专利名称：具高密度的热写磁读记录媒体及其系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种记录媒体，应用于磁光记录系统上，尤其涉及一种结合近场光学写入以及磁阻磁头灵敏的读取技术而具高密度的热写磁读记录媒体及其系统。
背景技术：
在记录媒体的领域当中，如何提升记录媒体的记录密度长久以来一直是最重要的课题。记录媒体根据储存原理的不同，可分为光记录媒体以及磁记录媒体，其中光记录媒体受限于光学绕射极限而磁记录媒体则受限于超顺磁极限的限制，使得其记录密度无法继续提高。
近年来，近场光学及光学超解析等技术已经被应用于光盘片，以突破光盘记录媒体的绕射极限。以近场光学而言，可利用一个固态浸没透镜(solidimmersion lens，SIL)得到比绕射极限更小的光点，而得到更小的记录位以提高光盘片的记录密度。不过其光学头的物镜与盘片之间的滑飞行距离必须小于激光光波长，方能产生近场效应，如此将增加光驱系统设计的困难。如美国专利第6614742号，是将固态浸没透镜(solid immersion lens，SIL)作为近场记录，但是SIL光学头必须设计复杂的悬吊系统，且光学头与盘片必须维持约100nm距离，实际应用困难度高。
另外，Guerra等人提出一种整合近场光学(Integral Near-field Optical；INFO)的技术，是将次微圆柱形状的固态浸没透镜(solid immersion lens，SIL)直接做在传统DVD光盘片的基板上，来大幅缩小光点尺寸进而提高光盘片的记录密度，而不需将光学读取头与光盘片间的距离缩短到激光的波长以下，如此可以解决近场光学系统中，光盘片旋转时光学读取头与光盘片太靠近而碰撞磨擦的问题，而DVD光盘片的记录密度也可由4.7GB提升到9.4GB。(J.Guerra，D.Vezenov，P.Sullivan，W.Haimberger，and L.Thulin，“Near-field optical recordingwithout low-flyingintegral near-field optical media”，Jpn.J.Appl.Phys.Vol.41，pp.1866-1875，2002)。然而，当此技术应用于传统磁光盘片，虽然记录位可以大幅缩小，不过在读取时，磁光记录是侦测反射光的克尔转角(Kerr angle)来读取讯号时，因克尔效应会随着侦测面积的缩小而减弱，使得当盘片记录的磁域很小时，也就是记录密度很高时，反射光便很弱导致无法读取讯号，应用上相当不方便。
另一方面在磁记录媒体上，为了提高磁记录媒体的记录密度，Hideki等人于1998年提出一种新的热写磁读记录方式，这是结合磁光盘片可以形成清楚垂直扇区的优点，以及硬盘的高灵敏性巨磁阻磁头(giant magneto-resistive head，GMR head)读取技术的优点来达成(H.Saga，H.Nemoto，H.Sukeda，and M.Takahashi，“New recording method combining thermo-magnetic writing and fluxdection”，Jpn.J.Appl.Phys.Vol.38，pp.1839-1840，1999)。其记录薄膜为传统磁光材料，利用传统磁光的热磁写入方法记录讯号，读出时则以巨磁阻磁头量测磁通量读取讯号，但传统磁光记录材料，并不适用于热写磁读的记录媒体，主要在于其室温下的饱和磁化量(Ms)值太小，无法提供足够的磁通量供巨磁阻磁头读取讯号。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种具高密度的热写磁读记录媒体及其系统，不但减轻了读取头的悬吊系统(Slider)的重量以及简化了其设计，且可以大幅提高盘片的记录密度。
为了实现上述目的，本发明提供了一种具高密度的热写磁读记录媒体，其特点在于，通过近场光学激光写入数据而透过磁阻磁头来读取资料，所述记录媒体包含有一基板；一记录层，形成于所述基板的一侧面；以及多个微圆柱透镜，形成于所述基板以及所述记录层之间，使得通过所述近场光学激光写入资料于所述记录层时，可产生近场光学效应而缩小其光点的尺寸，提高所述记录层的记录密度，并可通过所述磁阻磁头来读取所述记录层的资料。
上述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特点在于，所述基板为一玻璃基板。
上述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特点在于，所述微圆柱透镜的有效数值孔径大于1.1。
上述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特点在于，所述微圆柱透镜为一固态浸没透镜。
上述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特点在于，所述微圆柱透镜的材料选自由ZnS、SiO2及SiNX所构成的组合中的一个。
上述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特点在于，所述记录层为一磁记录薄膜。
上述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特点在于，所述磁记录薄膜上还具有一读出层。
上述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特点在于，所述记录层为一磁光记录层。
上述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特点在于，所述磁光记录层上还具有一读出层。
上述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特点在于，所述记录层的磁化方向重直所述记录层的表面。
本发明还提供一种具高密度的热写磁读系统，其特点在于，包含有一记录媒体，包含一基板、一形成于所述基板的记录层以及多个形成于所述基板以及所述记录层之间的微圆柱透镜；一近场光学激光，设于所述记录媒体一侧，可对于所述记录层写入资料，并产生近场光学效应而缩小其光点的尺寸，提高所述记录层的记录密度；以及一磁阻磁头，装设于所述记录媒体的另一侧，用以读取所述记录层的资料。
上述的具高密度的热写磁读系统，其特点在于，所述基板为一玻璃基板。
上述的具高密度的热写磁读系统，其特点在于，所述微圆柱透镜的有效数值孔径大于1.1。
上述的具高密度的热写磁读系统，其特点在于，所述微圆柱透镜为一固态浸没透镜。
上述的具高密度的热写磁读系统，其特点在于，所述微圆柱透镜的材料选自由ZnS、SiO2及SiNX所构成的组合中的一个。
上述的具高密度的热写磁读系统，其特点在于，所述记录层为一磁记录薄膜。
上述的具高密度的热写磁读系统，其特点在于，所述磁记录薄膜上还具有一读出层。
上述的具高密度的热写磁读系统，其特点在于，所述记录层为一磁光记录层。
上述的具高密度的热写磁读系统，其特点在于，所述磁光记录层上还具有一读出层。
上述的具高密度的热写磁读系统，其特点在于，所述记录层的磁化方向重直所述记录层的表面。
上述的具高密度的热写磁读系统，其特点在于，所述磁阻磁头选自巨磁阻磁头或隧道形磁阻磁头。
根据本发明所揭露的具高密度的热写磁读记录媒体及其系统，结合近场光学(Integral Near-field Optical；INFO)写入以及磁阻磁头(Magneto-resistancehead)灵敏的读取技术，来突破光学绕射的极限，提高记录媒体的密度。其系统包含有近场光学激光、磁阻磁头以及记录媒体，且记录媒体上具有微圆柱状的固态浸没透镜，使得近场光学激光写入时，产生光学效应而使其光点缩小，而在记录媒体上得到较小的纪录位而提高记录密度，因此，近场光学激光不需靠近记录媒体即可达到近场光学写入的效果，避免记录媒体旋转时，激光与记录媒体太靠近而碰撞磨擦的问题；并配合磁阻磁头来读取资料，不但减轻了悬吊系统的重量、及简化飞行器的设计。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为本发明的第一实施例的结构示意图；图2为本发明的第二实施例的结构示意图。
具体实施例方式
本发明所揭露的具高密度的热写磁读记录媒体及其系统，请参阅图1，包含有近场光学激光30、记录媒体10以及磁阻磁头20，其中，记录媒体10包含有基板12以及贴覆于基板12一侧的记录层11，且基板12与记录层11之间还形成有微圆柱状透镜13。且基板12可以是玻璃基板，而在其上形成微圆柱形的固态浸没透镜(solid immersion lens；SIL)布满整个记录层11下方，使得近场光学激光30的激光头31所发射出的激光光311会产生近场光学效应，而在记录层11上形成的光点尺寸缩小，进而得到较小的记录位以提高记录密度，解决一般近场光学系统中，光学头与记录媒体太靠近而与记录媒体表面磨擦的界面问题。其材料可为ZnS(硫化锌)、SiO2(二氧化硅)或SiNX(氮化硅)，且要求有效数值孔径(effective numerical aperture)大于1.1。
另一方面，通过磁阻磁头20来读取记录层11的资料，不需额外设计特殊的飞行器(slider)21即可读取，减轻悬吊系统(图中未示)的重量。磁阻磁头20可为巨磁阻磁头(giant magneto-resistive head；GMR head)或是隧道形磁阻磁头(Tunneling Magneto-resistance head；TMR head)，但是以隧道形磁阻磁头为佳。记录层11为磁记录薄膜或磁光记录材料，在室温下的磁性要求为在常温需具有高饱和磁化量(Ms)与高垂直膜面顽磁力(Hc)，以及温度升高时垂直膜面顽磁力(Hc)值会急速下降以利于热磁写入。
写入资料时，利用激光头31发出激光311经过聚焦镜32、穿过基板12，受到微圆柱透镜13产生近场光学效应，使得记录层11受到磁化，其磁化方向以垂直表面为佳(如图中所绘示的箭头方向)，如此，可以提高记录的密度。而读取时，通过磁阻磁头20由记录层11一侧来加以读取，又可减轻了悬吊系统的重量及简化飞行器21的设计。
另外，本发明的第二实施例，如图2所示，主要是考虑记录层11外露，容易磨损或是消磁，因此在外侧还形成读出层14，其主要复制记录层11的资料供磁阻磁头20来读取，其余工作方式、原理都相同，同样可提高记录密度并减轻悬吊系统的设计，在此不再赘述。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种具高密度的热写磁读记录媒体，其特征在于，通过近场光学激光写入数据而透过磁阻磁头来读取资料，所述记录媒体包含有一基板；一记录层，形成于所述基板的一侧面；以及多个微圆柱透镜，形成于所述基板以及所述记录层之间，使得通过所述近场光学激光写入资料于所述记录层时，可产生近场光学效应而缩小其光点的尺寸，提高所述记录层的记录密度，并可通过所述磁阻磁头来读取所述记录层的资料。
2.根据权利要求1所述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特征在于，所述基板为一玻璃基板。
3.根据权利要求1所述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特征在于，所述微圆柱透镜的有效数值孔径大于1.1。
4.根据权利要求3所述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特征在于，所述微圆柱透镜为一固态浸没透镜。
5.根据权利要求4所述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特征在于，所述微圆柱透镜的材料选自由ZnS、SiO2及SiNX所构成的组合中的一个。
6.根据权利要求1所述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特征在于，所述记录层为一磁记录薄膜。
7.根据权利要求6所述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特征在于，所述磁记录薄膜上还具有一读出层。
8.根据权利要求1所述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特征在于，所述记录层为一磁光记录层。
9.根据权利要求8所述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特征在于，所述磁光记录层上还具有一读出层。
10.根据权利要求1所述的具高密度的热写磁读记录媒体，其特征在于，所述记录层的磁化方向重直所述记录层的表面。
11.一种具高密度的热写磁读系统，其特征在于，包含有一记录媒体，包含一基板、一形成于所述基板的记录层以及多个形成于所述基板以及所述记录层之间的微圆柱透镜；一近场光学激光，设于所述记录媒体一侧，可对于所述记录层写入资料，并产生近场光学效应而缩小其光点的尺寸，提高所述记录层的记录密度；以及一磁阻磁头，装设于所述记录媒体的另一侧，用以读取所述记录层的资料。
12.根据权利要求11所述的具高密度的热写磁读系统，其特征在于，所述基板为一玻璃基板。
13.根据权利要求11所述的具高密度的热写磁读系统，其特征在于，所述微圆柱透镜的有效数值孔径大于1.1。
14.根据权利要求13所述的具高密度的热写磁读系统，其特征在于，所述微圆柱透镜为一固态浸没透镜。
15.根据权利要求14所述的具高密度的热写磁读系统，其特征在于，所述微圆柱透镜的材料选自由ZnS、SiO2及SiNX所构成的组合中的一个。
16.根据权利要求11所述的具高密度的热写磁读系统，其特征在于，所述记录层为一磁记录薄膜。
17.根据权利要求16所述的具高密度的热写磁读系统，其特征在于，所述磁记录薄膜上还具有一读出层。
18.根据权利要求11所述的具高密度的热写磁读系统，其特征在于，所述记录层为一磁光记录层。
19.根据权利要求18所述的具高密度的热写磁读系统，其特征在于，所述磁光记录层上还具有一读出层。
20.根据权利要求11所述的具高密度的热写磁读系统，其特征在于，所述记录层的磁化方向重直所述记录层的表面。
21.根据权利要求11所述的具高密度的热写磁读系统，其特征在于，所述磁阻磁头选自巨磁阻磁头或隧道形磁阻磁头。
全文摘要
本发明涉及一种具高密度的热写磁读记录媒体及其系统，通过近场光学激光写入数据而透过磁阻磁头来读取资料，记录媒体包含有一基板；一记录层，形成于基板的一侧面；以及多个微圆柱透镜，形成于基板以及记录层之间，使得通过近场光学激光写入资料于记录层时，可产生近场光学效应而缩小其光点的尺寸，提高记录层的记录密度，并可通过所述磁阻磁头来读取记录层的资料。并结合近场光学写入以及磁阻磁头灵敏的读取技术，形成一种具高密度的热写磁读系统，来突破光学绕射的极限，提高记录媒体的密度；其主要将微圆柱透镜直接形成在记录媒体的基板上，使得近场光学激光写入时，光点尺寸大幅缩小，以得到更小的纪录位而提高记录媒体的记录密度。
文档编号G11B11/14GK1632872SQ20031012300
公开日2005年6月29日 申请日期2003年12月23日 优先权日2003年12月23日
发明者黄得瑞, 郭博成, 李昭德, 郑尊仁 申请人:财团法人工业技术研究院