一種大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于光信息存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域。一種大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)，其特征在于：玻璃基片表面覆蓋一層雜化材料薄膜，雜化材料中分散著高密度的金納米棒。該方法制備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)光盤(pán)化學(xué)性質(zhì)和熱力學(xué)性能穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)記錄數(shù)據(jù)的長(zhǎng)久保存。
【專利說(shuō)明】
_種大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種由雜化材料和金屬材料復(fù)合而成具有超長(zhǎng)壽命的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)光盤(pán)， 特別涉及貴金屬納米結(jié)構(gòu)直接分散于一種由無(wú)機(jī)材料與有機(jī)材料雜化而形成的復(fù)合材料 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)光盤(pán)及其制備方法，以及其在高密度光存儲(chǔ)方面的應(yīng)用，屬于光信息存儲(chǔ)技術(shù) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的普及、互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，各種信息呈爆炸式的增加，人們的日 常生活也很大程度上依賴于信息。信息數(shù)據(jù)化后，就需要更高存儲(chǔ)密度、更大存儲(chǔ)容量、更 快存取速度、更長(zhǎng)壽命、更低成本的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。而對(duì)于存儲(chǔ)技術(shù)而言，最為關(guān)鍵的就是存 儲(chǔ)介質(zhì)以及寫(xiě)入/讀取信息的方式。目前，可用于數(shù)字信息存儲(chǔ)的技術(shù)主要包括磁存儲(chǔ)、光 存儲(chǔ)及固態(tài)存儲(chǔ)三種，這些存儲(chǔ)技術(shù)都各自存在發(fā)展空間。隨著多種光學(xué)效應(yīng)的應(yīng)用和薄 膜技術(shù)的不斷發(fā)展，光存儲(chǔ)成為主流存儲(chǔ)之一，各種功能薄膜成為存儲(chǔ)介質(zhì)，運(yùn)用納米技 術(shù)，使信息點(diǎn)的尺寸達(dá)到納米級(jí)別，實(shí)現(xiàn)高密度存儲(chǔ)。光存儲(chǔ)盤(pán)因其便于攜帶、盤(pán)片易更換、 存儲(chǔ)密度高及保存壽命較長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在媒體傳播、數(shù)據(jù)存檔等許多領(lǐng)域具有廣泛的用途，不 僅商業(yè)性規(guī)模生產(chǎn)方面獲得巨大成功，在技術(shù)上也不斷取得新突破，形成了一項(xiàng)獨(dú)立的高 科技產(chǎn)業(yè)，以光盤(pán)為代表的光學(xué)數(shù)字式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)已成為當(dāng)代信息社會(huì)中不可缺少的信 息載體。
[0003] 在存儲(chǔ)技術(shù)上，傳統(tǒng)的磁存儲(chǔ)、光存儲(chǔ)和半導(dǎo)體存儲(chǔ)受到超順磁效應(yīng)、衍射現(xiàn)象和 最小光刻單元的限制而存在物理極限。在磁存儲(chǔ)技術(shù)中，縱向磁記錄由于受到退磁場(chǎng)引起 過(guò)渡區(qū)展寬限制，過(guò)小磁疇尺寸難以長(zhǎng)久保持信息，相對(duì)應(yīng)過(guò)高的矯頑力使磁頭難以寫(xiě)入 數(shù)據(jù)，還有熱穩(wěn)定性、噪聲等相關(guān)問(wèn)題，故而提出了垂直磁記錄技術(shù)和巨磁阻磁頭，雖然減 小了退磁場(chǎng)和提高了靈敏度，使得存儲(chǔ)密度有所增大，但也不能擺脫超順磁效應(yīng)的限制。光 存儲(chǔ)技術(shù)包括光盤(pán)存儲(chǔ)技術(shù)、磁光存儲(chǔ)技術(shù)、近場(chǎng)光學(xué)存儲(chǔ)技術(shù)、全息存儲(chǔ)技術(shù)以及雙光子 存儲(chǔ)技術(shù)等。傳統(tǒng)的遠(yuǎn)場(chǎng)光學(xué)存儲(chǔ)技術(shù)受到衍射現(xiàn)象的限制數(shù)據(jù)斑不可能過(guò)小，這就意味 存儲(chǔ)密度存在極限，新型存儲(chǔ)技術(shù)的出現(xiàn)使得光存儲(chǔ)密度大幅增大，但這些技術(shù)還大多處 于實(shí)驗(yàn)室研究狀態(tài)，遠(yuǎn)未達(dá)到實(shí)用狀態(tài)。半導(dǎo)體存儲(chǔ)技術(shù)分為易失性和非易失性兩種。易失 性存儲(chǔ)器雖然具有很高的讀取速率，但由于不能掉電保存數(shù)據(jù)，限制了其在除內(nèi)存外的應(yīng) 用領(lǐng)域;作為非易失性存儲(chǔ)器的代表，閃存雖然可以長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)，但受其加工時(shí)最小光刻 單元的限制（目前認(rèn)為很難達(dá)到35nm以下），其存儲(chǔ)容量不能大幅擴(kuò)大，限制了其應(yīng)用領(lǐng)域。 后又有實(shí)驗(yàn)室為了避免集成度的限制嘗試了 Bottom-up的研究思路，采用掃描探針顯微存 儲(chǔ)技術(shù)直接從原子和分子尺度對(duì)存儲(chǔ)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，其中碳納米管制 造分子級(jí)非易失性存儲(chǔ)器也成為了熱點(diǎn)。但也由于探針與表層磨損，壽命短，且探針作為讀 寫(xiě)頭，完全不能滿足讀寫(xiě)要求，有人嘗試用探針陣列進(jìn)行讀寫(xiě)，大大增加了成本?？偟膩?lái)說(shuō)， 存儲(chǔ)領(lǐng)域已經(jīng)比較成熟，但滿足更高需求的新型存儲(chǔ)技術(shù)還只是暫露頭角。綜上所述，磁存 儲(chǔ)、光存儲(chǔ)和半導(dǎo)體存儲(chǔ)技術(shù)是目前發(fā)展的最為成熟且應(yīng)用最廣泛的信息存儲(chǔ)技術(shù)，它們 的存儲(chǔ)容量和讀寫(xiě)速率也在逐年遞增，但由超順磁效應(yīng)、衍射現(xiàn)象和最小光刻單元帶來(lái)的 物理極限使得這些存儲(chǔ)技術(shù)的存儲(chǔ)密度不能無(wú)限增加，因此，要突破這些物理極限就需要 從機(jī)理上入手，尋找并研究新機(jī)理存儲(chǔ)技術(shù)。
[0004] 從新的存儲(chǔ)機(jī)理著手研究，實(shí)現(xiàn)高密度大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是今后發(fā)展的基本方向。 目前，大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)發(fā)展的原理主要有:體全息存儲(chǔ)技術(shù)、空間三維及多維存儲(chǔ)、近 場(chǎng)光學(xué)與超分辨技術(shù)、光量子效應(yīng)與電子轉(zhuǎn)移效應(yīng)、多光子多波長(zhǎng)技術(shù)、多維矩陣組合編碼 及多通道并行讀寫(xiě)技術(shù)等。2009年澳大利亞顧敏院士提出了激光五維存儲(chǔ)技術(shù)，該存儲(chǔ)技 術(shù)的基本思路是將金納米棒分散到PVA(聚乙烯醇）中制成光盤(pán)。數(shù)據(jù)寫(xiě)入時(shí)，采用特定偏振 態(tài)、特定波長(zhǎng)的高功率密度飛秒激光脈沖照射光盤(pán)表面，輻照區(qū)域內(nèi)的高吸收性納米棒被 燒蝕成球狀納米顆粒，而吸收系數(shù)低的納米棒，以及未受照射區(qū)域的金納米棒仍然保存完 好。數(shù)據(jù)讀取時(shí)，米用相應(yīng)偏振態(tài)和波長(zhǎng)的低功率密度飛秒激光掃描光盤(pán)表面，未被燒蝕成 球形納米顆粒的納米棒將被激發(fā)發(fā)射雙光子熒光，記錄該熒光發(fā)射位置的分布。激光五維 存儲(chǔ)技術(shù)可以將現(xiàn)有尺寸光盤(pán)的數(shù)據(jù)記錄量提高到TB量級(jí)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)密度極高。
[0005] 但是，激光五維存儲(chǔ)技術(shù)以納米金作為數(shù)據(jù)記錄點(diǎn)，納米金價(jià)格不菲，如果存儲(chǔ)介 質(zhì)的使用壽命不長(zhǎng)，其應(yīng)用前景并不樂(lè)觀，開(kāi)發(fā)出長(zhǎng)壽命數(shù)據(jù)存儲(chǔ)光盤(pán)是該技術(shù)得以推廣 的基礎(chǔ)。制備純無(wú)機(jī)材料光盤(pán)是長(zhǎng)壽命光盤(pán)的發(fā)展方向，例如陶瓷或玻璃質(zhì)的光盤(pán)，但是陶 瓷或玻璃往往需要高溫?zé)Y(jié)，而金納米棒無(wú)法承受如此高溫，傳統(tǒng)工藝無(wú)法借用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)及其制備方法，該方法制備 的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)光盤(pán)熱力學(xué)性能穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)記錄數(shù)據(jù)的長(zhǎng)久保存。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)，其 特征在于(基本結(jié)構(gòu)為）：玻璃基片表面覆蓋一層雜化材料薄膜;雜化材料中分散著高密度 的金納米棒。
[0008] 一種大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)的制備方法，其特征在于它包括如下步驟：
[0009] DAuOSiO2乙醇分散液制備：制備二氧化硅包覆的金納米棒，將二氧化硅包覆的金 納米棒分散于乙醇中，得到AuOSiO 2乙醇分散液；
[0010] 2)二氧化硅的甲基丙烯酸甲酯單體分散液制備:將正硅酸乙酯、乙醇、鹽酸以及去 離子水混合，水解得到二氧化硅溶膠;再將甲基丙烯酸甲酯、KH-570硅烷偶聯(lián)劑與二氧化硅 溶膠均勻混合，得到二氧化硅的甲基丙烯酸甲酯單體分散液；
[0011 ] 3)含AuNRs的雜化材料混合液的制備:將引發(fā)劑BPO (過(guò)氧化二苯甲酰)加入二氧化 硅的甲基丙烯酸甲酯單體分散液，并置于高溫下預(yù)聚合，待其形成具有一定粘度的液體時(shí) 停止加熱并用冷水降至室溫，得到預(yù)聚合的雜化材料混合液；
[0012]再將制備好的AuOSiO2乙醇分散液分散至上述雜化材料混合液，得到含AuNRs的雜 化材料混合液；
[0013] 4)將含AuNRs的雜化材料混合液通過(guò)旋涂法在玻璃表面制成薄膜試樣，置于恒溫 烘箱中固化，得到大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)(或稱金納米棒摻雜的PMMA/Si0 2雜化材料的新 型光盤(pán)）。
[0014] 按上述技術(shù)方案，所述步驟1)中AuOSiO2乙醇分散液制備，包括如下步驟：
[0015] ①AuNRs (金納米棒)水溶液的制備
[0016] 取7.5ml濃度為O.lmol/L的CTAB(十六烷基三甲基溴化銨)溶液，加入0.25ml濃度 為0 · Olmol/L的HAuCl4溶液，混合均勻后加入0 · 6ml濃度為0 · Olmol/L的NaBH4溶液，攪拌均勻 后于26 °C下靜置2小時(shí)，得到種子溶液；
[0017] 取38ml濃度為0.1mol/L的CTAB溶液，加入0.24ml濃度為0.01mol/L的AgNO 3溶液， 混合均勻后加入1.6ml濃度為0.0 lmo VL的HAuCl4溶液，混合均勻后再加入0.256ml濃度為 0. lmol/L的抗壞血酸溶液，混合均勻后，得到生長(zhǎng)溶液；
[0018] 取160ul的種子溶液加入到所配置的生長(zhǎng)溶液中，混合均勻后于26°C下靜置2小時(shí) 取出，在12000r/min下離心15min，并將沉淀物重新分散到去離子水中，得到6ml的AuNRs水 溶液；
[0019]②AuOSiO2乙醇分散液的制備
[0020] 取2ml上述AuNRs水溶液，加去離子水稀釋至40ml，加入0.08g CTAB(十六烷基三甲 基溴化銨），超聲半小時(shí)使CTAB(十六烷基三甲基溴化銨)完全溶解;加入40ul氨水調(diào)節(jié)溶液 pH為9，于室溫下攪拌IOmin;再加入體積濃度為20% (v/v)的正硅酸乙酯乙醇溶液，邊加邊 攪拌;分三次加入，間隔lh，每次加入正硅酸乙酯的量為60ul，一共加入ISOul正硅酸乙酯； 加完后攪拌3天，在12000r/min下離心15min并將沉淀物分散到IOml去離子水中，再次離心 并將沉淀物(沉淀物為二氧化娃包覆的金納米棒)分散至2ml乙醇中，即得到Au@Si〇2乙醇分 散液。
[0021 ]按上述技術(shù)方案，所述步驟2)二氧化硅的甲基丙烯酸甲酯單體分散液制備，包括 如下步驟:取正娃酸乙酯〇 · 〇5mol，加入0 · Imol去離子水、0 · 2mol乙醇、500ul濃度為lmol/L 的鹽酸，然后封口，用針扎孔透氣，在45°C水浴下攪拌兩小時(shí)后，在室溫下繼續(xù)攪拌12h，得 到20ml二氧化硅溶膠;再將1.05-2.7g甲基丙烯酸甲酯、500ul-750ul KH-570硅烷偶聯(lián)劑與 2-3ml的二氧化硅溶膠均勻混合，得到不同二氧化硅含量的甲基丙烯酸甲酯單體分散液。
[0022] 按上述技術(shù)方案，所述步驟3)含AuNRs的雜化材料混合液的制備，包括如下步驟： 將含量為甲基丙烯酸甲酯（單體)4%。的引發(fā)劑BPO(過(guò)氧化二苯甲酰)加入步驟2)中不同二 氧化硅含量的甲基丙烯酸甲酯單體分散液，并置于70°C~80°C下預(yù)聚合，待其粘度與甘油 相近時(shí)停止加熱并用冷水降至室溫，得到預(yù)聚合的雜化材料混合液，取預(yù)聚合的雜化材料 混合液0.5ml，將0.5ml的AuOSiO 2乙醇分散液加入其中，得到含AuNRs的雜化材料混合液。
[0023] 按上述技術(shù)方案，所述步驟4)包括如下步驟：在平臺(tái)上固定玻璃基片，滴加含 AuNRs的雜化材料混合液后，在500rpm(轉(zhuǎn)/分鐘）下旋轉(zhuǎn)IOs，再以1000 rpm旋轉(zhuǎn)60s，形成薄 膜，置于40-60°C恒溫烘箱中固化24h以上，得到大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)。
[0024] 該工藝技術(shù)滿足低溫制備具有一定厚度長(zhǎng)壽命數(shù)據(jù)存儲(chǔ)光盤(pán)的要求，并實(shí)現(xiàn)基于 激光五維存儲(chǔ)技術(shù)的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)。
[0025] 所得到的雜化材料膜厚度，雜化材料中有機(jī)無(wú)機(jī)組分含量、金納米棒密度均連續(xù) 可調(diào)。金納米棒的長(zhǎng)度在100納米以下，納米棒直徑、長(zhǎng)徑比均連續(xù)可調(diào)。
[0026] 金納米棒的長(zhǎng)度為30~100納米，納米棒尺寸連續(xù)可調(diào)。
[0027]金納米棒表面包覆的二氧化硅薄膜厚度為10~35納米。
[0028]玻璃基片表面薄膜的厚度為1~10微米。
[0029]本發(fā)明突破了現(xiàn)有激光五維存儲(chǔ)激光所用光盤(pán)材料的局限，避開(kāi)了制備純無(wú)機(jī)存 儲(chǔ)介質(zhì)所需的高溫?zé)Y(jié)，設(shè)計(jì)了一種由PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯）、正硅酸甲酯(氧化硅）、金 納米棒組成的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)光盤(pán)，此光盤(pán)的組成成份均為化學(xué)穩(wěn)定性及熱力學(xué)穩(wěn)定性很高的材 料，可以長(zhǎng)時(shí)間保存。
[0030] 本發(fā)明所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)光盤(pán)，其基本結(jié)構(gòu)為玻璃基片表面覆蓋一層雜化材料薄 膜，該薄膜內(nèi)有高密度分散的金納米棒。
[0031] 本發(fā)明的特點(diǎn)之一在于設(shè)計(jì)了一種高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)光盤(pán)的結(jié)構(gòu)，該光盤(pán)存儲(chǔ)密度 的提高不依賴于減小激光波長(zhǎng)和增加物鏡孔徑來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0032] 本發(fā)明的特點(diǎn)之二在于提供了所設(shè)計(jì)的由有機(jī)無(wú)機(jī)雜化材料、金屬材料組裝而成 的高密度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)光盤(pán)的制備方法。
[0033] 本發(fā)明的特點(diǎn)之三在于所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)光盤(pán)解決目前所用光盤(pán)在長(zhǎng)期保存中 存在的化學(xué)穩(wěn)定性和熱力學(xué)穩(wěn)定性差的問(wèn)題，熱力學(xué)性能穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了記錄數(shù)據(jù)的長(zhǎng)久保 存。
[0034] 本發(fā)明的有益效果是:該方法制備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)光盤(pán)熱力學(xué)性能穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)記錄 數(shù)據(jù)的長(zhǎng)久保存。
【附圖說(shuō)明】
[0035]通過(guò)參考附圖對(duì)實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯，其中： [0036]表1為雜化材料成分含量表。
[0037] 圖 1(a)是AuNRs的TEM照片。
[0038] 圖 1(b)是 AuOSiO2 的 TEM 照片。
[0039] 圖1(c)是AuNRs和AuOSiO2的紫外可見(jiàn)-近紅外吸收光譜圖。
[0040]圖2是含AuNRs的雜化材料混合液的TEM照片。
[0041 ]圖3是金納米棒摻雜的PMMA/Si02的紫外可見(jiàn)-近紅外吸收光譜圖。
[0042]圖4是玻璃基底光盤(pán)組裝示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0043] 首先有必要在此指出的是本實(shí)施例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能理 解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0044] -種大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)的制備方法，它包括如下步驟：
[0045] DAuOSiO2乙醇分散液的制備
[0046] ①AuNRs (金納米棒)水溶液的制備
[0047] 取7.5ml濃度為O.lmol/L的CTAB(十六烷基三甲基溴化銨)溶液，加入0.25ml濃度 為0 · Olmol/L的HAuCl4溶液，混合均勻后加入0 · 6ml濃度為0 · Olmol/L的NaBH4溶液，劇烈攪拌 均勻后于26°C下靜置2小時(shí)，得到種子溶液；
[0048] 取38ml濃度為0.1mol/L的CTAB溶液，加入0.24ml濃度為0.01mol/L的AgNO3溶液， 混合均勻后加入1.6ml濃度為0.0 lmo VL的HAuCl4溶液，混合均勻后再加入0.256ml濃度為 0. lmol/L的抗壞血酸溶液，混合均勻后，得到生長(zhǎng)溶液；
[0049] 取160ul的種子溶液加入到所配置的生長(zhǎng)溶液中，混合均勻后于26°C下靜置2小時(shí) 取出，在12000r/min下離心15min并將沉淀物分散到去離子水(6ml-10ml去離子水）中，得到 6ml的AuNRs水溶液；
[0050] ③AuOSiO2乙醇分散液的制備
[0051 ] 取2ml上述AuNRs水溶液，加去離子水稀釋至40ml，加入0.08g CTAB(十六烷基三甲 基溴化銨），超聲半小時(shí)使CTAB(十六烷基三甲基溴化銨)完全溶解;加入40ul氨水調(diào)節(jié)溶液 pH為9左右，于室溫下攪拌IOmin;再加入體積濃度為20 %的正硅酸乙酯乙醇溶液，邊加邊攪 拌;分三次加入，間隔Ih，每次加入正硅酸乙酯的量為60ul，一共加入180ul正硅酸乙酯；加 完后攪拌3天，在12000r/min下離心15min并將沉淀物分散到IOml去離子水中，再次離心并 將沉淀物(沉淀物為二氧化硅包覆的金納米棒)分散至2ml乙醇中，即得到AuOSiO 2乙醇分散 液。
[0052]金納米棒的長(zhǎng)度為30~100納米，納米棒尺寸連續(xù)可調(diào)。金納米棒表面包覆的二氧 化硅薄膜厚度為10~35納米。
[0053] TEM照片及紫外可見(jiàn)-近紅外吸收光譜如附圖1(a)、圖1(b)、圖1(c)所示，附圖1 (a)、圖1(b)和圖1(c)從側(cè)面證明了所使用的納米材料是金納米棒，以及金納米棒的形貌；
[0054] 2)二氧化硅的甲基丙烯酸甲酯單體分散液制備
[0055] 取正硅酸乙酯0.05mol，加入O.lmol去離子水、(h2mol乙醇、500ul濃度為lmol/L的 鹽酸，然后封口，用針扎孔透氣，在45°C水浴下攪拌兩小時(shí)后，在室溫下繼續(xù)攪拌12h，得到 約20ml二氧化硅溶膠，其中Iml二氧化硅溶膠中二氧化硅的理論含量約為0.15g;再將1.05-2.7g甲基丙烯酸甲酯、500-750ul KH-570硅烷偶聯(lián)劑與2-3ml的二氧化硅溶膠按不同比例 均勻混合(見(jiàn)表1)，得到不同二氧化硅含量的甲基丙烯酸甲酯單體分散液。
[0056] 3)含AuNRs的雜化材料混合液的制備
[0057]將含量為甲基丙烯酸甲酯（單體)4%。的引發(fā)劑BPO(過(guò)氧化二苯甲酰)加入2)中不 同二氧化硅含量的甲基丙烯酸甲酯單體分散液，并置于70°C~80°C下預(yù)聚合，待其粘度與 甘油相近時(shí)停止加熱并用冷水降至室溫，得到預(yù)聚合的雜化材料混合液，取預(yù)聚合的雜化 材料混合液0.5ml，將0.5ml的AuOSiO 2乙醇分散液加入其中，得到含AuNRs的雜化材料混合 液。圖2是含AuNRs的雜化材料混合液的TEM圖，證明了金納米棒的成功摻入。
[0058] 4)旋涂鍍膜法，如圖3所示，在平臺(tái)上固定玻璃基片，滴加含AuNRs的雜化材料混合 液后，在500rpm(轉(zhuǎn)/分鐘）下旋轉(zhuǎn)10s，再以1000 rpm旋轉(zhuǎn)60s，形成薄膜(厚度為1~10微米）。 圖3是金納米棒摻雜的PMMA/Si0 2的紫外可見(jiàn)-近紅外吸收光譜圖。
[0059] 形成的薄膜（以上方法得到的樣品需在40°C-6(TC條件下熱處理24h以上），置于40 °C-60°C恒溫烘箱中固化24h以上，得到大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)（或稱金納米棒摻雜的 PMMA/Si02雜化材料的新型光盤(pán)）。
[0060] 圖4是玻璃基底光盤(pán)組裝示意圖。
[0061] 表1、雜化材料成分含量表
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)，其特征在于:玻璃基片表面覆蓋一層雜化材料薄膜； 雜化材料中分散著高密度的金納米棒。2. 如權(quán)利要求1所述的一種大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)的制備方法，其特征在于它包括 如下步驟： 1 )Au@Si 02乙醇分散液制備：制備二氧化硅包覆的金納米棒，將二氧化硅包覆的金納米 棒分散于乙醇中，得到Au@Si02乙醇分散液； 2) 二氧化硅的甲基丙烯酸甲酯單體分散液制備:將正硅酸乙酯、乙醇、鹽酸以及去離子 水混合，水解得到二氧化硅溶膠;再將甲基丙烯酸甲酯、硅烷偶聯(lián)劑與二氧化硅溶膠均勻混 合，得到二氧化硅的甲基丙烯酸甲酯單體分散液； 3) 含AuNRs的雜化材料混合液的制備：將引發(fā)劑加入二氧化硅的甲基丙烯酸甲酯單體 分散液，并置于高溫下預(yù)聚合，待其形成具有一定粘度的液體時(shí)停止加熱并用冷水降至室 溫，得到預(yù)聚合的雜化材料混合液； 再將制備好的AuOSi 02乙醇分散液分散至上述雜化材料混合液，得到含AuNRs的雜化材 料混合液； 4) 將含AuNRs的雜化材料混合液通過(guò)旋涂法在玻璃表面制成薄膜試樣，置于恒溫烘箱 中固化，得到大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)的制備方法，其特征在于，所述 步驟1)中Au@Si02乙醇分散液制備，包括如下步驟： ① AuNRs水溶液的制備 取7.5ml濃度為0. lmol/L的十六烷基三甲基溴化銨溶液，加入0.25ml濃度為0.01 mol/ L的HA11CI4溶液，混合均勻后加入0.6ml濃度為0.01 mol/L的NaBH4溶液，攪拌均勻后于26°C 下靜置2小時(shí)，得到種子溶液； 取38ml濃度為0 · lmol/L的CTAB溶液，加入0 · 24ml濃度為0 · 01mol/L的AgN03溶液，混合均 勻后加入1.6ml濃度為0.01mol/L的HAuCl4溶液，混合均勻后再加入0.256ml濃度為0. lmol/ L的抗壞血酸溶液，混合均勻后，得到生長(zhǎng)溶液； 取160ul的種子溶液加入到所配置的生長(zhǎng)溶液中，混合均勻后于26°C下靜置2小時(shí)取 出，在12000r/min下離心15min并將沉淀物分散到去離子水中，得到6ml的AuNRs水溶液； ② Au@S i 02乙醇分散液的制備 取2ml上述AuNRs水溶液，加去離子水稀釋至40ml，加入0.08g十六烷基三甲基溴化銨， 超聲半小時(shí)使十六烷基三甲基溴化銨完全溶解;加入40ul氨水調(diào)節(jié)溶液pH為9，于室溫下攪 拌lOmin;再加入體積濃度為20%的正硅酸乙酯乙醇溶液，邊加邊攪拌;分三次加入，間隔lh， 每次加入正硅酸乙酯的量為60ul，一共加入180ul正硅酸乙酯；加完后攪拌3天，在12000r/ min下離心15min并將沉淀物分散到10ml去離子水中再次離心，并將沉淀物分散至2ml乙醇 中，即得到Au@Si0 2乙醇分散液。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)的制備方法，其特征在于，所述 步驟2)二氧化硅的甲基丙烯酸甲酯單體分散液制備，包括如下步驟：取正硅酸乙酯 0.05mol，加入O.lmol去離子水、0.2mol乙醇、500 ul濃度為lmol/L的鹽酸，然后封口，用針 扎孔透氣，在45°C水浴下攪拌兩小時(shí)后，在室溫下繼續(xù)攪拌12h，得到20ml二氧化硅溶膠;再 將1.05-2.78甲基丙烯酸甲酯、500111-7501111〇1-570硅烷偶聯(lián)劑與2-31111的二氧化硅溶膠均 勻混合，得到不同二氧化硅含量的甲基丙烯酸甲酯單體分散液。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)的制備方法，其特征在于，所述 步驟3)含AuNRs的雜化材料混合液的制備，包括如下步驟:將含量為甲基丙烯酸甲酯4% 〇的 引發(fā)劑過(guò)氧化二苯甲酰分別加入不同二氧化硅含量的甲基丙烯酸甲酯單體分散液，并置于 70°C~80°C下預(yù)聚合，待其粘度與甘油相近時(shí)，停止加熱并用冷水降至室溫，得到預(yù)聚合的 雜化材料混合液，取預(yù)聚合的雜化材料混合液〇. 5ml，將0.5ml的Au@Si02乙醇分散液加入 其中，得到含AuNRs的雜化材料混合液。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)的制備方法，其特征在于，所述 步驟4 )包括如下步驟：在平臺(tái)上固定玻璃基片，滴加含A u N R s的雜化材料混合液后，在 500rpm下旋轉(zhuǎn)10s，再以lOOOrpm旋轉(zhuǎn)60s，形成薄膜，置于40_60°C恒溫烘箱中固化24h以上， 得到大容量長(zhǎng)壽命的新型光盤(pán)。
【文檔編號(hào)】G11B7/2531GK105845154SQ201610163599
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月22日
【發(fā)明人】夏志林, 黃霽云
【申請(qǐng)人】武漢理工大學(xué)