"フォトリフラクティブ材料と、第1の透明電極層と、第1の電極層とフォトリフラクティブ材料の間に挟まれた1つ以上のポリマー層と、1つ以上のポリマー層に分散した1つ以上の電解質とを含む、フォトリフラクティブデバイス。1つ以上の電解質が有機塩を含む、請求項1に記載のデバイス。電解質を含むポリマー層は、ポリマーの約0.01重量~約10重量の範囲の電解質を含む、請求項1~2のいずれか1項に記載のデバイス。電解質を含むポリマー層は、ポリマーの約0.1重量~約2重量の範囲の電解質を含む、請求項3に記載のデバイス。第1のポリマー層と、第2のポリマー層とを含み、さらに第2の透明電極層を含み、第1の電極層および第2の電極層は、フォトリフラクティブ材料の対向する側面に配置されており、第1のポリマー層は、第1の電極層とフォトリフラクティブ材料との間に挟まれており、第2のポリマー層は、第2の電極層とフォトリフラクティブ材料との間に挟まれており、1つ以上の電解質が、第1のポリマー層および/または第2のポリマー層のうち、少なくとも1つに分散している、請求項1~4のいずれか1項に記載のデバイス。フォトリフラクティブデバイスの格子応答時間および格子減衰時間が、少なくとも1つの透明電極層とフォトリフラクティブ材料とを備え、その間に挟まれた電解質を含まないポリマー層を備えるフォトリフラクティブデバイスと比べて短い、請求項1~5のいずれか1項に記載のデバイス。フォトリフラクティブデバイスの格子回折効率が、少なくとも1つの透明電極層とフォトリフラクティブ材料とを備え、その間に挟まれた電解質を含まないポリマー層を備えるフォトリフラクティブデバイスと比べて大きい、請求項1~6のいずれか1項に記載のデバイス。フォトリフラクティブデバイスの格子応答時間が、レーザビームによって測定した場合、3秒以下である、請求項1~7のいずれか1項に記載のデバイス。フォトリフラクティブデバイスの格子減衰時間が、レーザビームによって測定した場合、3秒以下である、請求項1~8のいずれか1項に記載のデバイス。フォトリフラクティブデバイスの格子回折効率が、少なくとも1つの透明電極層とフォトリフラクティブ材料とを備え、その間に挟まれた電解質を含まないポリマー層を備えるフォトリフラクティブデバイスと比べて5倍大きい、請求項1~9のいずれか1項に記載のデバイス。1つ以上のポリマー層が、ポリメタクリル酸メチル、ポリイミド、アモルファスポリカーボネート、シロキサンゾルゲルおよびこれらの組み合わせからなる群から選択されるポリマーを含む、請求項1~10のいずれか1項に記載のデバイス。1つ以上の電解質が、アンモニウム塩、複素環アンモニウム塩、ホスホニウム塩、アクリジニウム塩およびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1~11のいずれか1項に記載のデバイス。1つ以上のポリマー層を合わせた合計厚さが、約2μm~約40μmである、請求項1~12のいずれか1項に記載のデバイス。1つ以上のポリマー層を合わせた合計厚さが、約2μm~約30μmである、請求項13に記載のデバイス。第1の電極層および/または第2の電極層が、金属酸化物、金属、有機膜からなる群から独立して選択される導電性膜を含み、光学密度が約0.2未満である、請求項1~14のいずれか1項に記載のデバイス。1つ以上のポリマー層を透明電極層とフォトリフラクティブ材料の間に挟むことを含み、1つ以上のポリマー層の少なくとも1つが、1つ以上の電解質を含む、請求項1~15のいずれか1項に記載のフォトリフラクティブデバイスを製造する方法。第1の透明電極層とフォトリフラクティブ材料の間に第1のポリマー層を挟むことと、第2の透明電極層と上述のフォトリフラクティブ材料との間に第2のポリマー層を挟むこととを含み、第1のポリマー層および第2のポリマー層は、それぞれ、1つ以上の電解質をポリマーの約0.01重量~約10重量の範囲で含む、請求項16に記載の方法。ある実施形態は、1つ以上の透明電極層とフォトリフラクティブ材料とを含むフォトリフラクティブデバイスの性能を高める方法を提供する。この方法は、透明電極層とフォトリフラクティブ材料との間に、1つ以上の電解質を含む1つ以上のポリマー層を挟むことを含む。ある実施形態では、この方法は、第1の透明電極層とフォトリフラクティブ材料の間に第1のポリマー層を挟むことと、第2の透明電極層と上述のフォトリフラクティブ材料との間に第2のポリマー層を挟むこととを含む。以下にさらに記載するように、任意のポリマー層に分散させる電解質の量はさまざまであってもよい。本開示の別の実施形態は、フォトリフラクティブデバイスを提供する。本明細書に記載する方法にしたがって、フォトリフラクティブデバイスを製造することができる。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスは、フォトリフラクティブ材料と、第1の電極層と、第1の電極層とフォトリフラクティブ材料との間に挟まれた少なくとも1つのポリマー層とを備えている。好ましくは、1つ以上のポリマー層に1つ以上の電解質が分散している。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスは、第1のポリマー層と第2のポリマー層とを備え、第1の電極層と第2の電極層は、フォトリフラクティブ材料の対向する側面に位置しており、ある実施形態では、第1のポリマー層は、第1の電極層とフォトリフラクティブ材料の間に挟まれている。ある実施形態では、第2のポリマー層は、第2の電極層とフォトリフラクティブ材料の間に挟まれている。ある実施形態では、第1のポリマー層および/または第2のポリマー層のうち、少なくとも1つに1つ以上の電解質が分散している。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスは、複数の基板層と、基板層の間に挟まれた複数の電極層と、電極層の間に挟まれた複数のポリマー層と、ポリマー層の間に挟まれたフォトリフラクティブ層とを備えている。所望な場合、さらなる層をさらに組み込むことができる。ある実施形態では、1つ以上の電解質を含む1つ以上のポリマー層を組み込んだ後にレーザビームを用いて測定すると、少なくとも1つの透明電極層とフォトリフラクティブ材料とを含み、その間にポリマー層が挟まっているが、このポリマーには電解質が分散していない同様のフォトリフラクティブデバイスと比較して、フォトリフラクティブデバイスの格子応答時間および/または格子減衰時間が短い。ある実施形態では、1つ以上の電解質を含む1つ以上のポリマー層を組み込んだ後にレーザビームを用いて測定すると、少なくとも1つの透明電極層とフォトリフラクティブ材料とを含み、その間にポリマー層が挟まっているが、このポリマーには電解質が分散していない同様のフォトリフラクティブデバイスと比較して、フォトリフラクティブデバイスの格子回折効率が大きい。ある実施形態では、デバイスは、フォトリフラクティブ材料の対向する側面に配置された第1の電極層および第2の電極層と、第1の電極層とフォトリフラクティブ材料との間に挟まれた第1のポリマー層と、第2の電極層とフォトリフラクティブ材料との間に挟まれた第2のポリマー層とを備えている。ある実施形態では、第1のポリマー層に1つ以上の電解質が分散している。ある実施形態では、第2のポリマー層に1つ以上の電解質が分散している。ある実施形態では、第1のポリマー層および第2のポリマー層の両方に1つ以上の電解質が分散している。ある実施形態では、ポリマー層は、ポリメタクリル酸メチル、ポリイミド、アモルファスポリカーボネート、シロキサンゾルゲルおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される物質から作られる。いくつかの実施形態では、ポリマー層は、アモルファスポリカーボネートを含む。1つ以上のポリマー層に分散する1つ以上の電解質は、さまざまであってもよい。ある実施形態では、電解質は、有機塩を含む。ある実施形態では、電解質は、アンモニウム塩、複素環アンモニウム塩、ホスホニウム塩、アクリジニウム塩およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。ポリマーの中に分散する電解質の量は、さまざまであってもよい。ある実施形態では、ポリマー層に分散する電解質の量は、ポリマーの約0.01重量~約10重量の範囲内にある。ある実施形態では、ポリマー層に分散する電解質の量は、ポリマーの約0.05重量~約5重量の範囲内にある。ある実施形態では、ポリマー層に分散する電解質の量は、ポリマーの約0.1重量~約2重量の範囲内にある。ある実施形態では、ポリマー層に分散する電解質の量は、ポリマーの約0.1重量~約1重量の範囲内にある。ある実施形態では、ポリマー層に分散する電解質の量は、ポリマーの約0.5重量~約2重量の範囲内にある。1つ以上のポリマー層を合わせた合計厚さは、フォトリフラクティブデバイスを改良する方法において広範囲にわたって変動してもよい。ある実施形態では、1つ以上のポリマー層を合わせた合計厚さは、約1μm~約80μmである。ある実施形態では、1つ以上のポリマー層を合わせた合計厚さは、約2μm~約40μmである。ある実施形態では、1つ以上のポリマー層を合わせた合計厚さは、約2μm~約30μmである。ある実施形態では、1つ以上のポリマー層を合わせた合計厚さは、約2μm~約20μmである。フォトリフラクティブデバイスを改良する方法で2つ以上のポリマー層を使用する場合、それぞれのポリマー層の厚さは、独立して選択することができる。たとえば、それぞれの個々のポリマー層は、厚さが約1μm~約40μmであってもよい。ある実施形態では、それぞれの個々のポリマー層は、厚さが約2μm~約20μmである。ある実施形態では、それぞれの個々のポリマー層は、厚さが約10μm~約20μmである。ある実施形態では、それぞれの個々のポリマー層は、厚さが約2μm~約10μmである。ある実施形態では、それぞれの個々のポリマー層は、厚さが約15μm~約20μmである。ある実施形態では、ポリマー層は、相対誘電率が約2~約15である。ある実施形態では、ポリマー層は、相対誘電率が約2~約4.5である。ある実施形態では、ポリマー層の屈折率は、約1.5~約1.7である。ある実施形態では、デバイスの電極は、金属酸化物、金属、有機膜からなる群から独立して選択され、光学密度が約0.2未満の導電性膜を含む。ある実施形態では、電極は、それぞれ独立して、インジウムスズ酸化物、酸化スズ、酸化亜鉛、ポリチオフェン、金、アルミニウム、ポリアニリンおよびこれらの組み合わせのいずれかを含む。フォトリフラクティブ材料は、フォトリフラクティブデバイスの性能を高めるための方法において、有機または無機であるポリマーを含んでいてもよい。ある実施形態では、フォトリフラクティブ材料は、フォトリフラクティブ挙動を示し、約1.7の屈折率を有する有機または無機のポリマーを含む。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスは、ポリマー層とは反対側にある第1の電極層に接続した基板を備えている。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの基板は、ソーダ石灰ガラス、シリカガラス、珪硼酸ガラス、窒化ガリウム、ヒ化ガリウム、サファイア、石英ガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートのうち、少なくとも1つを含む。いくつかの実施形態では、基板は、約1.5未満の屈折率を有する材料を含む。格子応答時間たとえば、格子が最大値の1/eまで増加する時間を、本明細書に記載するフォトリフラクティブデバイスで測定してきた。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの格子応答時間は、レーザビームによって測定した場合、10秒以下である。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの格子応答時間は、レーザビームによって測定した場合、3秒以下である。格子減衰時間たとえば、格子が初期値の1/eまで下がる時間を、本明細書に記載するフォトリフラクティブデバイスで測定してきた。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの格子減衰時間は、レーザビームによって測定した場合、10秒以下である。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの格子減衰時間は、レーザビームによって測定した場合、3秒以下である。電解質を含有するポリマー層を含むフォトリフラクティブデバイスの格子回折効率は、レーザビームによって測定する場合、ポリマー層に電解質を含まないフォトリフラクティブデバイスと比べて高めることができる。本開示は、少なくとも1つの透明電極層とフォトリフラクティブ材料とを備えるフォトリフラクティブデバイスの性能を高めるためのシステムおよび方法に関する。1つ以上のポリマー層は、透明電極層とフォトリフラクティブ材料の間に挟まれており、1つ以上のポリマー層の中に1つ以上の電解質が分散している。有利なことに、以下にさらに詳細に記載されるように、この設計によって、デバイスを操作し、応答時間および減衰時間を向上させ、デバイスが破壊するのを防ぎやすくするために必要なバイアス電圧が低くなる。この設計に基づくフォトリフラクティブデバイスは、限定されないが、ホログラフィー画像記録材料およびデバイスを含むさまざまな目的に使用されてもよい。図1Aおよび1Bは、1つ以上の電極層104とフォトリフラクティブ材料106とを備えるフォトリフラクティブデバイス100の一実施形態の一部を示す。1つの実施形態では、第1の電極層104Aおよび第2の電極層104Bが、フォトリフラクティブ材料106の対向する側面に配置されている。第1の電極層104Aおよび第2の電極層104Bは、以下に記載するように、同じ材料を含んでいてもよく、または異なる材料を含んでいてもよい。フォトリフラクティブ層は、フォトリフラクティブデバイスで使用するためにさまざまな厚さ値を有していてもよい。ある実施形態では、フォトリフラクティブ層は、厚さが約10~約200μmである。ある実施形態では、フォトリフラクティブ層は、厚さが約25~約100μmである。このような厚さ範囲にすると、フォトリフラクティブ材料に良好な格子挙動を与えることができる。さらに、1つ以上のポリマー層110も電極層104A、104Bとフォトリフラクティブ材料106の間に挟まれており、1つ以上のポリマー層の中に1つ以上の電解質が分散している。電解質をポリマー層の中に分散させる方法は、さまざまであってもよい。たとえば、電解質をポリマー層の中に均一に分散させることができる。ある実施形態では、電解質は、ポリマー層の中に勾配をつけた様式で分散する。1つの実施形態では、図1Aに示されるが、第1のポリマー層110Aは、第1の電極層104Aとフォトリフラクティブ材料106の間に挟まれている。代替となる実施形態では、図1Bに示されるが、図1Aの実施形態が、第2のポリマー層100Bが第2の電極層104Bとフォトリフラクティブ材料106の間に挟まれるように改変される。第1のポリマー層110Aおよび第2のポリマー層110Bは、以下に記載するように、同じ材料を含んでいてもよく、または異なる材料を含んでいてもよい。たとえば、ポリマーの種類は同じであってもよく、異なっていてもよい。さらに、電解質がポリマーに組み込まれる場合、電解質の種類は同じであってもよく、異なっていてもよい。それぞれのポリマー層の厚さは、独立して選択することができる。1つの実施形態では、限定されないが、スピンコーティングおよび溶液流延を含む当業者に既知の技術によって、ポリマー層110を1つ以上の電極層104に塗布する。その後、ポリマー層で改変された電極104にフォトリフラクティブ材料106を取り付ける。好ましくは、1つ以上のポリマー層110が電解質を含む。1つの実施形態では、1つ以上のポリマー層110は、所定の厚さ112A、112Bをもつ単層を備えている。代替となる実施形態では、ポリマー層110は、2つ以上の層を備えており、ポリマー層110の層112A、112Bの合計厚さは、所定の厚さ112A、112Bとほぼ等しい。必要な場合、所定の厚さ112A、112Bは、独立して選択されてもよい。ある実施形態では、ポリマー層110の所定の厚さ112A、112Bは、約2μm~40μmの範囲にある。ある実施形態では、ポリマー層110の所定の厚さ112A、112Bは、約2μm~30μmの範囲にある。ある実施形態では、所定の厚さ112は、約2μm~約20μmの範囲にある。ある実施形態では、所定の厚さ112は、約20μm~約40μmの範囲にある。ある非限定例では、ポリマー層110の所定の厚さ112A、112Bは、それぞれほぼ20μmである。2つ以上のポリマー層が存在する場合、ポリマー層のすべてが電解質を含んでいる必要はない。ある実施形態では、1つのポリマー層が、1つ以上の電解質を含む。ある実施形態では、2つのポリマー層が、1つ以上の電解質を含む。ある実施形態では、3つ以上のポリマー層が、1つ以上の電解質を含む。1つの実施形態では、ポリマー層110は、低誘電率を示すポリマーをさらに含む。好ましくは、ポリマー層110の相対誘電率は、約2~約15、さらに好ましくは、約2~約4.5の範囲にある。ポリマー層110の屈折率は、約1.5~約1.7であってもよい。ある実施形態では、1つ以上のポリマー層自体はフォトリフラクティブ性ではない。ポリマー層110を含む材料の非限定例としては、限定されないが、ポリメタクリル酸メチルPMMA、ポリイミド、アモルファスポリカーボネートAPC、シロキサンゾルゲルをあげることができる。これらの材料を単独で使用してもよく、または組み合わせて使用してもよい。たとえば、1つ以上のポリマー層110は、任意の単一のポリマー、2種以上のポリマーの混合物、それぞれ異なるポリマ-を含む複数の層、またはこれらの組み合わせを含んでいてもよい。ポリマー層の中に分散する電解質の量は、さまざまであってもよい。ある実施形態では、ポリマー層に分散する電解質の量は、ポリマーの約0.01重量~約10重量の範囲内にある。ある実施形態では、ポリマー層に分散する電解質の量は、ポリマーの約0.05重量~約5重量の範囲内にある。ある実施形態では、ポリマー層に分散する電解質の量は、ポリマーの約0.1重量~約2重量の範囲内にある。ある実施形態では、ポリマー層に分散する電解質の量は、ポリマーの約0.1重量~約1重量の範囲内にある。ある実施形態では、ポリマー層に分散する電解質の量は、ポリマーの約0.5重量~約2重量の範囲内にある。さまざまな種類の電解質を使用することができる。電解質は、導電性をもたらす遊離イオンを含有する。ポリマー層に電解質が含まれることで、フォトリフラクティブデバイス中に遊離イオンが与えられ、それによって、このデバイスにさらなる電荷移動特性が可能になる。ある実施形態では、1つ以上の電解質は、塩を含む。ある実施形態では、1つ以上の電解質は、有機塩を含む。ある実施形態では、塩は、アンモニウム塩、たとえば、複素環アンモニウム塩、アクリジニウム塩、ビピリジニウム塩、コリン塩、デカリニウム塩、イミダゾリウム塩、モルホリニウム塩、ホスホニウム塩、ピペリジニウム塩、ピペラジニウム塩、ピラゾリウム塩、ピリジニウム塩、ピロリジニウム塩、スルホニウム塩、チアゾリウム塩およびこれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の塩を含む。ある実施形態では、1つ以上の電解質は、アンモニウム塩、複素環アンモニウム塩、ホスホニウム塩、アクリジニウム塩およびこれらの組み合わせからなる群から選択される。モノアルキルアンモニウム塩、ジアルキルアンモニウム塩、トリアルキルアンモニウム塩、テトラアルキルアンモニウム塩を含むアルキルアンモニウム塩が特に好ましい。このような塩たとえば、テトラアルキルアンモニウム塩は、ほとんどの有機溶媒に対し、優れた可溶性という特徴があるため、非常に適している。ある実施形態では、塩は、カチオンおよびアニオンを含む。カチオンおよびアニオンのいくつかの異なる組み合わせを使用することができる。ある実施形態では、カチオンは、アンモニウム塩またはチオ塩を含む。ある実施形態では、カチオンは、以下の構造からなる群から選択され、上のそれぞれの構造において、Rは、独立して、水素、直鎖および分枝鎖のC1~C10アルキル、C4~C10アリールからなる群から選択される。また、いくつかの異なるアニオンを使用してもよい。ある実施形態では、アニオンは、酢酸イオン、安息香酸イオン、硫酸水素イオン、ビス-トリフルオロメタンスルホンイミド酸イオン、臭化物イオン、塩化物イオン、シアン酸イオン、シアン化物イオン、ジシアナミド、リン酸二水素イオン、ジフルオロトリフェニルケイ酸イオン、ジフルオロトリフェニルスズ酸イオン、ジメチルリン酸イオン、ジブチルリン酸イオン、エチル硫酸イオン、フルオロ硫酸イオン、ギ酸イオン、グルタコンアルデヒドエノラート、ヘプタデカフルオロオクタンスルホン酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、硫酸水素イオン、炭酸水素イオン、ヘプタデカフルオロオクタンスルホン酸イオン、次亜リン酸イオン、ヨウ化物イオン、メタンスルホン酸イオン、メチル硫酸イオン、硝酸イオン、メチル硫酸イオン、ノナフルオロブタンスルホン酸イオン、p-トルエンスルホン酸イオン、過塩素酸イオン、一塩基性リン酸イオン、スクシンイミド、スルファミド酸イオン、テトラブチルホウ酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、テトラフェニルホウ酸イオン、チオシアン酸イオン、チオフェノラート、チオサリチル酸イオン、三臭化物イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、三ヨウ化物イオン、トリストリフルオロメチルスルホニルメチドおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。ある実施形態では、アニオンは、ヘキサフルオロリン酸イオン、臭化物イオン、過塩素酸イオン、安息香酸イオンからなる群から選択される。有用な電解質のいくつかの非限定例としては、テトラブチルアンモニウムフルオロサルフェート、テトラエチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラエチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート、テトラエチルアンモニウムヨージド、テトラエチルアンモニウム過塩素酸塩、テトラエチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホナート、テトラエチルアンモニウムp-トルエンスルホナート、テトラブチルアンモニウムアセテート、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムベンゾエート、テトラブチルアンモニウムビス-トリフルオロメタンスルホンイミダート、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート、テトラブチルアンモニウム過塩素酸塩、テトラブチルアンモニウムトリフルオロメタンスルホナート、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート、テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボレート、テトラブチルアンモニウムヨージド、テトラブチルアンモニウム硝酸塩、テトラブチルアンモニウムp-トルエンスルホナート、テトラブチルホスホニウムヘキサフルオロホスフェート、テトラブチルホスホニウムテトラフルオロボレート、テトラエチルアンモニウムベンゾエート、テトラエチルアンモニウムビストリフルオロメタンスルホンイミダート、テトラメチルアンモニウムブロミド、テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラメチルアンモニウム硝酸塩、テトラペンチルアンモニウム過塩素酸塩、テトラプロピルアンモニウムブロミドがあげられる。1つの実施形態では、電極104は、透明電極104を含む。透明電極104は、さらに導電性膜として構成される。導電性膜を含む材料は、独立して、金属酸化物、金属、光学密度が約0.2未満の有機膜からなる群から独立して選択されてもよい。透明電極104の非限定例としては、インジウムスズ酸化物ITO、酸化スズ、酸化亜鉛、ポリチオフェン、金、アルミニウム、ポリアニリンおよびこれらの組み合わせがあげられる。好ましくは、透明電極104は、独立して、インジウムスズ酸化物および酸化亜鉛からなるリストから選択される。ポリマー層に電解質を分散させると、材料の格子応答時間が向上する。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの格子応答時間は、レーザビームによって測定した場合、60秒以下である。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの格子応答時間は、レーザビームによって測定した場合、30秒以下である。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの格子応答時間は、レーザビームによって測定した場合、20秒以下である。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの格子応答時間は、レーザビームによって測定した場合、10秒以下である。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの格子応答時間は、レーザビームによって測定した場合、3秒以下である。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの格子応答時間は、レーザビームによって測定した場合、1秒以下である。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの格子応答時間は、レーザビームによって測定した場合、0.5秒以下である。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの格子応答時間は、レーザビームによって測定した場合、0.2秒以下である。ポリマー層に電解質を分散させると、材料の格子減衰時間も向上する。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの格子減衰時間は、レーザビームによって測定した場合、60秒以下である。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの格子減衰時間は、レーザビームによって測定した場合、300秒以下である。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの格子減衰時間は、レーザビームによって測定した場合、20秒以下である。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの格子減衰時間は、レーザビームによって測定した場合、10秒以下である。ある実施形態では、フォトリフラクティブデバイスの格子減衰時間は、レーザビームによって測定した場合、3秒以下である。ある実施形態では、ポリマー層に異なる電解質を異なる濃度で分散させることによって、格子減衰時間を調節することができる。1つの実施形態では、電解質を含有するポリマー層を含むフォトリフラクティブデバイスの格子減衰時間は、レーザビームによって測定する場合、ポリマー層に電解質を含まないフォトリフラクティブデバイスと比べて少なくとも3分の1に短くなる。1つの実施形態では、電解質を含有するポリマー層を含むフォトリフラクティブデバイスの格子減衰時間は、レーザビームによって測定する場合、ポリマー層に電解質を含まないフォトリフラクティブデバイスと比べて少なくとも5分の1に短くなる。1つの実施形態では、電解質を含有するポリマー層を含むフォトリフラクティブデバイスの格子減衰時間は、レーザビームによって測定する場合、ポリマー層に電解質を含まないフォトリフラクティブデバイスと比べて少なくとも10分の1に短くなる。このポリマー層を、異なる要求事項があるあらゆる種類の用途に合わせることができる。1つの実施形態では、電解質を含有するポリマー層を含むフォトリフラクティブデバイスの格子回折効率は、レーザビームによって測定する場合、ポリマー層に電解質を含まないフォトリフラクティブデバイスと比べて少なくとも2倍大きな値まで増加する。1つの実施形態では、電解質を含有するポリマー層を含むフォトリフラクティブデバイスの格子回折効率は、レーザビームによって測定する場合、ポリマー層に電解質を含まないフォトリフラクティブデバイスと比べて少なくとも5倍大きな値まで増加する。1つの実施形態では、電解質を含有するポリマー層を含むフォトリフラクティブデバイスの格子回折効率は、レーザビームによって測定する場合、ポリマー層に電解質を含まないフォトリフラクティブデバイスと比べて少なくとも10倍大きな値まで増加する。1つの実施形態では、フォトリフラクティブ材料は、フォトリフラクティブ挙動を示す有機または無機のポリマーを含む。ある実施形態では、ポリマーは、約1.7の屈折率を有する。好ましい非限定例としては、以下にきわめて詳細に記載するように、光伝導能または電荷移動能を有する部分を含む繰り返し単位、非線形光学能を有する部分を含む繰り返し単位のうち、少なくとも1つを含むポリマーマトリックスを含むフォトリフラクティブ材料があげられる。場合により、その材料は、さらに、NittoDenkoCorporationによる米国特許第6,610,809号本明細書に参考として組み込まれるに記載されるような、非線形光学能を有する別の部分を含む繰り返し単位、および増感剤および可塑剤といった他の要素を含んでいてもよい。光伝導要素および非線形光学要素のいずれかまたは両方がポリマー構造に官能基として、典型的には側基として組み込まれる。電荷移動機能を与える基は、このような能力を与えることが当該技術分野で知られている任意の基であってよい。この基がポリマーマトリックスに側鎖として接続する場合、この基は、重合することによってフォトリフラクティブ組成物のポリマーマトリックスを生成することができるモノマーに組み込むことが可能でなければならない。フォトリフラクティブデバイス100の一実施形態を図2A~2Bに示す。フォトリフラクティブデバイス100は、複数の基板層102と、基板層102の間に挟まれた複数の電極層104と、電極層104の間に挟まれた複数のポリマー層110と、ポリマー層110の間に挟まれたフォトリフラクティブ層106とを備えている。1つ以上のポリマー層に1つ以上の電解質が分散していてもよい。1つの実施形態では、電極層の対104A、104Bが、基板層の対102A、102Bに挟まれており、フォトリフラクティブ材料の層106が、電極層の対104A、104Bに挟まれている。ある実施形態では、図2Aに示されるが、第1のポリマー層110Aは、第1の電極層104Aとフォトリフラクティブ材料106の間に配置されている。代替となる実施形態では、図2Bに示されるが、図2Aの実施形態が、第2のポリマー層110Bが第2の電極層104Bとフォトリフラクティブ材料106の間に挟まれるように改変される。上述のように、第1のポリマー層110Aおよび第2のポリマー層110Bは、同じ材料を含んでいてもよく、または異なる材料を含んでいてもよい。さらに、第1のポリマー層は、1つ以上の電解質を含んでいてもよく、第2のポリマー層は、1つ以上の電解質を含んでいてもよい。ポリマー層に組み込まれる電解質の選択は、全てを組み込むかどうかを含め、独立してなされてもよい。基板層102の非限定例としては、ソーダ石灰ガラス、シリカガラス、珪硼酸ガラス、窒化ガリウム、ヒ化ガリウム、サファイア、石英ガラス、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネートがあげられる。好ましくは、基板102は、屈折率が1.5以下の材料を含む。光伝導基または電荷移動基の非限定例を以下に記載する。1つの実施形態では、光伝導基は、フェニルアミン誘導体、たとえば、カルバゾールおよびジフェニルジアミンおよびトリフェニルジアミンを含む。好ましい実施形態では、光伝導機能を与える部分は、以下の側鎖構造i、iiおよびiiiからなるフェニルアミン誘導体式中、Qは、ヘテロ原子を含むか、または含まない、炭素原子を1~10個含むアルキレン基をあらわし、Ra1~Ra8は、それぞれ独立して、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択される;式中、Qは、ヘテロ原子を含むか、または含まない、炭素原子を1~10個含むアルキレン基をあらわし、Rb1~Rb27は、それぞれ独立して、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択される;式中、Qは、ヘテロ原子を含むか、または含まない、炭素原子を1~10個含むアルキレン基をあらわし、Rc1~Rc14は、それぞれ独立して、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択されるの群から選択される。非線形光学機能を与える発色団または発色基は、このような能力を与えることが当該技術分野で知られている任意の基であってよい。この基がポリマーマトリックスに側鎖として接続する場合、この基または基の前駆体は、重合することによって組成物のポリマーマトリックスを生成することができるモノマーに組み込むことが可能でなければならない。ある実施形態では、発色団がポリマーマトリックスに側鎖として接続する場合、この発色団側鎖は、構造0によってあらわされ、式中、Qは、ヘテロ原子たとえば、酸素または硫黄を含むか、または含まない、炭素原子を1~10個含むアルキレン基をあらわし、好ましくは、Qは、CH2pによってあらわされるアルキレン基であり、pは約2~6である。R1は、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択され、好ましくは、R1は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルから選択されるアルキル基である。Gは、π共役結合の架橋を有する基である。Eacptは、電子受容基である。好ましくは、Qは、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレンからなる群から選択される。本文中、π共役結合の架橋との用語は、π共役結合によって2個以上の化学基を接続する分子フラグメントを指す。π共役結合は、2個の原子間で原子軌道が重なり合うことによって作られるσ結合およびπ結合を有する、原子間の共有結合を含むσ結合はsp混成原子軌道、π結合はp原子軌道。電子受容体との用語は、π共役した架橋に結合することが可能な高い電子親和性を有する原子群を指す。例示的な受容体は、強さが増す順に、CONR2<CONHR<CONH2<COOR<COOH<COR<COH<CN<SO2R<NO2であり、RおよびR2は、それぞれ独立して、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択される。典型的で例示的な電子受容基として、米国特許第6,267,913号本明細書に参考として組み込まれるに記載される官能基を使用することができる。これらの電子受容基の少なくとも一部を以下に構造で示す。以下の化学構造中の‡という記号は、別の化学基に対する接続原子を特定するものであり、その構造が、‡が存在しない構造では通常存在していると思われる水素を欠いていることを示し、式中、Rは、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択される。最も好ましくは、非線形光学機能を与える部分は、構造0のGが、構造ivおよびvからなる群から選択される構造によってあらわされ、両方の構造ivおよびvにおいて、Rd1~Rd4は、それぞれ独立して、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択され、好ましくは、Rd1~Rd4は、すべて水素である。R2は、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択される。ある実施形態では、構造0のEacptは、=Oであるか、または以下の構造からなる群から選択される構造によってあらわされる電子受容基であり、式中、R5、R6、R7、R8は、それぞれ独立して、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択される。好ましい発色基は、アニリン型の基またはデヒドロナフチルアミン基である。さまざまな種類の発色団を使用してもよい。たとえば、発色団は、側鎖の共有結合によってポリマーマトリックスに組み込まれる必要はない。いくつかの実施形態では、発色団は、式IIbD-PiC-AIIbによってあらわされ、式中、Dは、電子供与基であり、PiCは、π共役基であり、Aは、電子受容基である。電子供与という用語は、Aの電子親和性と比較したとき、電子親和性が低い基であると定義される。電子供与体の非限定例としては、アミノNRz1Rz2、メチルCH3、オキシORz1、ホスフィノPRz1Rz2、シリケートSiRz1、チオSRz1があげられ、Rz1およびRz2は、アルケニル、アルキル、アルキニル、アリール、シクロアルケニル、シクロアルキル、ヘテロアリールから独立して選択される有機置換基である。ある実施形態では、ヘテロアリールは、OおよびSから選択される少なくとも1個のヘテロ原子を有する。式IIb中のπ共役基、PiCという用語は、独立して、構造0のGの選択肢をもつ。いくつかの実施形態では、PiCに適したπ共役基としては、以下の基の少なくともいずれかがあげられる。芳香族および縮合芳香族、ポリエン類、ポリイン類、キノメチド類、およびこれらの対応するヘテロ原子置換体たとえば、フラン、ピリジン、ピロール、チオフェン。いくつかの実施形態では、PiCに適したπ共役基としては、置換基を含むか、または含まないC=C結合またはC≡C結合の中の炭素が少なくとも1個ヘテロ原子と置き換わったもの、およびこれらの組み合わせがあげられる。いくつかの実施形態では、適切なπ共役基としては、この段落に記載した上述の基の2個以下があげられる。さらに、この基または複数の基を、炭素環または複素環で置換してもよく、π共役基に縮合または付加してもよい。式IIb中のPiCとしてのπ共役基の非限定例としては、およびがあげられ、式中、mおよびnは、それぞれ独立して、2以下の整数である。電子受容体という用語は、式IIbにおいて、独立して、構造0のEacptの選択肢をもつと上に定義される。さらに、Aは、この場合には、Dの電子親和性と比較したとき、電子親和性が高い電子受容基であるとさらに定義される。いくつかの実施形態では、Aは、限定されないが、アミド;シアノ;エステル;ホルミル;ケトン;ニトロ;ニトロソ;スルホン;スルホキシド;スルホン酸エステル;スルホンアミド;ホスフィンオキシド;ホスホネート;N-ピリジニウム;Bでのヘテロ置換体;これらの改変体;および他の正電荷をもつ四級塩から選択される。いくつかの実施形態では、Aは、NO2、CN、C=CCN2、CF3、F、Cl、Br、I、S=O2CnF2n1、SCnF2n1=NSO2CF3からなる群から選択され、nは、1~10の整数である。好ましくは、発色団は、組成物が可視スペクトル中の複数の波長の光に感度があるように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、発色団は、式IIIによってあらわされ、式IIIのRxおよびRyと、これらが接続している窒素とを合わせ、環状のC4~C9環を形成するか、または式IIIのRxおよびRyは、それぞれ独立して、C1~C6アルキル基またはC4~C10アリール基から選択され、式IIIのRg1~Rg4は、それぞれ独立して、水素またはCNから選択され、式IIIのRg1~Rg4のうち、少なくとも1つがCNである。ある実施形態では、式IIIのRg1~Rg4のうち、少なくとも2つがCNである。ある実施形態では、式IIIのRxおよびRyと、これらが接続している窒素とを合わせ、環状のC5~C8環を形成する。いくつかの実施形態では、式IIIの発色団は、式IIIaによってあらわされ、式IIIaのRg1~Rg4は、それぞれ独立して、水素またはCNから選択され、式IIIaのRg1~Rg4の少なくとも1つがCNである。ある実施形態では、式IIIaのRg1~Rg4のうち、少なくとも2つがCNである。ある実施形態では、式IIIaの発色団は、以下の化合物のいずれかから選択される。いくつかの実施形態では、発色団は、式IVによってあらわされ、式IVのRxおよびRyと、これらが接続している窒素とを合わせ、環状のC4~C9環を形成するか、または、式IVのRxおよびRyは、それぞれ独立して、C1~C6アルキル基またはC4~C10アリール基から選択され、式IVのRg5は、C1~C6アルキルである。ある実施形態では、式IVのRxおよびRyと、これらが接続している窒素とを合わせ、環状のC5~C8環を形成する。いくつかの実施形態では、発色団は、式Vによってあらわされ、式VのRxおよびRyと、これらが接続している窒素とを合わせ、環状のC4~C9環を形成するか、または、式VのRxおよびRyは、それぞれ独立して、C1~C6アルキル基またはC4~C10アリール基から選択され、式VのRg6は、CNまたはCOORから選択され、式VのRは、水素またはC1~C6アルキルである。式Vのcis異性体およびtrans異性体の両方を使用することができる。ある実施形態では、式Vの発色団は、cis異性体である。ある実施形態では、式Vの発色団は、trans異性体である。ある実施形態では、式VのRxおよびRyと、これらが接続している窒素とを合わせ、環状のC5~C8環を形成する。いくつかの実施形態では、式Vの発色団は、式Vaによってあらわされ、式VaのRg6は、CNまたはCOORから選択され、式VaのRは、水素またはC1~C6アルキルである。式Vaのcis異性体およびtrans異性体の両方を使用することができる。ある実施形態では、式Vaの発色団は、cis異性体である。ある実施形態では、式Vaの発色団は、trans異性体である。ある実施形態では、式Vaの発色団は、以下の化合物のいずれかから選択される。いくつかの実施形態では、発色団は、式VIによってあらわされ、式VIのRg7は、CN、CHOまたはCOORから選択され、式VIのRは、水素またはC1~C6アルキルである。ある実施形態では、式VIの発色団は、以下の化合物のいずれかから選択される。いくつかの実施形態では、発色団は、式VIIによってあらわされ、式VIIのnは、0または1であり、式VIIのRg8およびRg9は、それぞれ独立して、水素、フッ素またはCNから選択され、式VIIのRg10およびRg11は、それぞれ独立して、水素、メチル、メトキシまたはフッ素から選択され、式VIIのRg12は、酸素原子を1~5個含むC1~C10オキシアルキレン基またはC1~C10アルキル基であり、式VIIのRg8~Rg12のうち、少なくとも2つは水素ではない。ある実施形態では、式VIIのRg8~Rg12のうち、少なくとも3つは水素ではない。ある実施形態では、式VIIのRg8~Rg12のうち、少なくとも4つは水素ではない。ある実施形態では、式VIIのRg12は、-CH2CH2OCH2CH2CH2CH3である。ある実施形態では、式VIIの発色団は、図3Aおよび3Bで示される化合物の群から選択される。いくつかの実施形態では、発色団は、式VIIIから選択される。式中、式VIIIのRg13は、水素またはフッ素から選択され、式VIIIのRg14は、C1~C6アルキルまたは酸素原子を1~5個含むC1~C10オキシアルキレン基である。ある実施形態では、Rg14は、-CH2CH2OCH2CH2CH2CH3である。ある実施形態では、Rg14は、ブチル基である。ある実施形態では、式VIIIの発色団は、図4に示される化合物の群から選択される。ある実施形態では、発色団は、以下の化合物の1つ以上およびから選択され、式中、上の化合物中のそれぞれのR9~R11は、独立して、水素、C1~C10アルキル、C4~C10アリールからなる群から選択され、アルキルは、分枝鎖または直鎖であってもよく、それぞれのRf1~Rf16は、独立して、H、F、CF3から選択される。1つの実施形態では、限定されないが、適切な側鎖が接続したポリウレタン、エポキシポリマー、ポリスチレン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリシロキサンおよびポリアクリレートを含む材料骨格を使用し、本開示の材料マトリックスを製造してもよい。好ましい種類の骨格単位は、アクリレートまたはスチレンに基づくものである。特に好ましいのは、アクリレート系モノマーであり、さらに好ましいのはメタクリレートモノマーである。ポリマー自体に光伝導機能を含むための最初のポリマー材料は、アリゾナ大学で開発されたポリビニルカルバゾール材料であった。しかし、これらのポリビニルカルバゾールポリマーは、ポリマーから膜またはフォトリフラクティブデバイスで使用する他の形状を作成するために典型的に使用される熱処理方法を行うと、粘度が高く、粘着性になる傾向がある。これとは対照的に、メタアクリレート系ポリマー、さらに具体的にはアクリレート系ポリマーは、かなり良好な熱特性および機械特性をもつ。すなわち、これらのポリマーは、たとえば、射出成形または押出成形による処理中に良好な作業性を与える。これは、ポリマーがラジカル重合によって調製されるときに、特に当てはまる。フォトリフラクティブポリマー組成物は、ある実施形態では、上の光伝導基の少なくともいずれかまたは上の発色基のいずれかを組み込んだモノマーから合成される。多くの物理特性および化学特性もポリマーマトリックスにとって望ましいことが理解される。ポリマーは、電荷移動基と発色基を両方とも組み込むことが好ましく、そのため、モノマー単位がコポリマーを生成する能力が好ましい。生成したコポリマーの重要な物理特性としては、限定されないが、分子量およびガラス転移温度Tgがあげられる。また、任意ではあるが、この組成物から、標準的なポリマー加工技術たとえば、溶媒コーティング、射出成形および押出成形によって、さまざまな種類の膜、コーティング、成形体を作成することができることが、価値があり、望ましい。本発明では、ポリマーは、一般的に、重量平均分子量Mwが、約3,000~500,000、好ましくは約5,000~100,000である。重量平均分子量という用語は、本明細書で使用する場合、当該技術でよく知られているように、ポリスチレン標準によるGPCゲル透過クロマトグラフィー法によって決定した値を意味する。非限定例では、フォトリフラクティブ材料で使用するポリマー組成物は、電荷移動機能を与える構造i、ii、iiiからなる群から選択される繰り返し単位式中、Qは、ヘテロ原子を含むか、または含まない、炭素原子を1~10個含むアルキレン基をあらわし、Ra1~Ra8は、それぞれ独立して、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択される式中、Qは、ヘテロ原子を含むか、または含まない、炭素原子を1~10個含むアルキレン基をあらわし、Rb1~Rb27は、それぞれ独立して、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択される式中、Qは、ヘテロ原子を含むか、または含まない、炭素原子を1~10個含むアルキレン基をあらわし、Rc1~Rc14は、それぞれ独立して、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択されるを含む。非限定例では、フォトリフラクティブ材料で使用するポリマー組成物は、非線形光学機能を与える構造0によってあらわされる繰り返し単位を含み、式中、Qは、ヘテロ原子たとえば、酸素または硫黄を含むか、または含まない、炭素原子を1~10個含むアルキレン基をあらわし、好ましくは、Qは、CH2pによってあらわされるアルキレン基であり、pは約2~6である。R1は、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択され、好ましくは、R1は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシルから選択されるアルキル基である。Gは、π共役結合の架橋を有する基である。Eacptは、電子受容基である。好ましくは、Qは、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、ヘキシレン、ヘプチレンからなる群から選択される。GおよびEacptは、構造0について上に記載したとおりである。フェニルアミン誘導体基を電荷移動要素として含むモノマーのさらなる非限定例としては、カルバゾリルプロピルメタアクリレートモノマー;4-N,N-ジフェニルアミノ-フェニルプロピルメタアクリレート;N-[メタアクロイルオキシプロピルフェニル]-N,N’,N’-トリフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン;N-[メタアクロイルオキシプロピルフェニル]-N’-フェニル-N,N’-ジ4-メチルフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン;N-[メタアクロイルオキシプロピルフェニル]-N’-フェニル-N,N’-ジ4-ブトキシフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミンがあげられる。このようなモノマーを単独で使用してもよく、2種以上のモノマーの混合物として使用してもよい。発色基を非線形光学要素として含むモノマーのさらなる非限定例としては、N-エチル、N-4-ジシアノメチリデニルアクリレート、N-エチル、N-4-ジシアノメチリデニル-3,4,5,6,10-ペンタヒドロナフチルペンチルアクリレートがあげられる。上述のモノマーからポリマーを製造するために、多様な重合技術が当該技術分野で知られている。このような従来技術のひとつは、ラジカル重合であり、典型的には、AIBNアゾイソブチルニトリルのようなアゾ型開始剤を用いることによって行われる。このラジカル重合法では、重合触媒が重合性モノマー合計モル数あたり、約0.01~5mol、好ましくは約0.1~1molの量で一般的に用いられる。本開示の一実施形態では、溶媒、たとえば、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、酢酸ブチル、トルエンまたはキシレン存在下、従来のラジカル重合を行うことができる。溶媒は、一般的に、重合性モノマー合計重量あたり、約100~10000wt、好ましくは、約1000~5000wtの量で一般的に用いられる。代替的な実施形態では、不活性ガス存在下、溶媒が存在しない状態で従来のラジカル重合が行われる。1つの実施形態では、不活性ガスは、窒素、アルゴン、ヘリウムのいずれかを含む。重合中の気体圧は、約1~50atm、好ましくは、約1~5atmの範囲にある。従来のラジカル重合は、好ましくは、望ましい最終的な分子量および重合温度に依存し、重合速度を考慮しつつ、約50°C~約100°Cの温度で行われ、約1~100時間継続させる。上に与えた教示および好ましい例に基づくラジカル重合技術を行うことによって、電荷移動基を有するポリマー、非線形光学基を有するポリマー、電荷移動基と非線形光学基の両方を含むランダムコポリマーまたはブロックコポリマーを調製することが可能である。さらに、これらのポリマーの組み合わせからポリマー系が調製されてもよい。さらに、本明細書に記載する技術にしたがうことによって、並外れて良好な特性たとえば、光伝導、応答時間、拡散効率をもつこのような材料を調製することができる。ポリマーが、電荷移動能のみを与えるモノマーから作られる場合、本発明のフォトリフラクティブ組成物は、IBMによる米国特許第5,064,264号本明細書に参考として組み込まれるに記載されるように、非線形光学特性を有する要素をポリマーマトリックスに分散させることによって製造することができる。適切な材料は、当該技術分野で知られており、D.S.ChemlaJ.Zyss、NonlinearOpticalPropertiesofOrganicMoleculesandCrystalsAcademicPress、1987本明細書に参考として組み込まれるのような文献に十分に記載されている。また、SethR.Marderらによる米国特許第6,090,332号本明細書に参考として組み込まれるに記載されるように、熱に安定なフォトリフラクティブ組成物を形成する縮合した環架橋、環に閉じ込められた発色団を使用することができる。発色団添加剤の典型的な非限定例として、以下の化学構造の化合物を使用することができ、上の発色団添加剤中、それぞれのRは、独立して、水素、C1~C10アルキルおよびC4~C10アリールからなる群から選択され、アルキルは、分枝鎖であってもよく、直鎖であってもよい。選択された化合物または複数の化合物を約80wtまで、さらに好ましくは、約40wtまでの濃度でマトリックスコポリマーに混合してもよい。一方、ポリマーが、非線形光学能のみを与えるモノマーから作られる場合、フォトリフラクティブ組成物は、IBMによる米国特許第5,064,264号に記載されるように、電荷移動特性を有する要素をポリマーマトリックスに混合することによって製造することができる。好ましい電荷移動化合物は、良好な正孔移動化合物であり、たとえば、N-アルキルカルバゾールまたはトリフェニルアミン誘導体である。電荷移動能を有する個々の分子を含む部分の電荷移動要素を分散物の形態で加えることの代わりとして、またはそれに加え、電荷移動能および非線形光学能を有する個々のポリマーからポリマーブレンドを製造することができる。電荷移動ポリマーの場合、ポリマーは、すでに上に記載されており、たとえば、フェニルアミン誘導体側鎖を含むものを使用することができる。電荷移動基のみを含むポリマーは、従来技術によって比較的簡単に調製されるため、ラジカル重合または任意の他の従来法によって電荷移動ポリマーを製造してもよい。非線形光学能を有するコポリマーを調製するために、非線形光学能を有する側鎖をもつモノマーを使用してもよい。使用可能なモノマーの非限定例は、以下の化学構造を有するものであり、式中、Qは、ヘテロ原子たとえば、酸素または硫黄を含むか、または含まない、炭素原子を1~10個含むアルキレン基をあらわし、好ましくは、Qは、CH2pによってあらわされるアルキレン基であり、pは約2~6であり、R0は、水素原子またはメチル基である。Rは、炭素が10個までの直鎖または分枝鎖のアルキル基である。好ましくは、Rは、メチル、エチルまたはプロピルから選択されるアルキル基である。コポリマーを調製する技術のひとつは、非線形光学能について前駆体である官能基を含む前駆体モノマーの使用を含む。典型的には、この前駆体は、以下の一般構造1によってあらわされ、式中、R0は、水素原子またはメチル基であり、Vは、以下の構造viおよびviiからなる群から選択され、式中、両方の構造viおよびviiにおいてQは、ヘテロ原子たとえば、酸素または硫黄を含むか、または含まない、炭素原子を1~10個含むアルキレン基をあらわし、好ましくは、Qは、CH2pによってあらわされるアルキレン基であり、pは約2~6である。Rd1~Rd4は、独立して、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択され、好ましくは、Rd1~Rd4は、水素であり、R1は、炭素が10個までの直鎖または分枝鎖のアルキル基をあらわし、好ましくは、R1は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチルまたはヘキシルから選択されるアルキル基である。非線形光学モノマーおよび電荷移動モノマーの両方からコポリマーを調製するために、上述の種類から選択されるそれぞれのモノマーを使用してもよい。この場合に、ラジカル重合を行う手順は、上述の同じ重合法および操作法を含み、同じ好ましい例を含む。前駆体コポリマーを作成した後に、縮合反応によって、非線形光学基および非線形光学能を有する対応するコポリマーに変換することができる。典型的には、縮合試薬は、からなる群から選択されてもよく、式中、R5、R6、R7、R8は、それぞれ独立して、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択される。縮合反応は、ピリジン誘導体触媒存在下、室温で約1~100時間行われてもよい。酢酸ブチル、クロロホルム、ジクロロメチレン、トルエンまたはキシレンのような溶媒を使用することができる。場合により、この反応は、約30°C以上の溶媒環流温度で約1~100時間、触媒を用いずに行ってもよい。非線形光学能について前駆体基を有するモノマーの使用、重合後のこの基の変換は、非線形光学基を含むモノマーを使用する場合よりも多分散性が小さいポリマー生成物を生じる傾向があることが発見されている。したがって、この方法は、フォトリフラクティブ組成物を生成する好ましい技術のひとつである。電荷移動能を有する第1の部分を含む繰り返し部分と、非線形光学能を有する第2の部分を含む繰り返し部分と、場合により、可塑化能を有する第3の部分を含む繰り返し部分とを含むコポリマーのためのモノマー単位の比率に制限はない。しかし、典型的で代表的な例として、電荷移動能を有するメタアクリル酸モノマー100重量部に対する非線形光学能を有するメタアクリレートモノマーの比率は、約1~200重量部の範囲にあり、好ましくは、約10~100重量部の範囲にある。この比率が約1重量部未満である場合、コポリマー自体の電荷移動能は弱く、その応答時間は遅すぎて、良好なフォトリフラクティブ性を与えない傾向がある。しかし、この場合であっても、すでに記載した非線形光学能を有する低分子量要素を加えると、フォトリフラクティブ性を高めることができる。一方、この比率が約200重量部より大きい場合、コポリマー自体の非線形光学能は弱く、回折効率が低すぎて良好なフォトリフラクティブ性を与えない傾向がある。しかし、この場合であっても、すでに記載した電荷移動能を有する低分子量要素を加えると、フォトリフラクティブ性を高めることができる。場合により、この章ですでにのべた望ましい物理特性を与えるか、または向上させるために、ポリマーマトリックスに他の要素を加えてもよい。通常、良好なフォトリフラクティブ能のために、電荷発生剤として機能する光増感剤を加えることが好ましい。このような光増感剤の広範囲にわたる選択肢が当該技術分野で知られている。適切な増感剤には、フラーレンが含まれる。フラーレンは、中空の球、楕円、管または平板およびこれらの誘導体の形態の炭素分子である。球状フラーレンの一例はC60である。フラーレンは、典型的には、完全に炭素分子で構成されるが、フラーレンは、他の原子を含むフラーレン誘導体、たとえば、フラーレンに1つ以上の置換基が接続したものであってもよい。ある実施形態では、増感剤は、C60、C70、C84から選択されるフラーレンであり、これらはそれぞれ場合により置換されていてもよい。ある実施形態では、フラーレンは、可溶性C60誘導体[6,6]-フェニル-C61-酪酸-メチルエステル、可溶性C70誘導体[6,6]-フェニル-C71-酪酸-メチルエステル、または可溶性C84誘導体[6,6]-フェニル-C85-酪酸-メチルエステルから選択される。フラーレンは、単層または複層のいずれかのカーボンナノチューブの形態であってもよい。単層または複層のカーボンナノチューブは、場合により、1つ以上の置換基で置換されていてもよい。別の適切な増感剤としては、ニトロ置換されたフルオレノンがあげられる。ニトロ置換されたフルオレノンの非限定例としては、ニトロフルオレノン、2,4-ジニトロフルオレノン、2,4,7-トリニトロフルオレノン、2,4,7-トリニトロ-9-フルオレニリデンマロニトリルがあげられる。フラーレンおよびフルオレノンは、使用可能な光増感剤の非限定例である。必要な光増感剤の量は、通常は約3wt未満である。また、組成物を、ポリマーマトリックスに入った可塑化特性を有する1つ以上の要素と混合し、フォトリフラクティブ組成物を作成してもよい。たとえば、フタル酸誘導体または低分子量正孔移動化合物、たとえば、N-アルキルカルバゾールまたはトリフェニルアミン誘導体またはアセチルカルバゾールまたはトリフェニルアミン誘導体のような任意の市販の可塑剤化合物を使用することができる。以下の構造4、5または6に示される電子受容基を含むN-アルキルカルバゾールまたはトリフェニルアミン誘導体は、この可塑剤が、N-アルキルカルバゾールまたはトリフェニルアミン部分と非線形光学部分の両方を1つの化合物中に含むため、フォトリフラクティブ組成物をもっと安定にしやすくすることができる。可塑剤の非限定例としては、エチルカルバゾール;4-N,N-ジフェニルアミノ-フェニルプロピルアセテート;4-N,N-ジフェニルアミノ-フェニルメチルオキシアセテート;N-アセトキシプロピルフェニル-N,N’,N’-トリフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン;N-アセトキシプロピルフェニル-N’-フェニル-N,N’-ジ4-メチルフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン;N-アセトキシプロピルフェニル-N’-フェニル-N,N’-ジ4-ブトキシフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミンがあげられる。このような化合物を単独で使用してもよく、2種以上のモノマーの混合物として使用してもよい。また、重合しないモノマーは、低分子量正孔移動化合物であってもよく、たとえば、4-N,N-ジフェニルアミノ-フェニルプロピルメタアクリレート;N-[メタアクロイルオキシプロピルフェニル]-N,N’,N’-トリフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン;N-[メタアクロイルオキシプロピルフェニル]-N’-フェニル-N,N’-ジ4-メチルフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミン;N-[メタアクロイルオキシプロピルフェニル]-N’-フェニル-N,N’-ジ4-ブトキシフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミンであってもよい。このようなモノマーを単独で使用してもよく、2種以上のモノマーの混合物として使用してもよい。好ましくは、別の種類の可塑剤として、以下の構造4、5または6で示されるような電子受容基を含むN-アルキルカルバゾールまたはトリフェニルアミン誘導体を使用してもよい。式中、Ra1は、独立して、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択され;pは、0または1である;式中、Rb1~Rb4は、それぞれ独立して、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択され;pは、0または1である;式中、Rc1~Rc3は、それぞれ独立して、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択され;pは、0または1であり;Eacptは、=Oであるか、または電子受容基であり、以下の構造からなる群から選択される構造によってあらわされ、式中、R5、R6、R7、R8は、それぞれ独立して、水素原子、炭素が10個までの直鎖アルキル基、炭素が10個までの分枝鎖アルキル基、炭素が10個までの芳香族基からなる群から選択される。本発明の好ましい実施形態は、従来法にしたがって調製した同様のポリマーと比較したときに、比較的Tgが低いポリマーを提供する。本願発明者らは、このことが、可塑剤への依存性が低いという観点で有益であることを認識している。本質的に中程度のTgであるコポリマーを選択し、平均Tgを下げる傾向がある方法を用いることによって、組成物に必要な可塑剤の量を好ましくは約30以下または25以下、さらに好ましくは、それより低いたとえば、約20以下の量に抑えることができる。上に開示したシステムおよび方法を用いて製造されるフォトリフラクティブデバイスの実施形態は、速い応答時間、良好な格子効率、速い減衰時間、電圧破壊からの良好な保護を達成することができることが発見された。これらの利点は、以下の実施例でさらに示され、本開示の実施形態を説明する意図があるが、本開示の範囲および根本にある原理をいかなる方法にも限定することを意図するものではない。a電荷移動基を含有するモノマー-TPDアクリレートモノマー:トリフェニルジアミン型N-[アクロイルオキシプロピルフェニル]-N,N’,N’-トリフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミンTPDアクリレートは、和光純薬WakoChemical、日本から購入した。TPDアクリレート型モノマーは、以下の構造をもつ。b非線形光学基を含むモノマー非線形光学前駆体モノマーである5-[N-エチル-N-4-ホルミルフェニル]アミノ-ペンチルアクリレートを、以下の合成スキームにしたがって合成した。工程I:酢酸ブロモペンチル約5mLまたは30mmolおよびトルエン約25mL、トリエチルアミン約4.2mLまたは30mmol、N-エチルアニリン約4mLまたは30mmolをほぼ室温で加えた。この溶液を一晩かけて約120°Cまで加熱した。冷却した後、反応混合物をロータリーエバポレーターによって蒸発させた。残渣をシリカゲルクロマトグラフィー展開溶媒:ヘキサン/アセトン=約9/1によって精製した。油状アミン化合物を得た。収量:約6.0g80工程II:無水DMF約6mLまたは77.5mmolを氷浴で冷却した。次いで、概略で25mLのフラスコにPOCl3約2.3mLまたは24.5mmolを滴下し、この混合物を室温にした。アミン化合物約5.8gまたは23.3mmolを、ジクロロエタンの入ったシリンジによってゴムセプタムを介して加えた。約30分撹拌した後、この反応混合物を約90°Cまで加熱し、アルゴン雰囲気下、反応を一晩かけて進めた。一晩反応させた後、反応混合物を冷却し、塩水に注ぎ、エーテルで抽出した。エーテル層を炭酸カリウム溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。硫酸マグネシウムを除去した後、溶媒を除去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー展開溶媒:ヘキサン/酢酸エチル=約3/1で精製した。アルデヒド化合物を得た。収量:約4.2g65工程III:上のアルデヒド化合物約3.92gまたは14.1mmolをメタノール約20mLに溶解した。この混合物に、炭酸カリウム約400mgおよび水約1mLを室温で加え、この溶液を一晩撹拌した。次の日に、溶液を塩水に注ぎ、エーテルで抽出した。エーテル層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。硫酸マグネシウムを除去した後、溶媒を除去し、残渣をシリカゲルクロマトグラフィー展開溶媒:ヘキサン/酢酸=約1/1で精製した。アルデヒドアルコール化合物を得た。収量:約3.2g96工程IV:アルデヒドアルコール約5.8gまたは24.7mmolを無水THF約60mLに溶解した。この溶液に、トリエチルアミン約3.8mLまたは27.1mmolを加え、この溶液を氷浴で冷却した。塩化アクロイル約2.1mLまたは26.5mmolを加え、この溶液を0°Cに20分間維持した。その後、この溶液を室温まで加温し、室温で1時間撹拌し、この時点で、TLCは、すべてのアルコール化合物が消失していることを示していた。この溶液を塩水に注ぎ、エーテルで抽出した。エーテル層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。硫酸マグネシウムを除去した後、溶媒を除去し、残渣のアクリレート化合物をシリカゲルクロマトグラフィー展開溶媒:ヘキサン/酢酸=約1/1で精製した。この化合物の収量は約5.38g76であり、この化合物の純度は、約99であったGCによる。c非線形光学発色団7-FDCSTの合成非線形光学前駆体7-FDCST7員環ジシアノスチレン,4-ホモピペリジノ-2-フルオロベンジリデンマロノニトリルを以下の2工程合成スキームにしたがって合成した。2,4-ジフルオロベンズアルデヒド約25gまたは176mmol、ホモピペリジン約17.4gまたは176mmol、炭酸リチウム約65gまたは880mmol、DMSO約625mLの混合物を約50°Cで約16時間撹拌した。この反応混合物に水約50mLを加えた。この生成物をエーテル約100mLで抽出した。エーテルを除去した後、未精製生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィーでヘキサン-酢酸エチル約9:1を溶出液として用いて精製し、未精製中間体を得た約22.6g。4-ホモピペリジノ-2-フルオロベンズアルデヒド約22.6gまたは102mmolおよびマロノニトリル約10.1gまたは153mmolのメタノール約323mL溶液に、4-ジメチルアミノピリジン約230mgを加えた。この反応混合物を室温に保持し、生成物を濾過によって集め、エタノールから再結晶させることによって精製した。化合物の収量は約18.1g38であった。d非線形光学発色団1-ヘキサメチレンイミン-4-ニトロベンゼンの合成非線形光学発色団である1-ヘキサメチレンイミン-4-ニトロベンゼンを、以下の合成スキームにしたがって合成した。4-フルオロベンズアルデヒド3g、21.26mmol、ホモピペリジン2.11g、21.26mmol、炭酸リチウム3.53g、25.512mmol、DMSO40mLの混合物を50°Cで16時間撹拌した。この反応混合物に水50mLを加えた。この生成物をエーテル100mLで抽出した。エーテルを除去した後、未精製生成物を再結晶化させ、黄色結晶を得た。化合物の収量は4.45g95であった。e非線形光学発色団3-4-アゼパン-1-イルフェニルアクリル酸メチルの合成非線形光学発色団3-4-アゼパン-1-イルフェニルアクリル酸メチルを、以下の合成スキームにしたがって合成した。250mLの2口フラスコに、無水塩化メチレン60mL、4-アゼパン-1-イルベンズアルデヒド4.06g、20mmolを加えた。次いで、窒素雰囲気下、2-ブロモ酢酸メチル7.04g、46mmol、次いでトリエチルアミン10.1g、100mmolおよびトリクロロシラン5.41g、40mmolを-10°Cで加えた。この混合物を-10°Cで8時間撹拌し、次いで、一晩かけて室温まで徐々に加温した。この反応混合物に飽和NaHCO3水溶液および水を加えて急冷した。この生成物をエーテルで抽出し、塩水で洗浄し、MgSO4で乾燥させた。未精製生成物をカラムによって精製した。化合物の収量は2.48g48であった。f増感剤増感剤C60誘導体[6,6]-フェニル-C61-酪酸メチルエステルPCBM、99、AmericanDyeSourceInc.は市販されており、受領したまま使用した。g可塑剤N-エチルカルバゾールは、AldrichChemicalCo.から市販されており、再結晶化させた後に使用した。hマトリックスポリマー製造例1-TPDアクリレート/発色団型10:1の調製AIBNラジカルによって開始される重合によるコポリマー電荷移動モノマーN-[メタアクロイルオキシプロピルフェニル]-N,N’,N’-トリフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’-ジアミンTPDアクリレート約43.34g、上の工程bで記載したように調製した非線形光学前駆体モノマー5-[N-エチル-N-4-ホルミルフェニル]アミノ-ペンチルアクリレート約4.35gを3口フラスコに入れた。トルエン約400mLを加え、アルゴンガスを約1時間パージした後、この溶液にアゾイソブチルニトリル約118mgを加えた。次いで、アルゴンガスのパージを継続しつつ、この溶液を約65°Cまで加熱した。約18時間の重合の後、ポリマー溶液をトルエンで希釈した。この溶液からポリマーが沈殿し、メタノールを加え、得られたポリマー沈殿を集め、ジエチルエーテルおよびメタノールで洗浄した。白色ポリマー粉末を集め、乾燥させた。ポリマーの収率は約66であった。重量平均分子量および数平均分子量を、ポリスチレン標準を用いるゲル透過クロマトグラフィーによって測定した。結果は、Mn=約10,600、Mw=約17,100であり、約1.61の多分散性が得られた。iポリマー層で改質されたITQガラスの製作約2gのポリマーAPC、PMMA、ゾルゲルまたはポリイミド粉末をシクロペンタノン約20mLに溶解した。実質的に完全に溶解させるため、この溶液を周囲条件下で一晩撹拌した。次いで、この溶液を約0.2μmのPTFEフィルタによって濾過し、ITOガラス基板上にスピンコーティングした。次いで、この膜を約80°Cで約60秒間前焼成し、その後、約80°Cで一晩減圧焼成した。得られたポリマー層の厚さ範囲は、コーティング方法とともに初期のスピンコーティング速度およびポリマー濃度に依存して、0.5~50μmであった。j電解質が分散したポリマー層で改質されたITQガラスの製作電解質が分散したポリマー層で改質されたITQガラスの製作を、スピンコーティングの前に、ポリマー層に、ポリマーの重量に基づいて異なる量の電解質を含む異なる種類の電解質を用いて分散した以外は、ポリマー層で改質されたITQガラスの製作と同様の方法で得た。実施例1-フォトリフラクティブデバイスの調製2つのITOコーティングされたガラス電極と、2つのポリマー層と、フォトリフラクティブ層とを備えるフォトリフラクティブ組成物の試験サンプルを調製した。フォトリフラクティブ層の中のフォトリフラクティブ組成物の要素は、おおよそ以下のとおりであった。iマトリックスポリマー製造例1に記載:49.80wtii発色団1-ヘキサメチレンイミン-4-ニトロベンゼン:29.88wtiiiエチルカルバゾール可塑剤:19.92wtivPCMB増感剤:0.4wtフォトリフラクティブ組成物を調製するために、上に列挙した要素をトルエンに溶解し、室温で一晩撹拌させた。溶媒をロータリーエバポレーターおよび減圧ポンプで除去した後、残渣を掻き取り、集めた。この粉末状残渣混合物を使用してフォトリフラクティブ層を作成するが、この混合物をスライドガラスの上に載せ、約125°Cで溶融させ、おおよそ200~300μmの厚さの膜またはプレケーキを作成した。第1の電極層および第2の電極層は、フォトリフラクティブ材料の対向する側面に配置されており、第1のポリマー層は、第1の電極層とフォトリフラクティブ材料との間に挟まれており、第2のポリマー層は、第2の電極層とフォトリフラクティブ材料との間に挟まれている。実施例1のそれぞれのポリマー層は、APCアモルファスポリカーボネートポリマーであり、これをジクロロメタンに溶解しておおよそ30の溶液にした。次いで、このポリマー溶液に0.1wtのテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート電解質を分散させた。このポリマー溶液を、ITOで覆われたガラス板たとえば電極層の上部にスピンコーティング機によってコーティングし、乾燥機で乾燥させ80°Cで10分間、それぞれの電極の上に厚さがおおよそ20μmのAPC層を得た。それぞれの層について、APCポリマー0.1wt電解質を含有の上にインジウムスズ酸化物を重ね塗りした。次いで、少量のプレケーキフォトリフラクティブ層をスライドガラスから取り、おおよそ65μmのスペーサによって間が開けられている2つのAPCコーティングされたインジウムスズ酸化物ITOガラス板で挟み、個々のサンプルを作成した。このようにして、フォトリフラクティブ材料は、その対向する側面に2つのポリマーAPC層を備え、それぞれのポリマー層の対向する側面に2つの電極層を備えている。フォトリフラクティブデバイスにおいて、ポリマー全体の厚さをおおよそ40ミクロンにするために、それぞれのポリカーボネート層は、厚さがおおよそ20ミクロンであった。フォトリフラクティブ組成物層は、厚さがおおよそ65μmであった。測定方法1:回折効率回折効率は、s偏極した2つの書き込みビームおよびp偏極したプローブビームを用い、約532nmでの4波混合実験によって、加えられた場の関数として測定された。2つの書き込みビームの二等分線とサンプルの鉛直方向との間の角度は、約60°であり、材料におおよそ2.5μmの格子間隔を与えるように書き込みビーム間の角度を調節した約20°。書き込みビームは、おおよそ光の出力が約0.45mW/cm2に等しく、反射損失を補正した後、ポリマーに対する光の合計出力が約1.5mWになった。これらのビームを、スポットサイズがおおよそ500μmになるように視準を合わせた。プローブの光の出力は約100μWであった。回折効率のピークバイアスの測定を以下のように行った。フォトリフラクティブサンプルに加えられた電場V/μmは、約0V/μmから約100V/μmまでを特定の時間典型的には約400sかけて変動し、この時間に、サンプルに2つの書き込みビームおよびプローブビームを照射した。次いで、回折したビームを記録した。この理論によれば、[式1]式中、E0Gは、E0の格子波ベクトル方向に沿った要素であり、Eqは、トラップ制限された飽和空間電荷場である。回折効率は、特定の印加されたバイアスで最大ピーク値を示すだろう。したがって、ピーク回折効率バイアスは、デバイスの性能を決定するのに非常に有用なパラメータである。測定方法2:相対誘電率所与の条件での材料の相対誘電率は、静電力線の束がどれほど濃くなっているかという程度の指標である。この値は、ある電位が加えられたときに、真空の誘電率に対し、蓄積されるエネルギー量の比率である。これは、比誘電率とも呼ばれる。誘電率は、εrであらわされるか、またはκもしくはKとあらわされることもある。誘電率は、[式2]と定義され、ここで、εsは、材料の静的誘電率であり、ε0は、真空誘電率である。真空誘電率は、電場強度Eが電束密度Dに関連することによって、Maxwellの式から誘導される。真空自由空間において、誘電率εはε0によって与えられ、そのため、誘電率は1である。相対誘電率εrは、以下のように静電場について測定することができる。最初に、そのプレートの間を真空にし、試験コンデンサC0を測定する。次いで、同じコンデンサとプレート間の距離を用い、プレートの間に誘電体を用いてキャパシタンスCxを測定する。次いで、相対誘電率は、以下のように測定することができる。[式3]時間によって変わる電磁場の場合、材料の誘電率は、周波数に依存するようになり、一般的にこれを誘電率と呼ぶ。測定方法3:立ち上がり時間応答時間回折効率は、s偏極した書き込みビームおよびp偏極したプローブビームを用い、回折効率の測定で記載したのと似た手順を用い、488nmまたは532nmおよび633nmでの4波混合実験によって、加えられた場の関数として測定された。2つの書き込みビームの二等分線とサンプルの鉛直方向との間の角度は、60°であり、材料に2.5μmの格子間隔を与えるように書き込みビーム間の角度を調節した約20°。書き込みビームは、おおよそ光の出力が約0.45mW/cm2に等しく、反射損失を補正した後、ポリマーに対する光の合計出力が約1.5mWになった。これらのビームを、スポットサイズがおおよそ500μmになるように視準を合わせた。プローブの光の出力は約100μWであった。格子の構築時間の測定は、以下のように行った。サンプルに電場V/μmを印加し、サンプルに2つの書き込みビームとプローブビームを照射した。次いで、回折したビームの発生を記録した。応答時間立ち上がり時間は、定常状態の回折効率のe-1に達するのに必要な時間として概算された。測定方法4:減衰時間保持時間格子の減衰は、シグナルが定常状態に達するまでに、最初にフォトリフラクティブ格子をフォトリフラクティブデバイスに書き込むことによって決定された。その後で、2つの書き込みビームを遮断し、残った格子を以下の方法によって観測した。連続してバイアス電圧および読み取りビームを加えた。ホログラフィーデータ記憶アップデート可能な3Dホログラフィーディスプレイを含むいくつかの用途は、性能をよりよくするために特定の格子応答時間および減衰時間を必要とする。本明細書に記載される電解質を分散した1つ以上のポリマー層を含むフォトリフラクティブデバイスは、電解質が分散していない1つ以上のポリマーを含むフォトリフラクティブデバイスよりも速い応答時間および減衰時間を与える。また、破壊からの保護も十分に保たれるだろう。デバイスに印加される電圧を変えつつ、格子の応答時間および減衰時間を測定した。例において、デバイスを6kVで測定した。通常、デバイスを測定するときの電圧が高いほど、応答時間が速くなる。実施例2データを8kVで測定したこと以外は、実施例1と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。実施例3それぞれのポリマー層に分散したテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート電解質の量を1wtにしたこと以外は、実施例1と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。データを6kVで測定した。実施例4テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート電解質の代わりに、0.1wtのテトラフェニルホスホニウムブロミド電解質をポリマー層に分散したこと以外は、実施例1と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。データを7kVで測定した。実施例5テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート電解質の代わりに、0.1wtのテトラブチルアンモニウム過塩素酸塩電解質をポリマー層に分散したこと以外は、実施例1と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。データを7kVで測定した。実施例6テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート電解質の代わりに、1wtの10-メチル-9-フェニルアクリジニウム過塩素酸塩電解質をポリマー層に分散したこと以外は、実施例1と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。データを7kVで測定した。比較例1いずれのポリマー層も用いずに製作し、その結果、フォトリフラクティブ組成物が、裸のITOガラスを含む隣接する2つの電極であるようにしたこと以外は、実施例1と同様の方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。ポリマー層が存在しないため、電解質も存在しなかった。データを5kVで測定した。比較例2いずれのポリマー層にも電解質を分散させなかったこと以外は、2つのポリマー層を用い、実施例1と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。データを6kVで測定した。それぞれのデバイスの性能を、以下の表1にまとめている。40μmのAPCを含むフォトリフラクティブデバイスの格子応答時間、減衰時間、バイアスピークおよび回折効率表1にまとめた結果によって示されるように、フォトリフラクティブデバイス中で電解質を1つ以上のポリマー層に分散させることによって、格子減衰時間および格子応答時間が両方ともかなり短くなる。実施例1において、格子減衰時間は40秒であり、格子応答時間は50秒である。一方、比較例2において、格子減衰時間は500秒よりも長く、格子応答時間は60秒である。表1に示されるように、異なる種類の電解質および異なる濃度の電解質を分散させることによって、格子減衰時間を調節することができ、異なる要求事項をもつあらゆる種類の用途に合わせることができる。実施例7~10テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート電解質の代わりに、1wtのテトラブチルアンモニウムベンゾエート電解質をポリマー層に分散したこと以外は、実施例1と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。合わせたポリマーの厚さを約20ミクロンにするために、2つのポリマー層の厚さもそれぞれ約10μmまで減らした。データは、それぞれ、5kv実施例7、6kv実施例8、7kv実施例9、8kv実施例10で測定した。実施例11厚さが約20μmの単一のポリマー層のみを使用したこと以外は、実施例1と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。データを6kVで測定した。比較例3厚さが約20μmの単一のポリマー層のみを使用したこと以外は、実施例11と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。しかし、ポリマー層に電解質を分散させなかった。データを7kVで測定した。それぞれのデバイスの性能を、以下の表2にまとめている。フォトリフラクティブデバイスの格子応答時間、減衰時間、バイアスピークおよび回折効率表2にまとめたデータによって示されるように、フォトリフラクティブデバイス中で電解質を1つ以上のポリマー層に分散させることによって、格子減衰時間がかなり短くなる。実施例8において、格子減衰時間を8秒まで短くすることができ、格子応答時間を2.4秒まで短くすることができる。電解質を含む単一のポリマー層のみを使用した場合であっても、改良した特性がみられている実施例11。実施例12a、12b、12c厚さが約20μmの単一のポリマー層のみを使用し、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート電解質の代わりに、1wtのテトラブチルアンモニウムベンゾエート電解質をポリマー層に分散したこと以外は、実施例1と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。フォトリフラクティブ材料の発色団を3-4-アゼパン-1-イルフェニルアクリル酸メチルに代えた。実施例12a、12b、12cについて、それぞれデータを8kv、7kv、6kvで測定した。実施例13a、13b、13c単一のポリマー層の代わりに、厚さがそれぞれ約20μmの2つのポリマー層のみを使用したこと以外は、実施例12と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。両方のポリマー層に、1wtのテトラブチルアンモニウムベンゾエート電解質を分散させた。実施例13a、13b、13cについて、それぞれデータを8kv、7kv、6kvで測定した。ポリマー層の合計厚さは約40μmであった。実施例14a、14b、14cポリマー層に、テトラブチルアンモニウムベンゾエート電解質を0.5wtの量で分散させたこと以外は、実施例12と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。実施例14a、14b、14cについて、それぞれデータを8kv、7kv、6kvで測定した。ポリマー層の合計厚さは約20μmであった。実施例15a、15b、15cポリマー層に、テトラブチルアンモニウムベンゾエート電解質を0.5wtの量で分散させたこと以外は、実施例13と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。実施例15a、15b、15cについて、それぞれデータを8kv、7kv、6kvで測定した。ポリマー層の合計厚さは約40μmであった。比較例4ポリマー層も電解質を用いず、その結果、フォトリフラクティブ組成物が、裸のITOガラスを含む隣接する2つの電極であるようにしたこと以外は、実施例12と同様の方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。データを7kVで測定した。比較例5a、5b、5cポリマー層にいかなる電解質も分散させなかったこと以外は、実施例12と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。ポリマー層の厚さは約20μmであった。比較例5a、5b、5cについて、それぞれデータを6kv、7kv、8kvで測定した。比較例6a、6b、6cいずれのポリマー層にも電解質を分散させなかったこと以外は、実施例13と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。ポリマー層の合わせた厚さは約40μmであった。比較例6a、6b、6cについて、それぞれデータを6kv、7kv、8kvで測定した。フォトリフラクティブデバイスの格子応答時間および減衰時間表3の比較例データによって示されるように、フォトリフラクティブデバイス中で電解質を1つ以上のポリマー層に分散させることによって、格子回折効率は、レーザビームによって測定する場合、ポリマー層に電解質を分散させていないフォトリフラクティブデバイスと比べてかなり増加する。実施例12aにおいて、格子回折効率は、比較例5cの33と比較して、93であった。実施例13aにおいて、格子回折効率は、比較例6cの16と比較して、79であった。実施例14aにおいて、格子回折効率は、比較例5cの33と比較して、47であった。比較例7但し、フォトリフラクティブ組成物で使用する発色団を7-FDCSTに代えたこと以外は、比較例1と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。実施例16フォトリフラクティブ組成物で使用する発色団を7-FDCSTに代えたこと以外は、実施例1と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。また、それぞれのポリマー層の厚さはおおよそ10μmであり、合わせたポリマー層の厚さはおおよそ20μmになった。いずれのポリマー層にも電解質を分散させなかった。実施例17フォトリフラクティブ組成物で使用する発色団を7-FDCSTに代えたこと以外は、実施例1と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。いずれのポリマー層にも電解質を分散させなかった。実施例18フォトリフラクティブ組成物で使用する発色団を7-FDCSTに代えたこと以外は、実施例1と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。また、それぞれのポリマー層の厚さはおおよそ10μmであり、合わせたポリマー層の厚さはおおよそ20μmになった。それぞれのポリマー層の電解質を、1wtの10-メチル-9-フェニルアクリジニウム過塩素酸塩に代えた。実施例19フォトリフラクティブ組成物で使用する発色団を7-FDCSTに代えたこと以外は、実施例1と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。また、ポリマー層の電解質を、1wtの10-メチル-9-フェニルアクリジニウム過塩素酸塩に代えた。それぞれのデバイスの性能を、以下の表4にまとめている。フォトリフラクティブデバイスのピーク回折効率比較例のデータによって示されるように、ピーク回折効率バイアスは、532nmレーザビームの場合、電解質を分散させるか、または分散させない状態でポリマー層を間に入れることによって、ポリマー層を組み込んでいないデバイスの約55V/μmから、約25V/μm~30V/μmまで減らすことができる。重要なことに、電解質は、電解質を含まないポリマー層のみを組み込むことによって以前示されたようなバイアス電圧の低下には、なんら悪い影響を示さなかった。比較例8データを5.5kVで測定したこと以外は、比較例7と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。比較例9フォトリフラクティブ組成物で使用する発色団を7-FDCSTに代えたこと以外は、実施例1と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。また、それぞれのポリマー層の厚さはおおよそ20μmであり、合わせたポリマー層の厚さはおおよそ40μmになった。ポリマー層に電解質を分散させなかった。データを3.5kVで測定した。実施例20それぞれのポリマー層の電解質を1wtの10-メチル-9-フェニルアクリジニウム過塩素酸塩に代えたこと以外は、比較例9と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。実施例21ポリマーの合計厚さを約20μmにするために、それぞれのポリマー層の厚みを約10μmにしたこと以外は、実施例20と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。実施例22それぞれのポリマー層の電解質を0.5wtの10-メチル-9-フェニルアクリジニウム過塩素酸塩に代えたこと以外は、比較例9と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。実施例23それぞれのポリマー層の電解質を2wtの10-メチル-9-フェニルアクリジニウム過塩素酸塩に代えたこと以外は、比較例9と同じ方法で、フォトリフラクティブデバイスを得た。データを4.8kVで測定した。それぞれのデバイスの性能を、以下の表5にまとめている。フォトリフラクティブデバイスの格子応答時間および減衰時間表5に示されるように、フォトリフラクティブデバイス中で電解質を1つ以上のポリマー層に分散させることによって、格子減衰時間がかなり短くなる。実施例20および23において、格子減衰時間は32秒であった。実施例21において、格子減衰時間は11秒であった。しかし、比較例9において、格子減衰時間は、300秒よりかなり長かった。上の記載は、本教示の新しい基本的な特徴を示し、記述し、指摘してきたが、示されているような装置の詳細という形態でのさまざまな省略、置換、変更およびそれらの使用は、本教示の範囲から逸脱することなく当業者によってなされるであろうことが理解されるだろう。結果的に、本教示の範囲は、上の記載によって制限されるべきではなく、添付の請求項によって定義されるべきである。本明細書で言及されるあらゆる特許、特許明細書および他の文献は、その全体が本明細書に参考として組み込まれる。"