數(shù)據(jù)的穩(wěn)定存儲(chǔ)是光學(xué)信息處理過(guò)程的前提。近年來(lái),負(fù)載小尺寸銀納米粒子的二氧化鈦納米復(fù)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(chǔ)、局域表面等離子體傳感器、偏振轉(zhuǎn)化、納米尺度的光學(xué)操控等領(lǐng)域方面的應(yīng)用而備受關(guān)注。這些應(yīng)用得益于銀納米粒子對(duì)激發(fā)光的偏振類型和波長(zhǎng)的有效響應(yīng)。但是,目前還未找到一種有效的方法去抑制紫外光對(duì)銀等離子體存儲(chǔ)信息的擦除。進(jìn)而考慮到等離子體復(fù)合薄膜的存儲(chǔ)穩(wěn)定性及壽命問(wèn)題,該類薄膜在非易失性存儲(chǔ)器件的應(yīng)用受到了很大限制。本論文在傳統(tǒng)Ag/TiO_2薄膜的基礎(chǔ)上,開展了改善其非易失性能的系統(tǒng)探究,并分析了實(shí)現(xiàn)抗擦除性能的微觀機(jī)理,同時(shí)對(duì)全息存儲(chǔ)效率以及存儲(chǔ)穩(wěn)定性進(jìn)行了討論。本論文主要采用兩種方式來(lái)改善傳統(tǒng)Ag/TiO_2薄膜的抗擦除性能:第一種方法是通過(guò)選擇特定的寫入光偏振組合、延長(zhǎng)曝光時(shí)間、以及調(diào)控存儲(chǔ)介質(zhì)的納米結(jié)構(gòu)等途徑用以實(shí)現(xiàn)非易失性記憶。通過(guò)分析全息動(dòng)力學(xué)的震蕩過(guò)程、光致變色過(guò)程、交替寫入-擦除動(dòng)力學(xué)、偏振光學(xué)顯微鏡下光柵的標(biāo)矢性、以及不同曝光時(shí)間下的抗擦除性能的對(duì)比,提出了光驅(qū)動(dòng)離子遷移的模型,用以解釋該方法對(duì)改善Ag/TiO_2薄膜非易失特性的微觀機(jī)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(diào)控Ag/TiO_2中載流子的傳輸行為。通過(guò)研究復(fù)合體系中銀納米粒子尺寸分布、光電流響應(yīng)、可逆光致變色的調(diào)控,驗(yàn)證了磷鎢酸修飾的Ag/TiO_2復(fù)合體系在提升全息存儲(chǔ)效率方面的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)測(cè)試交替寫入-擦除的全息動(dòng)力學(xué)信號(hào),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(shí)現(xiàn)抗擦除全息存儲(chǔ)奠定了基礎(chǔ)。我們還發(fā)現(xiàn),即使在寫入光與擦除光同時(shí)輻照存儲(chǔ)介質(zhì)時(shí),對(duì)于磷鎢酸修飾的Ag/TiO_2異質(zhì)結(jié)構(gòu)的衍射效率仍然能夠逐漸增強(qiáng),并穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)圖像再現(xiàn),并且圖像亮度隨曝光時(shí)間的延長(zhǎng)而得以優(yōu)化。然而對(duì)于傳統(tǒng)的Ag/TiO_2薄膜在相同條件下圖像幾乎難以存儲(chǔ)。該復(fù)合體系引入磷鎢酸后增加了電子傳輸通道,基于該機(jī)理我們對(duì)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行了很好的理論解釋。磷鎢酸修飾的Ag/TiO_2異質(zhì)結(jié)構(gòu)在高密度存儲(chǔ)的基礎(chǔ)上具備非易失性能,是環(huán)境穩(wěn)定的全息存儲(chǔ)體系。
【學(xué)位單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TP333
【部分圖文】：

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

3兩種實(shí)驗(yàn)條件下的全息存儲(chǔ)性能參數(shù)見(jiàn)表 1-1，利用圖 1.2（a）記錄光柵的方折射率調(diào)制是相同實(shí)驗(yàn)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(shuō)明 ON 及 OFF 態(tài)的物理機(jī)質(zhì)。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)南拗啤Ｈ欢鴮?duì)于如圖1.3的薄膜器件結(jié)構(gòu)，在阻變前后，電學(xué)特性測(cè)試過(guò)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(gè)界面起到主導(dǎo)作用。因此，為了更好地探究轉(zhuǎn)換機(jī)制，需要利用一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)使界面可以分開研究。在 Williams Richard Stanley 的實(shí)驗(yàn)中利用單晶二氧化鈦來(lái)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(dǎo)體接觸通常是歐姆接觸
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 駱?biāo)厝A;王健;石宏新;孟慶鑫;姜永遠(yuǎn);孫秀冬;;LiNbO_3:In:Fe:Cu晶體中的雙波長(zhǎng)非易失存儲(chǔ)[J];光子學(xué)報(bào);2009年07期

本文編號(hào)：2879243