细菌视紫红质在全光逻辑器件中的研究与应用

介绍了细菌视紫红质在逻辑器件中的研究与应用,总结了利用细菌视紫红质研究逻辑器件的方法,明确进一步研究逻辑器件的发展方向是智能化器件的开发.     

细菌视紫红质LB膜的偏振傅里叶变换红外掠入射反射吸收光谱研究

细菌视紫外红质ＬＢ膜的偏振傅里叶变换红外反射吸收光谱用自制的掠角与反射吸收装置测得，谱图表明，菌紫质ＬＢ膜中ｂＲ分子的有序性很好，ｂＲ分子α螺旋轴的取向倾向于膜与平面垂直。     

细菌视紫红质膜快速光开关的实验研究

建立了“脉冲激光－连续探测光－连续擦除光”的实验系统。在532nm的调Q脉冲激发光和不同波长的连续探测光作用下，研究了细菌视紫红质（BR）膜的光循环过程中的快速响应特性及各中间态的快速光吸收特性。观察到了微秒量级的快速光开关现象，并分析了激发光脉冲作用结束时，各中间态上细菌视紫红质分子的分布。     

细菌视紫红质膜的光吸收非线性特性研究

对细菌视紫红质（ＢＲ）膜的光学吸收非性进行了研究,分别测量了细菌视紫红质光照前后的光吸收谱,结果显示它的吸收发生了明显的变化。用Ｚ扫描法研究了它的光学非线性,理论计算的结果表明它具有较大的光学非线性系数,且测量它的透过率随光强变化的关系曲线和理论模拟发现它对６３２．８ｎｍ波和匠光具有饱和吸收特性。     

细菌视紫红质膜的光电荷转移 动力学过程的研究

实验测量了细菌视紫红质（bR）分别经波长为1064nm、532nm和355nm,脉冲宽度为10ns的三种不同的脉冲激光照射后产生的不同的光电压信号,着重用532nm脉冲光激发样品,从变化的测量回路的阻抗所得到的不同光电信号情况,研究并分析了细菌视紫红质的光电荷的产生和转移的微观机制。结果表明,其正负脉冲光电压信号是正负两种电荷移动的结果,而正电荷的产生比负电荷的产生和转移的微观机制。结果表明,其正负脉冲光电压信号是正负两种电荷移动的结果,而正电荷的产生比负电荷的产生需要克服更高的能量,同时,正负电荷既具有各自的转移特性又相互影响,如正电荷移动速度慢,负电荷移动速度快,负电荷对正电荷有牵引作用等,这些特性与电极和样品之间形成的界面效应有关,它使得细菌视紫红质的光电压信号的幅值和宽度对外接电阻的关系具有与其他光电响应器件所不同的特性。     

用细菌视紫红质膜实现多进制数字光学运算

细菌视紫红质(bR)膜对黄光和蓝光的透射具有互补调制特性，由解黄光、蓝光透射光强的速 率方程而得到黄光和蓝光的互补抑制透射特性的解析表达式和图示结果.提出了无进位和无退 位的多进制数字光计算的矩阵加、减运算模型，构造了新型光计算的基本处理模式和计算结 构，设计了多进制矩阵的加法和减法的最佳实验方案，并用bR膜实现了多进制数字光矩阵的 减法运算实验操作. 关键词： 细菌视紫红质膜 数字光计算 运算结构 光调制     

野生型细菌视紫红质薄膜光谱响应特性的实验研究

细菌视紫红质 (Bacteriorhodopsin ,简称BR)是嗜盐菌细胞膜内的一种光敏蛋白质。BR薄膜材料具有优异的光循环特性和光致变色特性 ,在光信息处理领域中有广阔的应用前景。文章通过紫外 可见光光纤光谱仪测试野生型细菌视紫红质 (BRWT)在经过 5 32nm的YAG激光的泵浦激励后 ,薄膜对探测光的吸收光谱变化情况来着重讨论BRWT的光谱响应特性。采用的样品基态 (B态 )最大吸收波长均为 5 6 2nm ,光密度分别为OD(WT1) 562nm=2 0 4 ,OD(WT2 ) 562nm =1 37。实验结果表明 ,在 5 5 0～ 6 5 0nm波长范围内 ,两个BRWT分子膜对探测光随着探测时间的延长均出现吸收增强的现象。利用双e指数曲线拟合方法分析出 5 5 0～ 6 5 0nm吸收增强的变化过程分为快过程和慢过程 ,其对应的时间常数BRWT1分别约为 11ms和 6 0s ,BRWT2 分别约为 2 4ms和 35s。     

细菌视紫红质膜非线性吸收特性及其光子学应用

对细菌视紫红质膜在两束非同频光照射下的非线性吸收特性进行了详细的理论分析,并讨论了细菌视紫红质膜非线性吸收特性有光子学方面的一些新应用。     

细菌视紫红质近场光存储特性的研究

结合近场光学显微镜，利用菌紫质M态和基态之间的跃迁，对BR—D96N样品作了静态近场光存储特性的研究。结果表明，近场区域内细菌视紫外质在光激发前后对红光的吸收有较大差别，而且激发后无光照时会缓慢弛豫到激发前的状态，具有光致变色特性和热弛豫特性，可望作为近场光存储材料和微光学信息处理器件材料。     

细菌视紫红质能化态时表面电位的非线性光学机制

用荧光标记物1，8-ANS与细菌视紫红质结合，测得紫膜细菌视紫红质在能化态时的表面电位远大于非能化态时的对应值。在细菌视紫红质分子的激光四波混频实验中，应用激子表象理论，获得了紫膜能化态时的激子饱和密度和激子长度，说明在bR—ANS络合物中，细菌视紫红质中色氨酸残基对ANS的激发能量转移效率提高，能化态时表面电荷密度增加，从而使非辐射共振转移变为激子转移，也证明了紫膜能化态时表面电位的非线性光学机制。     

紫膜表面增强共振拉曼散射谱的研究

本文报道紫膜在银胶上的表面增强共振拉曼散射与时间延迟、pH值的关系以及吸附对紫膜光化学循环的影响。在弱酸性pH条件下,紫膜和银胶混合3小时后才能看到分子—金属振动谱带。增强效应随pH值降低而加大,在pH3.8附近变化最明显。用488nm线激发。能分辨紫膜的M412和其他光化学循环中间体。pH3.8,M412的1567cm~(-1)特征振动带作为峰肩出现在变宽了的1536cm~(-1)带上,表明紫膜吸附在金属表面上并不阻断其光化学循环。pH2.7时,1567cm~(-1)带变得不明显,可能是M412的形成受到低pH值的限制。     

应用圆二色光谱研究交变应力对烟草细胞膜蛋白结构的影响

本文用圆二色光谱(CD)研究了交变应力对烟草细胞膜蛋白结构的影响 采用本实验室研制的强声波发生装置来产生交变应力场,研究了不同强度和频率的交变应力场作用后烟草细胞膜蛋白结构的变化 研究结果表明:细胞膜蛋白结构变化与应力的频率和强度密切相关,一定频率和强度范围内的交变应力能使得烟草细胞膜蛋白的二级结构发生明显的变化,表现为α螺旋的增加和 β转角的减少 这反映了细胞膜蛋白和磷脂相互作用的增强和细胞膜流动性的增加,进而为细胞的生长和分裂提供有利的条件 从细胞和分子水平研究交变应力对植物生长、发育的影响及其作用机制是一个很有意义的尝试.     

电场作用下的气泡受力分析

本文在蠕动流近似的基础上分析计算了具有不同介电常数工质的气泡在外电场力作用下的受力状况。计算结果表明电场力的水平分力使气泡沿场强方向伸长,并且液体和气体相对介电常数之比越大的工质所受的电场力越大。从而,沸腾换热过程中外加电场对液体和气体相对介电常数比值较大的工质能够产生更大的影响。     

电场作用下离散相行为研究

为明晰电场对两相系统中离散相的作用,本文针对均匀电场作用下两相系统中的单个离散相的行为进行了可视化试验研究及数值模拟。通过建立电场数学模型。得到了均匀电场作用下两相系统的电场分布;运用电应力表面积分的方法求得了离散相所受的电场力。并于试验中观察了不同粒径的离散相在电场作用下的运动情况,其试验结果与数值计算结果基本吻合。     

AC-PDP中等离子体电场的实验研究

用激光荧光技术直接测量了AC-PDP单元高气压He和He／Xe0．1％放电中的电场行为，估算了由放电电场产生的AC—PDP单元上的壁电压。选用高气压下寿命较长的氦的亚稳态2s^3S，比较主量子数n＝8和n＝9的Stark分裂谱，使电场的测量精度提高到10％。电场和壁电压的时间分布描述了PDP单元的放电行为。     

激光辐照加电场激励对滇稻生长发育的影响

用激光辐照加电场激励处理滇稻种子,并对之进行育秧和田间种植试验.多年来试验表明,在出苗率、有效分、结实率和千粒重等诸多方面均优于单纯用激光处理的稻种和对照(CK).本文分析了激光和电场对生物分子共同作用的机制.     

带电粒子在径向电场中的电漂移——对一个实验的再认识

本文对文献[1]中的一个问题进行了理论与实验研究，指出了原有解释的不当之处，并采用基于Runge-Kutta-Felhberg算法的Matlab数值方法给出本问题的数值解．     

电荷所受电力的两种表述形式

论证了Fe=∫vE外ρedV=∫vE总ρedV，并讨论了何时用哪个积分式方便．     

电场作用下高分子中自陷束缚激子的极化

用同时计入电场、对称破缺项t_e和电子-晶格相互作用的紧束缚模型研究了电场作用下高分子中的自陷束缚激子.发现电场使高分子中自陷束缚激子内电荷发生转移，出现极化.极化程度随场强增加，也与t_e有关.并发现t_e≤0.1 eV时，双激子态表现出反向极化特性，这一特性可根据极化的量子力学理论得到理解：对高分子的自陷束缚激子，其禁带中央附近存在两个靠得很近的定域电子态即上定域态和下定域态，用微扰论说明了上定域态是反向极化而下定域态为正向极化；双激子态即上     

直流电场诱导LB膜中分子重新取向研究

用旋转二次谐波产生方法研究了半花菁/花生酸Y型交替LB多层膜中由外加法向直流电场诱导的分子的重新取向.外加法向直流电场能够有效地改变LB膜中光学活性半花菁分子的取向,迫使其长轴转向电场的方向.随着极化电场的增大,分子在基板平面内的各向异性逐渐减小,而二次谐波强度的增量则随外加电场的增大而呈现平方增长的规律.在室温下,用1.3×10⁶V/m的电场极化10min,可以使半花菁LB多层膜的二次谐波强度增大一个量级.