Super-RENS Readout Signal Simulation

Super-RENS 재생 신호 계산

Super-REsolution Near-field Structure (Super-RENS) 재생 현상을 모델링하고 재생 신호를 계산하여 실험 결과와 비교하였다. 약 2mW 내외의 높은 광 파워로 집광된 Spot 은 디스크 내의 상변화 물질인 GST 를 용융시키므로 집광 Spot 내에는 용융 영역과 비 용융 영역이 공존하게 되고 연속적 또는 불연속적인 경계를 이루게 된다. 이러한 열 효과로부터 기인하는 집광 Spot 내에서의 물질의 광학적 특성 변화와 변화 정도의 차이를 가정하였고 변화된 광학적 특성은 집광된 Spot 의 유효 크기를 줄어들게 함으로써 회절한계 이하의 정보를 재생 가능하게 한다. 계산은 FDTD 방법과 Scalar 방법을 병행하였다. FDTD 방법으로는 위와 같은 집광 Spot 내의 물질 굴절률 (n,k) 변화로부터 회절한계 이하의 정보가 재생 가능함과 CNR 문턱 현상을 확인하였고, Scalar 방법으로는 물질 굴절률을 직접 다루지 않고 굴절률 변화로부터 기인하는 광의 Amplitude 와 Phase 변화로부터 회절한계 이하의 정보가 재생 가능함을 확인하였다. 이 때 광의 Amplitude 와 Phase 변화를 모델링하기 위하여 지름, 위치, 반사율 변화량, 위상 변화량의 네가지 변수로 정의되는 광 마스크를 도입하였다. Scalar 방법을 이용하여 재생 RF 신호 등 다양한 Super-RENS 디스크의 신호를 계산 활용 할 수 있고 다음의 두가지 광학계에 대하여 계산과 실험으로 얻은 채널 특성 및 RF 신호를 비교하여 각각 오차평균 4.2%, 4.7%로 일치함을 확인하였다. 파장 659nm, NA=0.6, Min Pit Length=173nm ROM 디스크 System, 파장 405nm, NA=0.85 Min Mark Length=75nm WORM 디스크 System.