[发明专利]一种长余辉材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种长余辉材料及其制备方法与应用。所述长余辉材料包括化学通式为Na_3‑xY_1‑ySc_ySi₃O₉:xEu²⁺的组分，其中0x≤0.04，0≤y≤1。所述长余辉材料，能够进行完成光信息写入，也能够进行光信息读出。

技术领域

本发明属于无机发光材料技术领域，具体涉及一种长余辉材料及其制备方法与应用。

背景技术

近年来，信息呈现出爆炸式的增长，信息储存面临着新的挑战。传统的存储设备，如闪存、蓝光、磁存储条和计算机驱动器等，由于光学衍射极限的存在，使得它们无法满足庞大数据量的需求，此外它们还容易受潮导致损坏，也容易被黑客攻击，即使是云存储，也需要庞大而昂贵的物理服务器，且存在安全隐患。

长余辉材料作为一种新型的光存储介质材料，成为应对爆炸式增长的数据存储需求的最理想的候选介质之一。其主要原理是通过在陷阱中捕获电荷载流子来存储X射线、紫外或可见光的辐射能量，然后在低能量光刺激下释放存储的能量，理论上长余辉材料可以用于数据的编码或者解码。长余辉材料具有重复擦写性好、背景噪声小、存储容量大、可设计性强等优点。然而，大多数长余辉材料的基质陷阱属性并没有那么理想，现有的长余辉材料陷阱深度仅为0.5-0.8eV。例如，Sr₃SiO₅:Eu²⁺，Tm³⁺中的陷阱不够深；Zn₃Ga₂SnO₈:Cr³⁺中的陷阱分布过宽；浅、深陷阱的干扰导致Ca₄Ti₃O₁₀:Pr³⁺，Y³⁺和SrSi₂O₂N₂:Eu²⁺，Dy³⁺中的信号衰减明显。

因此，寻找合适的长余辉材料以实现其在多维光存储中的实际应用仍然是迫切需要的。

发明内容

本发明所要解决的第一个技术问题是：

提供一种长余辉材料。所述长余辉材料，能够进行完成光信息写入，也能够进行光信息读出。

本发明所要解决的第二个技术问题是：

提供一种所述长余辉材料的制备方法。

本发明所要解决的第三个技术问题是：

所述长余辉材料的应用。

为了解决所述第一个技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种长余辉材料，所述长余辉材料包括化学通式为Na_3-xY_1-ySc_ySi₃O₉:xEu²⁺的组分，其中0x≤0.04，0≤y≤1。

本发明的长余辉材料，用以替代传统的存储介质，通过多维光信息存储技术，可以实现单位空间信息存储容量的大幅提升。通过调控Sc离子的掺杂浓度可实现对该材料余辉性能的调控。本发明的长余辉材料，需要使用特定波长的激光器来实现信息读取，可以更好地提高信息存储的保密性。使用特定波长的光激励样品或利用100～220℃的热激励样品读出光信息，使得长余辉材料的陷阱中存储的载流子得以释放，从而受激发光、读出信息。

本发明的长余辉材料，可通过与其他不同颜色和发光强度的余辉材料配合，在红外激光下产生不同颜色、不同强度的余辉，使得可以实现多维度光存储。

本发明的长余辉材料，以紫外光作为写入光，以红外光作为读取光。