數(shù)據(jù)的穩(wěn)定存儲是光學信息處理過程的前提。近年來,負載小尺寸銀納米粒子的二氧化鈦納米復合薄膜作為一類重要的光致變色材料,因其在數(shù)據(jù)存儲、局域表面等離子體傳感器、偏振轉化、納米尺度的光學操控等領域方面的應用而備受關注。這些應用得益于銀納米粒子對激發(fā)光的偏振類型和波長的有效響應。但是,目前還未找到一種有效的方法去抑制紫外光對銀等離子體存儲信息的擦除。進而考慮到等離子體復合薄膜的存儲穩(wěn)定性及壽命問題,該類薄膜在非易失性存儲器件的應用受到了很大限制。本論文在傳統(tǒng)Ag/TiO_2薄膜的基礎上,開展了改善其非易失性能的系統(tǒng)探究,并分析了實現(xiàn)抗擦除性能的微觀機理,同時對全息存儲效率以及存儲穩(wěn)定性進行了討論。本論文主要采用兩種方式來改善傳統(tǒng)Ag/TiO_2薄膜的抗擦除性能:第一種方法是通過選擇特定的寫入光偏振組合、延長曝光時間、以及調控存儲介質的納米結構等途徑用以實現(xiàn)非易失性記憶。通過分析全息動力學的震蕩過程、光致變色過程、交替寫入-擦除動力學、偏振光學顯微鏡下光柵的標矢性、以及不同曝光時間下的抗擦除性能的對比,提出了光驅動離子遷移的模型,用以解釋該方法對改善Ag/TiO_2薄膜非易失特性的微觀機制。第二種方法,我們引入了空間分散的電子受主中心用以調控Ag/TiO_2中載流子的傳輸行為。通過研究復合體系中銀納米粒子尺寸分布、光電流響應、可逆光致變色的調控,驗證了磷鎢酸修飾的Ag/TiO_2復合體系在提升全息存儲效率方面的優(yōu)勢。通過測試交替寫入-擦除的全息動力學信號,發(fā)現(xiàn)了擦除后的衍射效率隨交替周期的增加存在積累現(xiàn)象,這為實現(xiàn)抗擦除全息存儲奠定了基礎。我們還發(fā)現(xiàn),即使在寫入光與擦除光同時輻照存儲介質時,對于磷鎢酸修飾的Ag/TiO_2異質結構的衍射效率仍然能夠逐漸增強,并穩(wěn)定地實現(xiàn)圖像再現(xiàn),并且圖像亮度隨曝光時間的延長而得以優(yōu)化。然而對于傳統(tǒng)的Ag/TiO_2薄膜在相同條件下圖像幾乎難以存儲。該復合體系引入磷鎢酸后增加了電子傳輸通道,基于該機理我們對上述實驗現(xiàn)象進行了很好的理論解釋。磷鎢酸修飾的Ag/TiO_2異質結構在高密度存儲的基礎上具備非易失性能,是環(huán)境穩(wěn)定的全息存儲體系。
【學位單位】：東北師范大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TP333
【部分圖文】：

圖 1.2 雙波長存儲條件下（a）及雙色存儲條件下（b）的衍射效率隨時間的變化表 1-1 In: Fe: Cu: LiNbO3晶體的藍光光折變性能材料 記錄方式 ηs/ηf/△ns/τwS’/(cm

3兩種實驗條件下的全息存儲性能參數(shù)見表 1-1，利用圖 1.2（a）記錄光柵的方折射率調制是相同實驗條件下利用圖 1.2（b）方法所得到的 2 倍[14]。在表中

[39]以上的 I-V 曲線有助于說明 ON 及 OFF 態(tài)的物理機質。例如整流性表明，OFF 態(tài)可能在金屬/氧化物界面上受到了類肖特基傳輸?shù)南拗�。然而對于如圖1.3的薄膜器件結構，在阻變前后，電學特性測試過程中器件的頂電極和絕緣層與底電極和絕緣層的界面不可能被分離，因而難以確定哪個界面起到主導作用。因此，為了更好地探究轉換機制，需要利用一個新的實驗設計使界面可以分開研究。在 Williams Richard Stanley 的實驗中利用單晶二氧化鈦來闡明金屬/氧化物界面是如何控制器件電阻的[39]。如圖 1.4（a），為獲得表面缺氧層，金紅石型二氧化鈦單晶首先（帶隙為 Eg ≈3.0 ev）在 95%的 N2以及5%的 H2混合氣氛下 550℃退火 2 h，氧空位在 TiO2中起著 n 型摻雜劑的作用[43]。在深摻雜的情況下，金屬/半導體接觸通常是歐姆接觸
【參考文獻】

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1 駱素華;王健;石宏新;孟慶鑫;姜永遠;孫秀冬;;LiNbO_3:In:Fe:Cu晶體中的雙波長非易失存儲[J];光子學報;2009年07期

本文編號：2879243