随着信息技术的飞速发展，高密度信息存储的研究成为国际上最受关注的研究领域之一。本论文从高密度信息存储领域中的一些基本问题出发，从材料的功能设计的角度开展了以下工作：　　 1.针对光存储中读出不稳定性的问题，设计了一种基于能量转移的荧光分子开关BTE-NA。该分子由光开关单元二噻吩乙烯和发光单元萘酰亚胺组成。光照前，萘酰亚胺单元发出强烈的荧光；光照后，二噻吩乙烯单元经紫外光诱导由开环体变为闭环体。由于二噻吩乙烯闭环体的吸收波长与萘酰亚胺的发光波长重叠，导致萘酰亚胺的荧光被猝灭，从而在光照前后形成很强的荧光对比。我们在该化合物的固态薄膜中实现了高对比度(85:1)的荧光调控和基于读、写、擦三种不同波长的光信息存储及稳定的荧光信息读出。该方法为解决光存储中由于荧光对比度小而导致信息读出不稳定的问题提供了新思路。　　 2.设计合成了具有强电子给体和电子受体、物理化学性质稳定的有机分子TDMEE。采用真空沉积的方法，系统研究了TDMEE的薄膜生长特性，并借助分子间的给体、受体和π-π相互作用成功地制备出规整排列的分子晶态薄膜。在薄膜中，分子通过π堆积，得到了给体-受体的反平行的规整排列。通过在扫描隧道显微镜(STM)针尖和高定向裂解石墨(HOPG)衬底之间施加电压脉冲的方法，在TDMEE薄膜上实现纳米尺寸信息点的写入，信息点的平均直径达2.1 nm，对应信息存储密度>1013bits/cm2。该结果具有良好的重复性和稳定性。进一步的实验和理论结果表明，信息点的产生来源于外场诱导的分子间电荷转移导致的导电性的改变，薄膜中分子有序的给体-受体反平行排列则有利于这种电荷转移。这一结果为在真空条件下制备的分子电子器件的材料设计和结构控制提供了新途径。　　 3.针对多功能存储器件的发展，研究了一种有机材料DDME的光电双响应性质，分别利用双光子技术和扫描探针技术在这种材料上实现了三维光存储和二维的纳米尺度电信息存储，并进一步研究了其存储机理及光电双读写性质。研究结果表明，光电刺激下DDME分子上发生的电荷转移和构型转变为双响应特性及信息点存储的机制。此外本实验还提出了一种组合双光子技术和扫描隧道显微镜的光电双重存储技术，为研究光电双响应材料的性质提供了一种重要方法。　　 4.在研究了BTE-NA光控荧光分子开关的基础上，进一步研究了其质子响应的性质，并在该化合物上同时实现了光和质子双控制荧光开关性质。该化合物将在保密存储和固态传感器方面有潜在的应用前景。