Microscopie optique en champ proche pour le stockage de l'information à très haute densité : écriture et lecture dans des matériaux à changement de phase par sonde diffusante

par Stéphane Petit

Thèse de doctorat en Optique et nanotechnologies

Sous la direction de Sylvain Hudlet.

Soutenue en 2004

à Troyes , dans le cadre de Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube) .

mots clés

• Microscopie en champ proche
• Chalcogénures
• Ondes évanescentes
• Photolithographie
• Nanostructures

Résumé

Ce travail présente un nouveau moyen d’enregistrement et de lecture de données dans un matériau à changement de phase. La technique utilisée pour l’écriture est basée sur le phénomène d’exaltation du champ électromagnétique à l’extrémité d’une sonde dans des conditions d’éclairage particulières, connu sous le nom d’effet de pointe optique. La lecture des motifs de tailles submicroniques ainsi réalisés est alors effectuée par microscopie optique en champ proche à sonde diffusante. Les différentes configurations des montages mis en œuvre pour la lecture et les résultats obtenus sont présentés et analysés de façon à retenir un mode optimal d’éclairage et de collection du signal. Afin de mieux appréhender le potentiel de la méthode proposée, l’intensité d’énergie électromagnétique absorbée par le matériaux à changement de phase en présence d’une pointe, obtenue par des simulations numériques utilisant la méthode des éléments finis, est présentée

Titre traduit

Scanning near-field optical microscopy for high density data storage : writing and recording in phase change materials with a scattering probe

Résumé

The present work introduces a new method to record and readout data in a phase change material. The technique used for recording is based on enhancement of the electromagnetic field in the vicinity of a tip end under appropriate illumination conditions, known as the optical tip effect. The readout of the submicron-size marks written in the phase change material is then achieved by scattering-type near-field optical microscopy. Several configurations set up for the readout process as well as the results obtained are reported and analyzed to determine the optimal direction for collection of the signal and illumination. In order to foresee the potential of the proposed method, the intensity of the electromagnetic energy absorbed by the phase change material in the presence of a tip, which was obtained with finite element method calculus, is presented