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。     

BR—D96N光存储读出特性的实验研究

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，可作为信息存储材料。本文讨论了BR所记录图像的对比度与读出光波长变化之间的关系。实验中利用YAG激光器二倍频532nm激光作为图像记录光，白光光源通过单色仪选出单色光作为图像读出光，观察BR膜所记录图像对比度随读出光波长变化趋势，并利用图像灰度积分的方法得到记录图像对比度变化曲线。读出光在470nm-620nm波长范围内，读出为正像；460nm波长附近，图像消失；380nm-450nm波长范围内，图像出现反转。     

BR-D96N薄膜共线全息图像存储实验研究

利用一种生物光致变色材料—基因突变菌紫质BR-D96N薄膜的光致变色特性,实现了可擦写式共线全息图像存储实验.对于光密度为3.0的BR-D96N薄膜,在700mW/cm2的记录光强下(波长为632.8nm,物光、参考光光强比为约1∶1.2),全息图建立的最佳曝光时间约为3s,最佳再现光强约为50mW/cm2,全息图寿命约为10min.实验表明:共线全息存储技术光学系统简单,系统体积小,受存储环境的影响低,并能够实现高密度存储;同时也实验验证了BR-D96N薄膜具有响应速度快,感光灵敏度高,擦写次数高,稳定耐用,使用方便等优点,可以作为一种较灵敏的可擦写共线全息记录介质.     

BR-D96N薄膜共线全息图像存储实验研究

摘要:     利用一种生物光致变色材料—基因突变菌紫质BR-D96N薄膜的光致变色特性,实现了可擦写式共线全息图像存储实验.对于光密度为3.0的BR-D96N薄膜,在700 mW/cm2的记录光强下（波长为632.8 nm,物光、参考光光强比为约1:1.2）,全息图建立的最佳曝光时间约为3s,最佳再现光强约为50 mW/cm2,全息图寿命约为10 min.实验表明：共线全息存储技术光学系统简单,系统体积小,受存储环境的影响低,并能够实现高密度存储|同时也实验验证了BR-D96N薄膜具有响应速度快,感光灵敏度高,擦写次数高,稳定耐用,使用方便等优点,可以作为一种较灵敏的可擦写共线全息记录介质.     

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。     

基于电学调制相消法和高功率蓝光LD的离轴石英增强光声光谱NO2传感器设计和优化

使用中心波长为450 nm的高功率多模蓝光激光管(LD)作为激励光源, 结合电学调制相消法和离轴石英增强光声光谱(QEPAS)配置, 设计了一款高灵敏二氧化氮传感器. 电学调制相消法使离轴QEPAS传感器的背景噪声降低至1/269, 在标准大气压和1 s积分时间下, 获得的探测灵敏度为4.5 ppb, 对应的归一化噪声等效吸收系数(1σ )为2.2×10^-8 cm^-1·W/Hz^1/2. 延长积分时间到46 s, 灵敏度能够进一步下降到0.34 ppb. 气体流速对该传感器的影响也被研究.     

基于细菌视紫红质薄膜的空间光调制器实验研究

阐述了利用细菌视紫红质薄膜（BR薄膜）优良的非线性光学特性作为光寻址的空间光调制器的实验研究.BR有两个重要的光敏中间态（B态和M态），其吸收带（B态吸收峰为570nm，M态吸收峰为412nm）重叠区域较少，利用其正向（B→M）和逆向（M→B）光反应之间转化关系和B态与M态的差异吸收实现了相干光学图像到非相干光学图像的转换实验.采用经基因改性的细菌视紫红质薄膜（BRD96N）材料，使用670nm相干光作为写入光，530nm非相干光作为读出光，得到了分辨率约为200 lines/mm，对比度约为2.1∶1的 关键词： 光寻址空间光调制器 细菌视紫红质薄膜（BR薄膜） 非线性光学特性 相干光与非相干光图像相互转换     

固体C60/PMMA的激发态吸收光限幅研究

应用五能级模型计算了C₆₀/PMMA的激发态吸收光限幅特性;采用调Q倍频Nd:YAG脉冲激光测量了C₆₀/PMMA的激发态吸收光限幅效应。理论和实验结果基本符合。     

细菌视紫红质高分辨图象存储中吸收和散射现象的实验研究

本文利用细菌视紫红质变种材料BR_D96N的基态和M态实现了图象的高分辨存储.实验研究了该样品的吸收特性;在此基础上分析了散射光对BR膜图象质量的影响,并通过合理的控制激发光强和激发时间在BR膜样品上得到分辨率为800lp/mm的高分辨图象.     

差分吸收激光雷达测量NO2浓度的实验研究

 介绍了差分吸收激光雷达测量大气中物质成份及浓度的测量原理，并利用差分吸收激光雷达测量了3.5 km内NO₂的浓度分布，测量结果表明，使用双通道可调谐的Ti:Sapphire激光器的一组波长（448.2 nm和446.8 nm）可以获得比较精确的NO₂的浓度随距离的分布。     

C掺杂锐钛矿相TiO2吸收光谱的第一性原理研究

运用第一性原理,对C掺杂锐钛矿相TiO₂的电子结构进行了研究,从能带结构理论解释了C掺杂TiO₂吸收光谱的一些实验现象.发现在C掺杂后的锐钛矿相TiO₂的禁带宽度增大,并且在带隙中出现了杂质能级,这些杂质能级主要是由C 2p轨道上的电子构成的,它们之间是独立的,正是这些独立的杂质能级使TiO₂掺杂后可以发生可见光响应.价带上的电子可以吸收一定能量的光子跃迁到杂质能级,而杂质能级上的电子也可以吸收一定能量的光子跃迁到导带,所以从理论上可以计算出掺杂后的TiO₂在可见光范围内存在两个吸收边,与实验中所得到的现象相一致. 关键词： C掺杂 2')" href="#">锐钛矿TiO₂ 能带结构 吸收光谱     

Enhanced nonlinear optical absorption of Au/SiO2 nano-composite thin films

Nano metal-particle dispersed glasses are the attractive candidates for nonlinear optical material applications.Au/SiO 2 nano-composite thin films with 3 vol% to 65 vol% Au are prepared by inductively coupled plasma sputtering.Au particles as perfect spheres with diameters between 10 nm and 30 nm are uniformly dispersed in the SiO 2 matrix.Optical absorption peaks due to the surface plasmon resonance of Au particles are observed.The absorption property is enhanced with the increase of Au content,showing a maximum value in the films with 37 vol% Au.The absorption curves of the Au/SiO 2 thin films with 3 vol% to 37 vol% Au accord well with the theoretical optical absorption spectra obtained from Mie resonance theory.Increasing Au content over 37 vol% results in the partial connection of Au particles,whereby the intensity of the absorption peak is weakened and ultimately replaced by the optical absorption of the bulk.The band gap decreases with Au content increasing from 3 vol% to 37 vol % but increases as Au content further increases.     

C掺杂锐钛矿相TiO2吸收光谱的第一性原理研究

运用第一性原理,对C掺杂锐钛矿相TiO₂的电子结构进行了研究,从能带结构理论解释了C掺杂TiO₂吸收光谱的一些实验现象.发现在C掺杂后的锐钛矿相TiO₂的禁带宽度增大,并且在带隙中出现了杂质能级,这些杂质能级主要是由C 2p轨道上的电子构成的,它们之间是独立的,正是这些独立的杂质能级使TiO₂掺杂后可以发生可见光响应.价带上的电子可以吸收一定能量的光子跃迁到杂质能级,而杂质能级上的电子也可以吸收一定能量的光子跃迁到导带,所以从理论上可以计算出掺杂后的TiO₂在可见光范围内存在两个吸收边,与实验中所得到的现象相一致.     

A theoretical study of the oxygen K-edge near-edge X-ray absorption ne structure of N2O/Ir(110)

A multiple-scattering cluster method is employed to calculate the oxygen K-edge near-edge X-ray absorption fine structure of N₂O/Ir(110) and its monolayer. Two peaks and one weak resonance appear in both cases. The selfconsistent field DV-X calculations of the peaks and resonance show that the physical origin of the pre-edge peak x is different from those of the main peak 1 and the other weak resonance σ₁. This setup is intrinsic to the N₂O monolayer, owing to the interaction between the neighbouring molecular chains in the monolayer and partly to the adsorbed atomic oxygen, according to both the theoretical and experimental data.     

多孔TiO2/Al/SiO2纳米复合结构的紫外光吸收特性研究

在SiO₂玻璃衬底上用脉冲激光沉积(PLD)技术，分别沉积Ti和Ti/Al膜，经电化学阳极氧化成功制备了多孔TiO₂/SiO₂和TiO₂/Al/SiO₂纳米复合结构. 其中TiO₂薄膜上的微孔阵列高度有序，分布均匀. 实验研究了Al过渡层对多孔TiO₂薄膜光吸收特性的影响. 结果表明：无Al过渡层的多孔TiO₂薄膜其紫外吸收峰在27     

多孔TiO2/Al/SiO2纳米复合结构的紫外光吸收特性研究

在SiO₂玻璃衬底上用脉冲激光沉积(PLD)技术,分别沉积Ti和Ti/Al膜,经电化学阳极氧化成功制备了多孔TiO₂/SiO₂和TiO₂/Al/SiO₂纳米复合结构. 其中TiO₂薄膜上的微孔阵列高度有序,分布均匀. 实验研究了Al过渡层对多孔TiO₂薄膜光吸收特性的影响. 结果表明：无Al过渡层的多孔TiO₂薄膜其紫外吸收峰在27 关键词： 2薄膜')" href="#">多孔TiO₂薄膜 阳极氧化 紫外光吸收     

Si-doped C3N monolayers as efficient single-atom catalysts for the reduction of N2O: a computational study

Density functional theory calculations are performed to probe reaction pathways of N₂O reduction by CO molecule catalysed over Si-doped C₃N (Si-C₃N) nanosheets. According to our results, a single Si atom can be stabilised above the C- or N-vacancy site of C₃N due to the formation of strong Si-N or Si-C covalent bonds. The reduction of N₂O over Si-C₃N is characterised as a two-step process. First, N₂O is dissociated to N₂ and an activated oxygen atom (O_ads) without an energy barrier. Then, the O_ads moiety is removed by CO molecule by overcoming negligible activation energy.     

纳米Cu3N薄膜的制备与性能

采用柱状靶多弧直流磁控溅射法，100℃基底温度下在玻璃衬底上制备了纳米氮化铜(Cu3₃N)薄膜.用x射线衍射研究了不同氮气分压对Cu3₃N薄膜晶体结构 及晶粒尺寸的影响.结果显 示薄膜由Cu3₃N和Cu的纳米微晶复合而成，其中Cu3₃N纳米微晶具有 立方反ReO3₃结构.通 过原子力显微镜对薄膜表征显示，膜表面比较光滑，具有较低的粗糙度.x射线光电子能谱对 薄膜表面的成分分析表明，Cu3 _{关键词： 氮化铜薄膜 多弧直流磁控溅射 3}结构')" href="#">立方反ReO3₃结构     

Si/Gen/Si(001)异质结薄膜的掠入射荧光X射线吸收精细结构研究

利用掠入射荧光X射线吸收精细结构(XAFS)方法研究了在400℃的温度下分子束外延生长的Si/Ge_n/Si(001)异质结薄膜(n=1，2，4和8个原子层)中Ge原子的局域环境结构.结果表明，在1至2个Ge原子层(ML)生长厚度的异质结薄膜中，Ge原子的第一近邻配位主要是Si原子.随着Ge原子层厚度增加到4ML，Ge原子的最近邻配位壳层中的Ge-Ge配位的平均配位数增加到1.3.当Ge原子层厚度增加到8ML时，第一配位壳层中的Ge-Ge配位占的比例只有55%.这表明在400℃的生长条件下，Ge原子有很强的迁移到Si覆盖层的能力.随着Ge层厚度从1 增加到2，4和8ML，Ge原子迁移到Si覆盖层的量由0.5ML分别增加到1.5，2.0和3.0ML.认为在覆盖Si过程中Ge原子的迁移主要是通过产生Ge原子表面偏析来降低表面能和Ge层的应变能. 关键词： XAFS n/Si(001)异质膜')" href="#">Si/Ge_n/Si(001)异质膜 迁移效应     

Sm-N共掺杂对锐钛矿相TiO2的电子结构和吸收光谱影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法, 建立了N, Sm分别单掺杂以及Sm-N共掺杂的锐钛矿TiO₂超胞模型, 对其态密度、能带结构和吸收光谱进行了计算. 结果表明: N单掺杂的锐钛矿TiO₂的红移效果最强, 但Sm-N共掺杂锐钛矿TiO₂的载流子寿命更长, 且共掺杂形成的体系更加稳定.