使用近場光學方法來獲取超密度的表面記錄，是由美國貝爾實驗室的 Eric Betzig 首先於1992年:在 Co/Pt 多層膜表面上，利用光纖探針的奈米(100-20nm)孔穴，在 極近的近場(<10nm)距離下，成功地進行磁光(M0)的讀寫記錄實驗，可在稍大於 2μm*2μm的表面上，寫下記錄密度約是45Gbits/inch2的超高記錄密度，其中單一 記錄位元點(bit)的大小約是60nm，顯示出在近場光學中不受繞射極限的優點。 遠場光學中能寫最小的光點約是半個波長(λ/2)的大小。 圖二是近場光學之SIL與SSIL兩種鏡頭的示意圖，通常光源經一普通透鏡聚焦於其上， 其中在SIL鏡頭 ( solid immersion lens ) 示意圖中，光經半球透鏡聚焦後之光點 直徑在半球透鏡的表面處，因為SIL半球透鏡的光學折射係數為n，光在透鏡中的等效 波長是λ/n，放在SIL透鏡表面處以及其之近場(或evanescent場)的距離內 (<150-100nm)，聚焦的光點約是(λ/n*1/N.A.)，與在遠場距離下，光速在空氣中之 折射係數n=l時的光點直徑相較之下小了n倍，面積則是小了n^2倍，故相對地SIL可 提供的表面記錄密度增加了n^2倍，若n值是2則近場SIL的鏡頭可立即提目前同型 遠場光碟機的記錄密度4倍。至於近場光學SSIL鏡頭(superhemispherical solid immersion lens )，則因為特地將SIL半徑為r的球型透鏡平切在中心超過r/n處， 使聚焦於球心下r/n處，則明顯地由圖三中可見其之會聚角度增大了， 故N.A.的值nSinθ因Sinθ～1而變成n，加上波長亦與在近場光學的SIL一樣變成λ/n， 所以其之聚焦光點的大小約是λ/n^2，當然相對的記錄密度比起近場光學的SIL是更加的 提昇了。 隨著超高密度近場光碟機的發展，其間仍會有許多的科技問題會逐一產生，例如 奈米尺度下之污染、微塵，及保護膜等之問題，在機械控制上之防震、尋軌、 磨潤、及穩定性與可靠度等之間題，在光碟機系統上之存取時間、數據的處理與 傳輸及介面控制等問題，可謂不勝枚舉，是一典型高科技發展的處女地，相信是個 絕佳的機曾，但也是一個絕對需要非常地努力與忖出的工作。 結合磁區擴大技術 ( MAMMOS ) ，當我們使用SIL鏡頭 ( solid immersion lens ) 技術 存取資料時，可以不再需要擔心讀取頭撞毀的情形，而且大量提昇記錄密度。 事實上，Tera-Stor公司也正在期待此項技術。近磁場記錄和MAMMOS技術的結合可能 可以使表面的記錄密度達到 數百Gbits/in^2。 超順磁 記錄位元的磁化方向取決於材料本身磁異方向，欲提高磁記錄密度，則記錄位元和晶相 顆粒必須縮小，但是較小晶相顆粒之磁化方向易受自身的熱能影響而改變，進而造成 記錄資料的遺失，這就是「超順磁極限」，其記錄密度約可達20-40Gbits/in2， 預計在2002年硬碟將會達到超順磁極限的瓶頸。 光儲存記錄媒體，雖有其他因素限制其記錄密度，但因其記錄機制並非磁性記錄， 所以並沒有超順磁極限之缺點。磁光媒體記錄層之磁化方向垂直於碟片，其優點在 使碟片擁有較高記錄密度，又因為 RE-TM 可形成大小約數十奈米之記錄位元， 故常作為磁光媒體之記錄層，依此推論，記錄容量高於硬碟5至10倍的磁光記錄媒體 將是未來努力的目標。 熱磁超解析法 ( Magneto-optic Super Resolution, MSR ) 可以增加磁記錄密度， 一般的熱磁超解析法是加磁光讀取層於記錄層上，當讀取層的磁化方向都相同時， 就如同遮罩一般，擋住記錄層的記號，而讀取頭造成讀出層達到活化溫度之後， 記錄層的訊號就可以經由磁的交互作用力複製到讀出層。這種方式可以提昇記錄密度 達到2至3倍。 磁增幅技術 ( Magnetic Amplifying Magneto-Optic System, MAMMOS )是一種利用 擴張磁域的方法，將 GdFeCo 讀出層鍍在 TbFeCo 的記錄層上，在讀取的同時加入 一個脈衝磁場幫助磁域擴張，這麼一來讀出訊號就被放大了。這種方式可以提昇 記錄密度達到3至5倍。 RE-TM 薄膜最嚴重的問題就是氧化，所以一般對於 RE-TM 的保護是利用金屬 ( Al、Cr )或介電層 ( SiN ) 作為氧擴散的障礙。而且，介電層和金屬反射層 也可以提昇讀出效率。 --

※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 218.163.185.202