面向高容量光学信息存储的深陷阱长余辉发光材料

yanshuihu

       长余辉发光材料是利用能量陷阱对入射光子的捕获和缓慢再释放而产生持续发光的一类特殊光学功能材料，根据材料中陷阱密度和陷阱深度不同，其发光寿命从数秒至数小时不等。基于这种独特的发光性能，室温长余辉发光材料已被广泛应用于夜间指示照明及交流LED器件中，并成为生物荧光标记和光学信息存储领域的研究热点。与室温长余辉发光材料相比，深陷阱长余辉材料在室温下载流子的释放速度极慢。由于具有在室温下存储信息，在高温或额外光激励下释放信息的双重特性，深陷阱长余辉材料是一类理想的光学信息存储介质。并且，由于信息读取时的光子发射包含特定的光谱特征，结合波分复用和强度复用技术，以深陷阱长余辉发光材料为存储介质有望研发出多信息维度的光学信息存储系统，解决传统二维光学信息存储介质（如光盘等）存储容量难以提升的困境。

       近日，厦门大学解荣军课题组在新型光学信息存储材料方面取得一定的研究进展。课题组庄逸熙博士等研究人员在Advanced Functional Materials上在线发表了题为“Optical data storage and multicolor emission readout in flexible films using deep-trap persistent luminescence materials”的文章。在该项工作中，研究团队利用深陷阱长余辉发光材料对于光子的吸收存储和选择性再释放的特性，首次采用激光刻录技术演示了以深陷阱长余辉发光粉体薄膜为存储介质的高通量光学信息逐点写入-全域读取/逐点读取。研究团队还成功实现了对读取信号的发光颜色和发光强度的调控，这对于研发新一代具有超高存储容量的多维光学信息存储系统具有重要意义。除了以高温热激活进行信息读取之外，研究团队也演示了通过近红外光束逐点扫描读取薄膜中被写入的信息。逐点写入-逐点读取的方式更易于与目前广泛使用的光盘存储技术兼容。