ガラス内部の三次元空間における光化学反応を利用した大容量光記録媒体の開発

利用玻璃内三维空间光化学反应开发高容量光学记录介质

基本信息

  • 批准号:
    13750775
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.54万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
  • 财政年份:
    2001
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2001 至 2002
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

光を用いて新規な機能を発現できないか」という問題意識は、人類が工業生産を飛躍的に効率化しようと考えてきた際に出てきた自然な発想であり、高分子の光重合過程に代表されるような光化学反応や光照射による感光現象が研究され、実用化されてきた。しかし、これらのほとんどは、光のもつエネルギーを反応のトリガーとして利用することを考えており、光のもつ他の特性、例えば、位相、電場、磁場、などはなおざりにされている。本研究では、光の特性をうまく生かした新しい光誘起現象、特に、高い電場強度を有するフェムト秒レーザーの特徴を活用して、ガラス内部の微小領域に空間選択的に光反応を誘起させることを目的とした。様々なガラス組成において検討した結果、フッ化物系やホウ酸塩系のガラスにフェムト秒レーザーを照射すると、光の回折限界程度の非常に小さい空間領域(〜200nm)で、Sm^<3+>やEu^<3+>がそれぞれSm^<2+>とEu^<2+>へ還元(価数変化)されることが明らかになった。フェムト秒レーザーの集光点付近では高い電場強度により多光子過程が起こるため、電子と正孔が生成する。分光学的な手法により、その生成した電子がSm^<3+>とEu^<3+>に捕獲されるため価数変化が起こり、正孔はガラス中の欠陥に捕獲されることがわかった。この現象を利用して、ガラス内部の三次元空間に情報を書き込む実験を行ったところ、ガラス内部のある特定面内および異なった深さ方向で光記録が可能であり、その記録容量は10mm×10mm×1mmのガラス片において1Tbitと大容量なものとなった。このような三次元空間が変調されたガラス材料は、これまでの常識とは全く異なる形態を有しており、現状技術あるいは歴史的発展の延長線上に達し得ない性能を発揮すると期待される。
The new function of light is developed. The consciousness of the problem is that the efficiency of human industrial production leap is studied. The natural thought is produced. The photo-recombination process of polymers represents the study and application of photochemical reaction and light irradiation. For example, phase, electric field, magnetic field, and other characteristics of light, light In this study, the characteristics of light and light are newly generated, and the characteristics of light and light in small areas are specially utilized. As a result of the analysis of the composition, the compound system, the acid system, the light source, the very small spatial domain (~ 200nm), the Sm^<3+> Eu^<3+> and the Sm^<2 +> Eu^<2+> elements (numerical transformation). The light spot is close to the center, and the electric field intensity is high. The multiphoton process starts, and the electron hole is generated. The method of optical separation is to generate electrons Sm^<3+> Eu^<3+> and capture them. This phenomenon can be used to record the information in the three-dimensional space inside the film. The recording capacity is 10mm×10 mm×1mm, and the recording capacity is 1Tbit. The three-dimensional space has been adjusted to meet the requirements of materials, common knowledge, complete diversity, morphology, current technology, development history, and performance development on wiring boards.

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
K.Fujita: "Ultrashort Laser Pulses Induced Persistent Spectral Hole Burning of Eu^<3+> in Sodium Borate Galsses"Optics Letter. 26・21. 1681-1683 (2001)
K.Fujita:“超短激光脉冲在硼酸钠玻璃中引起 Eu^<3+> 的持续光谱空穴燃烧”光学通讯 26・21(2001)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.Fujita, K.Hirao: "Temperature dependence of homogeneous line width of Eu^<3+> in sodium aluminosilicate glasses"Journal of Luminescence. 98. 295-300 (2002)
K.Fujita、K.Hirao:“硅铝酸钠玻璃中 Eu^3 均匀线宽的温度依赖性”发光杂志。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.Fujita, M.Nishi, K.Hirao: "Ultrashort-laser-pulse-induced persistent spectral hole burning of Eu^<3+> in sodium borate glasses"Optics Letters. 26. 1681-1683 (2001)
K.Fujita、M.Nishi、K.Hirao:“硼酸钠玻璃中超短激光脉冲诱导的 Eu^3 持续光谱烧孔”光学快报。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
K.Fujita: "Photoinduced Valence Changes of Samarium Ions Inside a Silica-Based Glass with Near-Infrared Femtosecond-Laser Pulses"Japanese Journal of Applied Physics. 40・3B. 1651-1652 (2001)
K.Fujita:“近红外飞秒激光脉冲在二氧化硅基玻璃中引起的钐离子价态变化”,日本应用物理学杂志 40・3B 1651-1652。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
藤田晃司: "希土類イオンの光化学反応を利用したガラスからの新しい機能発現"化学と工業. 54. 152-155 (2001)
Koji Fujita:“利用稀土离子的光化学反应表达玻璃的新功能”,《化学与工业》54. 152-155 (2001)。
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
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    0
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