基于稀土离子价态空间选择性操控的超高密度三维光存储的研究

本研究针对信息化社会对大容量超快速光存储器件的需求，以具有重大应用背景的飞秒激光改变透明介质结构实现三维光存储为研究对象，提出通过在玻璃中引入卤化物（Cl, Br）相，在超短脉冲激光的照射下使玻璃体系出现纳米尺寸的卤化物相分离，使玻璃中的稀土离子能够选择性地进入到析出相中，以解决在飞秒激光照射下稀土离子价态变化的光存储能量阈值高难以实现三维光存储实用化的关键科学问题。本项目拟研究氟化铝以及其他氧化物玻璃体系中添加其他卤素离子前后玻璃的相平衡和反应动力学，以及在飞秒激光照射下玻璃的结构变化相分离规律和稀土离子价态变化的调控规律与机制，可望大幅度降低稀土离子价态变化的能量阈值，从而真正实现三维光存储的器件化。本研究结果对三维光存储器件的研制及产业化奠定科学基础，实现真正具有我国在该领域中的自主知识产权的技术储备。