成果名称 ---【 细菌视紫红质分子光存储的研究 】

基本信息
所属机构
西安光机所
主题词
细菌视紫红质;分子器件;光存储
研究起止时间
1997.01 至2000.12
成果公报内容
本课题属于国家攀登计划九五预选项目"强场激光物理与飞秒超快过程研究"中的研究内容。21世纪是信息化的世纪,信息技术在社会需求的牵引和激励下飞速发展。而现行的信息存储、处理介质受其自身性能的限制,已难以适应信息技术迅速发展的需要。在这种背景下,发展新的信息材料、新的工作机制以及新的信息器件构造方法就显得尤为重要和迫切。细菌视紫红质(简称菌紫质或BR)作为一种具有优异光子学特性的分子光功能材料,适于组装、制作新型的超快、超高密度、高灵敏的信息元器件。在BR材料和器件的研制方面,结合目前国际上先进的BR基因改性技术和BR高分子聚合工艺,制备了研究所需的新型基因修饰菌紫质分子膜原型器件。提出利用在新型菌紫质基因材料上最新发现的9-cis中间态进行长寿命分子光信息存储新思路,建立了光双稳的BR分子光信息存储机制。上述工作填补了国内研究的空白。通过半导体激光泵浦,将BR分子由基态(B态)激发到一个新的稳定态(P态),实验证实该态具有极高的稳定性,利用上述两个稳态实现了稳定存储信息的目的。在数据的读取方面,研究发展了一种新的光谱差异吸收信息读出方法,实现了对记录信息的无损伤和低阈值读出。设计、建立了一套多波长菌紫质光学信息存储记录/读出/擦除系统,首次在生物分子材料上实现了光信息的长寿命存储并建立了记录信息的低阈值、高信噪比的信息读出模式。设计并建立了BR高分辨图象存储实验系统,在BR分子膜上实现了800 l/mm高分辨的图象存储;结合近场光学方法(突破远场光学所遇到的衍射极限)和BR分子光子效应,提出并开展了BR超高密度光信息存储的创新性研究。利用光纤多波长激光耦合技术和近场探针技术在纳米尺度实现了BR分子在近场条件下的超衍射信息存储,存储点尺寸约100nm。从而从原理上证实了BR在超高密度存储领域应用的可行性。
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