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    發(fā)展高密度、高性能的存儲材料和器件是信息技術的重要基礎，其中，提高信息存儲的開關比對于提高存儲器件的性能具有重要意義。在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院的支持下，中科院化學研究所有機固體實驗室和新材料實驗室的科研人員從材料的結構性能關系出發(fā)，在已有研究基礎上，設計制備了一系列新型有機光電功能薄膜，對分子結構與光電信息存儲性能的關系進行了深入研究（Adv. Funct. Mater. 2010, 20, 803-810；Adv. Mater. 2008, 20, 2888-2898），利用同一材料實現(xiàn)了光電雙重響應的高密度信息存儲（Appl. Phys. Lett. 2009, 94, 163309; Appl. Phys. Lett.2009, 95,183307），并通過光電協(xié)同效應，實現(xiàn)了低能耗、高開關比的信息存儲（J. Phys. Chem. C 2009, 113, 8548-8552）。他們還應World Scientific出版社邀請，出版了專著High Density Data Storage：Principle，Technology and Materials(World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 2009)。

    同時，該課題組通過聚合物結構設計，通過噴涂（Macromol. Rapid Commun., 2009, 8, 598-603, Cover）、打�。�J. Mater. Chem. 2009, 19, 5499-5502，Back cover）等方法簡便制備了大面積和圖案化的光子晶體，并發(fā)展了通過交聯(lián)提高光子晶體強度的通用方法 (Macromol. Rapid Commun. 2009, 7, 509-514, Back cover)，為光子晶體的應用打下基礎。他們進一步發(fā)展了光子晶體在環(huán)境濕度（J. Mater. Chem. 2008, 18, 1116-1122, Cover) 、石油檢測 (Adv. Funct. Mater. 2008, 20, 3258-3264) 以及化學振蕩體系的實時監(jiān)控（Macromol. Rapid Commun. 2009, 20, 1719-1724, Cover）等方面的應用。

    最近，他們結合信息存儲與光子晶體方面的研究基礎，將光子晶體引入到光存儲體系中，發(fā)展了一種簡單、有效的方法以提高光存儲體系的熒光開關比。在這個光存儲體系中，利用光子晶體帶隙對光子的調控作用，將其作為一種新型光信息存儲基底材料。利用二芳基乙烯和香豆素在光照條件下的分子間能量轉移實現(xiàn)熒光的“開”和“關”狀態(tài)。通過優(yōu)化光子晶體的結構控制其光子帶隙，可以使熒光信號提高40倍，熒光開關比提高了7倍。光子晶體體系的熒光存儲圖案質量得到明顯提高。

    該研究結果表明，通過光子晶體的帶隙設計可以大大提高熒光分子體系的信號強度和開關比，對于發(fā)展高性能的光信息存儲及熒光檢測器件具有重要意義。該研究結果發(fā)表在近日出版的《先進材料》（Adv. Mater. 2010, 22, 1237–1241）上, 并被 Nature Publishing Group 的Asia Materials選為研究亮點報道。

圖1 二芳基乙烯/香豆素薄膜在光子晶體表面及存儲應用的示意

圖2 (a) 存儲薄膜在優(yōu)化光子晶體和玻璃（插圖）表面上的熒光光譜的變化及在光子晶體表面存儲薄膜的熒光峰強度的可逆變化循環(huán) (b)；(c, d) 在玻璃和光子晶體表面的存儲薄膜經(jīng)掩膜在紫外光照射下形成的熒光信息存儲圖案。