[发明专利]提高衍射效率的复合全息存储薄膜及其制备方法

说明书

提高衍射效率的复合全息存储薄膜及其制备方法涉及光学信息存储材料制备领域，解决了制备方法繁琐，所得薄膜均一性差、体积皱缩问题和衍射效率偏低的问题。制备方法包括：步骤一、采用浸渍提拉法制备TiO₂纳米多孔薄膜；步骤二、避光条件下，将偶氮光致聚合物溶解在四氢呋喃中得到偶氮光致聚合物溶液；步骤三、取偶氮光致聚合物溶液滴涂在TiO₂纳米多孔薄膜上，得到沉积偶氮光致聚合物的TiO₂纳米多孔薄膜，即为复合全息存储薄膜。本发明通过在TiO₂纳米多孔薄膜上沉积偶氮光致聚合物的方法制得复合全息存储薄膜，该方法的制备过程简单，且成本低廉。同时所得薄膜的多孔分布均匀，全息存储的衍射效率高，体积皱缩问题弱化。

技术领域

本发明涉及光学信息存储材料制备领域，特别涉及提高衍射效率的复合全息存储薄膜及其制备方法。

背景技术

当下大数据时代对数据存储提出了大容量、可长期保存及记录速度快等方面的要求，光学信息存储是继磁存储之后新兴起的重要信息存储技术，具有非接触式读写和擦除、信息的信噪比高、信息位的价格低等方面的优点，在信息存储领域占据着重要地位，其中全息数据存储在容量、速度和可靠性方面都有很大的发展前景，因此认为它是光存储领域最有前途的发展方向之一。目前的全息存储主要朝着高密度、高传输量、大容量、高安全性的方向发展。

有机光致聚合物的光致分子变化性质使得其应用于光学信息存储中，为了保障介质存储信息时衍射效率提高，存储介质必须具有较好的弱化体积皱缩的性能，以实现信息的良好存储。偶氮作为一种优选的有机光致变色存储材料，现有的弱化偶氮光致聚合物的体积皱缩，提高衍射效率的薄膜材料的制备方法是：将偶氮光致聚合物作为主体，无机纳米颗粒作为客体，将无机纳米粒子客体分散在聚合物主体机制中。但是其中无机纳米粒子在制作过程中面临着尺寸难以控制、合适的表面修饰难以实现；基于偶氮光致聚合物，薄膜中无机纳米粒子会发生团聚，影响薄膜的均一性。而且制备无机纳米颗粒的工艺比较复杂，成本耗费较大。所制得的偶氮作为全息存储材料样品的均一性差、仍存在在长时间曝光过程中会产生体积皱缩、衍射效率偏低等问题。因此也限制了其应用。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了提高衍射效率的复合全息存储薄膜及其制备方法，该薄膜衍射效率高且体积皱缩小，该制备方法工艺简单、成本低，且所得薄膜的均一性好、衍射效率高。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

提高衍射效率的复合全息存储薄膜制备方法，该方法包括如下步骤：

步骤一、采用浸渍提拉法制备TiO₂纳米多孔薄膜；

步骤二、避光条件下，将偶氮光致聚合物溶解在四氢呋喃中得到偶氮光致聚合物溶液；

步骤三、取偶氮光致聚合物溶液滴涂在TiO₂纳米多孔薄膜上，得到沉积偶氮光致聚合物的TiO₂纳米多孔薄膜，即为复合全息存储薄膜。

所述步骤一的具体过程为TiO₂溶胶原液溶于纯净水得到TiO₂溶液；制备造孔剂溶液；TiO₂溶液和造孔剂溶液混合均匀得到混合溶液，向混合溶液中加入乙醇，混合均匀后采用浸渍提拉法在玻璃衬底上提膜，薄膜提出后用红外灯照射，再放入烘箱烘烤至TiO₂薄膜固化；对TiO₂薄膜进行高温退火处理使造孔剂分解和/或挥发，得到TiO₂纳米多孔薄膜。

混合溶液与乙醇的体积之比为3:2，提膜的速度为2～5cm/s，提膜的停留时间为5～10s，红外灯照射2～3分钟，高温退火温度为450～500℃。

所述造孔剂溶液为P123溶液，高温退火温度为500℃。