信息功能材料

12 固体激光材料的进展
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0绪论
§0.1 21世纪是信息时代 信息的载体
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互联网、物联网
更快 更多 更远 更准确
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信息功能材料>>§0 绪论 > §0.1 21世纪是信息时代
3T信息时代
21世纪是以信息产业为核心的知识经济时代 超高容量信息 (Tb, 1012bits) 超大容量信息传输(Tb/s) 超快实时信息处理，高频响应 (THz)
信息材料
苏晓东
Tel. 69157039 xdsu@suda.edu.cn
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本课程的性质和任务
本课程是物理学专业的专业选修课，其任务是通过本课程的教学，使学生了解信息材料的发展概 况，掌握主要信息材料的功能、工作原理、及其主要的制备方法。 学生在完成本课程学习后，对该领域拥有相当的学习和研究兴趣，为从事相关领域的工作奠定良 好的基础。
信息的载体正由电子向光电子结合和光子方向发展。
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§0.2 信息技术的发展趋势
现代信息技术包括对信息流的获取、传输、存储、处理、检测、显示以及应用等的一系列技术， 是一门范围广阔、内容高度综合的科技领域。信息虽然是无形的，但是从其所应用的技术手段来 讲，主要是以光电形式进行的，所以现代信息技术也可视为光电信息技术。
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何为信息材料
信息材料 (Information materials) 具有信息产生、传输、转换、检测、存储、调制、处理和显示等功能的材料。 种类繁多，均形成相关的产业。
信息技术（IT, Information Technology）
对信息进行存储、加工、传输与使用的理论、方法和设备的基本原理以及设计，制造的 研究。
光子具有极快的响应能力 电子脉冲脉宽最窄限度在纳秒(ns，10-9 s)量级，因此在电子通信中信息速率被限定在 Gb/s (109 bit/s )量级。光子是玻色子，没有电荷，而且能在自由空间传播，因此，光子脉冲可轻 易做到脉宽为皮秒(ps，10-12s)量级。 光子具有极大的存储能力
不同于电子存储，光子除能进行一维、二维存储外，尚能完成三维存储。再考虑频率“维” 等，可用于存储的参量很多。因此，可以说，光子具有极大的存储能力。
4．传递性
信息依附于一定的物质载体后，其传递和流通便成为可能。信息的传递性是指信息从信源出发，经过信息载体的传递被信 宿接收并进行处理和利用的特性。
5．可塑性
信息在流通和使用过程中，人们借助于先进的技术，可以对其进行综合、分析及加工处理。也就是把信息从一种形式变换 成另一种形式。
6．共享性
共享性是指同一信息同时或不同时被多个用户使用，而信息的提供者并不因此而失去信息内容和信息量。
光子与电子在信息领域的4种模式：
(a)是全电子(ee)过程
如果有光(O)参与，它只是起辅助作用(如 提供能源等)，典型的例子是由太阳能电 池供电的各种电子设备。
(b)是全光子(PP)过程 电(E)在其中起辅助作用，如各种光子源 (激光器等)。典型的例子是全光通信系统。
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(C)与(d)则是光电结合 其中(c)的典型例子是光电探测及现行的各 种光电通信接收系统等；(d)的典型例子是 电致发光及各种电视接收系统等。
光子具有极强的互连能力与并行能力
电子有电荷，因此电子与电子之间存在库仑作用力，这就使得它们彼此间无法交连。对于光子来
说，在这些方面恰恰显示出特有的优势。光子无电荷，彼此间不存在排斥和吸引力，具有良好的
空20间19/相11/容11 性等。
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信息功能材料>>§0 绪论 > §0.2 信息技术的发展趋势
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信息的特征
1．客观性
信息不是虚无缥缈的事物，它可以被人们感知、获取、传递和利用。
2．时效性
现代社会中，信息使用周期越来越短，信息的价值实现取决于对其及时地把握和运用。
3．载体性
信息必须依附于一定的载体（如声波、电磁波、纸张、化学材料、磁性材料等）才能流通和传递，否则，信息的价值就不 能体现。
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课程的基本要求
了解信息功能材料的发展过程概况； 了解信息功能器件的结构和材料性能之间的关系； 掌握各种信息功能材料的工作原理，以及相关的制备方法； 了解信息功能材料的应用领域； 了解信息功能材料当前的热点及其发展方向。
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源自文库
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纪律要求与考试形式
纪律要求
1，不缺课。请假要有正式的请假条，由班主任签名。 2，上课遵守课堂纪律，不要妨碍他人。
考试
总分 = 平时成绩 x 30% + 闭卷考试成绩 x 70%
加分鼓励： 提问和回答问题优秀者,每计一次总分加1分！！！
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何为信息
梦断美人沉信息 目穿长路倚楼台
"信息"(Information) "消息"(Message)
微电子技术 光电子技术 分子、生物，传感器电子技术 存储、显示电子技术
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光电子对比
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信息功能材料>>§0 绪论 > §0.2 信息技术的发展趋势
光子特征
光子具有极高的信息容量和效率 作为信息载体，光与电相比可承载信息的容量起码比后者高出3～4个量级，即千倍以上。
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课程内容
0 绪论
1 微电子芯片技术发展对材料的需求
2 半导体光电材料
3 有机光电子材料
4 信息功能陶瓷材料及应用
5 信息传感材料
6 光电显示材料
7 光纤通信材料
8 磁性和磁光存储材料
9 高密度光信息存储材料
10 压电、热释电与铁电材料
11 非线性光学晶体材料
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——[南唐]李中,《暮春怀故人》
信息作为一个科学概念以及科学研究对象,却只有五十多年的历史 对于信息的定义，人们还没有一致的认识。 克劳德·香农（Claude E. Shannon）：信息是用以消除随机不确定性的东西。 维纳（N.Weiner）：“信息就是信息，不是物质，也不是能量”，把信息看成是与物质、 能量具有同等重要性的客观世界三大要素之一。 钱学森：信息是“激活了、活化了的知识”，认为信息“就是为了解决一个特定的问题所 需要的知识” 。