br-d96n薄膜全息图像存储实验-研究

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1、内蒙古人学硕I：学位论义polarizationholographicrecordingandorthogonalcircularpolarizationholographicrecording)．Thediffractionefficienciesanddiffractiveimages’signal-to-noise-ratios(SNR)ofdifferentkindsofhologramsarecompared．AndtheeffectionsofphaseconjugatedbeamtoincreasetheSNRandtocorrect

2、thephaseaberrationcausedbythemis—a由ustmentofopticalsetupwerealsostudied．4．CollinearholographicimagestoragewasrealizedinaBR-D96Nfilm．Comparedwithnon-collinearholographicstorage，incollinearholographicstoragesystem，smallvolume，lowenvironmentaleffectandthehighdensitystoragewererea

3、lized，buttheSNRofthediffractiveimageswaslow．KEYWORDS：bacteriorhodopsin，BR-D96N，photochromism，photoinducedanisotropy,collinearholographyV内蒙古人学硕．1：学位论文第一章概论1．1光致变色材料——菌紫质细菌视紫红质(bacteriorhodopsin，简称菌紫质或BR)存在于嗜盐菌(Halobacteriumhalobium)的细胞膜上的紫膜(PurpleMembrane)中，是嗜盐菌进行光合作用的核心蛋白，1971

4、年先后由德国的Oesterhelt和美国的Stoecknius发现，因其与脊椎动物视网膜上的视紫红质的色素蛋白类似因而被取名为细菌视紫红质【l】。其主要功能为光能转换器，即利用光能驱使质子跨膜运动，在细胞膜内外侧形成质子电化学梯度，从而提供能量合成ATP以维持细菌的新陈代谢作用【21。还有其光致变色特性显著，所以是光信息存储领域的研究热点材料之一。现在菌紫质作为一种有机光致变色材料以其良好的热稳定性、抗疲劳性和高感光灵敏度而闻名。1．1．1光致变色学在外界激发源的作用下，一种物质或一个体系发生颜色明显变化的现象称为变色性。在气体、液体或固体中都可以

5、观察到变色性。外界激发源可以是热(热致变色性)、电(电致变色性)、光(光致变色性)和压力(压致变色性)等。颜色的变化不仅给人们以直观的感觉而应用在日常的染料和涂料上，而且在微观分子水平上通过利用变色材料的吸收、透射和反射等特性作为信息存储和传递的介质而应用在微电子与光子技术中。这里简单介绍一下光致变色。光致变色现象的发现始于十九世纪，人们发现天然矿物晶体由辐射产生可逆的着色。1867年Fritsche观察到黄色的并四苯在空气和光作用下的退色现象，所生成的物质受热时重新生成四苯。1876年，TerMeer首次报道了二硝基钾盐溶液在光照下发生颜色的变化

6、。1899年，Marchkward研究了1，4--"氢一2，3，4，4一四氯萘一卜酮的在光作用下发生可逆的颜色变化行为，认为这是一种新的现象并称之为光致色变(PhotoCopy)。然而，今天Photo仃opy被理解为光引发的、生物体系中的变化现象，Phototropism则指植物的向光性。l9世纪50年代，Hirshberg明确地将这种现象定义为光致变色(Photochroism)，并提出光呈色与光漂白循环内蒙古人学顾I：学位论文可以构成化学记忆模型，在光化学信息存储方面获得应用。因此引起军事和商业上兴趣，促进了人们对光致变色现象的研究。特别地，近

7、年来，随着多媒体技术的发展，对计算机外存的容量和速度不断提出更高的要求，使得存储材料的研究成为应用领域的一个研究重点，这一切都极大地推动了对光致变色理论的研究。1．光致变色定义【3】光致变色是指一个化合物(A)，在适当波长的光辐照下，可进行特定的化学反应或物理效应，获得产物(B)，由于结构的改变导致其吸收光谱(颜色)发生明显的变化，而在另一波长的光照射或热的作用下，产物(B)又能恢复到原来的形式，其典型的紫外——可见吸收光谱和光致变色反应可用图1．1定性描述。j蠢、盘。薯}宝《Ajj。j“j!／V7j!●i一k九-WavelengthA≤等B图1．

8、1光致变色反应及其吸收光谱示意图Fig．1-lSchemesofthephotocromicreactionAndabso