針對光存儲技術(shù)在材料方面的關(guān)鍵問題,以堿土錫酸鹽為研究對象,通過實驗篩選,得到了兩種具有優(yōu)秀光存儲特性和實際應(yīng)用潛力的新型光存儲材料:Mg2SnO4和Sr2SnO4:Tb3+,Li+。Mg2SnO4具有較強的長余輝和光存儲現(xiàn)象。而Sr2SnO4:Tb3+,Li+由于余輝很弱,具有更好的光存儲性能,并利用該材料制作了光存儲概念模型。結(jié)果表明:光存儲技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵在于材料的永久存儲的和激光器的超細精度。
電子俘獲型超高密度光存儲技術(shù)是繼磁存儲、燒坑光盤存儲和閃存后的第四代海量信息存儲技術(shù)。光存儲技術(shù)的關(guān)鍵在于具有優(yōu)良紅外上轉(zhuǎn)換光激勵現(xiàn)象的發(fā)光材料。然而目前,人們只在堿土硫化物和一些長余輝材料中觀察到了紅外上轉(zhuǎn)換光激勵現(xiàn)象。由于硫化物不穩(wěn)定且有污染,而長余輝又會削弱光存儲性能,因此尋找一種沒有長余輝或者余輝很弱的氧化物體系就成為光存儲技術(shù)發(fā)展及其實際應(yīng)用的關(guān)鍵。本作品選取物理化學性質(zhì)穩(wěn)定、且具有較多蓄能陷阱的堿土錫酸鹽作為研究對象,通過實驗篩選,首次發(fā)現(xiàn)了兩種具有實際應(yīng)用潛力的新型光存儲材料:Mg2SnO4 和Sr2SnO4:Tb3+,Li+。研究結(jié)果表明:Mg2SnO4 在紫外光寫入信息后,用紅外激光可以讀出很強的綠色光信號,不過由于Mg2SnO4 具有很強的長余輝,因此其信息存儲時間和強度有限。另一方面,Sr2SnO4:Tb3+,Li+ 在紅外激光激發(fā)下也體現(xiàn)很強的綠色光信號,由于Sr2SnO4:Tb3+,Li+ 幾乎沒有余輝,因此其具有了較好的實際應(yīng)用價值。為了探索光存儲技術(shù)的實現(xiàn)途徑和現(xiàn)有技術(shù)難點,我們利用所開發(fā)的新型Sr2SnO4:Tb3+,Li+ 光存儲材料制作了電子俘獲型信息光存儲光盤及其光驅(qū)系統(tǒng)的概念演示模型,結(jié)果表明:光存儲技術(shù)實際應(yīng)用的關(guān)鍵瓶頸在于信息可永久存儲的光存儲材料和超細精度的紫外-紅外激光器。因此本作品的研究成果不僅具有較好的實際應(yīng)用價值,而且對于豐富人們對錫酸體系發(fā)光性能的認識,啟迪新型光存儲材料及信息光存儲技術(shù)的研發(fā)思路具有一定的理論啟發(fā)意義。
第十二屆“挑戰(zhàn)杯”作品 二等獎
1, Minghui Yu, Qingsong Qin, Jiachi Zhang*, et al,The persistent luminescence and up conversion photostimulated luminescence properties of nondoped Mg2SnO4 material. Journal of Applied Physics. 108 (2010) 123518. SCI Impact=2.201.
2, Qingsong Qin, Minghui Yu, Jiachi Zhang* et al, Up-conversion photostimulated luminescence of Mg2SnO4 for optical storage. Chinese Physics Letters. Vol. 28, No. 2 (2011) 027802. SCI Impact=0.743.
3, Qingsong Qin, Minghui Yu, Jiachi Zhang* et al,