Münster 1999 – scientific programme

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DF: Dielektrische Festkörper

DF 3: Elektrische und optische Eigenschaften III

DF 3.4: Talk

Tuesday, March 23, 1999, 11:20–11:40, R2

Doppelt dotierte Lithiumniobat–Kristalle für die holographische Datenspeicherung^* — •K. Buse¹, A. Adibi² und D. Psaltis² — ¹Fachbereich Physik, Universität Osnabrück, Barbarastraße 7, D–49069 Osnabrück — ²California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, USA

Inhomogene Beleuchtung erzeugt in photorefraktiven Lithiumniobat–Kristallen (LiNbO₃) Raumladungsfelder, die den Brechungsindex über den elektrooptischen Effekt modulieren. In mit Eisen und Mangan dotierten Kristallen können dazu Ladungen von gefüllten Zentren (Fe²⁺, Mn²⁺) angeregt, umverteilt und dann von leeren Zentren (Fe³⁺, Mn³⁺) woanders eingefangen werden. Dabei werden Elektronen von Fe²⁺ mit sichtbarem Licht angeregt, während Mn²⁺ energetisch tiefer liegt und Anregungen ultraviolettes Licht erfordern. Diese Situation kann gezielt zur holographischen Datenspeicherung und zum nachfolgenden zerstörungsfreien Lesen genutzt werden: Ultraviolettes inkohärentes Licht regt Elektronen von Mn²⁺ in das Leitungsband an, von wo aus sie mit Fe³⁺ rekombinieren und Fe²⁺ formen. Rotes holographisches Schreiblicht erzeugt dann von diesem Niveau aus die Hologramme, die als Raumladungsmuster in den Eisen– und in den Mangan–Zentren gespeichert werden. Nach Abschalten des ultravioletten Lichts und nach Relaxation der verbleibenden Elektronen vom Fe²⁺ über das Leitungsband in das Mangan–Niveau können die Hologramme zerstörungsfrei ausgelesen werden. Die ablaufenden Mechanismen werden in dem Vortrag im Detail vorgestellt. Es zeigt sich, daß die Technik anderen, bislang verwendeten Verfahren wie z.B. dem Schreiben über Mehr–Photonen–Prozesse deutlich überlegen ist.

* gefördert von der Deutschen Forschungsgemeinschaft