形成在细脊特征件201、202的结点处，因此省略延伸部203。记录盘113表面处传送的热点大小的精度可以基于细脊特征件延伸部203或ABS 210处的暴露结点201、202的暴露宽度。暴露的细脊特征件203和热点大小的宽度尺寸之间可以存在直接对应关系。可替换地，其他因素会影响热点大小，诸如波导芯211、212的长度，其会影响ABS210处的入射光能的相长干涉。由于滑块在磁道上方飞行，记录盘113上的热点的目标大小取决于磁道大小，例如其宽度可以在10-70nm之间。热点的大小还取决于ABS 210和盘113之间的距离。热点的聚焦可以通过最小化间隙距离来优化。
[0021]等离子体金属元件205的厚度不是实现精确纳米大小的热点的重要因素，因此厚度可以根据提供足够热量传递以用于控制NFT 200中的峰值温度来配置。而且，使得波导芯211、212的细脊特征件201、202用作PSPP活动的能量聚集特征可以允许等离子体金属元件205具有宽松的形状和大小要求(即，长度和宽度尺寸)，对于其，细特征不是必要的。与细脊特征件201、202交互所必需的形状和尺寸(即，覆盖细脊特征件201、202的覆盖范围)确定等离子体金属元件205配置。例如，半圆形形状等离子体金属元件205的大小可以为直径100nm以及厚度大小大于lOOnm。尽管图2中示出为半圆形形状，等离子体金属元件205可以被配置为除半圆形外的各种形状，诸如矩形或多边形块。
[0022]与具有仅单个细脊特征件和ABS 210处的等离子体金属元件的NFT配置相比，如图2所示的具有用作PSPP元件的两个细脊特征件201、202的NFT 200配置可以提供近似两倍多的电场幅度，电场幅度由波导系统中的共同总输入功率驱动。两个PSPP元件产生的相长干涉允许改善从激光二极管源的能量传送效率，这转变为EAMR/HAMR设备的更长的使用寿命。为了优化两个PSPP元件配置的效率，每个PSPP元件201、202被配置有长度为L，L是从介质波导芯到PSPP元件201、202的耦合长度Lc的整数倍(例如，对于1200nm的Lc，PSPP元件的长度应该是约a(1200nm)，其中a为整数值)。PSPP元件具有近似等于aLc的长度L，确保最大能量传递从ABS处的PSPP元件201、202传播。如果PSPP元件的长度偏离aLc，一些能量波可能在介质波导芯211、212中损失。
[0023]NFT 200不必限制为如图2示出的两个干涉PSPP元件。在一个可替换实施例中，N (正整数)个PSPP元件在ABS 210处干涉，这可以提供电场幅度的近N倍增加，其中电场幅度由波导系统中的共同总输入功率驱动。N的值能够增加到超过2或3，直到EAMR磁头的三维布局内的其它寄生干涉变成限制因素。对于N彡3，PSPP元件可以以三维配置被布置。等离子体金属元件205还将符合对应的三维配置，以为NFT 200提供具有细脊特征件的PSPP界面。
[0024]图3示出一个可替换示例性实施例，其中介质波导芯的细脊特征件202从波导芯的中心线偏移。因此，可以制造从波导芯212的中心线具有一定偏离的细脊特征件202，并且其仍与等离子体金属元件205接合以用于功能性PSPP界面。以类似的方式，可以形成从波导芯211的中心线具有偏移的细脊特征件201。在该可替换实施例中，如图2中所示的细脊特征件201、202会聚在靠近ABS 210的结点处，具有延伸部203或在ABS210处不具有延伸部203。
[0025]PSPP元件的数目可以相对于介质波导芯上的细脊特征件的数目而变化。图4示出其中波导芯202具有并排设置在等离子体金属元件205下方的两个细脊特征件202的一个实例。
[0026]本公开的各个方面被提供以使本领域技术人员能够实现本发明。整个本公开提供的示例性实施例的各种修改对于本领域技术人员来说是明显的，并且本文公开的概念可以扩展到其他设备。因此，要求保护的范围不旨在限制到本公开的各个方面，而是符合与权利要求的语言一致的全部范围。本领域技术人员已知或将来知道的整个本公开描述的示例性实施例的各种部件的所有结构性和功能性等同体通过引用清楚地并入本文，并且旨在包含在所要求保护的范围内。另外，本文公开的内容并不旨在贡献于公众，无论这些公开是否明确在权利要求中引用。没有要求保护的元件根据美国专利法第112(f)条的规定解释，除非使用词组“用于…装置”明确引用该元件，或在方法权利要求中，使用词组“用于…步骤”引用该元件。
【主权项】
1.一种用于存储盘的能量辅助磁记录的装置，其包括: 靠近磁记录设备的空气轴承表面设置的多个介质波导芯，每个波导芯包括位于所述波导芯的第一表面上的细脊特征件并被配置为接收来自能量源的入射光能；和 所述空气轴承表面处形成的近场换能器，其用于聚焦从所述波导芯接收到的光能并将聚集的光能发送到存储盘表面上以产生热点，所述近场换能器包括: 至少一个等离子体金属元件，其设置在所述波导芯的所述细脊特征件上方以形成用于将传播的表面等离极化激元即PSPP传送到所述空气轴承表面的界面； 其中每个细脊特征件被配置为具有近似等于所述热点的宽度的宽度。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述界面包括在至少一个等离子体金属元件和所述波导芯的所述细脊特征件之间的间隙。3.根据权利要求1所述的装置，其中 所述波导芯和对应的细脊特征件的每个基本是线性的并且包括第一端和第二端，以及所有细脊特征件的所述第一端在靠近所述空气轴承表面的结点处连接在一起，其中连接的细脊特征件的至少一部分暴露在所述空气轴承表面上。4.根据权利要求3所述的装置，其中所述第一端的所述结点进一步包括细脊特征件延伸部，其被配置为垂直于所述空气轴承表面并暴露在所述空气轴承表面上。5.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个等离子体金属元件被配置为单个元件，所述单个元件被布置为覆盖所有的所述细脊元件，所述等离子体金属元件具有可变厚度和面向所述细脊元件的基本平坦表面。6.根据权利要求4所述的装置，其中所述至少一个等离子体金属元件被配置为半圆形盘，所述半圆形盘具有与所述空气轴承表面对齐的直边。7.根据权利要求1所述的装置，其中所述细脊特征件从所述波导芯的中心线偏移。8.根据权利要求1所述的装置，其中所述波导芯的至少一个包括在共同波导芯表面上的至少两个细脊特征件。9.根据权利要求1所述的装置，其中所述热点的所述宽度近似等于针对单个数据位保留的所述存储盘上的物理空间的宽度。10.根据权利要求1所述的装置，其中所述波导芯和所述等离子体金属元件由氧化硅材料封装。11.根据权利要求1所述的装置，其中至少三个波导芯和对应的细脊特征件以三维配置被布置，以与所述空气轴承表面处的所述至少一个等离子体金属元件接合。12.一种磁硬盘驱动器，其包括: 可旋转磁存储盘； 激光二极管； 多个介质波导芯，其靠近磁记录设备的空气轴承表面设置，每个波导芯包括在所述波导芯的第一表面上的细脊特征件并被配置为接收来自能量源的入射光能；和 所述空气轴承表面处形成的近场换能器，其用于聚焦从所述波导芯接收到的光能，并将聚焦的光能发送到存储盘表面上以产生热点，所述近场换能器包括: 至少一个等离子体金属元件，其设置在所述波导芯的所述细脊特征件的上方以形成用于将传播的表面等离极化激元即PSPP传送到所述空气轴承表面的界面；其中每个细脊特征件被配置为具有近似等于所述热点的宽度的宽度。
【专利摘要】本发明涉及使用具有细脊特征件的介质波导芯的近场换能器。一种用于存储盘的能量辅助磁记录的装置，其包括多个介质波导芯，其靠近磁记录设备的空气轴承表面设置。每个波导芯具有位于波导芯的第一表面上的细脊特征件并被配置为从能量源接收入射光能。在空气轴承表面处形成近场换能器(NFT)以聚焦从波导芯接收到的光能并将聚焦的光能发送到存储盘表面上以产生热点。NFT包括设置在波导芯的细脊特征件上方的至少一个等离子体金属元件以形成用于将传播的表面等离极化激元(PSPP)传送到空气轴承表面的界面。每个细脊特征件被配置有近似等于热点宽度的宽度。
【IPC分类】G11B5/48, G11B5/127
【公开号】CN105206285
【申请号】CN201510315377
【发明人】J·曹, M·V·莫雷利, H·袁, P·张, B·V·约翰逊, M·R·吉本斯
【申请人】西部数据（弗里蒙特）公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年6月10日
【公告号】US8953422, US9159346