように通電部を形成した場合の構成を示した図である。
【図１２】本発明の記録素子を作成する方法の一例であって、図１０の通電部を作製する方法の一連のステップを示す図である。
【図１３】第１の実施形態の比較例となる通電部をＺ軸の正側から見た図である。
【図１４】図１３の通電部に電流を流した際に、通電部において出射面側の表面近傍に発生する磁界強度を計算した結果を示す強度分布図である。
【図１５】図１３の通電部に光源から光を照射したときに、空隙部において出射面側の端部に発生する近接場の強度分布を計算した結果を示す強度分布図である。
【図１６】図１５中の一点鎖線ＥＦ上に発生する近接場の強度分布を計算した結果を示すグラフである。
【図１７】図１３の通電部に光源の位置を変化させつつ光を照射した場合における、図１５に示す一点鎖線ＥＦ上の近接場の強度分布を計算した結果を示すグラフである。
【図１８】第１の実施形態において接続部をＵ字型にした変形例をＺ軸の正側から見た図である。
【図１９】第１の実施形態において接続部をＶ字型にした変形例をＺ軸の正側から見た図である。
【図２０】第１の実施形態において接続部を第１の導体部と第２の導体部のＹ軸方向に中間で接続した変形例をＺ軸の正側から見た図である。
【図２１】第１の実施形態において、第１の導体部ではなく第２の導体部に突出部を設けた構成をＺ軸の正側から見た図である。
【図２２】本発明の別の位置実施形態である第２の実施形態に関わる通電部をＺ軸の正側から見た図である。
【図２３】図２２の通電部に電流を流した際に、通電部において出射面側の表面近傍に発生する磁界強度を計算した結果を示す強度分布図である。
【図２４】図２２に示す一点鎖線ＰＰ’上の磁界強度分布を計算した結果を示すグラフである。
【図２５】図２２の通電部に光源から光を照射したときに、空隙部において出射面側の端部に発生する近接場の強度分布を計算した結果を示す強度分布図である。
【図２６】図２５中の一点鎖線ＧＨ上に発生した近接場の強度分布と、図２５中の一点鎖線ＩＪ上に発生した近接場の強度分布とを計算した結果を示すグラフである。
【図２７】図２７（ａ）は、第２の実施形態に対する比較例となる通電部をＺ軸の正側から見た図である。図２７（ｂ）は、図２７（ａ）において角部の位置を変化させたときの構成を示す図である。
【図２８】図２７（ａ）及び図２７（ｂ）の通電部に電流を流した際に、図２７（ａ）及び図２７（ｂ）に示す一点鎖線ＰＰ’上に発生する磁界の強度分布を計算した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１４９】
１ 光アシスト磁気記録装置
１１ 第１の導体部
１２ 第２の導体部
２１ 通電部
２２ 接続部
２３ 空隙部
２４ 光源
３３ 角部
３５ 突出部
５１ 磁気記録媒体
５４ 記録素子
１１１〜１１３ 第１の導体部
１２１〜１２３ 第２の導体部
１５４ 記録素子
２１１〜２１４ 通電部
２２１〜２２３ 接続部
２３１，２３２ 空隙部
２５４ 記録素子
３１１ 第１の導体部
３１２ 第２の導体部
３２２ 接続部
３２３ 空隙部
３３３ａ 角部
３３３ｂ 角部
３３５、３３６ 突出部
９１１ 第１の導体部
９１２ 第２の導体部
９２１ 通電部
９２２ 接続部
９２３ 空隙部
１０２１ 通電部
１０２２ 接続部
１０２３ 空隙部
１０３３ 角部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の軸方向に関して空間を挟んで互いに対向すると共に、前記空間に向かって前記第１の軸方向に直交する第２の軸方向から光が入射された場合に、前記空間において光の入射側とは反対側の端部に近接場を発生させる第１および第２の導体部と、
前記第１および第２の導体部を電気的に接続させる、前記第２の軸方向から見て前記空間を含まないように配置された接続部とを備えており、
前記第１および第２の導体部の少なくとも一方が、前記第１および第２の軸方向の両方に直交する第３の軸方向に関して前記接続部から離隔した位置において、前記第１および第２の導体部の他方との間に前記空間を挟んで前記他方へと突出する突出部を有しており、
前記空間に向かって突出する角部が前記突出部に形成されていることを特徴とする、磁界および近接場発生素子。
【請求項２】
第１の軸方向に関して空間を挟んで互いに対向すると共に、前記空間に向かって前記第１の軸方向に直交する第２の軸方向から光が入射された場合に、前記空間において光の入射側とは反対側の端部に近接場を発生させる第１および第２の導体部と、
前記第１および第２の導体部を電気的に接続させる、前記第２の軸方向から見て前記空間を含まないように配置された接続部とを備えており、
前記第１の導体部が、前記第１および第２の軸方向の両方に直交する第３の軸方向に関して前記接続部から離隔した位置において、前記空間を挟んで前記第２の導体部へと突出する突出部を有し、
前記第２の導体部が、前記第３の軸方向に関して前記接続部から離隔した位置において、前記空間を挟んで前記第１の導体部へと突出する突出部を有し、
前記第１および第２の導体部が有する前記突出部のそれぞれにおいて、前記空間に向かって突出する角部が形成されていることを特徴とする、磁界および近接場発生素子。
【請求項３】
前記角部が、前記突出部において前記第３の軸方向に関して前記接続部に近い方の端部に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の磁界および近接場発生素子。
【請求項４】
前記第１および第２の導体部のいずれかにおいて前記角部が、前記第１および第２の導体部の一方から前記接続部を通じて他方へと向かう電流を印加した際に発生する磁界の強度分布の中心を通る、前記第３の軸に平行な直線上に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁界および近接場発生素子。
【請求項５】
前記第１および第２の導体部のいずれかにおいて前記第１の軸方向に関する前記突出部の一端が、前記第１の軸方向に関して、前記第１および第２の導体部の一方から前記接続部を通じて他方へと向かう電流を印加した際に発生する磁界の強度分布の中心と同じ位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁界および近接場発生素子。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁界および近接場発生素子を使用する方法であって、
偏光方向の主成分が前記第１の軸方向に沿った光を前記第２の軸方向から前記空間に入射することを特徴とする、磁界および近接場発生素子の使用方法。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁界および近接場発生素子を使用して磁気的情報を磁気記録媒体に記録する光アシスト磁気記録方法であって、
前記空間に光を入射した際に発生する近接場によって磁気記録媒体を加熱すると共に、前記第１および第２の導体部の一方から前記接続部を通じて他方へと向かう電流を印加した際に発生する磁界を磁気記録媒体において近接場によって加熱された領域に印加することを特徴とする光アシスト磁気記録方法。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁界および近接場発生素子を備え、磁気記録媒体に磁気的情報を記録する光アシスト磁気記録装置であって、
前記空間に光を入射する光源と、前記第１および第２の導体部に接続された第１および第２の電極とをさらに備えており、
前記光源からの光が前記空間に入射した際に発生する近接場によって磁気記録媒体を加熱すると共に、前記第１および第２の電極間に電流を印加した際に発生する磁界を磁気記録媒体において近接場によって加熱された領域に印加することを特徴とする光アシスト磁気記録装置。
【請求項１】
第１の軸方向に関して空間を挟んで互いに対向すると共に、前記空間に向かって前記第１の軸方向に直交する第２の軸方向から光が入射された場合に、前記空間において光の入射側とは反対側の端部に近接場を発生させる第１および第２の導体部と、
前記第１および第２の導体部を電気的に接続させる、前記第２の軸方向から見て前記空間を含まないように配置された接続部とを備えており、
前記第１および第２の導体部の少なくとも一方が、前記第１および第２の軸方向の両方に直交する第３の軸方向に関して前記接続部から離隔した位置において、前記第１および第２の導体部の他方との間に前記空間を挟んで前記他方へと突出する突出部を有しており、
前記空間に向かって突出する角部が前記突出部に形成されていることを特徴とする、磁界および近接場発生素子。
【請求項２】
第１の軸方向に関して空間を挟んで互いに対向すると共に、前記空間に向かって前記第１の軸方向に直交する第２の軸方向から光が入射された場合に、前記空間において光の入射側とは反対側の端部に近接場を発生させる第１および第２の導体部と、
前記第１および第２の導体部を電気的に接続させる、前記第２の軸方向から見て前記空間を含まないように配置された接続部とを備えており、
前記第１の導体部が、前記第１および第２の軸方向の両方に直交する第３の軸方向に関して前記接続部から離隔した位置において、前記空間を挟んで前記第２の導体部へと突出する突出部を有し、
前記第２の導体部が、前記第３の軸方向に関して前記接続部から離隔した位置において、前記空間を挟んで前記第１の導体部へと突出する突出部を有し、
前記第１および第２の導体部が有する前記突出部のそれぞれにおいて、前記空間に向かって突出する角部が形成されていることを特徴とする、磁界および近接場発生素子。
【請求項３】
前記角部が、前記突出部において前記第３の軸方向に関して前記接続部に近い方の端部に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の磁界および近接場発生素子。
【請求項４】
前記第１および第２の導体部のいずれかにおいて前記角部が、前記第１および第２の導体部の一方から前記接続部を通じて他方へと向かう電流を印加した際に発生する磁界の強度分布の中心を通る、前記第３の軸に平行な直線上に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の磁界および近接場発生素子。
【請求項５】
前記第１および第２の導体部のいずれかにおいて前記第１の軸方向に関する前記突出部の一端が、前記第１の軸方向に関して、前記第１および第２の導体部の一方から前記接続部を通じて他方へと向かう電流を印加した際に発生する磁界の強度分布の中心と同じ位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の磁界および近接場発生素子。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁界および近接場発生素子を使用する方法であって、
偏光方向の主成分が前記第１の軸方向に沿った光を前記第２の軸方向から前記空間に入射することを特徴とする、磁界および近接場発生素子の使用方法。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁界および近接場発生素子を使用して磁気的情報を磁気記録媒体に記録する光アシスト磁気記録方法であって、
前記空間に光を入射した際に発生する近接場によって磁気記録媒体を加熱すると共に、前記第１および第２の導体部の一方から前記接続部を通じて他方へと向かう電流を印加した際に発生する磁界を磁気記録媒体において近接場によって加熱された領域に印加することを特徴とする光アシスト磁気記録方法。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の磁界および近接場発生素子を備え、磁気記録媒体に磁気的情報を記録する光アシスト磁気記録装置であって、
前記空間に光を入射する光源と、前記第１および第２の導体部に接続された第１および第２の電極とをさらに備えており、
前記光源からの光が前記空間に入射した際に発生する近接場によって磁気記録媒体を加熱すると共に、前記第１および第２の電極間に電流を印加した際に発生する磁界を磁気記録媒体において近接場によって加熱された領域に印加することを特徴とする光アシスト磁気記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２４】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図４】
【図７】
【図１４】
【図１５】
【図２３】
【図２５】
【図２】
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【図１３】
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【図１９】
【図２０】
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【図２２】
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【図２８】
【図４】
【図７】
【図１４】
【図１５】
【図２３】
【図２５】
【公開番号】特開２０１０−４０１３９（Ｐ２０１０−４０１３９Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０４３５４（Ｐ２００８−２０４３５４）
【出願日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月７日（２００８．８．７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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