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成果名称：新型超高密度有机可擦重写光信息存储材料的研究
申请单位：清华大学
鉴定编号：鉴字[教NP2004 ]第003 号
鉴定日期：2004年4月20日
学 科：03化学
成果简介：（1000字以内，可公开部分）
本项目设计合成了40余种全氟二芳烯光致变色新分子，其闭环态吸收波长覆盖整个可见光区，这些分子具有环化量子产率高（溶液中Fmax＝0.92）、较大的折射率差（Dn>10-3）和双光子吸收截面（d>10-48 cm4·s·photon-1），化学和热稳定性好等特点，并利用不同的制膜方法制备了这些材料的准光盘和光盘样品，利用光致变色双稳态性质首次进行了多种高密度光子型光信息存储。
[1] 利用所合成的材料吸收光谱可选择特性，首次制备了不同波长组合的双色和三色样盘，实现了多波长（多色）存储，信号窜扰小于10％，成功地进行了高密度光信息的存储和读出。
[2] 首次利用二芳烯新化合物对光强线性响应范围宽，重现性好的特点，设计制作出不同结构的准光盘，实现了以全氟二芳烯为记录介质的：1、单波长八阶数字光存储和读出；2、多波长多阶数字光存储和读出。
[3] 利用两态间有大折射率差的二芳烯化合物，首次实现了全息图像、全息光栅和全息数字的稳定存储和读出；
[4] 利用双光子吸收截面大的二芳烯化合物，实现了双光子的三维存储和读出，记录密度达2.0´1011bit/cm3。
[5] 针对有机光信息记录材料的双态稳定性问题，提出并试验成功一种新的“高功率写入、低功率读出“方案，对全氟二芳烯材料存储的信息可重复有效读出2000次以上。
[6] 基础研究方面取得的成果：
① 提出了一种高效率、低成本制备全氟二芳烯的新合成路线；
② 用组合化学法制备多波长光存储材料；
③ 提出了聚合物掺杂制备二芳烯单晶的新方法, 培养出12种新的全氟二芳烯晶体，发现了二芳烯的同质异晶现象；
④ 对全氟二芳烯的紫外可见、红外、拉曼光谱和圆二色谱进行了量子化学计算，阐述了全氟二芳烯类化合物性质、光致变色机理与分子结构的关系。
本项目在光致变色化合物应用于有机可擦重写光存储方面取得的研究成果属国际先进，特别是在多波长多阶光存储、全息光存储方面尤为突出。研制成功的全氟二芳烯系列新化合物作为性能优良的高密度光存储材料具有极好的开发应用价值。
有机分子光子型信息存储是一种区别于目前CD、DVD系列光热型存储的全新的存储方式，是下一代光存储技术的解决方案之一。本项目所取得的研究成果，为我国制定一套适合国情的、具有独立知识产权的光盘格式及标准、推动光存储材料和器件的研究奠定了基础。
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