用于新一代高密度可录光盘的有机材料研究进展

本文在总结近几年来国内外文献和专利报道的最新研究成果基础上，简要阐述了新一代高密度可录光盘的数据存储机理以及激光器工作波长与有机材料薄膜最大吸收波长相匹配的要求，介绍了在蓝(紫)光波段内(350～400nm)具有显著吸收的有机材料研究概况，并讨论了这些有机材料作为新一代高密度可录光盘数据存储介质的可能性。最后，对有机材料用于新一代高密度可录光盘数据存储介质的研究重点以及今后的发展前景进行简要讨论和展望。     

新一代高密度数字多用光盘(HD-DVD)研究进展

文章综述了新一代高密度数字多用光盘的研究进展，介绍了多种新型蓝绿光高密度可录和可擦重写光盘存储材料，讨论了高密度数字多用光盘所面临的问题以及其解决方法，最后提出了中国超高密度光盘存储技术发展的研究思路。     

用于蓝光存储的无机材料的研究及进展

光存储朝着高密度、大容量、高数据传输率方向发展。下一代的光盘记录将从目前广泛使用的红光波段向蓝光波段发展。本文综述了可用于蓝光记录的新一代超高密度光盘无机存储材料的研究现状和新进展。     

用于蓝光存储的无机材料的研究及进展

光存储朝着高密度、大容量、高数据传输率方向发展。下一代的光盘记录将从目前广泛使用的红光波段向蓝光波段发展。本文综述了可用于蓝光记录的新一代超高密度光盘无机存储材料的研究现状和新进展。     

窄带有机光电探测器的优化设计

针对基于无机材料的光电探测器需要借助滤光器或棱镜耦合实现窄带响应,提出了一种通过有机材料制备窄带光电探测器并提高吸收峰值和降低半高全宽的方法和结构。该器件由分布布拉格反射器和有机光电二极管构成。有机光电二极管的顶电极和底电极之间构成光学微腔。采用传输矩阵法,详细分析了分布布拉格反射器的中心波长、有机光电二极管透明顶电极和光敏感层的厚度对有机光电探测器吸收性能的影响。研究结果表明,Tamm等离激元共振波长接近光敏感层的光学带隙时,可获得半高全宽小于20 nm的窄带响应,并且吸收峰值在70%以上。基于PTB7∶PC~(71)BM和PTB7-Th∶IEICO-4F的有机光电探测器分别可用于探测红光和近红外光。该研究从基本物理机制出发,结合材料和器件结构可将有机光电探测器的响应窗口从可见光拓展至近红外光。     

辉光放电聚合物薄膜的红外性质研究

为了实现惯性约束聚变 (ICF)点火,需要制备出均匀的高密度燃料靶。对于氘氘 (DD) 冰层,红外均化技术可用于改善其内表面粗糙度。本文利用红外光谱仪和红外显微镜研究了辉光放电聚合物(GDP)薄膜和靶球的红外吸收性质,得到了GDP薄膜材料特定波长处的红外吸收系数。通过比较薄膜材料和靶球的红外吸收,证实了热处理可以降低GDP材料中的氧化位点,从而抑制羟基(—OH)峰的形成,优化DD冰层的红外均化效果。利用所得实验数据对DD均化实验中红外均化积分球所需要的红外功率和国家点火装置(national ignition facility, NIF)标准靶的红外透射率进行了估算,计算结果对DD冰红外均化实验具有重要指导作用。     

碱性品红敏化的光致聚合物在441nm短波长的全息存储特性研究

制备了一种以碱性品红为光敏剂的新型全息存储材料,且使用波长为441nm的He—Cd激光器成功研究了材料的全息特性。研究表明,该材料在短波长处仍具有较高的衍射效率、曝光灵敏度和较大的折射率调制度,衍射效率近60％,灵敏度为2．93×101c群／mJ,折射率调制度为8．85×10．。。在存储介质膜中存储了全息图像,再现图像较为清晰,对比度与保真度较为理想,说明该材料具有较好的全息存储性能,适合作为高密度全息存储介质。     

吸收波长和吸收效率可控的超材料吸收器

为了使超材料完美吸收器(metamaterial perfect absorber,MPA)能够同时实现吸收效率和吸收波长的控制,本文提出利用二氧化钒(VO2)和石墨烯作为MPA的材料,通过对MPA的结构设计,在红外波段实现了高吸收,吸收效率最高可达99%.研究发现通过改变VO2的温度和石墨烯的化学势,可同时实现MPA吸收效率和吸收波长的控制,吸收效率调制深度和吸收波长调谐范围分别可达97.08%和3.2μm.通过对MPA在吸收波长处的磁场分布分析可以得出,MPA能够产生高吸收是由于其形成了法布里-帕罗(Fabry-Pérot,FP)干涉腔共振,研究发现MPA的结构参数对FP腔的共振波长具有显著的影响.     

有机光电磁功能材料

有机光电磁功能材料是新一代材料。文章简要介绍了有机半导体、光导体、光致变色与电致变色材料、有机非线性光学材料、有机导体、超导体、导电高分子，以及有机铁磁材料和有机分子电子器件。     

花菁化合物薄膜的光存储性能

采用旋涂工艺制备了花菁染料薄膜,测试了薄膜吸收、透过和反射光谱,通过椭圆偏振光谱计算了薄膜的光学常数,以该花菁染料薄膜为记录层的可录光盘的动态性能和优化功率测试表明,光盘的最佳写入功率在７ｍＷ左右,载楷（ＣＮＲ）可达４７ｄＢ。利用原子力显微镜观测了以不同功率记录后可录光盘的预刻槽形貌。     

蓝光存储偶氮染料及偶氮金属染料的研究进展

综述了可用于新一代高密度光盘的蓝光存储偶氮染料和偶氮金属染料的研究进展,重点阐述了蓝光存储偶氮染料和偶氮金属染料的结构、性能和应用,并对其发展趋势作了展望。     

2, 6-双(2-苯并咪唑)吡啶-乙酸锌的合成和光谱性能

合成了一种新型的蓝光发射材料2,6-双(2-苯并咪唑)吡啶-乙酸锌,并利用元素分析、红外光谱、UV-Vis吸收谱、荧光激发光谱和荧光发射光谱研究了其结构、光学特性、能级结构和发光机理。结果表明,2,6-双(2-苯并咪唑)吡啶-乙酸锌是一种三齿配体的发光材料。在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液体系中测定了材料的紫外吸收光谱,2,6-双(2-苯并咪唑)吡啶的吸收峰波长主要为330,344nm;2,6-双(2-苯并咪唑)吡啶-乙酸锌的吸收峰波长主要为346,366nm。禁带宽度为3.01eV,在紫外光激发下,在DMF溶液体系中的荧光发射峰在458nm处,固态荧光发射峰在475nm,均为蓝色荧光,色纯度高,荧光量子效率高,其荧光发射主要来源于长波吸收带,最大波长吸收带对荧光发射贡献最大。有望通过合理的设计运用到有机电致发光器件中去。     

亚酞菁薄膜的光谱和光存储性质研究

利用真空蒸镀法制备了一种新的三硝基溴硼亚酞菁（BTN－SubPc)薄膜。在室温下测试了该亚酞菁染料在溶液和薄膜态的吸收光谱、薄膜态的反射和透过光谱，发现该薄膜在500nm-650nm波长范围内具有优良的吸收和反射特性。在632.8nm光盘静态测试仪上测试了覆盖有金属反射层的BTN－SubPc薄膜的静态光存储性能，结果表明，用较小功率和较窄脉宽的激光辐照膜片时，可获得大于30％的反射率对比度，显示出该材料用作短波长光存储介质（特别是用于可录型数字多用光盘）的巨大潜力。     

激发态分子内质子转移有机分子HBT的三阶非线性光学特性

以532nm皮秒脉冲作抽运光,采用单光束Z-扫描技术对具有激发态分子内质子转移效应的有机分子2-(2′-羟基苯基)苯并噻唑(HBT)在其双光子吸收区的非线性光学特性进行了研究.实验结果表明,对532nm波长的光,HBT分子存在明显的双光子吸收.通过拟合开孔Z-扫描实验数据,求解了HBT分子在其双光子吸收区的非线性吸收系数,并探讨了抽运光强度对介质双光子吸收效应的影响.采用高斯分解法,通过拟合闭孔Z-扫描除以开孔Z-扫描数据,理论推导并计算了在介质对抽运光存在非线性吸收的情况下HBT分子的非线性折射率,以及不同入射光强度时HBT分子的三阶非线性极化率实部和虚部的值.计算结果表明,理论分析与实验结果较好地符合,这些结果为进一步研究和开发此类材料的应用提供了理论与实验依据.     

基于InP、InAs和InSb材料的超宽带红外线吸收器

本文设计了一种由磷化铟(InP)、砷化铟(InAs)和锑化铟(InSb)三种半导体材料以及电介质材料堆叠而成的锥形光栅等离子体超宽带红外线吸收器,利用表面等离子体共振效应对入射电磁波实现吸收。我们采用频域有限差分法(FDFD)对此吸收器性能进行探究,在经过大量计算后得到了最优化结构参数,在入射角范围0～80°和入射波长为28～60μm红外波长范围内实现了92%以上的高效吸收。此外,我们还研究了各结构参数对吸收效果的影响,结果表明:复合层数以及半导体材料的厚度对吸收率的影响相对较大,而复合层宽度、电介质材料厚度对吸收率的影响较小。本文所设计的吸收器有望在红外探测、光谱学等方面得到应用。     

制作光盘和光纤的塑料及其发展动向

简要叙述光盘的结构原理、分类、光盘材料及其特性,并指出了材料的发展动向。对光纤的材料、塑料光纤的制备方法和特点以及发展方向与技术关键亦作了简要介绍。     

全息光盘存储器的数据存取与像素匹配

全息光盘存储(HDS)技术作为一种非常具有潜力的新型信息存储技术, 是下一代光盘发展的目标。在全息光盘存储系统中, 为了实现数据精确快速地写入和读出, 降低误码率, 需要在整个高分辨率页面上实现空间光调制器(SLM)与光电阵列耦合器(CCD)之间1∶1像素匹配。在体全息存储理论和光学设计理论基础上, 研究实现SLM和CCD像素1∶1匹配的方法, 提出了实现像素匹配的要求和条件, 并且按照此要求完成该全息光盘存储器的光学系统。实验中, 分别使用随机数据掩膜版和SLM实现了对CCD的512×512精确像素匹配, 在光学系统中引入存储介质条件下, 图像质量良好, 掩膜版和SLM原始误码率分别为2.5×10-4和1.5×10-4。     

一种核黄素敏化的宽带全息记录材料

制备了一种核黄素敏化的以聚乙烯醇为基质的新型全息存储材料,并研究了材料的全息特性.用Ar+激光器激发的488 nm的蓝光对材料曝光,结果表明该材料具有较高的衍射效率和曝光灵敏度,衍射效率高达53%,灵敏度为3.3 cm2/J,折射率调制度为4.5×10－4.研究了材料的透过率与随时间和入射角度变化的关系,说明在曝光记录过程中有噪音光栅生成.在存储介质膜中存储了全息图像,再现图像较为清晰,说明该材料适合用作高密度全息存储介质.     

有机强磁性研究进展

在对有机强磁性体的概念、来源及其所特有的物理和化学特性作简要介绍的基础上，阐述了有机材料的强磁性研究的重要意义以及有机强磁体作为新材料可能具有的应用前景，评述了国内外目前有机强磁性的理论和实验研究现状，讨论了有机强磁体的获取途径和分子设计方法，并着重讨论了纯有机强磁性体的模型设计和结构分析等方面的工作．     

有机强磁性研究

在对有机强磁性体的概仿、源及其所特有的物理和作简要介绍的基础上，阐述了有机材料的强磁性研究的重要意义以及有机强磁体作为新材料可能具有的应用前景，评述了国内外目前有机强磁性的理论和实验研究现状，讨论了有机强磁体的获取途径和分子设计方法，关着重讨论了纯有机强磁性体的模型设计和结构分析等方面的工作。