JP2003262936A - Photochemical hole burning medium - Google Patents
Photochemical hole burning mediumInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、波長多重型高密度
記録を提供する光メモリに関し、特に、光化学ホールバ
ーニング媒体に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical memory for providing wavelength multiplexing type high density recording, and more particularly to a photochemical hole burning medium.
【０００２】[0002]
【従来の技術】記録した情報を別の情報に書き換えるこ
とができる光記録媒体としては、動作原理からヒートモ
ード形とフォトンモード形に大別することができる。前
者は、レーザー光照射による媒体の加熱冷却過程を利用
して、光学的に識別可能な異なる状態(記録状態/消去状
態)間を可逆的に変化させるもので、光磁気媒体、相変
化媒体、有機系媒体などがこれに属する。後者は、波長
で決まる光固有のエネルギーを直接利用して可逆的な光
学変化を励起するもので、フォトクロミック媒体、光化
学ホールバーニング(PHB)媒体がこれに属する。2. Description of the Related Art Optical recording media capable of rewriting recorded information into different information can be roughly classified into a heat mode type and a photon mode type according to the operation principle. The former uses the heating and cooling process of the medium by laser light irradiation to reversibly change between different optically identifiable states (recording state / erasing state). Organic media belong to this category. The latter directly excites a reversible optical change by directly utilizing the energy peculiar to light, which belongs to photochromic media and photochemical hole burning (PHB) media.
【０００３】永続的ホールバーニング(Persistent Spec
tral Hole Burning, PSHB)は、光吸収を持つ分子または
イオンを分散した固体にレーザー光を照射することで、
照射光と同じ波長位置のスペクトルにくぼみ(ホール)が
永続的に生じる現象である。ホールバーニングは固体に
おける高分解分光法として効果的な手段であると共に、
吸収スペクトルの幅（不均一幅）よりホール幅（均一
幅）が狭い場合、波長多重型高密度光メモリとしての応
用が期待できる。すなわち、照射レーザーの波長を変え
てホールバーニングを行うことで、スポット１点に複数
の互いに独立なホールを形成させることができる。この
ホールの有無に１、０のビットを対応させることで波長
多重記録が実現可能なことから超高密度光メモリの実現
が可能となる。このような光メモリの材料として、希土
類イオンを導入した材料が知られている。Persistent Spec
tral Hole Burning, PSHB) is a method of irradiating laser light to a solid in which light absorbing molecules or ions are dispersed.
This is a phenomenon in which pits (holes) are permanently generated in the spectrum at the same wavelength position as the irradiation light. Hole burning is an effective means for high resolution spectroscopy in solids,
When the hole width (uniform width) is narrower than the absorption spectrum width (non-uniform width), application as a wavelength division multiplexing high-density optical memory can be expected. That is, a plurality of independent holes can be formed at one spot by changing the wavelength of the irradiation laser and performing hole burning. Since it is possible to realize wavelength multiplexing recording by associating bits of 1 and 0 with the presence or absence of this hole, it is possible to realize an ultra high density optical memory. As a material for such an optical memory, a material into which rare earth ions are introduced is known.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在、
実用レベルまたはそれに近い状態にある媒体は、ヒート
モード形である。該ヒートモード形は、いずれも単一波
長の光により記録するものであり、記録容量に限界があ
る。However, at the present time,
The medium at a practical level or close to the practical level is a heat mode type. All of the heat mode types record with light of a single wavelength, and have a limited recording capacity.
【０００５】また、フォトンモード形は、基礎的な材料
探索レベルにある。フォトンモード形のうち、光化学ホ
ールバーニング媒体は、ホールバーニングという現象を
利用して、一個所に異なる波長での情報を重ね書きする
ことにより、飛躍的に記録容量を増大させることができ
るという利点がある。しかし、光化学ホールバーニング
媒体については、上述した希土類イオンを導入した材料
を含め基礎的な材料探索レベルにあり、好適な光化学ホ
ールバーニング媒体の材料は研究段階にある。したがっ
て、光化学ホールバーニング媒体に使用可能な材料の開
発が望まれていた。Further, the photon mode type is at a basic material search level. Among the photon mode types, the photochemical hole burning medium has the advantage that the recording capacity can be dramatically increased by overwriting information at different wavelengths at one location by utilizing the phenomenon of hole burning. is there. However, the photochemical hole-burning medium is at a basic material search level including the above-mentioned materials into which rare earth ions are introduced, and a suitable photochemical hole-burning medium material is in the research stage. Therefore, it has been desired to develop a material that can be used as a photochemical hole burning medium.
【０００６】そこで、本発明の目的は、飛躍的に記録容
量を増大させることが可能な光化学ホールバーニング媒
体を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a photochemical hole burning medium capable of dramatically increasing the recording capacity.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、発明者らは、SiO2マトリックス内に種々の錯体を分
散させた材料について鋭意研究を積み重ねた結果、室温
でもホールを保持し得る材料を見出した。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned object, the inventors of the present invention have conducted intensive studies on materials in which various complexes are dispersed in a SiO 2 matrix, and as a result, can retain holes even at room temperature. Found the material.
【０００８】本発明の光化学ホールバーニング媒体は、
固体マトリックス中に、希土類錯体及び還元剤を分散さ
せた材料からなり、前記還元剤が電子輸送能を有する材
料であることを特徴とする。The photochemical hole burning medium of the present invention comprises:
It is characterized by comprising a material in which a rare earth complex and a reducing agent are dispersed in a solid matrix, and the reducing agent is a material having an electron transporting ability.
【０００９】また、本発明の光化学ホールバーニング媒
体の好ましい実施態様としては、電子輸送能を有する物
質が、ペリレンテトラカルボン酸誘導体、オキサジアゾ
ール誘導体、キノリノール系金属錯体、チオヘン誘導体
かなる群から選択される少なくとも1種であることを特
徴とする。また、本発明の光化学ホールバーニング媒体
の好ましい実施態様としては、オキサジアゾール誘導体
が、2-（4′−ターシャリーブチルフェニル）−５−
（４″−ビフェニルビニルカルバゾール）であることを
特徴とする。In a preferred embodiment of the photochemical hole-burning medium of the present invention, the substance having an electron-transporting ability is selected from the group consisting of a perylene tetracarboxylic acid derivative, an oxadiazole derivative, a quinolinol metal complex and a thiophene derivative. It is characterized in that it is at least one kind. In a preferred embodiment of the photochemical hole burning medium of the present invention, the oxadiazole derivative is 2- (4'-tert-butylphenyl) -5-
(4 ″ -biphenylvinylcarbazole).
【００１０】また、本発明の光化学ホールバーニング媒
体の好ましい実施態様としては、希土類錯体が、ユウロ
ピウム(III)クラウンエーテル錯体、 ユウロピウム(II
I)ポリエーテル錯体、ユウロピウム(III)クリプタンド
錯体からなる群から選択される少なくとも1種であるこ
とを特徴とする。In a preferred embodiment of the photochemical hole-burning medium of the present invention, the rare earth complex is a europium (III) crown ether complex or a europium (II) complex.
It is characterized in that it is at least one selected from the group consisting of I) polyether complex and europium (III) cryptand complex.
【００１１】また、本発明の光化学ホールバーニング媒
体の好ましい実施態様としては、固体マトリックスが、
可視光に対して透明な材料であることを特徴とする。In a preferred embodiment of the photochemical hole burning medium of the present invention, a solid matrix is
It is characterized by being a material transparent to visible light.
【００１２】また、本発明の光化学ホールバーニング媒
体の好ましい実施態様としては、可視光に対して透明な
材料が、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレ
ン、ポリビニルアルコール、ポリアセテートからなる群
から選択される少なくとも1種であることを特徴とす
る。In a preferred embodiment of the photochemical hole burning medium of the present invention, the material transparent to visible light is selected from the group consisting of polymethylmethacrylate (PMMA), polystyrene, polyvinyl alcohol and polyacetate. It is characterized by being at least one kind.
【００１３】また、本発明の光化学ホールバーニング媒
体の好ましい実施態様としては、固体マトリックスが、
シリカ、酸化ゲルマニウム、酸化ホウ素、五酸化リン、
酸化テルルに代表されるガラス形成化合物からなる群か
ら選択される少なくとも1種であることを特徴とする。As a preferred embodiment of the photochemical hole burning medium of the present invention, a solid matrix is
Silica, germanium oxide, boron oxide, phosphorus pentoxide,
It is characterized by being at least one selected from the group consisting of glass-forming compounds represented by tellurium oxide.
【００１４】また、本発明の光化学ホールバーニング媒
体の好ましい実施態様としては、前記固体マトリックス
に、さらにAl2O3、TiO2、ZrO2、及びTa2O5からなる群か
ら選択される少なくとも1種を含むことを特徴とする。In a preferred embodiment of the photochemical hole burning medium of the present invention, the solid matrix further comprises at least one selected from the group consisting of Al 2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , and Ta 2 O 5. It is characterized by including a seed.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】本発明の光化学ホールバーニング
媒体は、固体マトリックス中に、希土類錯体及び還元剤
を分散させた材料からなる。本発明は、光化学ホールバ
ーニング現象を呈する材料を用いた光化学ホールバーニ
ング媒体である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The photochemical hole burning medium of the present invention comprises a material in which a rare earth complex and a reducing agent are dispersed in a solid matrix. The present invention is a photochemical hole burning medium using a material exhibiting a photochemical hole burning phenomenon.
【００１６】本発明において、固体マトリックスとは、
光化学ホールバーニング媒体のホスト分子を意味し、特
に限定される意図ではない。固体マトリックスとして
は、可視光に対して透明な材料を使用することができ
る。固体マトリックスとしては、ポリメチルメタクリレ
ート(PMMA)、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、ポ
リアセテートからなる群から選択される少なくとも１種
を挙げることができる。ホールの安定性という観点か
ら、これらの材料としては、比較的高分子量のものが好
ましい。例えば、ポリメチルメタクリレートの場合、分
子量が1000以上のもの、さらに好ましくは10000以上の
ものである。高分子量の溶媒は、より深いホールを形成
する傾向が有る。In the present invention, the solid matrix means
It means a host molecule of a photochemical hole burning medium, and is not particularly limited. As the solid matrix, a material transparent to visible light can be used. Examples of the solid matrix include at least one selected from the group consisting of polymethylmethacrylate (PMMA), polystyrene, polyvinyl alcohol, and polyacetate. From the viewpoint of hole stability, it is preferable that these materials have a relatively high molecular weight. For example, in the case of polymethylmethacrylate, it has a molecular weight of 1000 or more, more preferably 10000 or more. Higher molecular weight solvents tend to form deeper holes.
【００１７】また、固体マトリックスとしては、シリ
カ、酸化ゲルマニウム、酸化ホウ素、五酸化リン、酸化
テルルに代表されるガラス形成化合物からなる群から選
択される少なくとも1種を挙げることができる。また、
前記固体マトリックスには、さらにAl2O3、Ga2O3、In2O
3、TiO2、ZrO2、Nb2O5及びTa2O5からなる群から選択さ
れる少なくとも1種を含むことができる。ゾルゲル法を
用いて簡単に作製可能という観点から、固体マトリック
スとしては、シリカを挙げることができる。The solid matrix may include at least one selected from the group consisting of silica, germanium oxide, boron oxide, phosphorus pentoxide and glass forming compounds represented by tellurium oxide. Also,
The solid matrix further includes Al 2 O 3 , Ga 2 O 3 and In 2 O.
At least one selected from the group consisting of 3 , TiO 2 , ZrO 2 , Nb 2 O 5, and Ta 2 O 5 can be included. As the solid matrix, silica can be mentioned from the viewpoint of being easily prepared by using the sol-gel method.
【００１８】希土類錯体としては、ユウロピウム(III)
クラウンエーテル錯体、 ユウロピウム(III)ポリエーテ
ル錯体、ユウロピウム(III)クリプタンド錯体からなる
群から選択される少なくとも1種を挙げることができ
る。As the rare earth complex, europium (III)
At least one selected from the group consisting of a crown ether complex, a europium (III) polyether complex, and a europium (III) cryptand complex can be mentioned.
【００１９】光化学ホールバーニング効果を誘発する一
因と考えられる２価への還元が起こりやすいという観点
から、希土類錯体としては、好ましくは、ユウロピウム
(III)クラウンエーテル錯体である。クラウンエーテル
に代表される大環状化合物とは、電子供与性(ドナー)原
子として酸素、窒素、硫黄などのヘテロ原子をもつ大環
状化合物で、１２−クラウン−４、１５−クラウン−
５、１８−クラウン−６、２４−クラウン−８、ジベン
ゾ−１８−クラウン−６、クリプタンド[2.2]、クリプ
タンド[2.2.2]などを挙げることができる。本発明にお
いて、これらの大環状化合物を使用することができる。From the standpoint that divalent reduction, which is considered to be one factor that induces the photochemical hole burning effect, is likely to occur, the rare earth complex is preferably europium.
(III) A crown ether complex. The macrocyclic compound represented by crown ether is a macrocyclic compound having a heteroatom such as oxygen, nitrogen or sulfur as an electron donating (donor) atom, and is 12-crown-4, 15-crown-
5,18-crown-6,24-crown-8, dibenzo-18-crown-6, cryptand [2.2], cryptand [2.2.2] and the like can be mentioned. In the present invention, these macrocyclic compounds can be used.
【００２０】２価にユウロピウムイオンと錯形成し易い
という観点から、クラウンエーテルとしては、好ましく
は、１５−クラウン−５(以下、15C5という。)である。The crown ether is preferably 15-crown-5 (hereinafter referred to as 15C5) from the viewpoint of easily forming a complex with a divalent europium ion.
【００２１】希土類金属としては、特に限定されず、例
えば、Eu、Sm、Prなどを挙げることができる。 ２価に
還元し易いという観点から、希土類金属として、好まし
くは、Ｅｕを挙げることができる。The rare earth metal is not particularly limited, and examples thereof include Eu, Sm and Pr. From the viewpoint of easy divalent reduction, Eu is preferably used as the rare earth metal.
【００２２】また、本発明においては、電子輸送能を有
する物質を用いる。このように電子輸送能を有する物質
を用いるのは、電子輸送能を有する物質が仲介となっ
て、還元剤から希土類錯体に対して電子を供給し易い性
質をもつため、希土類錯体の光誘起還元を促進すること
ができるからである。Further, in the present invention, a substance having an electron transporting ability is used. As described above, the substance having an electron transporting ability is used because the substance having an electron transporting ability acts as an intermediary to easily supply electrons to the rare earth complex from the reducing agent. Because it can promote.
【００２３】このような電子輸送能を有する物質として
は、ペリレンテトラカルボン酸誘導体、オキサジアゾー
ル誘導体、キノリノール系金属錯体、チオヘン誘導体か
なる群から選択される少なくとも1種をあげることがで
きる。また、好ましい実施態様において、オキサジアゾ
ール誘導体が、2-（4′−ターシャリーブチルフェニ
ル）−５−（４″−ビフェニルビニルカルバゾール）で
ある。Examples of such substances having an electron transporting ability include at least one selected from the group consisting of perylene tetracarboxylic acid derivatives, oxadiazole derivatives, quinolinol type metal complexes and thiophene derivatives. Also, in a preferred embodiment, the oxadiazole derivative is 2- (4'-tert-butylphenyl) -5- (4 "-biphenylvinylcarbazole).
【００２４】さらに、本発明で使用する還元剤として
は、希土類イオンが還元され易く、逆反応が起こらず、
かつ、希土類イオンのゼロフォノン線と吸収が重ならな
ければ特に限定されないが、好ましくは、希土類錯体と
親和性がある分子性有機化合物を挙げることができる。
これらの還元剤を、上記電子輸送能を有する物質と併用
することができる。また、積極的に還元剤として加えな
くとも、重合開始剤などが不純物となって存在する場
合、還元剤として作用する。このような不純物も還元作
用を有する野で本発明に含む。Further, as the reducing agent used in the present invention, rare earth ions are easily reduced, and a reverse reaction does not occur,
Further, it is not particularly limited as long as it does not overlap with the zero phonon ray of the rare earth ion, but preferably, a molecular organic compound having an affinity with the rare earth complex can be mentioned.
These reducing agents can be used in combination with the substance having the electron transporting ability. Further, even if the polymerization initiator or the like is present as impurities, it acts as a reducing agent without being positively added as a reducing agent. Such impurities are also included in the present invention as long as they have a reducing action.
【００２５】希土類イオンにより電子を渡し易いという
観点から、還元剤としては、好ましくは、シランまたは
ジシラザン化合物、有機スズ化合物を挙げることができ
る。From the viewpoint of easy transfer of electrons by rare earth ions, the reducing agent is preferably a silane or disilazane compound, or an organic tin compound.
【００２６】シランまたはジシラザン化合物としては、
ヘキサメチルジシランに代表されるヘキサアルキルジシ
ラン、もしくは、ヘキサメチルジシラザンに代表される
ヘキサアルキルジシラザンからなる群から選択される少
なくとも1種を挙げることができる。このうち、ゾルゲ
ル反応に用いる一般的な溶媒に溶け易いという観点か
ら、シラン化合物としては、ヘキサメチルジシランを、
また、ジシラザン化合物としてはヘキサメチルジシラザ
ンを挙げることができる。As the silane or disilazane compound,
At least one selected from the group consisting of hexaalkyldisilane typified by hexamethyldisilane and hexaalkyldisilazane typified by hexamethyldisilazane can be given. Of these, hexamethyldisilane is used as the silane compound from the viewpoint of being easily dissolved in a general solvent used for the sol-gel reaction.
Moreover, hexamethyldisilazane can be mentioned as a disilazane compound.
【００２７】また、有機スズ化合物としては、RSnSnRで
表される化合物(但し、Rは、アルキル基、アリール基を
示す。)を挙げることができる。ゾルゲル反応に用いる
一般的な溶媒に溶け易いという観点から、好ましくは、
Rは、メチル基である。As the organic tin compound, a compound represented by RSnSnR (wherein R represents an alkyl group or an aryl group) can be mentioned. From the viewpoint of being easily dissolved in a general solvent used for the sol-gel reaction, preferably,
R is a methyl group.
【００２８】還元剤の量は、使用する希土類イオン、錯
体配位子、固体マトリックス等により異なり、特に限定
されないが、高いホール安定性を保持するという観点か
ら、固体マトリクスを構成する金属成分量に対し、モル
比で、〜 ２０ mol％までとすることができる。媒体の
透明性、透光性の観点から、好ましくは、3〜6mol％で
ある。The amount of the reducing agent varies depending on the rare earth ion, the complex ligand, the solid matrix, etc. used and is not particularly limited, but from the viewpoint of maintaining high hole stability, the amount of the metal component constituting the solid matrix is changed. On the other hand, the molar ratio can be up to ˜20 mol%. From the viewpoint of transparency and translucency of the medium, it is preferably 3 to 6 mol%.
【００２９】次に、本発明の光化学ホールバーニング媒
体の製造方法について説明する。固体マトリックスが無
機系の場合には、本発明の光化学ホールバーニング媒体
は、例えば常法のゾルゲル法を用いて製造することがで
きる。ゾルゲル法とは、一般に、含水酸化物ゾルを脱水
処理してゲルとし、このゲルを加熱、乾燥して無機酸化
物等をある一定形状又は基板上の薄または厚膜として、
調製する方法をいう。Next, a method of manufacturing the photochemical hole burning medium of the present invention will be described. When the solid matrix is an inorganic type, the photochemical hole burning medium of the present invention can be produced, for example, by using a conventional sol-gel method. The sol-gel method is generally a dehydration treatment of a hydrous oxide sol into a gel, and the gel is heated and dried to form an inorganic oxide or the like in a certain shape or as a thin or thick film on a substrate,
The method of preparation.
【００３０】[0030]
【実施例】以下、本発明を実施例により更に具体的に説
明するが、本発明は、下記実施例に限定して解釈される
意図ではない。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not intended to be construed as being limited to the following examples.
【００３１】実施例１
まず、電子輸送能を有する材料によるホール安定性の効
果を調べるために、電子輸送能を有する材料としてPBD
を用いた。対照例として正孔輸送性の材料であるポリ
（N−ビニルカルバゾール）(PVK)を用いた。なお、還元
剤としては、ＰＭＭＡを完全に精製しないときに生じる
不純物を用いた。この場合、不純物としては、例えば重
合開始剤等である。Example 1 First, in order to investigate the effect of hole stability by a material having an electron transporting ability, PBD was used as a material having an electron transporting ability.
Was used. As a control, poly (N-vinylcarbazole) (PVK), which is a hole-transporting material, was used. As the reducing agent, impurities produced when PMMA was not completely purified were used. In this case, the impurities include, for example, a polymerization initiator.
【００３２】5mol％の電荷輸送物質（PBD又はPVK）とPM
MA（95mol％）1.0ｇを15gのジクロロメタンに溶解させ
た。塩化ユウロピウム（EuCl3）は、（PMMA＋電荷輸送
物質）に対して３mol％となる様に秤量し、2.0gのジメ
チルホルムアミド（DMF）に溶解させ、6mol％の１５−
クラウン−５−エーテル（15C5）を加えた。これを、上
述のPMMA溶液に加え、70℃の乾燥機で、5日間乾燥さ
せ、溶媒を除去し、透明な試料を得た。PSHBスペクトル
は、ローダミン６G色素レーザー（レーザー強度70mW／m
m2）を10分間照射することでホールを形成させて測定し
た。PBDの温度サイクル実験は、10Kでホールを形成させ
た後、30、50、70、90、110及び130Kで行なった。5 mol% of charge transport material (PBD or PVK) and PM
1.0 g of MA (95 mol%) was dissolved in 15 g of dichloromethane. Europium chloride (EuCl 3 ) was weighed so as to be 3 mol% with respect to (PMMA + charge transport material), dissolved in 2.0 g of dimethylformamide (DMF), and 6 mol% of 15-
Crown-5-ether (15C5) was added. This was added to the above PMMA solution and dried in a dryer at 70 ° C. for 5 days to remove the solvent and obtain a transparent sample. PSHB spectrum is Rhodamine 6G dye laser (laser intensity 70mW / m
The measurement was performed by irradiating m 2 ) for 10 minutes to form holes. The PBD temperature cycle experiment was carried out at 30, 50, 70, 90, 110 and 130K after forming holes at 10K.
【００３３】図２は、（PBD／PMMA）：とPMMA：[Eu(15C
5)]３＋の１０Kで７０mW／mm2、１０分間レーザー光を
照射した場合の照射前後の励起スペクトルと、その差ス
ペクトルを示す。具体的に、図２(a)は、(PBD／PMMA)：
[Eu(１５C５)]３＋のレーザー光照射前後の励起スペク
トル並びに差スペクトルを示す。図２(b)は、PMMA：[Eu
(１５C５)]３＋のレーザー光照射前後の励起スペクトル
並びに差スペクトルを示す。図２(c)は、(PVK／PMMA)：
[Eu(１５C５)]３＋のレーザー光照射前後の励起スペク
トル並びに差スペクトルを示す。FIG. 2 shows (PBD / PMMA): and PMMA: [Eu (15C
5)] An excitation spectrum before and after irradiation with laser light of 3+ at 10 K, 70 mW / mm 2 , and 10 minutes, and a difference spectrum between the excitation spectra are shown. Specifically, FIG. 2A shows (PBD / PMMA):
[Eu (15C5)] 3+ shows the excitation spectrum and difference spectrum before and after laser light irradiation. Figure 2 (b) shows PMMA: [Eu
(15C5)] Shows the excitation spectrum and difference spectrum before and after laser irradiation of 3+ . Figure 2 (c) shows (PVK / PMMA):
[Eu (15C5)] 3+ shows the excitation spectrum and difference spectrum before and after laser light irradiation.
【００３４】また、図３は、PMMA[Eu(１５C５)]３＋、
(PBD／PMMA)：[Eu(１５C５)]３＋及び(PVK／PMMA)：[Eu
(１５C５)]３＋のホールの深さのレーザー光照射時間依
存性を示す。照射条件は、７０mW／mm２で、測定温度
は、１０Kである。この結果、(PBD／PMMA)マトリックス
の方がPMMAマトリックスの場合よりもホールが深いこと
が分かる。これは電子輸送材料のPBDが電子を供給しや
すい性質を持ち、電子輸送能が高いため、励起されたEu
3+にPBDから電子が供給されEu2＋となり、PBDが光誘起
還元を促進したため、ホールの生成効率が向上したと考
えられる。Further, FIG. 3 shows that PMMA [Eu (15C5)] 3+ ,
(PBD / PMMA): [Eu (15C5)] 3+ and (PVK / PMMA): [Eu
(15C5)] Shows the laser light irradiation time dependence of the depth of 3+ holes. The irradiation conditions are 70 mW / mm 2 and the measurement temperature is 10K. As a result, it can be seen that holes are deeper in the (PBD / PMMA) matrix than in the case of the PMMA matrix. This is because the PBD, which is an electron-transporting material, has the property of easily supplying electrons and has a high electron-transporting ability, so that the excited Eu is
It is considered that the hole generation efficiency was improved because electrons were supplied to 3+ from PBD to become Eu 2+ and PBD promoted photoinduced reduction.
【００３５】一方、 (PVK／PMMA)マトリックスは、PMMA
マトリックスよりもホールが浅くなった。これは、PBD
とは逆で、Eu3+の光還元時に励起されるEu3+の電子をPV
Kが補足することにより、Eu３＋からEu2+への光還元が
抑制されるためと考えられる。On the other hand, the (PVK / PMMA) matrix is PMMA.
The hole is shallower than the matrix. This is PBD
In contrary, the electrons of Eu 3+ to be excited at the time of light reduction of Eu 3+ PV
It is considered that the supplementation by K suppresses the photoreduction from Eu 3+ to Eu 2+ .
【００３６】これらの結果から、PBDなどの電子輸送能
を有する材料は、還元剤の仲立ちをすることが可能であ
ることが分かる。したがって、PBDなどの電子輸送能を
有する材料の他に還元剤を用いれば、さらにホールの安
定性を維持することができる。From these results, it is found that a material having an electron transporting ability such as PBD can act as a reducing agent. Therefore, the stability of holes can be further maintained by using a reducing agent in addition to a material having an electron transporting ability such as PBD.
【００３７】実施例２
次に、種々の分子量の固体マトリックスを用いて、ホー
ルとの関係を調べた。固体マトリックスとして種々の分
子量のPMMAを用いた以外は、実施例１と同様の方法に従
い試料を作成した。具体的に、n＝14000、1000、150の
ものを用いた。その結果、ｎ＝14000の場合に高い発光
強度及び深いホールの形成を示した。図1は、種々の長
さの直鎖を有するPMMAとホールとの関係を示す。図1(a)
は、レーザー照射時間と発光強度との関係を示し、図1
(b)は、PMMAと形成されるホールとの関係を示す。Example 2 Next, the relationship with holes was investigated using solid matrices of various molecular weights. Samples were prepared in the same manner as in Example 1 except that PMMA having various molecular weights was used as the solid matrix. Specifically, those with n = 14000, 1000, 150 were used. As a result, when n = 14000, high emission intensity and deep hole formation were shown. FIG. 1 shows the relationship between PMMAs having straight chains of various lengths and holes. Figure 1 (a)
Shows the relationship between laser irradiation time and emission intensity.
(b) shows the relationship between PMMA and formed holes.
【００３８】これらの結果から明らかなように、高分子
量のPMMAほど良好なホールを形成するのが分かる。As is clear from these results, it can be seen that the higher the molecular weight of PMMA, the better the holes formed.
【００３９】実施例３
次に、電子輸送能を有する材料の添加量とホール深さと
の関係について調べた。試料の作成は、実施例１に従っ
た。Example 3 Next, the relationship between the added amount of a material having an electron transporting ability and the hole depth was examined. Preparation of the sample followed Example 1.
【００４０】図４は、(PBD／PMMA)：[Eu(１５C５)]３＋
の混合量とホールの深さとの関係を示す。照射条件は、
７０mW／mm２で、測定温度は、１０Kである。この結
果、１０％のPBDを含む場合がもっともホールが深く形
成されて、良好な特性を示した。FIG. 4 shows (PBD / PMMA): [Eu (15C5)] 3+
The relationship between the mixing amount of P and the depth of the hole is shown. The irradiation conditions are
At 70 mW / mm 2 , the measuring temperature is 10K. As a result, when 10% of PBD was contained, the holes were formed deepest and good characteristics were exhibited.
【００４１】また、(PBD／PMMA)：[Eu(１５C５)]３＋の
温度サイクル特性についても調べた。図５は、その結果
を示す。照射条件は、７０W／mm２であり、測定時間
は、１０分間、測定温度は、１０〜３００Kである。こ
の図から明らかなように、３００Kにおいてもホールが
認められ、高い温度安定性を示した。The temperature cycle characteristics of (PBD / PMMA): [Eu (15C5)] 3+ were also examined. FIG. 5 shows the result. The irradiation condition is 70 W / mm 2 , the measurement time is 10 minutes, and the measurement temperature is 10 to 300K. As is clear from this figure, holes were recognized even at 300 K, indicating high temperature stability.
【００４２】[0042]
【発明の効果】本発明のホールバーニング媒体によれ
ば、照射するレーザー光の波長に応じて信号を書き込む
ことができるという有利な効果を奏する。According to the hole burning medium of the present invention, there is an advantageous effect that a signal can be written according to the wavelength of the laser light to be irradiated.
【００４３】また、本発明のホールバーニング媒体によ
れば、室温で動作可能な波長多重型光メモリを実現でき
るという有利な効果を奏する。Further, according to the hole burning medium of the present invention, there is an advantageous effect that a wavelength division multiplexing optical memory capable of operating at room temperature can be realized.
【図１】 図1は、種々の長さの直鎖を有するPMMAとホ
ールとの関係を示す。図1(a)は、レーザー照射時間と発
光強度との関係を示し、図1(b)は、PMMAと形成されるホ
ールとの関係を示す。FIG. 1 shows the relationship between holes and PMMA having linear chains of various lengths. FIG. 1 (a) shows the relationship between the laser irradiation time and the emission intensity, and FIG. 1 (b) shows the relationship between PMMA and the holes formed.
【図２】 図２は、（PBD／PMMA）：とPMMA：[Eu(15C
5)]３＋の１０Kで７０mW／mm2、１０分間レーザー光を
照射した場合の照射前後の励起スペクトルと、その差ス
ペクトルを示す。図２(a)は、(PBD／PMMA)：[Eu(１５C
５)]３＋のレーザー光照射前後の励起スペクトル並びに
差スペクトルを示す。図２(b)は、PMMA：[Eu(１５C５)]
３＋のレーザー光照射前後の励起スペクトル並びに差ス
ペクトルを示す。図２(c)は、(PVK／PMMA)：[Eu(１５C
５)]３＋のレーザー光照射前後の励起スペクトル並びに
差スペクトルを示す。FIG. 2 shows (PBD / PMMA): and PMMA: [Eu (15C
5)] An excitation spectrum before and after irradiation with laser light of 3+ at 10 K, 70 mW / mm 2 , and 10 minutes, and a difference spectrum between the excitation spectra are shown. Figure 2 (a) shows (PBD / PMMA): [Eu (15C
5)] An excitation spectrum and a difference spectrum before and after irradiation of 3+ laser light are shown. Figure 2 (b) shows PMMA: [Eu (15C5)]
3 shows an excitation spectrum and a difference spectrum before and after irradiation with 3+ laser light. Figure 2 (c) shows (PVK / PMMA): [Eu (15C
5)] An excitation spectrum and a difference spectrum before and after irradiation of 3+ laser light are shown.
【図３】 図３は、PMMA[Eu(１５C５)]３＋、(PBD／PMM
A)：[Eu(１５C５)]３＋及び(PVK／PMMA)：[Eu(１５C
５)]３＋のホールの深さのレーザー光照射時間依存性を
示す。FIG. 3 shows PMMA [Eu (15C5)] 3+ , (PBD / PMM
A): [Eu (15C5)] 3+ and (PVK / PMMA): [Eu (15C5)]
5)] The laser light irradiation time dependence of the depth of 3+ holes is shown.
【図４】 図４は、(PBD／PMMA)：[Eu(１５C５)]３＋の
混合量とホールの深さとの関係を示す。FIG. 4 shows the relationship between the mixing amount of (PBD / PMMA): [Eu (15C5)] 3+ and the depth of holes.
【図５】 図５は、(PBD／PMMA)：[Eu(１５C５)]３＋の
温度サイクル特性を示す。FIG. 5 shows temperature cycle characteristics of (PBD / PMMA): [Eu (15C5)] 3+ .
Claims (8)
元剤及び電子輸送能を有する物質を分散させた材料から
なることを特徴とする光化学ホールバーニング媒体。1. A photochemical hole burning medium comprising a material in which a rare earth complex, a reducing agent and a substance having an electron transporting ability are dispersed in a solid matrix.
トラカルボン酸誘導体、オキサジアゾール誘導体、キノ
リノール系金属錯体、チオヘン誘導体かなる群から選択
される少なくとも1種であることを特徴とする請求項1記
載の媒体。2. The substance having an electron transporting ability is at least one selected from the group consisting of a perylene tetracarboxylic acid derivative, an oxadiazole derivative, a quinolinol metal complex and a thiophene derivative. Medium described in 1.
ターシャリーブチルフェニル）−５−（４″−ビフェニ
ルビニルカルバゾール）であることを特徴とする請求項
2記載の媒体。3. The oxadiazole derivative is 2- (4′-
Tertiary butyl phenyl) -5- (4 "-biphenyl vinyl carbazole).
The medium described in 2.
ウンエーテル錯体、 ユウロピウム(III)ポリエーテル錯
体、ユウロピウム(III)クリプタンド錯体からなる群か
ら選択される少なくとも1種であることを特徴とする請
求項1〜３項のいずれか1項に記載の媒体。4. The rare earth complex is at least one selected from the group consisting of europium (III) crown ether complex, europium (III) polyether complex and europium (III) cryptand complex. The medium according to any one of items 1 to 3.
明な材料であることを特徴とする請求項1〜４項のいず
れか1項に記載の媒体。5. The medium according to claim 1, wherein the solid matrix is a material transparent to visible light.
ルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン、 ポリビニル
アルコール、ポリアセテートからなる群から選択される
少なくとも1種であることを特徴とする請求項５記載の
媒体。6. The material transparent to visible light is at least one selected from the group consisting of polymethylmethacrylate (PMMA), polystyrene, polyvinyl alcohol and polyacetate. Medium of.
マニウム、酸化ホウ素、五酸化リン、酸化テルルに代表
されるガラス形成化合物からなる群から選択される少な
くとも1種である請求項1〜３項のいずれか1項に記載の
媒体。7. The method according to claim 1, wherein the solid matrix is at least one selected from the group consisting of silica, germanium oxide, boron oxide, phosphorus pentoxide, and glass forming compounds represented by tellurium oxide. The medium according to paragraph 1.
2O3、TiO2、ZrO2、及びTa2O5からなる群から選択される
少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項６記載の
媒体。8. The solid matrix further comprises Al
7. The medium according to claim 6, containing at least one selected from the group consisting of 2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , and Ta 2 O 5 .
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| JP2002064135A JP3551321B2 (en) | 2002-03-08 | 2002-03-08 | Photochemical hole burning media |
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|---|---|
| JP2003262936A true JP2003262936A (en) | 2003-09-19 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005019933A1 (en) * | 2003-08-26 | 2005-03-03 | Japan Science And Technology Agency | Method for producing functional polyimide fine particle, and rewritable memory material utilizing change in fluorescence characteristics caused by light irradiation or heat treatment |
| JP2007001880A (en) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Toshiba Corp | Fluorescent complex and illuminating device given by using the same |
-
2002
- 2002-03-08 JP JP2002064135A patent/JP3551321B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2007001880A (en) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Toshiba Corp | Fluorescent complex and illuminating device given by using the same |
| JP4559922B2 (en) * | 2005-06-21 | 2010-10-13 | 株式会社東芝 | Fluorescent complex and lighting device using the same |
| US7902741B2 (en) | 2005-06-21 | 2011-03-08 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fluorescent complex and lighting system using the same |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3551321B2 (en) | 2004-08-04 |
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