二芳烯存储材料的无损读出问题.pdf

22 中国感光学会2008非银盐影像技术及材料发展与应用学术研讨会论文集 二芳烯存储材料的无损读出问题 牛丽红1，刘学东1，陈子辉1，石明1，陈锡侨2， ·钟成1，张复实1 (1．清华大学有机光电子与分子工程教育部重点实验室，北京100084： 2．澳门大学科技学院，澳门邮政信箱3001号) 摘要：本文论述了用二芳烯类有机光致变色化合物作为光存储的记录材料，读出时所遇到 的信号破坏性问题，以及为解决此类问题所提出的各种无损读出的方法，并对其做了详尽的 介绍。 关键词：光致变色；二芳基乙烯；无损读出 二芳烯类有机光致变色化合物由于其良好的抗疲劳性、双态稳定性以及荧光性能可调等 性质，可作为优良的光存储记录材料。但是要真正实现其在光存储领域的应用，无损读出便 成为亟待解决的问题。 hvl A==；====皇 B hv2／A 图1光致变色化合物的变色示意图 view materials Fig．1：Theofphotochromic 由于光致变色0-2]反应是一个可逆转化过程，在电磁辐射(hvl)的照射下，开环态A转变 为具有与之不同吸收光谱的闭环态B，而态B在另一波长的电磁辐射(hv2)的照射下通过光 化学反应或者通过热反应再转变为态A，如图1所示。A、B两态分别对应存储过程中的写 入状态和未写入态。在读出信息的过程中，由于这类分子具有可逆光致反应的性质，读出光 束就会导致朱写入区的B态分子发生开环反应，从而使得写入区和未写入区之间的信息对 比度不断降低，经过多次读出后，最终所有闭环态分子B都发生了开环反应生成A，写入 信息全部被破坏。解决这个问题的办法就是要采取相应措施降低或消除读出过程中的信号损 坏，实现无损读出。我们研究组将光致变色的二芳烯化合物[3-71用于可擦重写的光存储方面， 取得一定成果，然而，无损读出能否实现才是决定二芳基乙烯光致变色化合物能否用作光存 储介质的关键问题，所以引起了诸多研究者的重视并正致力于这方面的研究。 l双波长无损读出 458tun亍蠢南 l- Ib 图2化合物1的光致变色示意图f31 The conversionof1 Fig．2 photochromic 中国感光学会2008非银盐影像技术及材料发展与应用学术研讨会论文集 23 1993年，Tatezono等人提出了双波长无损读出方、法l酬。如图2所示，化合物l在溶液中 发生光致变色反应与温度无关，但当被分散在聚甲基丙烯酸(PMA)中时，其光致变色反应却 依赖于温度的变化：在室温条件下，用458niil的光照射不发生光致变色反应，即开环态la 不会转化成闭环态异构体lb；lb在633nm的光照射下也不会发生开环反应转化为la。但当 加热至转化温度(1000C)以上la就非常容易发生闭环反应而生成lb。于是，在写入过程 nnl 中使用高强度的458 Ar+激光进行照射，使温度升高而足以使环化反应发生，写入点在 633 nill和633姗两束激光 nill处的反射率由80％降低到74％：读出信号的方法是采用458 进行双波长读出，因为已写入点在633nra处有吸收，写入点处的温度可能会达到1000C以 上，高于转化温度。458nm的激光是用来确保读出时在写入点处不会发生开环发应。而写入 区在633nm处没有吸收，温度达不到转化温度而不会发生环化反应。实验结果表明在