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JP3605642B2 - Photochemical hole burning media - Google Patents
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JP3605642B2 - Photochemical hole burning media - Google Patents

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Description

【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。
【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。
【0003】
永続的ホールバーニング(Persistent Spectral 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。
【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。
【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。
【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。
【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、SiO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。
【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ることを特徴とする。
【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、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(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。
【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、ホールの形成に寄与する希土類錯体、ならびに、ホールの安定性に寄与する還元性、すなわち電子供与性有機分子を、分散状態で均一に保持した電子供与性有機化合物であることを特徴とする。
【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、電子供与性有機複合化合物が、シラン化合物であることを特徴とする。
【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、シランまたはジシラザン化合物が、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種であることを特徴とする。
【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、電子供与性有機化合物が、有機スズ化合物であることを特徴とする。
【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、有機スズ化合物が、RSnSnRで表される化合物(但し、Rは、アルキル基、又はアリール基を示す。)であることを特徴とする。
【0015】
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。
【0016】
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Al、Ga、In、TiO、ZrO、Nb及びTa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。
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還元剤の酸化還元電位が1.5V(vs.SCE)以下であることを特徴とする。
【0017】
【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。
【0018】
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。例えば、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Al、Ga、In、TiO、ZrO、Nb及びTa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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
また、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。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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。
また、本発明の好ましい実施態様において、前記還元剤の酸化還元電位が有機溶媒中およそ1.5V(vs.SCE)以下である。これは、Eu3+/Eu2+の酸化電位は水溶液中でおよそ−0.43V (vs. NHE) であり、レーザー光照射によって励起状態となり、還元剤の酸化還元電位が1.5V(vs.SCE)以下であれば、Eu2+へ還元することが可能だからである。また、このような酸化還元電位を有する還元剤を使用することにより錯化合物の希土類イオンを効果的に還元できる。
従って、還元剤の酸化還元電位が、およそ1.5V(vs.SCE)より小さい値をもつ還元性有機分子は理論的にEu2+へ還元でき、ホールバーニングを示すことができる。
なお、1.5以上の酸化還元電位のものも他の希土類錯体との関係でホールを形成し得るので、このような場合におよそ1.5V(vs. SCE)以上の酸化還元電位を有する有機分子を使用することができる。
【0027】
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。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。
【0028】
【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。
【0029】
実施例1
まず、SiOにZrOを添加した固体マトリックスを用いた光化学ホールバーニング媒体をゾルゲル法により作製した。作成手順は以下の通りである。Si(OC:HO:COH=1:1:5(mol比)の溶液に触媒として塩酸を数滴加え、さらに1時間還流した。その後、この溶液に金属アルコキシドZr(OCをSi:Zr=7:3、5:5、3:7 となるようにそれぞれ加え、さらに一時間還流した。EuC1:HO:COH:15C5=0.03:4:4:0.03を加え、さらに50℃で2週間、90℃で2日間乾燥させ、(SiO−ZrO):[Eu(15C5)]3+を得た。
【0030】
ホールの形成は、クライオスタットを用いて試料を冷却した後、100mW/mmのローダミン6G色素レーザー光を10分間照射することにより行った。ホールの安定性について、77Kでホールを形成させた試料を所定の温度まで昇温し、約1分間保持した後再び77Kまで冷却する温度サイクルをもとに評価した。
具体的に、SiOとZrOとを所定の比で混合したセラミックス内に、EuClを3mol%、15−crown−5(15C5)を9mol%導入した試料について、77Kでレーザー光を照射することにでホールを形成させた。
【0031】
これらの試料について、レーザー光照射前後のの励起スペクトルを図1に示す。
【0032】
その結果、固体マトリックス中のZrO量が増加するにつれて、不均一幅に拡大が見られたことから、ZrO導入によりマトリックス中のEu3+イオン近傍の局所構造が不均一になったものと考えられる。しかしながら、形成されたホールの深さは、ZrOの導入量の増加に伴って浅くなった。また、SiO:ZrO=5:5では、アンチホールが見られ、これは強固なネットワークが形成されたことによって、Eu3+イオンと15C5との錯形成が阻害されたためと考えられる。
【0033】
図2は、77Kでホールを形成した(SiO−ZrO):Eu(15C5) の温度サイクル特性を示す。図2(a)がSiO−ZrO =7:3の場合、図2(b)がSiO−ZrO =5:5の場合、図2(c)がSiO−ZrO=3:7の場合を、それぞれ示す。
【0034】
マトリックスを構成する成分が、SiO−ZrO =7:3の場合には、300Kまでホールを保持することができた。SiO−ZrO =5:5の場合には、150Kまでホールを保持することができた。SiO−ZrO=3:7の場合には、100Kまでホールを保持することができた。このことから、高濃度のZrOを加えることにより、不均一幅は拡大するもののホール生成効率は低下し、高温ではホール保持できなくなることが明らかとなった。
同様の結果は、SiO−Al、SiO−Ga、SiO−In、SiO−TiO、SiO−Nb及びSiO−Taの各系のマトリックスでも見られた。
【0035】
実施例2
次に、上述した複合ガラスの高いホール保持温度の原因を解明するために、SiO:[Eu(15C5)] (EuCl=3mol%、15C5=9mol%)について、室温で強度300mWmm−2、波長579.6mmのR6Gレーザー光を2時間照射し、その照射前後の蛍光スペクトルを検討した。蛍光スペクトルの結果を図3に示す。その結果、レーザー照射後の試料において、Eu3+イオンに基づく570〜720nmの発光強度が低下し、Eu イオンに基づく蛍光ピークが新たに420nm付近に出現することが明らかとなった。
【0036】
このことから、PSHB機構としてレーザー照射によるEu3+イオンからEu イオンへの光還元が示唆された。
【0037】
実施例3
実施例2で述べた結果から、Eu3+イオンからEu イオンへ還元されることで、より良好なホール保持特性を発現し得ることが明らかとなった。
そこで、種々の還元剤を希土類錯体とともに固体マトリックス中に分散させることを試みた。
【0038】
まず、還元剤としてシラン化合物を用いて試験した。具体的に、SiO:Eu(15C5)3+,MeSiSiMeを作製した。作成手順は以下の通りである。Si(OC:HO:COH=1:1:5(mol比)の溶液に触媒として塩酸を数滴加え、さらに1時間還流した。その後、この溶液にEuC1:HO:COH:15C5:MeSiSiMe=0.03:4:4:0.03:0.06(mol比)を加え、さらに50℃で一週間、90℃で二日間乾燥させSiO:Eu(15C5)3+,MeSiSiMeを得た。典型的なガラス材料の仕込み組成を表1に示す。
【0039】
【表1】

Figure 0003605642
【0040】
MeSiSiMeあるいはクラウンエーテルを入れない試料についても同様の方法で作成した。
【0041】
また、同様の方法により、SiO:Eu(15C5)3+,MeSnSnMeを得た。
【0042】
ホールバーニング特性については、ローダミン6G色素レーザーを用いてホールを形成させ測定した。また、温度サイクル実験は77Kでホールを形成させた後、100、150、200、250および300Kと順次温度を上げた後約1分間保持し、再び77Kに戻して励起スペクトルを測定することで行った。
【0043】
SiO:Eu(15C5)3+,MeSiSiMeおよびSiO:Eu3+,MeSiSiMeの77Kにおけるレーザー照射前後の励起スペクトルとその差スペクトルを図4(a)および(b)に示す。
【0044】
照射前の試料では、579−581nmの波長領域にEu3+イオンのの遷移に対応する励起スペクトルが観察された。これらのスペクトルにローダミン6G色素レーザーを100mW/mmで600秒間照射したところ、図に示すように半値幅0.125nmのホールが観察された。
【0045】
クラウンエーテルの入っていないものについては、レーザーを照射してもスペクトル全体の発光強度が単に減少するのみでホールは形成されなかった。このことから、マトリックス中では単独のEu3+イオンよりもクラウンエーテルと錯形成したEu3+イオンの方が励起状態においてMeSiSiMeから電子を受け取り易く、これにより効率良くホールを形成できることが明らかになった。
【0046】
SiO:Eu(15C5)3+,MeSnSnMeについてもスペクトルを観察した。SiO:Eu(15C5)3+,MeSnSnMeの77Kにおけるレーザー照射前後の励起スペクトルとその差スペクトルを図5に示す。
【0047】
その結果、MeSnSnMeについてもクラウンエーテルの入っているものについてはホールの形成が確認された(半値幅は、0.141nm)。クラウンエーテルの入っていないものについては、ホールは形成されなかった。したがって、マトリックス中では単独のEu3+イオンよりもクラウンエーテルと錯形成したEu3+イオンの方が励起状態においてMeSnSnMeから電子を受け取り易く、これにより効率良くホールを形成できることが明らかになった。
【0048】
実施例4
次に、本発明の一実施態様の光化学ホールバーニング媒体について、温度サイクル特性を調べた。
【0049】
まず、SiO:Eu(15C5) MeSiSiMe、SiO:Eu(15C5) MeSnSnMe、及びSiO:Eu(15C5) を作成した。SiO:Eu(15C5) MeSnSnMeについては、MeSiSiMeの代わりにMeSnSnMeを用いる以外、また、SiO:Eu(15C5) については、電子供与性有機化合物を使用しない事以外、実施例3と同様の方法を用いて作成した。
【0050】
これらについて温度サイクル特性を調べた。即ち、SiO:Eu(15C5)3+,MeSiSiMeおよびSiO:Eu(15C5)3+・MeSnSnMeにおける77Kで形成させたホールの77−300Kにおける温度サイクル特性を調べた。結果を図6に示す。図6(a)は、SiO:Eu(15C5) MeSiSiMeの温度サイクル特性を示す図である。図6(b)は、SiO:Eu(15C5) MeSnSnMeの温度サイクル特性を示す図である。図6(c)は、SiO:Eu(15C5) の温度サイクル特性を示す図である。
【0051】
SiO:Eu(15C5) MeSiSiMeについては、300Kまでホールが保持された。SiO:Eu(15C5) MeSnSnMeについては、250Kまでホールが保持された。
【0052】
温度の上昇と共に均一幅は広がり、ホールの深さは減少するものの、300KでMeSiSiMeを含む場合、0.479nmの半値幅で、深さが77Kのものの約70%となるホールが保持された。250KのMeSnSnMeでは0.474nmの半値幅と77Kのそれのおよそ61%のホール深さが保持された。したがって、還元剤を加えた媒体は、クラウンエーテル錯体のみのものと比較してホールの温度安定性が向上していることが分かる。これは、還元剤として機能するMeMMMeを(M=Si又はSn)導入することで、還元に伴いM−M結合が開裂し逆反応が起こりにくくなったためと考えられる。
【0053】
実施例5
次に、還元剤の濃度を変化させて温度サイクル特性を調べた。試料の作製は、実施例3に記載された方法にしたがった。還元剤として、MeSiSiMeを用いた。
【0054】
温度サイクル特性の結果を、図7に示す。図7は、SiO:Eu(15C5) MeSiSiMeの温度サイクル特性を示す。図7(a)は、3mol%のMeSiSiMeを用いた場合、図7(b)は、6mol%のMeSiSiMeを用いた場合を、それぞれ示す。
【0055】
図7から明らかなように、6mol%のMeSiSiMeを用いた場合の方が、3mol%のものよりホールの安定性が高いことが分かる。これは、MeSiSiMeの増加によって、還元されるEu(15C5) の量が増加し、ホールがそれだけ戻りにくくなったためと考えられる。
【0056】
実施例6
次に、固体マトリックスを変化させた場合のスペクトルを調べた。固体マトリックスとして、SiOに、Al、TiO、ZrO、又はTaを導入したものを用いた。実施例1に記載の方法により、同様に試料を作製した。
【0057】
これらの試料について、レーザー照射し、励起スペクトルを観察した。図8は、SiO−MxOy(Si:M=7:3):[Eu(15C5)]3+(Eu3+:15C5=1:3)の77Kにおけるレーザー照射前後の励起スペクトルを示す。
【0058】
いずれの場合も生成したホールの深さは、SiO単独と比べて顕著な違いは見られなかった。
【0059】
ホール幅に関しては、SiOにAlを導入した場合、Al3+が非架橋酸素と結合し[AlO]としてネットワークを形成する。これによって、Eu3+イオン近傍の局所構造が強化され、ホール幅が狭くなる。ZrO及びTaを導入した場合にも、同様の効果があると考えられる。
【0060】
これに対して、SiOにTiOを導入した場合、SiOよりもホール幅が広がる傾向を示した。これは、[TiO]は、非架橋酸素よりも架橋酸素と結合すると考えられるからである。
【0061】
次に、これらの温度サイクル特性を調べた。図9及び図10は、SiO−M:[Eu(15C5)]3+の77Kで生成したホールの温度サイクル特性を示す。
いずれも室温までの温度サイクル後もホールが確認された。特に、ZrO及びTaを導入した場合には、Alを導入した場合よりも室温で深いホールが残存した。
【0062】
いずれの固体マトリックスを用いた場合にも、高温で高いホール安定性を示した。これは、Eu3+イオン近傍の局所構造が強化されたこと、及び重い元素を加えることによる格子振動が抑制されたこと等によるものと考えられる。
【0063】
実施例7
実施例1と同様に光化学ホールバーニング媒体を作製し、還元剤としてインデンを用いたことを除き、実施例3と同様にホールバーニング特性を評価した。
SiO:Eu(15C5)3+、インデンの77Kにおけるレーザー照射前後の励起スペクトルとその差スペクトルを図11に示す。
この結果、ホールの形成が確認された。この結果から、インデンの酸化還元電位と同等あるいは低いものであれば、還元剤として良好に機能し、安定したホールを形成することが分かる。ここで、有機分子の酸化還元電位について以下の表2にまとめる。
【表2】
Figure 0003605642
表2に挙げる還元剤は、いずれもインデンの酸化還元電位よりも低いので良好な光化学ホールバーニング特性を与えることが分かる。
【0064】
【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。
【0065】
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。
【図面の簡単な説明】
【図1】レーザー光照射前後のSiO−ZrO:[Eu(15C5)]3+の励起スペクトルを示す図である。
【図2】SiO−ZrO:[Eu(15C5)]3+の温度サイクル特性を示す図である。図2(a)がSiO−ZrO =7:3の場合、図2(b)がSiO−ZrO =5:5の場合、図2(c)がSiO−ZrO=3:7の場合を、それぞれ示す。
【図3】レーザー光照射前後のSiO:[Eu(15C5)]3+の蛍光スペクトルを示す図である。
【図4】本発明の一実施態様の光化学ホールバーニング媒体について、レーザー照射前後におけるスペクトルを示す。
【図5】本発明の一実施態様の光化学ホールバーニング媒体について、レーザー照射前後におけるスペクトルを示す。
【図6】本発明の一実施態様の光化学ホールバーニング媒体について、温度サイクル特性を示す。(a)は、SiO:Eu(15C5) MeSiSiMeの温度サイクル特性を示す図である。(b)は、SiO:Eu(15C5) MeSnSnMeの温度サイクル特性を示す図である。(c)は、SiO:Eu(15C5) の温度サイクル特性を示す図である。
【図7】SiO:Eu(15C5) MeSiSiMeの温度サイクル特性を示す。(a)は、3mol%のMeSiSiMeを用いた場合、(b)は、6mol%のMeSiSiMeを用いた場合を、それぞれ示す。
【図8】SiO−M(Si:M=7:3):[Eu(15C5)]3+(Eu3+:15C5=1:3)の77Kにおけるレーザー照射前後の励起スペクトルを示す。
【図9】SiO−M:[Eu(15C5)]3+の77Kで生成したホールの温度サイクル特性を示す。
【図10】SiO−M:[Eu(15C5)]3+の77Kで生成したホールの温度サイクル特性を示す。
【図11】SiO:Eu(15C5)3+、インデンの77Kにおけるレーザー照射前後の励起スペクトルとその差スペクトルを示す。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical memory that provides wavelength multiplexing type high density recording, and more particularly to a photochemical hole burning medium.
[0002]
[Prior art]
Optical recording media capable of rewriting recorded information with other information can be roughly classified into a heat mode type and a photon mode type based on the operation principle. The former reversibly changes between different optically identifiable states (recorded state / erased state) using a heating / cooling process of the medium by laser light irradiation, and includes a magneto-optical medium, a phase change medium, Organic media and the like belong to this. The latter excites a reversible optical change by directly using the inherent energy of light determined by the wavelength, and includes a photochromic medium and a photochemical hole burning (PHB) medium.
[0003]
Persistent Spectral Hole Burning (PSHB) is a method in which a solid in which molecules or ions having light absorption are dispersed is irradiated with laser light, so that a depression (hole) is permanently formed in the spectrum at the same wavelength position as the irradiation light. Is a phenomenon that occurs in Hole burning is an effective means for high-resolution spectroscopy in solids, and if the hole width (uniform width) is narrower than the absorption spectrum width (nonuniform width), application as a wavelength multiplexing type high density optical memory can be expected. . That is, by performing hole burning while changing the wavelength of the irradiation laser, a plurality of mutually independent holes can be formed at one spot. Wavelength multiplexing recording can be realized by associating bits of 1 and 0 with the presence or absence of this hole, so that an ultra-high density optical memory can be realized. As a material for such an optical memory, a material into which rare earth ions are introduced is known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, currently, a medium at or near a practical level is of a heat mode type. In the heat mode type, recording is performed using light of a single wavelength, and the recording capacity is limited.
[0005]
The photon mode type is at a basic material search level. Of the photon mode type, the photochemical hole burning medium has the advantage that the recording capacity can be dramatically increased by overwriting information at different wavelengths in one place using the phenomenon called 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 have been introduced, and a suitable material for the photochemical hole burning medium is in the research stage. Therefore, development of a material that can be used for a photochemical hole burning medium has been desired.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide a photochemical hole burning medium capable of dramatically increasing the recording capacity.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present inventors have conducted intensive studies on a material in which various complexes are dispersed in a SiO 2 matrix, and as a result, have found a material that can retain holes even at room temperature.
[0008]
The photochemical hole burning medium of the present invention is characterized by comprising a material in which a rare earth complex and a reducing agent are dispersed in a solid matrix.
[0009]
In a preferred embodiment of the photochemical hole burning medium of the present invention, the rare earth complex is at least selected from the group consisting of a europium (III) crown ether complex, a europium (III) polyether complex, and a europium (III) cryptand complex. It is characterized by one kind.
[0010]
Further, as a preferred embodiment of the photochemical hole burning medium of the present invention, a rare earth complex that contributes to the formation of holes, and a reducing property that contributes to the stability of holes, that is, an electron-donating organic molecule is uniformly dispersed in a dispersed state. It is a retained electron donating organic compound.
[0011]
In a preferred embodiment of the photochemical hole burning medium of the present invention, the electron-donating organic composite compound is a silane compound.
[0012]
Further, as a preferred embodiment of the photochemical hole burning medium of the present invention, a silane or disilazane compound is a group consisting of hexaalkyldisilazane represented by hexamethyldisilazane or hexaalkyldisilazane represented by hexamethyldisilazane. At least one selected from the group consisting of:
[0013]
In a preferred embodiment of the photochemical hole burning medium of the present invention, the electron donating organic compound is an organic tin compound.
[0014]
In a preferred embodiment of the photochemical hole burning medium of the present invention, the organotin compound is a compound represented by RSnSnR (where R represents an alkyl group or an aryl group). .
[0015]
In a preferred embodiment of the photochemical hole burning medium of the present invention, the solid matrix is at least one selected from the group consisting of glass-forming compounds represented by silica, germanium oxide, boron oxide, phosphorus pentoxide, and tellurium oxide. It is a seed.
[0016]
In a preferred embodiment of the photochemical hole burning medium of the present invention, the solid matrix further includes Al 2 O 3 , Ga 2 O 3 , In 2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , Nb 2 O 5, and Ta 2. characterized in that from the group consisting of O 5 containing at least one selected.
In a preferred embodiment of the photochemical hole burning medium of the present invention, the redox potential of the reducing agent is 1.5 V (vs. SCE) or less.
[0017]
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.
[0018]
In the present invention, the solid matrix means a host molecule of a photochemical hole burning medium, and is not particularly limited. For example, examples of the solid matrix include at least one selected from the group consisting of glass-forming compounds represented by silica, germanium oxide, boron oxide, phosphorus pentoxide, and tellurium oxide. The solid matrix may further include at least one selected from the group consisting of Al 2 O 3 , Ga 2 O 3 , In 2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , Nb 2 O 5, and Ta 2 O 5. Can be included. As a solid matrix, silica can be mentioned from the viewpoint that it can be easily prepared using a sol-gel method.
[0019]
Examples of the rare earth complex include at least one selected from the group consisting of a europium (III) crown ether complex, a europium (III) polyether complex, and a europium (III) cryptand complex.
[0020]
The rare earth complex is preferably a europium (III) crown ether complex, from the viewpoint that reduction to divalent, which is considered to be one of the causes of the photochemical hole burning effect, is likely to occur. A macrocyclic compound represented by a 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.
[0021]
As the crown ether, 15-crown-5 (hereinafter, referred to as 15C5) is preferable as the crown ether from the viewpoint that bivalent europium ions are easily complexed.
[0022]
The rare earth metal is not particularly limited, and examples thereof include Eu, Sm, and Pr. From the viewpoint of being easily reduced to divalent, Eu can be preferably used as the rare earth metal.
[0023]
Further, the reducing agent used in the present invention is not particularly limited as long as the rare earth ion is easily reduced, no reverse reaction occurs, and the absorption does not overlap with the zero phonon line of the rare earth ion. A molecular organic compound having an affinity can be given. From the viewpoint that electrons can be easily transferred by the rare earth ion, the reducing agent preferably includes a silane or disilazane compound and an organotin compound.
[0024]
Examples of the silane or disilazane compound include at least one selected from the group consisting of hexaalkyldisilane represented by hexamethyldisilane and hexaalkyldisilazane represented by hexamethyldisilazane. Among these, from the viewpoint of being easily soluble in a general solvent used for the sol-gel reaction, hexamethyldisilane can be mentioned as the silane compound, and hexamethyldisilazane can be mentioned as the disilazane compound.
[0025]
Examples of the organotin compound include a compound represented by RSnSnR (where R represents an alkyl group or an aryl group). Preferably, R is a methyl group from the viewpoint of being easily soluble in a general solvent used for the sol-gel reaction.
[0026]
The amount of the reducing agent varies depending on the rare earth ion, the complex ligand, the solid matrix, and the like used, and is not particularly limited.From the viewpoint of maintaining high hole stability, the amount of the reducing agent is based on the amount of the metal component constituting the solid matrix. The ratio can be up to 〜20 mol%. From the viewpoints of transparency and translucency of the medium, the content is preferably 3 to 6 mol%.
In a preferred embodiment of the present invention, the redox potential of the reducing agent is about 1.5 V (vs. SCE) or less in an organic solvent. This is because the oxidation potential of Eu 3+ / Eu 2+ is approximately −0.43 V (vs. NHE) in an aqueous solution, becomes excited by laser light irradiation, and the redox potential of the reducing agent becomes 1.5 V (vs. SCE). This is because if it is below, it can be reduced to Eu 2+ . Further, by using a reducing agent having such a redox potential, rare earth ions of the complex compound can be effectively reduced.
Therefore, a reducing organic molecule in which the redox potential of the reducing agent is smaller than about 1.5 V (vs. SCE) can be theoretically reduced to Eu 2+, and can exhibit hole burning.
In addition, since a substance having an oxidation-reduction potential of 1.5 or more can form a hole in relation to another rare-earth complex, an organic substance having an oxidation-reduction potential of about 1.5 V (vs. SCE) or more is used in such a case. Molecules can be used.
[0027]
Next, a method for producing the photochemical hole burning medium of the present invention will be described. The photochemical hole burning medium of the present invention can be produced by, for example, a conventional sol-gel method. The sol-gel method generally refers to a method in which a hydrous oxide sol is dehydrated to form a gel, and the gel is heated and dried to prepare an inorganic oxide or the like as a thin film or a thick film on a certain shape or a substrate. .
[0028]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the present invention is not intended to be construed as being limited to the following examples.
[0029]
Example 1
First, a photochemical hole burning medium using a solid matrix in which ZrO 2 was added to SiO 2 was produced by a sol-gel method. The creation procedure is as follows. A few drops of hydrochloric acid as a catalyst were added to a solution of Si (OC 2 H 5 ) 4 : H 2 O: C 2 H 5 OH = 1: 1: 5 (molar ratio), and the mixture was further refluxed for 1 hour. Thereafter, a metal alkoxide Zr (OC 2 H 5 ) 4 was added to the solution such that Si: Zr = 7: 3, 5: 5, 3: 7, and the mixture was refluxed for another hour. EuC1 3: H 2 O: C 2 H 5 OH: 15C5 = 0.03: 4: 4: 0.03 was added, further 2 weeks at 50 ° C., dried for 2 days at 90 ° C., (SiO 2 -ZrO 2 ): [Eu (15C5)] 3+ was obtained.
[0030]
The holes were formed by cooling the sample using a cryostat and then irradiating a rhodamine 6G dye laser beam of 100 mW / mm 2 for 10 minutes. The stability of the hole was evaluated based on a temperature cycle in which the sample in which the hole was formed at 77K was heated to a predetermined temperature, held for about 1 minute, and then cooled again to 77K.
More specifically, a sample in which 3 mol% of EuCl 3 and 9 mol% of 15-crown-5 (15C5) are introduced into a ceramic in which SiO 2 and ZrO 2 are mixed at a predetermined ratio is irradiated with a laser beam at 77K. In particular, a hole was formed.
[0031]
These samples, 7 F 0 before and after the laser irradiation - shows the excitation spectrum of the 5 D 0 in FIG.
[0032]
As a result, as the amount of ZrO 2 in the solid matrix increased, the non-uniform width was expanded. It is considered that the local structure near Eu 3+ ions in the matrix became non-uniform due to the introduction of ZrO 2. Can be However, the depth of the formed hole became shallower with an increase in the amount of ZrO 2 introduced. In addition, when SiO 2 : ZrO 2 = 5: 5, anti-holes were observed, which is considered to be due to the formation of a strong network, which inhibited the complex formation between Eu 3+ ions and 15C5.
[0033]
FIG. 2 shows the temperature cycle characteristics of (SiO 2 —ZrO 2 ): Eu (15C5) 3 + in which holes were formed at 77K. FIG. 2A shows the case where SiO 2 -ZrO 2 = 7: 3, FIG. 2B shows the case where SiO 2 -ZrO 2 = 5: 5, and FIG. 2C shows the case where SiO 2 -ZrO 2 = 3: 7 is shown.
[0034]
When the components constituting the matrix were SiO 2 -ZrO 2 = 7: 3, holes could be held up to 300K. In the case of SiO 2 -ZrO 2 = 5: 5, holes could be held up to 150K. When SiO 2 -ZrO 2 = 3: 7, holes could be held up to 100K. From this, it has been clarified that the addition of a high concentration of ZrO 2 increases the non-uniform width, but decreases the hole generation efficiency, and makes it impossible to hold holes at high temperatures.
Similar results, SiO 2 -Al 2 O 3, SiO 2 -Ga 2 O 3, SiO 2 -In 2 O 3, SiO 2 -TiO 2, SiO 2 -Nb 2 O 5 and SiO 2 -Ta 2 O 5 Was also found in the matrix of each system.
[0035]
Example 2
Next, in order to elucidate the cause of the high hole holding temperature of the above-mentioned composite glass, a strength of 300 mWmm at room temperature for SiO 2 : [Eu (15C5)] 3 + (EuCl 3 = 3 mol%, 15C5 = 9 mol%) 2. Irradiation was carried out with an R6G laser beam having a wavelength of 579.6 mm for 2 hours, and the fluorescence spectra before and after the irradiation were examined. The result of the fluorescence spectrum is shown in FIG. As a result, in the sample after laser irradiation, reduces the emission intensity of 570~720nm based on Eu 3+ ions, fluorescent peak based on Eu 2 + ions was found that appears newly in the vicinity of 420 nm.
[0036]
Therefore, the light reduction of Eu 3+ ions by laser irradiation as PSHB mechanism to Eu 2 + ions was suggested.
[0037]
Example 3
From the results described in Example 2, it is reduced from the Eu 3+ ions to Eu 2 + ions, it has been found capable of expressing the better hole retention characteristics.
Therefore, it was attempted to disperse various reducing agents together with the rare earth complex in a solid matrix.
[0038]
First, a test was performed using a silane compound as a reducing agent. Specifically, SiO 2 : Eu (15C5) 3+ , Me 3 SiSiMe 3 was produced. The creation procedure is as follows. A few drops of hydrochloric acid as a catalyst were added to a solution of Si (OC 2 H 5 ) 4 : H 2 O: C 2 H 5 OH = 1: 1: 5 (molar ratio), and the mixture was further refluxed for 1 hour. Then, to this solution EuC1 3: H 2 O: C 2 H 5 OH: 15C5: Me 3 SiSiMe 3 = 0.03: 4: 4: 0.03: 0.06 to (mol ratio) was added, further 50 ° C. For 1 week at 90 ° C. for 2 days to obtain SiO 2 : Eu (15C5) 3+ , Me 3 SiSiMe 3 . Table 1 shows the charge composition of a typical glass material.
[0039]
[Table 1]
Figure 0003605642
[0040]
A sample without Me 3 SiSiMe 3 or crown ether was prepared in the same manner.
[0041]
Further, SiO 2 : Eu (15C5) 3+ , Me 3 SnSnMe 3 was obtained by the same method.
[0042]
The hole burning characteristics were measured by forming holes using a rhodamine 6G dye laser. The temperature cycle experiment was conducted by forming holes at 77K, sequentially increasing the temperature to 100, 150, 200, 250 and 300K, holding the temperature for about 1 minute, returning to 77K, and measuring the excitation spectrum. Was.
[0043]
FIGS. 4 (a) and 4 (b) show the excitation spectra of SiO 2 : Eu (15C5) 3+ , Me 3 SiSiMe 3 and SiO 2 : Eu 3+ , Me 3 SiSiMe 3 before and after laser irradiation at 77 K and their difference spectra.
[0044]
The sample before irradiation, 7 F 0 of Eu 3+ ions in the wavelength region of 579-581Nm - excitation spectrum corresponding to the transition 5 D 0 was observed. When these spectra were irradiated with a rhodamine 6G dye laser at 100 mW / mm 2 for 600 seconds, holes having a half width of 0.125 nm were observed as shown in the figure.
[0045]
Regarding those without crown ether, even when the laser was irradiated, the emission intensity of the entire spectrum simply decreased, and no holes were formed. From this, it is apparent that Eu 3+ ions complexed with crown ether in the matrix are more likely to receive electrons from Me 3 SiSiMe 3 in an excited state than single Eu 3+ ions, so that holes can be efficiently formed. became.
[0046]
The spectrum was also observed for SiO 2 : Eu (15C5) 3+ , Me 3 SnSnMe 3 . FIG. 5 shows an excitation spectrum of SiO 2 : Eu (15C5) 3+ , Me 3 SnSnMe 3 before and after laser irradiation at 77 K, and a difference spectrum thereof.
[0047]
As a result, formation of holes was confirmed for Me 3 SnSnMe 3 containing crown ether (half-width: 0.141 nm). No holes were formed for those without crown ether. Therefore, it was revealed that in the matrix, the Eu 3+ ion complexed with the crown ether was easier to receive electrons from Me 3 SnSnMe 3 in the excited state than the single Eu 3+ ion, and it was found that holes could be formed more efficiently. .
[0048]
Example 4
Next, the temperature cycle characteristics of the photochemical hole burning medium of one embodiment of the present invention were examined.
[0049]
First, SiO 2: Eu (15C5) 3 + Me 3 SiSiMe 3, SiO 2: Eu (15C5) 3 + Me 3 SnSnMe 3, and SiO 2: you create a Eu (15C5) 3 +. SiO 2: For Eu (15C5) 3 + Me 3 SnSnMe 3, except using Me 3 SnSnMe 3 instead of Me 3 SiSiMe 3, also, SiO 2: Eu (15C5) 3 + For an electron-donating organic compound Was prepared using the same method as that of Example 3 except that it was not used.
[0050]
The temperature cycling characteristics were examined for these. That is, the temperature cycle characteristics at 77-300 K of the hole formed at 77 K in SiO 2 : Eu (15C 5) 3+ , Me 3 SiSiMe 3 and SiO 2 : Eu (15C 5) 3+ .Me 3 SnSnMe 3 were examined. FIG. 6 shows the results. FIG. 6A is a diagram showing a temperature cycle characteristic of SiO 2 : Eu (15C5) 3 + Me 3 SiSiMe 3 . FIG. 6B is a diagram showing a temperature cycle characteristic of SiO 2 : Eu (15C5) 3 + Me 3 SnSnMe 3 . FIG. 6C is a diagram showing a temperature cycle characteristic of SiO 2 : Eu (15C5) 3 + .
[0051]
For SiO 2 : Eu (15C5) 3 + Me 3 SiSiMe 3 , holes were held up to 300K. SiO 2: For Eu (15C5) 3 + Me 3 SnSnMe 3, hole until the 250K is held.
[0052]
Although the uniform width increases and the depth of the hole decreases as the temperature rises, when Me 3 SiSiMe 3 is included at 300K, a hole having a half width of 0.479 nm and about 70% of the 77K depth is retained. Was done. Half width and approximately 61% of the hole depth of its 77K of Me 3 In SnSnMe 3 0.474nm of 250K is held. Therefore, it can be seen that the medium to which the reducing agent is added has improved temperature stability of holes as compared with the medium containing only the crown ether complex. This is considered to be because introduction of Me 3 MMMe 3 (M = Si or Sn), which functions as a reducing agent, resulted in cleavage of the MM bond with reduction, thereby making it difficult for a reverse reaction to occur.
[0053]
Example 5
Next, the temperature cycle characteristics were examined by changing the concentration of the reducing agent. The preparation of the sample followed the method described in Example 3. Me 3 SiSiMe 3 was used as a reducing agent.
[0054]
FIG. 7 shows the results of the temperature cycle characteristics. FIG. 7 shows the temperature cycle characteristics of SiO 2 : Eu (15C5) 3 + Me 3 SiSiMe 3 . 7A shows a case where 3 mol% of Me 3 SiSiMe 3 is used, and FIG. 7B shows a case where 6 mol% of Me 3 SiSiMe 3 is used.
[0055]
As is clear from FIG. 7, it is found that the stability of holes is higher when 6 mol% of Me 3 SiSiMe 3 is used than when 3 mol% is used. It is considered that this is because the amount of Eu (15C5) 3 + to be reduced increased due to the increase in Me 3 SiSiMe 3 , and the holes became less likely to return.
[0056]
Example 6
Next, the spectrum when the solid matrix was changed was examined. As solid matrix, the SiO 2, Al 2 O 3, TiO 2, ZrO 2, or was used to introduce the Ta 2 O 5. A sample was prepared in the same manner by the method described in Example 1.
[0057]
These samples were irradiated with laser and the excitation spectrum was observed. FIG. 8 shows excitation spectra before and after laser irradiation at 77 K of SiO 2 -MxOy (Si: M = 7: 3): [Eu (15C5)] 3+ (Eu 3+ : 15C5 = 1: 3).
[0058]
In each case, the depth of the generated holes was not significantly different from that of SiO 2 alone.
[0059]
Regarding the hole width, when Al 2 O 3 is introduced into SiO 2 , Al 3+ combines with non-bridging oxygen to form a network as [AlO 4 ]. Thereby, the local structure near the Eu 3+ ions is strengthened, and the hole width is reduced. It is considered that the same effect is obtained when ZrO 2 and Ta 2 O 5 are introduced.
[0060]
In contrast, in the case of introducing TiO 2 to SiO 2, it showed a tendency to hole width increases than SiO 2. This is because [TiO 4 ] is considered to bind to bridging oxygen more than non-bridging oxygen.
[0061]
Next, these temperature cycle characteristics were examined. FIG. 9 and FIG. 10 show the temperature cycle characteristics of holes generated at 77 K of SiO 2 -M x O y : [Eu (15C5)] 3+ .
In each case, holes were confirmed even after the temperature cycle to room temperature. In particular, when ZrO 2 and Ta 2 O 5 were introduced, deeper holes remained at room temperature than when Al 2 O 3 was introduced.
[0062]
All of the solid matrices exhibited high hole stability at high temperatures. This is considered to be because the local structure in the vicinity of the Eu 3+ ions was strengthened, and the lattice vibration caused by adding a heavy element was suppressed.
[0063]
Example 7
A photochemical hole burning medium was prepared in the same manner as in Example 1, and the hole burning characteristics were evaluated in the same manner as in Example 3, except that indene was used as a reducing agent.
FIG. 11 shows an excitation spectrum before and after laser irradiation of SiO 2 : Eu (15C5) 3+ and indene at 77 K, and a difference spectrum thereof.
As a result, formation of holes was confirmed. From these results, it can be seen that if the oxidation-reduction potential of indene is equal to or lower than that of indene, it functions well as a reducing agent and forms stable holes. Here, the redox potentials of the organic molecules are summarized in Table 2 below.
[Table 2]
Figure 0003605642
It can be seen that all of the reducing agents listed in Table 2 give good photochemical hole burning characteristics because they are lower than the oxidation-reduction potential of indene.
[0064]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the hole burning medium of this invention, there exists an advantageous effect that a signal can be written according to the wavelength of the laser beam to irradiate.
[0065]
Further, according to the hole burning medium of the present invention, there is an advantageous effect that a wavelength division multiplexing type optical memory operable at room temperature can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing excitation spectra of SiO 2 —ZrO 2 : [Eu (15C5)] 3+ before and after laser beam irradiation.
FIG. 2 is a diagram showing a temperature cycle characteristic of SiO 2 —ZrO 2 : [Eu (15C5)] 3+ . FIG. 2A shows the case where SiO 2 -ZrO 2 = 7: 3, FIG. 2B shows the case where SiO 2 -ZrO 2 = 5: 5, and FIG. 2C shows the case where SiO 2 -ZrO 2 = 3: 7 is shown.
FIG. 3 is a diagram showing a fluorescence spectrum of SiO 2 : [Eu (15C5)] 3+ before and after laser beam irradiation.
FIG. 4 shows spectra of a photochemical hole burning medium according to an embodiment of the present invention before and after laser irradiation.
FIG. 5 shows spectra of a photochemical hole burning medium according to an embodiment of the present invention before and after laser irradiation.
FIG. 6 shows temperature cycle characteristics of the photochemical hole burning medium according to one embodiment of the present invention. (A) is, SiO 2: is a diagram showing a temperature cycle characteristics of Eu (15C5) 3 + Me 3 SiSiMe 3. (B) it is, SiO 2: is a diagram showing a temperature cycle characteristics of Eu (15C5) 3 + Me 3 SnSnMe 3. (C) is a diagram showing a temperature cycle characteristic of SiO 2 : Eu (15C5) 3 + .
FIG. 7 shows a temperature cycle characteristic of SiO 2 : Eu (15C5) 3 + Me 3 SiSiMe 3 . (A) shows the case where 3 mol% of Me 3 SiSiMe 3 is used, and (b) shows the case where 6 mol% of Me 3 SiSiMe 3 is used.
FIG. 8 shows excitation spectra before and after laser irradiation at 77 K of SiO 2 -M x O y (Si: M = 7: 3): [Eu (15C5)] 3+ (Eu 3+ : 15C5 = 1: 3).
FIG. 9 shows temperature cycle characteristics of holes generated at 77 K of SiO 2 -M x O y : [Eu (15C5)] 3+ .
FIG. 10 shows temperature cycle characteristics of holes generated at 77 K in SiO 2 -M x O y : [Eu (15C5)] 3+ .
FIG. 11 shows an excitation spectrum before and after laser irradiation of SiO 2 : Eu (15C5) 3+ and indene at 77 K, and a difference spectrum thereof.

Claims (10)

固体マトリックス中に、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種の希土類錯体、及び還元剤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。In a solid matrix, europium (III) crown ether complex, europium (III) polyether complex, at least one rare earth complex selected from the group consisting of europium (III) cryptand complex, and a material in which a reducing agent is dispersed. A photochemical hole burning medium characterized in that: 還元剤が、ホールの安定性に寄与する還元性を有することを特徴とする請求項 1 記載の媒体。Reducing agent, the medium according to claim 1, wherein a contributing reducing the stability of the hole. 還元剤が、シラン化合物またはジシラザン化合物である請求項2記載の媒体。 3. The medium according to claim 2 , wherein the reducing agent is a silane compound or a disilazane compound. シラン化合物またはジシラザン化合物が、ヘキサアルキルジシラン又はヘキサアルキルジシラザン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3記載の媒体。4. The medium according to claim 3, wherein the silane compound or the disilazane compound is at least one selected from hexaalkyldisilane and hexaalkyldisilazane. ヘキサアルキルジシラン又はヘキサアルキルジシラザンが、ヘキサメチルジシラン、又はヘキサメチルジシラザンである請求項4項に記載の媒体。5. The medium according to claim 4, wherein the hexaalkyldisilane or hexaalkyldisilazane is hexamethyldisilane or hexamethyldisilazane. 還元剤が、有機スズ化合物である請求項1又は2項に記載の媒体。The medium according to claim 1, wherein the reducing agent is an organotin compound. 有機スズ化合物が、RSnSnRで表される化合物(但し、Rは、アルキル基、又はアリール基を示す。)である請求項6記載の媒体。7. The medium according to claim 6, wherein the organotin compound is a compound represented by RSnSnR (where R represents an alkyl group or an aryl group). 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、及び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1〜7項のいずれか1項に記載の媒体。The medium according to any one of claims 1 to 7, wherein the solid matrix is at least one selected from the group consisting of silica, germanium oxide, boron oxide, phosphorus pentoxide, tellurium oxide, and a glass-forming compound. . 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請求項8記載の媒体。9. The medium according to claim 8, wherein the solid matrix further contains at least one selected from the group consisting of Al 2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 , and Ta 2 O 5 . 前記還元剤の酸化還元電位が1.5V(vs. SCE)以下である請求項1〜9項のいずれか1項に記載の媒体。The medium according to any one of claims 1 to 9, wherein the reducing agent has an oxidation-reduction potential of 1.5 V (vs. SCE) or less.
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