有太大进展。
【发明内容】
[0014] 本发明的目的在于提供一种基于强耦合小尺寸金纳米棒的光信息存储介质。
[0015] -种超高密度光信息存储介质，所述介质为含有金纳米棒的膜，膜中的金纳米棒 的直径不大于8nm，金纳米棒在膜中以可以发生强耦合作用的密度分布。
[0016] 可以发生强親合作用的金纳米棒密度分布为400~4000根/ μπι3,优选为800~ 2000 根 / μ m3,更佳为 800 ~1200 根 / μ m3。
[0017] 作为上述存储介质的进一步改进，金纳米棒中含有至少两种不同长径比的金纳米 棒。
[0018] 作为上述存储介质的进一步改进，金纳米棒中含有至少两种不同直径的金纳米 棒。
[0019] 作为上述存储介质的进一步改进，金纳米棒的直径为5~8nm。
[0020] 作为上述存储介质的进一步改进，不同长径比的金纳米棒具有相同的直径。
[0021] 作为上述存储介质的进一步改进，不同直径的金纳米棒具有相同的长径比。
[0022] 本发明的有益效果是： 发明人在研宄过程中意外发现，如果使用直径< 8nm的金纳米棒制备成膜，当金棒的 密度达到一定程度后，棒与棒之间出现了强耦合作用，使金纳米棒的双光子吸收、双光子荧 光、熔化所需激光能量以及波长和偏振响应特性发生了出乎意料的改变，某些金纳米棒的 双光子荧光显著提高而另一些金纳米棒的双光子荧光显著降低，导致在一个像素中个别金 纳米棒的双光子荧光占据了该像素亮度的很大比重。一方面，双光子吸收或荧光获得显著 提高的金纳米棒在熔化时所需的激光能量将显著下降；另一方面，由于这些金纳米棒的双 光子荧光在整个像素中所占的比重较大，它们的熔化可以产生较大的对比度，这就意味着 对于一定的对比度，信息写入能量将大幅下降。写入激光脉冲能量从文献中0. 21~0. 32nJ 降低至本发明的2. 1~3. 29pJ，减小了近100倍，极大地降低了信息写读能量、减小了波长 和偏振复用间隔（即增大了波长和偏振复用数目），同时为多次擦写创造了条件，在无需使 用多种尺寸金纳米棒以及隔离层的情况下，就能实现波长、偏振、三维空间乃至能量（合计 六维）的复用功能，方便超高密度光信息存储的实用化和商业化。
【附图说明】
[0023] 图1是制膜所使用的金纳米棒的透射电镜图； 图2给出了密度为800根/ μ m3的尺寸金纳米棒的透射电镜照片； 图3是金纳米棒/PVA薄膜的消光谱随金纳米棒分布密度的变化； 图4给出了本专利申请涉及的系列样品GNR - PVA膜（玻璃基片）的外观图； 图5是信息写入（即激光照射）前后单个像素双光子荧光（TPL)光谱的变化； 图6是不同激光脉冲能量下，GNR膜上图像的相关系数和对比度随"读出"角度的变化； 图7是GNR-PVA薄膜偏振复用信息存储的情况； 图8和9是GNR-PVA薄膜多偏振复用的情况； 图10是GNR-PVA薄膜多层复用的情况； 图11是25 μ m厚GNR-PVA薄膜每隔4 μ m存储一幅图像的情况； 图12是不同脉冲写入能量下，相关系数和对比度随"读出"波长的变化； 图13是不同写入脉冲能量下，写入像素点对相邻像素点的影响； 图14是GNR-PVA薄膜同层多次擦写的情况； 图15是GNR-PVA薄膜在图像读写完成后样品表面的明场显微照片； 图16是偏振复用3次后GNR-PVA薄膜明场显微照片； 图17是GNR-PVA薄膜使用波长间隔40nm激光的写读结果； 图18为二种不同尺寸GNR但Au浓度相同（非GNR浓度）时的读写结果。
【具体实施方式】
[0024] 为便于描述本发明的技术方案，定义名词如下： GNR密度：系指每1 μ m3平均金纳米棒数目，单位为根/ μ m 3。
[0025] 对比度：对于单个像素，如果用I1表示信息写入前的双光子荧光强度，用I 2表示信 息写入后的双光子荧光强度，则该像素的对比度R定义为：
【主权项】
1. 一种超高密度光信息存储介质，所述介质为含有金纳米椿的膜，其特征在于：膜中 的金纳米椿的直径不大于8 nm，金纳米椿在膜中W可W发生强禪合作用的密度分布。
2. 根据权利要求1所述的超高密度光信息存储介质，其特征在于：可W发生强禪合作 用的金纳米椿密度分布为400~4000根/ y m3。
3. 根据权利要求1所述的超高密度光信息存储介质，其特征在于：可W发生强禪合作 用的金纳米椿密度分布为800~2000根/ y m3。
4. 根据权利要求2所述的超高密度光信息存储介质，其特征在于：金纳米椿的密度分 布为800~1200根/ym3。
5. 根据权利要求1或2所述的超高密度光信息存储介质，其特征在于；金纳米椿中含 有至少两种不同长径比的金纳米椿。
6. 根据权利要求1或2所述的超高密度光信息存储介质，其特征在于；金纳米椿中含 有至少两种不同直径的金纳米椿。
7. 根据权利要求1或2所述的超高密度光信息存储介质，其特征在于；金纳米椿的直 径为5~8 nm。
8. 根据权利要求6所述的超高密度光信息存储介质，其特征在于：不同长径比的金纳 米椿具有相同的直径。
9. 根据权利要求7所述的超高密度光信息存储介质，其特征在于：不同直径的金纳米 椿具有相同的长径比。
【专利摘要】本发明公开了基于强耦合小尺寸金纳米棒的光信息存储介质，直径≤8nm的GNR膜中GNR密度增加到特定密度之上后，某些GNR的TPL显著提高而其他GNR的TPL显著降低，导致在单个像素中个别金纳米棒的双光子荧光占据了该像素亮度的很大比重。TPL提高的GNR在熔化时所需的激光能量较现有的下降了近100倍，极大地降低了信息写读能量、减小了波长和偏振复用间隔，同时为多次擦写创造了条件，在无需使用多种尺寸金纳米棒以及隔离层的情况下，就能实现波长、偏振、三维空间乃至能量的复用，单张标准DVD大小的GNR膜理论上可以存储20TB以上的数据，有利于实现超高密度光信息存储的实用化和商业化。
【IPC分类】G11B7-24006, G11B7-0025
【公开号】CN104681046
【申请号】CN201510018511
【发明人】兰胜, 铁绍龙, 戴峭峰, 路广
【申请人】华南师范大学
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年1月14日