Abstract

A novel super-resolution near-field optical structure (super-RENS) with bismuth (Bi) mask layer is proposed in this paper. Static optical recording tests with and without super-RENS are carried out using a 650-nm semiconductor laser at recording powers of 14 and 7 mW with pulse duration of 100 ns. The recording marks are observed by high-resolution optical microscopy with a charge-coupled device (CCD) camera. The results show that the Bi mask layer can also concentrate energy into the center of a laser beam at low laser power similar to the traditional Sb mask layer. The results above are further confirmed by another Ar+ laser system. The third-order nonlinear response induced by the plasma oscillation at the Bi/SiN interface during laser irradiation can be used to explain the phenomenon. The calculation results are basically consistent with our experimental results.

© 2005 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 73, 2078 (1998).
  2. J. Li, H. Ruan, and F. Gan, Chin. J. Lasers (in Chinese) 29, 366 (2002).
  3. T. Fukaya, J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 75, 3114 (1999).
  4. D. P. Tsai and W. C. Lin, Appl. Phys. Lett. 77, 1413 (2000).
  5. D. R. Ou, J. Zhu, and H. Zhao, Appl. Phys. Lett. 82, 1521 (2003).
  6. J. Wei and F. Gan, Appl. Phys. Lett. 82, 2607 (2003).
  7. Y. Liu, K. A. Mcgreer, B. Nease, D. B. Haviland, G. Martinez, J. W. Halley, and A. M. Geldman, Phys. Rev. Lett. 67, 2068 (1991).
  8. F. Y. Yang, K. Liu, K. Hong, D. H. Reich, P. C. Searson, and C. L. Chien, Science 284, 1335 (1999).
  9. E. I. Rogacheva, S. N. Grigorov, O. N. Nashchekina, S. Lyubchenko, and M. S. Dresselhaus, Appl. Phys. Lett. 82, 2628 (2003).
  10. E. R. Youngdale, J. R. Meyer, C. A. Hoffman, F. J. Bartoli, D. L. Partin, C. M. Thrush, and J. P. Heremans, Appl. Phys. Lett. 57, 336 (1990).
  11. Z. Pan, S. H. Morgan, D. O. Henderson, S. Y. Park, R. A. Weeks, R. H. Magruder, and R. A. Zuhr, Optical Materials 4, 675 (1995).
  12. D. R. Liu, K. S. Wu, M. F. Shih, and M. Y. Chern, Opt. Lett. 27, 1549 (2002).
  13. T. Missana and C. N. Afonso, Appl. Phys. A 62, 513 (1996).
  14. R. Atkinson and P. H. Lissberger, Thin Solid Films 7, 207 (1973).

2003 (3)

D. R. Ou, J. Zhu, and H. Zhao, Appl. Phys. Lett. 82, 1521 (2003).

J. Wei and F. Gan, Appl. Phys. Lett. 82, 2607 (2003).

E. I. Rogacheva, S. N. Grigorov, O. N. Nashchekina, S. Lyubchenko, and M. S. Dresselhaus, Appl. Phys. Lett. 82, 2628 (2003).

2002 (2)

J. Li, H. Ruan, and F. Gan, Chin. J. Lasers (in Chinese) 29, 366 (2002).

D. R. Liu, K. S. Wu, M. F. Shih, and M. Y. Chern, Opt. Lett. 27, 1549 (2002).

2000 (1)

D. P. Tsai and W. C. Lin, Appl. Phys. Lett. 77, 1413 (2000).

1999 (2)

T. Fukaya, J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 75, 3114 (1999).

F. Y. Yang, K. Liu, K. Hong, D. H. Reich, P. C. Searson, and C. L. Chien, Science 284, 1335 (1999).

1998 (1)

J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 73, 2078 (1998).

1996 (1)

T. Missana and C. N. Afonso, Appl. Phys. A 62, 513 (1996).

1995 (1)

Z. Pan, S. H. Morgan, D. O. Henderson, S. Y. Park, R. A. Weeks, R. H. Magruder, and R. A. Zuhr, Optical Materials 4, 675 (1995).

1991 (1)

Y. Liu, K. A. Mcgreer, B. Nease, D. B. Haviland, G. Martinez, J. W. Halley, and A. M. Geldman, Phys. Rev. Lett. 67, 2068 (1991).

1990 (1)

E. R. Youngdale, J. R. Meyer, C. A. Hoffman, F. J. Bartoli, D. L. Partin, C. M. Thrush, and J. P. Heremans, Appl. Phys. Lett. 57, 336 (1990).

1973 (1)

R. Atkinson and P. H. Lissberger, Thin Solid Films 7, 207 (1973).

Afonso, C. N.

T. Missana and C. N. Afonso, Appl. Phys. A 62, 513 (1996).

Atkinson, R.

R. Atkinson and P. H. Lissberger, Thin Solid Films 7, 207 (1973).

Atoda, N.

T. Fukaya, J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 75, 3114 (1999).

J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 73, 2078 (1998).

Bartoli, F. J.

E. R. Youngdale, J. R. Meyer, C. A. Hoffman, F. J. Bartoli, D. L. Partin, C. M. Thrush, and J. P. Heremans, Appl. Phys. Lett. 57, 336 (1990).

Chern, M. Y.

Chien, C. L.

F. Y. Yang, K. Liu, K. Hong, D. H. Reich, P. C. Searson, and C. L. Chien, Science 284, 1335 (1999).

Dresselhaus, M. S.

E. I. Rogacheva, S. N. Grigorov, O. N. Nashchekina, S. Lyubchenko, and M. S. Dresselhaus, Appl. Phys. Lett. 82, 2628 (2003).

Fukaya, T.

T. Fukaya, J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 75, 3114 (1999).

Gan, F.

J. Wei and F. Gan, Appl. Phys. Lett. 82, 2607 (2003).

J. Li, H. Ruan, and F. Gan, Chin. J. Lasers (in Chinese) 29, 366 (2002).

Geldman, A. M.

Y. Liu, K. A. Mcgreer, B. Nease, D. B. Haviland, G. Martinez, J. W. Halley, and A. M. Geldman, Phys. Rev. Lett. 67, 2068 (1991).

Grigorov, S. N.

E. I. Rogacheva, S. N. Grigorov, O. N. Nashchekina, S. Lyubchenko, and M. S. Dresselhaus, Appl. Phys. Lett. 82, 2628 (2003).

Halley, J. W.

Y. Liu, K. A. Mcgreer, B. Nease, D. B. Haviland, G. Martinez, J. W. Halley, and A. M. Geldman, Phys. Rev. Lett. 67, 2068 (1991).

Haviland, D. B.

Y. Liu, K. A. Mcgreer, B. Nease, D. B. Haviland, G. Martinez, J. W. Halley, and A. M. Geldman, Phys. Rev. Lett. 67, 2068 (1991).

Henderson, D. O.

Z. Pan, S. H. Morgan, D. O. Henderson, S. Y. Park, R. A. Weeks, R. H. Magruder, and R. A. Zuhr, Optical Materials 4, 675 (1995).

Heremans, J. P.

E. R. Youngdale, J. R. Meyer, C. A. Hoffman, F. J. Bartoli, D. L. Partin, C. M. Thrush, and J. P. Heremans, Appl. Phys. Lett. 57, 336 (1990).

Hoffman, C. A.

E. R. Youngdale, J. R. Meyer, C. A. Hoffman, F. J. Bartoli, D. L. Partin, C. M. Thrush, and J. P. Heremans, Appl. Phys. Lett. 57, 336 (1990).

Hong, K.

F. Y. Yang, K. Liu, K. Hong, D. H. Reich, P. C. Searson, and C. L. Chien, Science 284, 1335 (1999).

Li, J.

J. Li, H. Ruan, and F. Gan, Chin. J. Lasers (in Chinese) 29, 366 (2002).

Lin, W. C.

D. P. Tsai and W. C. Lin, Appl. Phys. Lett. 77, 1413 (2000).

Lissberger, P. H.

R. Atkinson and P. H. Lissberger, Thin Solid Films 7, 207 (1973).

Liu, D. R.

Liu, K.

F. Y. Yang, K. Liu, K. Hong, D. H. Reich, P. C. Searson, and C. L. Chien, Science 284, 1335 (1999).

Liu, Y.

Y. Liu, K. A. Mcgreer, B. Nease, D. B. Haviland, G. Martinez, J. W. Halley, and A. M. Geldman, Phys. Rev. Lett. 67, 2068 (1991).

Lyubchenko, S.

E. I. Rogacheva, S. N. Grigorov, O. N. Nashchekina, S. Lyubchenko, and M. S. Dresselhaus, Appl. Phys. Lett. 82, 2628 (2003).

Magruder, R. H.

Z. Pan, S. H. Morgan, D. O. Henderson, S. Y. Park, R. A. Weeks, R. H. Magruder, and R. A. Zuhr, Optical Materials 4, 675 (1995).

Martinez, G.

Y. Liu, K. A. Mcgreer, B. Nease, D. B. Haviland, G. Martinez, J. W. Halley, and A. M. Geldman, Phys. Rev. Lett. 67, 2068 (1991).

Mcgreer, K. A.

Y. Liu, K. A. Mcgreer, B. Nease, D. B. Haviland, G. Martinez, J. W. Halley, and A. M. Geldman, Phys. Rev. Lett. 67, 2068 (1991).

Meyer, J. R.

E. R. Youngdale, J. R. Meyer, C. A. Hoffman, F. J. Bartoli, D. L. Partin, C. M. Thrush, and J. P. Heremans, Appl. Phys. Lett. 57, 336 (1990).

Missana, T.

T. Missana and C. N. Afonso, Appl. Phys. A 62, 513 (1996).

Morgan, S. H.

Z. Pan, S. H. Morgan, D. O. Henderson, S. Y. Park, R. A. Weeks, R. H. Magruder, and R. A. Zuhr, Optical Materials 4, 675 (1995).

Nakano, T.

T. Fukaya, J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 75, 3114 (1999).

J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 73, 2078 (1998).

Nashchekina, O. N.

E. I. Rogacheva, S. N. Grigorov, O. N. Nashchekina, S. Lyubchenko, and M. S. Dresselhaus, Appl. Phys. Lett. 82, 2628 (2003).

Nease, B.

Y. Liu, K. A. Mcgreer, B. Nease, D. B. Haviland, G. Martinez, J. W. Halley, and A. M. Geldman, Phys. Rev. Lett. 67, 2068 (1991).

Ou, D. R.

D. R. Ou, J. Zhu, and H. Zhao, Appl. Phys. Lett. 82, 1521 (2003).

Pan, Z.

Z. Pan, S. H. Morgan, D. O. Henderson, S. Y. Park, R. A. Weeks, R. H. Magruder, and R. A. Zuhr, Optical Materials 4, 675 (1995).

Park, S. Y.

Z. Pan, S. H. Morgan, D. O. Henderson, S. Y. Park, R. A. Weeks, R. H. Magruder, and R. A. Zuhr, Optical Materials 4, 675 (1995).

Partin, D. L.

E. R. Youngdale, J. R. Meyer, C. A. Hoffman, F. J. Bartoli, D. L. Partin, C. M. Thrush, and J. P. Heremans, Appl. Phys. Lett. 57, 336 (1990).

Reich, D. H.

F. Y. Yang, K. Liu, K. Hong, D. H. Reich, P. C. Searson, and C. L. Chien, Science 284, 1335 (1999).

Rogacheva, E. I.

E. I. Rogacheva, S. N. Grigorov, O. N. Nashchekina, S. Lyubchenko, and M. S. Dresselhaus, Appl. Phys. Lett. 82, 2628 (2003).

Ruan, H.

J. Li, H. Ruan, and F. Gan, Chin. J. Lasers (in Chinese) 29, 366 (2002).

Searson, P. C.

F. Y. Yang, K. Liu, K. Hong, D. H. Reich, P. C. Searson, and C. L. Chien, Science 284, 1335 (1999).

Shih, M. F.

Thrush, C. M.

E. R. Youngdale, J. R. Meyer, C. A. Hoffman, F. J. Bartoli, D. L. Partin, C. M. Thrush, and J. P. Heremans, Appl. Phys. Lett. 57, 336 (1990).

Tominaga, J.

T. Fukaya, J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 75, 3114 (1999).

J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 73, 2078 (1998).

Tsai, D. P.

D. P. Tsai and W. C. Lin, Appl. Phys. Lett. 77, 1413 (2000).

Weeks, R. A.

Z. Pan, S. H. Morgan, D. O. Henderson, S. Y. Park, R. A. Weeks, R. H. Magruder, and R. A. Zuhr, Optical Materials 4, 675 (1995).

Wei, J.

J. Wei and F. Gan, Appl. Phys. Lett. 82, 2607 (2003).

Wu, K. S.

Yang, F. Y.

F. Y. Yang, K. Liu, K. Hong, D. H. Reich, P. C. Searson, and C. L. Chien, Science 284, 1335 (1999).

Youngdale, E. R.

E. R. Youngdale, J. R. Meyer, C. A. Hoffman, F. J. Bartoli, D. L. Partin, C. M. Thrush, and J. P. Heremans, Appl. Phys. Lett. 57, 336 (1990).

Zhao, H.

D. R. Ou, J. Zhu, and H. Zhao, Appl. Phys. Lett. 82, 1521 (2003).

Zhu, J.

D. R. Ou, J. Zhu, and H. Zhao, Appl. Phys. Lett. 82, 1521 (2003).

Zuhr, R. A.

Z. Pan, S. H. Morgan, D. O. Henderson, S. Y. Park, R. A. Weeks, R. H. Magruder, and R. A. Zuhr, Optical Materials 4, 675 (1995).

Appl. Phys. A (1)

T. Missana and C. N. Afonso, Appl. Phys. A 62, 513 (1996).

Appl. Phys. Lett. (7)

T. Fukaya, J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 75, 3114 (1999).

D. P. Tsai and W. C. Lin, Appl. Phys. Lett. 77, 1413 (2000).

D. R. Ou, J. Zhu, and H. Zhao, Appl. Phys. Lett. 82, 1521 (2003).

J. Wei and F. Gan, Appl. Phys. Lett. 82, 2607 (2003).

J. Tominaga, T. Nakano, and N. Atoda, Appl. Phys. Lett. 73, 2078 (1998).

E. I. Rogacheva, S. N. Grigorov, O. N. Nashchekina, S. Lyubchenko, and M. S. Dresselhaus, Appl. Phys. Lett. 82, 2628 (2003).

E. R. Youngdale, J. R. Meyer, C. A. Hoffman, F. J. Bartoli, D. L. Partin, C. M. Thrush, and J. P. Heremans, Appl. Phys. Lett. 57, 336 (1990).

Chin. J. Lasers (in Chinese) (1)

J. Li, H. Ruan, and F. Gan, Chin. J. Lasers (in Chinese) 29, 366 (2002).

Opt. Lett. (1)

Optical Materials (1)

Z. Pan, S. H. Morgan, D. O. Henderson, S. Y. Park, R. A. Weeks, R. H. Magruder, and R. A. Zuhr, Optical Materials 4, 675 (1995).

Phys. Rev. Lett. (1)

Y. Liu, K. A. Mcgreer, B. Nease, D. B. Haviland, G. Martinez, J. W. Halley, and A. M. Geldman, Phys. Rev. Lett. 67, 2068 (1991).

Science (1)

F. Y. Yang, K. Liu, K. Hong, D. H. Reich, P. C. Searson, and C. L. Chien, Science 284, 1335 (1999).

Thin Solid Films (1)

R. Atkinson and P. H. Lissberger, Thin Solid Films 7, 207 (1973).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.