一、用于非易失性体全息数据存储的光折变材料（论文文献综述）
罗娅[1]（2021）在《三掺铌酸锂晶体的第一性原理研究》文中研究说明铌酸锂晶体（LiNbO3,简写为LN）,作为一种多功能的人工晶体,具有优良的电光效应、声光效应、压电效应、非线性光学效应和光折变效应等物理性质。信息化社会中人们对信息的存储密度和速度等参量要求越来越高,LiNbO3晶体优良的光折变性质在光学体全息存储技术应用方面表现出色,被认为是光存储的首选材料。光学体全息存储技术具有高存储密度、高冗余度、并行寻址和快速存取等特点,其中双光全息存储可避免读取过程中的挥发性,是一种高稳定、长寿命、读取和改写方便的实用技术。实现双光全息存储需要在晶体内掺杂或利用晶体内部固有缺陷在材料中形成两个光折变中心（即禁带中的深、浅两个能级）,记录时使用长波长光,电子从浅能级激发到导带,陷于深能级,形成光栅;擦除时使用短波长光;读取时使用长波长光,不会破坏深能级光栅。抗光折变离子加双光折变离子的三掺铌酸锂晶体的光存储实验研究已显现了较好的存储效果,但关于其机制的理论研究还未见报道。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算了纯铌酸锂以及三掺铌酸锂晶体的能带、态密度和吸收光谱。研究结果如下:Cu:Fe:Mg:LiNbO3晶体及对比组体系的研究显示,单掺铜或铁铌酸锂晶体的杂质能级分别由Cu 3d轨道或Fe 3d轨道贡献,禁带宽度分别为3.45 eV和3.42 eV;铜、铁共掺铌酸锂晶体杂质能级由两离子的3d轨道共同贡献,禁带宽度为3.24 eV,吸收峰分别在3.01 eV、2.47 eV、1.90 eV、1.36 eV处;Cu:Fe:Mg:LiNbO3晶体中Mg2+浓度低于阈值或达到阈值（6.0 mol%）的禁带宽度分别为2.89 eV和3.30 eV,吸收峰分别位于2.45 eV、1.89 eV和2.89 eV、2.59 eV、2.24 eV。Mg2+浓度达到阈值使得Fe3+占Nb位,引起晶体场改变,从而改变吸收峰的位置和强度。双光存储应用中可选取2.9 eV作为擦除光,2.5 eV作为读取和记录光,选取Mg2+浓度达到阈值的三掺LiNbO3晶体在增加动态范围和灵敏度等参量以及优化再现图像的质量等方面更具优势。对铜锰镁三掺铌酸锂晶体各体系进行优化和计算。结果显示,各掺杂铌酸锂晶体体系的带隙相比纯铌酸锂晶体均变窄。在禁带内均出现杂质能级,其中单掺铜或锰晶体的杂质能级分别由Cu 3d轨道或Mn 3d轨道贡献,禁带宽度分别为3.39eV和3.34 eV;铜、锰共掺晶体杂质能级由两离子的3d轨道共同提供,禁带宽度为3.32 eV,在3.17 eV、2.88 eV、1.90 eV附近分别出现吸收峰;Cu:Mn:Mg:LiNbO3晶体中Mg2+浓度低于阈值或达到阈值时分别在3.05 eV、2.79 eV、1.85 eV和3.17 eV、2.82 eV、1.97 eV附近出现吸收峰。Mg2+浓度达到阈值会使吸收边较低于阈值情况紫移;Mn2+占Nb位和Cu2+密度增加,引起吸收峰位置和强度的改变。Cu:Mn:Mg（E）:LiNbO3晶体在双光存储应用中选取3.17 eV和2.82 eV作为擦除光和记录光,由于记录光波长较短以及吸收较强,存储的动态范围、灵敏度较Cu:Mn:Mg:LiNbO3晶体有所提高;2.82 eV和1.97 eV作为光折变吸收也可选为另一组深、浅能级。
梁金铃[2]（2020）在《掺杂钽酸锂晶体的电子结构和光学性质研究》文中研究表明钽酸锂晶体是一种集电光、声光、压电、非线性、光折变以及激光活性于一体的多功能材料,有着十分广泛的应用。在激光技术方面,用于调Q开光、光频转换和红外探测器等;在光纤通信方面,则可制作电光调制器;尤其在光学体全息存储方面,由于几乎完美的非易失性和长的暗衰减时间,表现出优越的存储性能。因其与铌酸锂晶体同构和具有相似的存储优势,该晶体已经成为最受欢迎的全息存储光折变材料之一。钽酸锂晶体内部存在本征缺陷结构,使得晶体能够掺入多种杂质离子,进而改善钽酸锂晶体的光折变和抗光损伤性能,令其存储性能更为理想,拓展了它在各个方面的实际应用。全息存储研究发现掺入不同组合杂质离子的钽酸锂晶体会表现出不同存储特性。目前,国内外对钽酸锂的研究大都是实验研究,而对掺杂钽酸锂晶体的电子结构和光学性质的理论研究鲜有报道。本文采用基于密度泛函理论的第一性原理,研究了纯钽酸锂晶体以及各类单掺以及双掺杂钽酸锂晶体的电子结构和光学性质,结果表明:光折变离子Fe3+掺杂钽酸锂晶体禁带内出现的杂质能级主要由Fe的3d态轨道贡献,禁带宽度为3.05 eV。掺入抗光折变离子Mg2+后,在带隙中没有产生新的杂质能级,掺Mg浓度低于或超过阈值（略小于6 mol%）时,禁带宽度分别为2.72 eV和2.45eV。Fe掺杂钽酸锂晶体吸收光谱分别在417 nm处和745 nm处形成吸收峰,这些峰源于电子从Fe 3d分裂轨道向导带的跃迁;Mg、Fe共掺体系的吸收峰强度相比于单掺Fe的钽酸锂晶体下降,并且略有偏移,当掺Mg浓度超过阈值时,短波段峰移至457 nm吸收峰,而长波段745 nm处的吸收峰消失。Fe离子的分裂轨道T2g、Eg跃迁所对应的吸收峰与铁离子的占位有关,Mg离子浓度达到阈值,使Fe离子占Ta位,Eg对应的吸收峰消失。在利用457 nm波段为功能性吸收时,采用较高的掺Mg浓度不会对吸收产生不利影响;在利用745 nm波段时,Fe占Li位比Fe占Ta位在信息存储应用中更有优势,该情况不适合采用高掺镁。光折变离子铜、锰单掺钽酸锂晶体的带隙内均出现了杂质能级,主要是由Cu 3d、Mn 3d轨道以及O 2p轨道贡献,各掺杂体系带隙均比未掺杂纯钽酸锂晶体带隙窄,且在可见光区的光吸收明显增强。Cu、Mn双掺体系的深、浅能级中心分别为314nm和587nm,可以通过提高掺铜量来改善存储参量的动态范围和灵敏度。分析表明,在双光存储应用中,Mn占Ta位比Mn占Li位的双掺杂钽酸锂晶体更具有竞争力。在双掺钽酸锂晶体中,不同的光折变杂质离子搭配会表现出不同的光吸收特征,选择共掺离子的组合搭配时对各待选搭配的理论计算非常必要的。
吴圣钰[3]（2019）在《多重掺杂铌酸锂晶体的电子结构和光学性质研究》文中指出铌酸锂晶体因其精良的光、电性质,被广泛应用于集成光学、光通讯等众多领域,是制造微波技术、全息记录介质、相位调解器和红外探测器等器件的重要材料。随着信息时代的发展以及通讯技术的革新,相关行业对信息材料有更高的需求,纯铌酸锂晶体及其掺杂铌酸锂晶体的性能研究,成为全息存储材料领域的热点。对比纯铌酸锂晶体,某些掺杂改善了铌酸锂晶体的光折变和抗光损伤性能,并在掺杂晶体中实现了非挥发性存储,使得存储的信息非易失、存储质量更为理想。目前发现,将铌酸锂晶体用作存储介质研究大都是实验研究,以电子结构和光学性质理论计算为基础的机理研究还较为欠缺,特别是双掺或三掺铌酸锂晶体的非挥发性存储仿真研究。本文利用基于密度泛函的第一性原理的计算方法,研究了纯铌酸锂单晶体和多组掺杂铌酸锂晶体的电子结构和吸收光谱,结果表明,选择适当的光折变离子单掺或共掺可实现铌酸锂晶体非挥发性全息存储:光折变离子Co2+掺杂铌酸锂体系的带隙较纯铌酸锂晶体变窄,禁带宽度为3.32eV,带隙中出现两个杂质能级,杂质能级来源于Co的3d轨道自旋分裂的eg、t2g轨道;Co2+结合抗光折变离子Zn2+共掺的铌酸锂晶体中,Zn2+的浓度低于阈值或达到阈值时,禁带宽度分别为2.87eV、2.75eV。Co掺杂铌酸锂晶体在可见-近红外光波段2.40eV、1.58eV、1.10eV处形成吸收峰,这些峰源于电子在Co的3d轨道分裂的轨道与导带间的跃迁。加入抗光折变离子Zn2+后,吸收峰1.58eV、1.10eV吸收增强,可以认为Zn2+与Co2+之间存在电荷转移,使eg轨道电子减少,但该转移并不影响t2g轨道电子。研究发现,晶体中的Co离子与不同光折变离子共掺下可充当深能级中心（2.40eV）,或可充当浅能级中心（1.58eV）,两种情况下,掺入近阈值的Zn离子均有助于实现优化存储。光折变离子Cu2+和Ru2+的单掺、共掺的铌酸锂体系带隙中均产生杂质能级,单掺情况下杂质能级分别由Cu的3d或Ru的4d轨道贡献,共掺体系带隙中出现深浅不一的两个能级,深能级由Cu的3d轨道贡献,浅能级由Ru的4d轨道贡献。抗光折变离子Mg2+的引入对共掺体系带隙没有贡献而无新能级生成。Cu,Ru共掺体系在2.94eV、2.40eV附近形成吸收峰,前者源于从Cu的3d轨道向导带跃迁吸收的光子能量,且相对Cu单掺时的吸收增强,后者源于电子从Ru的4d轨道向导带跃迁吸收的光子能量,但相对Ru单掺时的吸收减弱,因而可以认为吸收峰的变化与Cu,Ru间电子转移相关。吸收光谱的分析表明,增加光折变离子的掺杂浓度可以提高存储中心能级电子浓度,从而改善全息存储参量的动态范围和灵敏度。掺入阈值浓度的Mg对杂质能级的光吸收无明显影响,只影响体系吸收边的移动,有助于提高晶体的抗光损伤性能,改善非挥发全息存储特性。
柏红梅[4]（2018）在《双光折变离子掺杂铌酸锂晶体的电子结构和光学性质研究》文中指出铌酸锂晶体是一种在诸多应用领域均表现出优越性质的多功能晶体材料,尤其在光学体全息存储方面,被认为是光存储介质的首选材料之一。在实际应用中,铌酸锂晶体中引入各种杂质离子,可以极大的优化铌酸锂的各种物理性能以适应不同应用的要求。研究表明,双光折变离子共掺铌酸锂晶体的方案,是解决光折变晶体全息存储应用中读出信息容易丢失的一种有效方法,可以完美实现非挥发性全息存储。目前,国内外对铌酸锂晶体作为存储材料进行全息双光存储的研究取得了不少优秀成果。但以铌酸锂晶体作为存储介质研究大都是实验研究,以电子结构和光学性质理论计算为基础的机理研究还较为欠缺。理论计算可以排除实验中难以控制的因素,从微观上解释宏观现象产生的原因。本文通过采用基于密度泛函理论第一性原理的计算方法,从理论上对各种光折变离子掺杂铌酸锂晶体的电子结构和光学性质进行分析,结果显示:Cu和Mn离子分别单掺以及共掺铌酸锂晶体中,由于Cu 3d轨道、Mn 3d轨道的贡献而在禁带内均出现杂质能级,未掺杂的纯铌酸锂晶体带隙均比各掺杂体系带隙宽。共掺晶体中Cu离子在432nm处形成较强的吸收峰,这个吸收峰的位置相对于Cu单掺杂时的更浅,而Mn离子在718nm附近的吸收却相比于Mn单掺杂时的吸收峰减弱而且中心位置也稍有偏移,在554nm处呈现一个与Mn3+浓度有关的非光折变峰,掺杂晶体中的铜和锰这两掺杂离子之间的电子转移使得该对Mn离子吸收峰发生变化。在实现非挥发全息存储中,Cu和Mn共掺铌酸锂晶体的深浅能级中心分别为432nm和718nm,比Cu和Fe共掺铌酸锂晶体的深能级更深,浅能级更浅一些,这样能够通过提高深能级中心的掺杂浓度来获得更优越的动态范围和记录灵敏度参数。双光折变离子共掺铌酸锂晶体中,不同掺离子配搭会表现出的吸收特性差异而影响存储性能,运用时非常有必要对不同待选搭配离子预先进行理论计算。Fe和Ni单掺及共掺铌酸锂晶体的杂质能级,主要由Fe 3d、Ni 3d轨道贡献。对于共掺体系,禁带内出现由Ni和Fe分别提供的深、浅双能级结构。较小的CFe2+/CFe3+值使得共掺杂铌酸锂晶体Fe更易占Nb位,具有该占位的晶体比Fe占Li位的晶体在全息存储应用中更易获得具竞争力的较短敏化光和记录光波长。前一晶体在410nm和605nm处的两个吸收峰能够实现非挥发全息存储,较深的深能级可以避免其他光源破坏深能级的信息固定,还可以通过适当提高Ni离子浓度增加信息保存的载体离子,改善存储参数中的动态范围和记录灵敏度。
高云龙[5]（2018）在《光致聚合物的制备及其全息性能研究》文中认为信息社会的数据爆炸性增长,传统存储技术的受限越来越明显,合适的记录材料是有效的解决方式之一。相比于银盐干板和重铬酸盐明胶等传统的记录材料,光致聚合物具有较好的全息记录特性,已成为高密度全息存储材料的研究重点。记录材料全息特性的评价指标有很多,例如衍射效率、感光灵敏度以及折射率调制度等。但是,光致聚合物材料的全息特性不能同时取得最佳值,影响了高密度全息存储的实用化和商用化。本文在已有的理论和研究基础上,从光致聚合物全息记录材料的发展现状出发,制备出光致聚合物材料并探究其全息特性。本文主要包括以下几方面的工作:1.制备以丙烯酰胺为单体,亚甲基双丙烯酰胺为补充单体,聚乙烯醇为粘结剂,三乙醇胺为光引发剂,亚甲基蓝敏化的红敏光致聚合物。2.测试透过率与曝光时间的变化关系,分析所制备出的光致聚合物材料的散射噪声。实验测得10wt%聚乙烯醇的光致聚合物材料最大透过率达到75%,全息记录过程中材料的散射噪声较小。3.搭建对称式实验光路记录透射式非倾斜光栅,从曝光强度、分辨率和光敏剂含量等方面研究了光致聚合物的曝光特性,并分析了衍射效率、折射率调制度等全息性能的影响。实验发现一定范围内的衍射效率随着曝光强度和分辨率的增大而增大,在光敏剂浓度2.6×10-4mol/L,曝光值在6.5,记录角度90°时,达到最大衍射效率35.4%。4.针对制备的光致聚合物材料和银盐干板传统全息记录材料,对比全息光栅的记录过程以及全息特性,并进行全息存储实验。
李建华,刘金鹏,林枭,刘佳琪,谭小地[6]（2017）在《体全息存储研究现状及发展趋势》文中提出以历史为引线,综述了体全息存储技术的研究历史、现状和未来的发展趋势。列举了体全息存储原理、特点以及国内外体全息存储的发展历程。分别介绍了体全息存储驱动器结构、存储材料、信道处理的关键技术的现状,并对相位型及偏振型体全息存储的最新进展进行了展望。对阻碍体全息存储实用化的技术问题进行了分析,认为页间串扰噪声、材料散射噪声、材料收缩是限制存储密度的3个瓶颈问题,是后续研究需要重点解决的问题。
唐宇煌[7]（2013）在《近化学配比铌酸锂晶体的二波耦合及光致吸收特性研究》文中研究表明光学体全息存储技术由于具有存储密度高、存储容量大、并行传输、寻址速度快等诸多优点，在日益激烈的存储技术竞争中显露出明显的优势，并因此受到了极大关注。双色光全息记录的提出，使得全息存储的非易失性读取得以实现。全息存储材料是影响全息存储的关键因素，因此寻找优良的存储材料成为了体全息存储研究的关键问题。自铌酸锂（LiNbO3）晶体的非线性光学效应被人们发现以来，铌酸锂晶体在全息存储技术当中获得了迅猛的发展，而将铌酸锂晶体进行优化成为了当前全息存储研究的首要任务。文章首先研究了掺铁近化学配比LiNbO3晶体（SLN:Fe）的二波耦合特性，用中心波长为532nm的绿光作为入射光，实验结果表明，掺杂浓度越高，总入射光强越大，入射光光强比越小，将会导致响应时间越小，并且e光的响应时间要小于o光的响应时间；入射光光强比越大，有效增益系数越大，e光的有效增益系数要大于o光，而掺杂浓度对有效增益系数没有明显的影响。本论文还采用泵浦-探测法研究了LiNbO3:Fe和LiNbO3:Tb晶体的紫外光致吸收及其弛豫过程，其中泵浦光中心波长为365nm，探测光中心波长为785nm。光致吸收过程中测得了晶体光致吸收系数和响应时间，并且弛豫过程的研究结果表明光致吸收的暗衰减过程以扩展指数函数的形式衰减，泵浦光强度越大，掺杂浓度越高，小极化子的寿命将会越小，同时氧化和还原处理将会增大和减小小极化子寿命；而泵浦光越强，扩展因子也会减小，氧化和还原处理将会增大和减小扩展因子。本课题对LiNbO3晶体的二波耦合特性、紫外光致吸收以及弛豫过程进行了系统的研究，这对理解光致吸收过程中的电荷输运过程以及双色光全息存储记录的物理机制有着很大的帮助。
马晨[8]（2012）在《用于海量信息快速读写的光敏感全息存储材料及技术》文中进行了进一步梳理阐述了全息存储的原理及特点,详细介绍了用于全息存储的光敏感平面及体全息存储材料,以及在这一活跃的研究领域中的新进展,特别是为了提高存储容量和抑制串象噪音所发展起来的各种全息复用技术。光全息存储的独特优点,尤其是体全息存储的高容量和高数据传输速率,使光全息存储最有希望成为下一代海量存储技术。
张艳丽[9]（2012）在《近化学计量比LiNbO3:Fe晶体的光致电荷输运过程及全息记录研究》文中研究指明光学体全息存储技术由于具有存储容量大、密度高、并行传输、冗余度高、寻址速度快等诸多优点，在存储技术竞争中越来越显露出巨大的优势和良好的发展前景，受到人们的广泛关注。双色光全息记录方法的提出，实现了全息存储的非易失性读取。影响全息存储的主要因素是存储材料，寻找好的存储材料成为研究体全息存储的焦点。自人们发现铌酸锂（LiNbO3）晶体的非线性光学效应，LiNbO3晶体在全息存储中得到广泛关注，也成为国际研究的热点，优化LiNbO3晶体是当前全息存储研究的首要任务之一。本文实验中所使用的近化学计量比LiNbO3:Fe晶体是用顶上籽晶熔液生长法制备的，其中掺杂Fe浓度分别是3ppm、5ppm、10ppm、25ppm、50ppm和100ppm,首先测量了晶体的光谱特性和居里温度，分析了晶体的组分、以及杂质的氧化/还原状态，然后用泵浦（365nm）-探测（632.8nm）法研究了LiNbO3:Fe晶体的紫外光致吸收的稳态和时间演化过程特性。由于Fe的掺入可能会使光致吸收衰减时间发生变化，尝试对衰减部分进行拟合，结果表明光致吸收的暗衰减过程是以扩展指数的形式衰减，并测量了衰减时间常数（即小极化子的寿命）和扩展因子随泵浦光强的变化。根据电子的输运方程，我们对电子输运方程进行数值求解，模拟LiNbO3:Fe晶体的光致吸收的全过程及其稳态和时间演化过程特性，与实验结果符合较好。其次，课题研究了LiNbO3:Fe晶体的双色全息存储特性，用中心波长为365nm的紫外光作为敏化光，用波长632.8nm的红光作为记录光和读取光。保持记录光不变，敏化光强越小（即Irec/Isen越大），晶体的记录灵敏度越小，但饱和衍射效率越大。在光强比不变的情况下，掺Fe浓度越大的晶体，衍射效率和记录灵敏度也越大。从实验结果中发现，掺Fe浓度为50ppm和100ppm的LiNbO3晶体的记录灵敏度出现不同的结果，对此我们给出了解释。本论文对LiNbO3:Fe晶体的紫外光致吸收和全息存储性能进行了系统的实验研究，这对理解光致吸收过程中电荷的输运过程和双色光全息存储记录的物理机制有很大的帮助，并且对掺杂的铌酸锂晶体的特性优化，记录方案的选择都具有一定的指导意义。
王龙阁[10]（2011）在《纳米TiO2/光致聚合物材料全息存储特性研究》文中研究说明光致聚合物材料具有高的衍射效率、高的曝光灵敏度、高的空间分辨率、可以实时记录等优点,有望覆盖全息应用的各个领域。但常用的光致聚合物材料具有曝光易缩皱和折射率调制度有限等不足,本文在丙烯酰胺体系的光致聚合物中掺入TiO2纳米颗粒,提高了该体系光致聚合物的全息特性和抗缩皱特性。主要包含以下几方面的工作:1.分别制备了亚甲基蓝和曙红Y敏化的TiO2纳米粒子/光致聚合物材料。2.通过透过率实验测试TiO2纳米颗粒/光致聚合物材料的均匀性。3.研究了样品中TiO2纳米颗粒浓度对样品衍射效率、最大折射率调制度的影响,得到一个最佳的纳米粒子掺入量,使样品的衍射效率和最大折射率调制度最大。并研究了TiO2粒径对样品衍射效率和最大折射率调制度的影响。4.研究了样品中TiO2纳米颗粒浓度对样品布拉格偏移和缩皱率的影响,并研究了在最佳浓度下TiO2粒径对样品布拉格偏移和缩皱率的影响。5.研究了样品中TiO2纳米颗粒浓度和粒径对样品散射损失的影响,分析了掺入纳米颗粒后样品散射损失增加的原因。6.分析了掺入不同浓度、不同粒径的TiO2纳米颗粒对材料曝光灵敏度和动态范围的影响。7.在所制备的材料中存储了模拟图像和数字图像,存储性能稳定,再现效果较好。
二、用于非易失性体全息数据存储的光折变材料（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用于非易失性体全息数据存储的光折变材料（论文提纲范文）
（1）三掺铌酸锂晶体的第一性原理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 光体全息存储技术 |
| 1.2.1 光体全息存储技术的研究现状 |
| 1.2.2 光体全息存储技术的优点 |
| 1.2.3 非易失性全息存储技术 |
| 1.3 铌酸锂晶体 |
| 1.3.1 纯LiNbO_3晶体 |
| 1.3.2 掺杂LiNbO_3晶体 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 计算理论和CASTEP简介 |
| 2.1 第一性原理 |
| 2.2 密度泛函理论 |
| 2.2.1 Thomas-Fermi模型 |
| 2.2.2 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.2.3 Kohn-Sham方程 |
| 2.2.4 交换-关联泛函 |
| 2.3 CASTEP简介 |
| 第3章 铜铁镁三掺LiNbO_3晶体的电子结构和光学性质 |
| 3.1 模型建立和计算方法 |
| 3.1.1 模型建立 |
| 3.1.2 计算方法 |
| 3.2 结果分析 |
| 3.2.1 几何结构优化结果 |
| 3.2.2 各样品的电子结构 |
| 3.2.3 各样品的光学性质 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 铜锰镁三掺LiNbO_3晶体的电子结构和光学性质 |
| 4.1 模型建立及计算方法 |
| 4.2 结果分析 |
| 4.2.1 各晶体的电子结构 |
| 4.2.2 各晶体的吸收光谱 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 本文结论 |
| 5.2 本文存在的不足 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表的学术论文 |
（2）掺杂钽酸锂晶体的电子结构和光学性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 光学体全息存储技术 |
| 1.3 光折变材料 |
| 1.3.1 光折变材料的概述 |
| 1.3.2 光全息存储的固定技术 |
| 1.4 钽酸锂晶体 |
| 1.4.1 钽酸锂晶体的结构 |
| 1.4.2 钽酸锂晶体的特点 |
| 1.4.3 钽酸锂晶体的掺杂特性 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 密度泛函理论简介 |
| 2.1 第一性原理方法 |
| 2.2 密度泛函理论 |
| 2.2.1 Thomas-Fermi模型 |
| 2.2.2 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.2.3 Kohn-Sham方程 |
| 2.2.4 交换关联泛函 |
| 2.3 CASTEP简介 |
| 第3章 铁镁共掺钽酸锂晶体的电子结构和光学性质 |
| 3.1 模型的建立和计算方法 |
| 3.1.1 模型的建立 |
| 3.1.2 计算方法 |
| 3.2 计算结果和讨论 |
| 3.2.1 LT及 Fe、Mg掺杂LT晶体的电子结构 |
| 3.2.2 LT及 Fe、Mg掺杂LT晶体的光学性质 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 铜锰掺杂钽酸锂的电子结构和光学性质 |
| 4.1 模型的建立及计算方法 |
| 4.1.1 模型的建立 |
| 4.1.2 计算方法 |
| 4.2 计算结果与讨论 |
| 4.2.1 LT及 Cu、Mn掺杂LT晶体电子结构 |
| 4.2.2 LT及 Cu、Mn掺杂LT晶体光学性质 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 本文结论 |
| 5.2 本文存在的不足 |
| 5.3 未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
（3）多重掺杂铌酸锂晶体的电子结构和光学性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 背景及意义 |
| 1.2 体全息存储技术简介 |
| 1.3 光折变材料 |
| 1.3.1 光折变材料的概述 |
| 1.3.2 光折变效应 |
| 1.3.3 非易失性存储 |
| 1.4 铌酸锂晶体 |
| 1.4.1 铌酸锂晶体的基本结构 |
| 1.4.2 铌酸锂晶体的掺杂改性 |
| 1.5 课题内容 |
| 第二章 密度泛函理论简介 |
| 2.1 第一性原理 |
| 2.2 密度泛函理论 |
| 2.2.1 早期的Thomas-Fermi模型 |
| 2.2.2 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.2.3 Kohn-Sham方程 |
| 2.2.4 交换-关联泛函 |
| 2.3 CASTEP简介 |
| 第三章 钴锌共掺铌酸锂晶体的电子结构和光学性质 |
| 3.1 模型建立和计算方法 |
| 3.1.1 模型建立 |
| 3.1.2 计算方法 |
| 3.2 结果分析 |
| 3.2.1 铌酸锂晶体的电子结构 |
| 3.2.2 掺杂铌酸锂晶体的电子结构 |
| 3.2.3 掺杂铌酸锂晶体的光学性质 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 铜钌镁掺杂铌酸锂晶体的电子结构和光学性质 |
| 4.1 模型建立和计算方法 |
| 4.1.1 模型建立 |
| 4.1.2 计算方法 |
| 4.2 结果分析 |
| 4.2.1 铜钌镁掺杂铌酸锂晶体的电子结构 |
| 4.2.2 铜钌镁掺杂铌酸锂晶体的光学性质 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 本文结论 |
| 5.2 本文存在的不足 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表的学术论文 |
（4）双光折变离子掺杂铌酸锂晶体的电子结构和光学性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 光学体全息存储技术 |
| 1.2.1 光学体全息存储的优点 |
| 1.2.2 光学体全息存储的研究进展 |
| 1.2.3 非易失性全息存储技术 |
| 1.2.4 双中心全息存储的基本原理 |
| 1.3 铌酸锂晶体结构及性质 |
| 1.3.1 铌酸锂晶体的基本结构 |
| 1.3.2 铌酸锂晶体的掺杂特性 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 计算理论和CASTEP简介 |
| 2.1 第一性原理 |
| 2.2 密度泛函理论 |
| 2.2.1 Thomas-Fermi模型 |
| 2.2.2 Hohenberg-Kohn定理 |
| 2.2.3 Kohn-Sham方程 |
| 2.2.4 交换-关联泛函 |
| 2.3 CASTEP简介 |
| 第3章 铜锰掺杂LN晶体的电子结构和光学性质 |
| 3.1 晶体的模型建立和计算方法 |
| 3.1.1 LN晶体的模型建立 |
| 3.1.2 铜锰掺杂LN晶体的模型建立 |
| 3.1.3 计算方法 |
| 3.2 计算结果与分析 |
| 3.2.1 LN晶体的电子结构 |
| 3.2.2 铜锰掺杂LN晶体的电子结构 |
| 3.2.3 铜锰掺杂LN晶体的光学性质 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 铁镍掺杂LN晶体的电子结构和光学性质 |
| 4.1 晶体的模型建立和计算方法 |
| 4.1.1 铁镍掺杂LN晶体的模型建立 |
| 4.1.2 计算方法 |
| 4.2 计算结果与分析 |
| 4.2.1 铁镍掺杂LN晶体的电子结构 |
| 4.2.2 铁镍掺杂LN晶体的光学性质 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 本文结论 |
| 5.2 本文存在的不足 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表的学术论文 |
（5）光致聚合物的制备及其全息性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光学存储技术 |
| 1.2.1 光盘存储 |
| 1.2.2 近场光学存储 |
| 1.2.3 双光子存储 |
| 1.2.4 全息存储 |
| 1.3 全息存储材料 |
| 1.3.1 卤化银乳胶 |
| 1.3.2 重铬酸盐明胶 |
| 1.3.3 光致变色材料 |
| 1.3.4 光折变晶体 |
| 1.3.5 光致聚合物 |
| 1.4 光致聚合物材料 |
| 1.4.1 光致聚合物的组成 |
| 1.4.2 光致聚合物研究现状 |
| 1.5 论文的主要内容 |
| 第二章 光致聚合物的全息理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 体全息记录与再现原理 |
| 2.2.1 体全息光栅原理 |
| 2.2.2 记录体全息光栅 |
| 2.2.3 从体光栅重建波前 |
| 2.2.4 矢量圆分析工具 |
| 2.3 耦合波理论 |
| 2.3.1 Kogelnik耦合波理论 |
| 2.3.2 体光栅的衍射效率 |
| 2.4 光致聚合物的记录机理 |
| 2.4.1 光致聚合物光化反应 |
| 2.4.2 光致聚合物扩散模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 光致聚合物的制备及测试 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光致聚合物的制备 |
| 3.2.1 实验材料介绍 |
| 3.2.2 样品制备 |
| 3.2.3 制备仪器 |
| 3.3 光致聚合物的散射 |
| 3.3.1 散射噪声 |
| 3.3.2 实验仪器 |
| 3.4 全息性能的测试 |
| 3.4.1 感光灵敏度 |
| 3.4.2 空间分辨率 |
| 3.4.3 折射率调制度 |
| 3.4.4 衍射效率 |
| 3.4.5 全息存储 |
| 3.4.6 测试仪器 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 实验结果与分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品的散射噪声 |
| 4.3 光敏剂含量对衍射效率的影响 |
| 4.4 曝光强度对全息性能影响 |
| 4.5 分辨率对全息性能影响 |
| 4.6 几种样品的性能比较 |
| 4.6.1 实验操作 |
| 4.6.2 全息性能 |
| 4.6.3 全息存储 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（6）体全息存储研究现状及发展趋势（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 体全息存储技术特点及发展历史 |
| 2.1 存储原理 |
| 2.2 技术特点及优势 |
| 2.3 体全息存储技术发展历史 |
| 3 体全息存储关键技术及研究现状 |
| 3.1 驱动器技术 |
| 3.1.1 同轴存储结构 |
| 3.1.2 双轴存储结构 |
| 3.1.3 Monocular存储结构 |
| 3.2 体全息存储材料 |
| 3.2.1 常用存储材料机理与特点 |
| 3.2.2 光致聚合物材料 |
| 3.2.3 全息记录的光化学动力学特性 |
| 3.3 信道处理技术 |
| 4 体全息存储新动向 |
| 4.1 相位全息存储 |
| 4.2 偏振全息存储 |
| 5 体全息存储实用化问题分析 |
| 6 结束语 |
（7）近化学配比铌酸锂晶体的二波耦合及光致吸收特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 光折变效应以及光折变材料 |
| 1.2.1 光折变效应 |
| 1.2.2 光折变材料 |
| 1.2.3 光折变材料的应用 |
| 1.3 非易失性全息存储技术 |
| 1.4 本文的内容安排 |
| 第二章 LiNbO_3晶体以及研究进展 |
| 2.1 LiNbO_3晶体 |
| 2.2 LiNbO_3晶体的光折变效应 |
| 2.3 LiNbO_3晶体的掺杂 |
| 2.4 电荷输运模型和方程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 近化学配比 LiNbO_3晶体的二波耦合 |
| 3.1 二波耦合理论 |
| 3.2 实验准备 |
| 3.2.1 实验晶体的准备 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.3 实验结果及讨论 |
| 3.3.1 响应时间的研究 |
| 3.3.2 有效增益系数的研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 近化学配比 LiNbO_3晶体的紫外光致吸收 |
| 4.1 光致吸收效应现象及理论 |
| 4.2 实验准备 |
| 4.2.1 晶体的准备 |
| 4.2.2 实验方案 |
| 4.3 实验结果及讨论 |
| 4.3.1 理论模型 |
| 4.3.2 Fe 掺杂 LiNbO_3晶体的实验结果及讨论 |
| 4.3.3 Tb 掺杂 LiNbO_3晶体的实验结果及讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表（录用）论文情况 |
（8）用于海量信息快速读写的光敏感全息存储材料及技术（论文提纲范文）
| 一、引言 |
| 二、全息存储原理及特点 |
| 1、全息存储技术的原理 |
| 2、全息存储技术的特点 |
| 三、光敏感全息存储材料 |
| 1、平面全息记录材料 |
| (1）银盐材料 |
| (2）光致抗蚀剂 |
| (3）光导热塑材料 |
| 2、体全息记录材料 |
| (1）重铬酸盐明胶 |
| (2）光致聚合物 |
| (3）光致变色材料 |
| (4）光折变材料 |
| 四、复用技术[3] |
| 1、平面全息图的复用―空间复用 |
| 2、体全息图的复用 |
| (1）角度复用 |
| (2）位相复用 |
| (3）波长复用 |
| 3、混合的全息存储复用技术 |
| (1) 分块全息存储 (Block-oriented Holographic Storage, BOHS) |
| (2）空间角度复用（Spatioangular Multiplexing, SAM) |
| (3) 稀疏波长-角度复用 (Sparse-wavelength Angular Multiplexing, SWAM) |
| 五、结束语 |
（9）近化学计量比LiNbO3:Fe晶体的光致电荷输运过程及全息记录研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 非易失性全息存储技术 |
| 1.1.2 双色全息存储技术发展现状 |
| 1.2 LiNbO_3晶体中光致吸收现象的研究 |
| 1.3 本文的内容安排 |
| 1.4 本论文的目的 |
| 第二章 LiNbO_3晶体的简介和研究进展 |
| 2.1 LiNbO_3晶体的研究 |
| 2.1.1 LiNbO_3晶体的光折变效应及研究发展 |
| 2.1.2 LiNbO_3晶体研究历史及现状 |
| 2.1.3 近化学计量比 LiNbO_3晶体研究的进展 |
| 2.1.4 LiNbO_3晶体的掺杂 |
| 2.2 光折变材料的应用 |
| 2.3 LiNbO_3晶体中的电荷输运模型 |
| 2.3.1 电荷输运模型和方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 近化学计量比 LiNbO_3:Fe 晶体的紫外光致吸收 |
| 3.1 光致吸收效应 |
| 3.1.1 光致吸收的理论基础 |
| 3.2 实验准备 |
| 3.2.1 晶体准备 |
| 3.2.2 紫外可见光谱实验 |
| 3.2.3 紫外光致吸收实验 |
| 3.3 实验结果与理论分析 |
| 3.3.1 紫外-可见光谱实验结果分析 |
| 3.3.2 紫外光致吸收实验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 近化学计量比 LiNbO_3:Fe 晶体的双色全息记录实验 |
| 4.1 光源的选择 |
| 4.1.1 记录光的选择 |
| 4.1.2 泵浦光的选择 |
| 4.2 实验装置及过程 |
| 4.3 全息记录的特性参量 |
| 4.4 实验结果及分析 |
| 4.4.1 掺杂浓度的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）纳米TiO2/光致聚合物材料全息存储特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超高密度光存储技术 |
| 1.2.1 近场超高密度光存储技术 |
| 1.2.2 三维光存储技术 |
| 1.3 数字全息存储技术 |
| 1.3.1 数字全息存储的研究现状 |
| 1.3.2 数字全息存储的原理 |
| 1.4 体全息存储 |
| 1.4.1 布拉格定律 |
| 1.4.2 耦合波理论 |
| 1.4.3 体全息存储的复用技术 |
| 1.5 全息存储材料 |
| 1.5.1 全息存储材料的性能指标 |
| 1.5.2 全息记录材料的种类 |
| 1.5.3 光致聚合物材料 |
| 1.6 纳米粒子/光致聚合物材料光栅形成机理 |
| 1.6.1 光栅形成机理 |
| 1.6.2 光致聚合物光化反应原理 |
| 1.7 本论文研究的主要内容 |
| 参考文献 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 实验所用化学试剂 |
| 2.2 TiO_2 纳米颗粒的制备方法 |
| 2.3 实验仪器 |
| 2.4 材料制备 |
| 2.4.1 基片和烧杯的清洗 |
| 2.4.2 聚合物样品的制备 |
| 2.5 材料性能测试 |
| 2.5.1 透过率 |
| 2.5.2 衍射效率 |
| 2.5.3 布拉格偏移 |
| 2.5.4 感光灵敏度 |
| 2.5.5 折射率调制度 |
| 2.5.6 动态范围 |
| 2.5.7 全息存储 |
| 参考文献 |
| 3 实验结果与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 亚甲基蓝敏化的TiO_2 纳米粒子/光致聚合物材料全息特性 |
| 3.2.1 样品的吸收光谱 |
| 3.2.2 样品的均匀性表征 |
| 3.2.3 TiO_2 纳米颗粒浓度对材料衍射效率的影响 |
| 3.2.4 对布拉格偏移和缩皱率的影响 |
| 3.2.5 纳米粒子浓度与样品散射损失的关系 |
| 3.2.6 全息性能参数对比 |
| 3.2.7 全息存储 |
| 3.3 曙红Y 敏化的TiO_2 纳米粒子/光致聚合物材料全息特性 |
| 3.3.1 样品的吸收光谱 |
| 3.3.2 样品的均匀性表征 |
| 3.3.3 TiO_2 纳米颗粒浓度对材料衍射效率的影响 |
| 3.3.4 对布拉格偏移和缩皱率的影响 |
| 3.3.5 纳米粒子浓度与样品散射损失的关系 |
| 3.3.6 全息性能参数对比 |
| 3.3.7 全息存储 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 4 结论 |
| 致谢 |
| 硕士期间完成的论文及专利 |
四、用于非易失性体全息数据存储的光折变材料（论文参考文献）
- [1]三掺铌酸锂晶体的第一性原理研究[D]. 罗娅. 西南大学, 2021(01)
- [2]掺杂钽酸锂晶体的电子结构和光学性质研究[D]. 梁金铃. 西南大学, 2020(01)
- [3]多重掺杂铌酸锂晶体的电子结构和光学性质研究[D]. 吴圣钰. 西南大学, 2019(12)
- [4]双光折变离子掺杂铌酸锂晶体的电子结构和光学性质研究[D]. 柏红梅. 西南大学, 2018(01)
- [5]光致聚合物的制备及其全息性能研究[D]. 高云龙. 昆明理工大学, 2018(01)
- [6]体全息存储研究现状及发展趋势[J]. 李建华,刘金鹏,林枭,刘佳琪,谭小地. 中国激光, 2017(10)
- [7]近化学配比铌酸锂晶体的二波耦合及光致吸收特性研究[D]. 唐宇煌. 南京航空航天大学, 2013(06)
- [8]用于海量信息快速读写的光敏感全息存储材料及技术[J]. 马晨. 传感器世界, 2012(08)
- [9]近化学计量比LiNbO3:Fe晶体的光致电荷输运过程及全息记录研究[D]. 张艳丽. 南京航空航天大学, 2012(04)
- [10]纳米TiO2/光致聚合物材料全息存储特性研究[D]. 王龙阁. 河南大学, 2011(08)