[发明专利]吲哚取代的俘精酸酐类光致变色材料及其合成方法和用途

说明书

本发明涉及光致变色和光信息存储以及光信号转换材料技术领域，特别是吲哚取代的俘精酸酐类光致变色材料及其合成方法和用途。

有机光致变色材料具有非常诱人的应用前景，随着科学技术的飞速发展，高密度、大容量、低成本的光存储系统已经成为现代信息处理的重要环节。对于大规模的数据存储，光存储比传统的磁存储有更大优势：(1).分辨率高，存储容量大。从原理上讲，一个光子即可引发一个分子的变化，也就是说，光子存储可以实现分子水平存储。然而，目前的决定因素是技术水平和材料，存储密度与所用的激光波长有关，用近红外光或红光时，其密度极限大约是10⁸bits/cm²。(2).响应速度快，敏感度高。光与物质间的作用本质上是一种超快速过程，能很容易达到皮秒级的响应速度，目前的实际要求在纳秒至微秒量级。(3).记录介质薄，信息价位成本低。由于分辨率高，响应速度快，则可使记录介质薄型化，从而导致信息价位成本低。(4).易于并行处理。通过激光列阵或圆筒型聚焦装置可同时记录一条线或一个平面，这可以大大增加记录的带宽或记录速度；信息的读取同样也可以并行进行。(5).易于实现多维存储。对光子存储而言，只要光子不被吸收，就不会发生相互作用而记录信息，也就是说，不被吸收的光子可以透过记录介质层，而这恰恰是热记录或磁记录所不能实现的。利用此原理可以设计制备各种不同的存储材料和器件，例如多层多波长记录材料和双光子三维存储。

双光子三维存储原理和器件是美国国家科学院院士Rentzepis教授首先提出的，采用双光子写入和擦除，荧光读出，这在以下五篇文章中有报导，它们是：《光记忆和神经网络杂志》1994年3卷151页及75页(Hunter S.，Esener S.，Dvernikov A.S.，Rentzepis P.M.，J.Opt.Memory and Neural Networks，3，151(1994)，Dvernikov A.S.，Rentzepis P.M.，J.Opt.Memory and Neural Networks，3，75(1994))、《分子晶体与液晶》A，1994年246卷，379页(Dvernikov A.S.，Rentzepis P.M.，Mol.Cryst.Liq.Cryst.A，246，379(1994))、《物理化学杂志》1993年19卷159页(Dvernikov A.S.，Markin J.，Rentzepis P.M.，J.Phys.Chem.，19，159(1993))、《化学中间体杂志》1993年19卷159页(Dvernikov A.S.，Markin J.，Straub K.D.，Rentzepis P.M.，J.Chem.Intermed.，19，159(1993))双光子三维存储器件既可以作为一次写入多次读出器件，也可以是可擦重写型光存储器。Rentzepis等人用的模型化合物为螺吡喃类光致变色材料，然而，这类光致变色材料的致命缺点一是耐疲劳性能差，二是信息的保存性不好，在室温下的寿命短，即热稳定性差，很难达到实用要求。