Введение
ГЛАВА 1 (Аналитический обзор) Перспективные направления применения бактериородопсина в приборах электронной техники 18
1.1. Материалы и технологии для приборов молекулярной электроники 18
1.2. Бактериородопсин 19
1.3. Приборы на основе функциональных элементов, выполненных в виде отдельных молекул и молекулярных ансамблей 20
1.3.1. Устройства хранения и преобразования информации на основе явления электронно-структурной неустойчивости проводящих молекулярных ансамблей , 21
1.3.2. Запоминающие устройства на основе молекул ротаксана и хироптицена 23
1.3.3. Устройство объемной памяти на основе разветвленного фотоцикла молекул БР 26
1.4. Приборы на основе молекулярных функциональных сред 28
1.4.1. Процессор обработки изображений в распределенных непрерывных средах с обратными связями 28
1.4.2. Ассоциативный процессор для распознавания изображений на базе функциональных слоев БР 32
1.5. Многослойные структуры на основе непрерывных сред для записи, хранения и считывания информации 35
1.5.1. Оптические диски 35
1.5.2. Флуоресцентные диски . 36
1.5.3. «БиоФолд» - технология хранения информации с применением БР 37
1.6. Материалы и структуры для голограф ических элементов информационных приборов 37
1.6.1. Материалы и структуры для голограф ических элементов запоминающих устройств , 37
1,6.1.1. Многослойное запоминающее устройство на основе полимерных функциональных материалов Info-MICA 38
1.6.1.2. Устройства голографической записи и хранения информации на основе БР 40
1.6.2. Функциональные структуры и оборудование для технологического контроля процессов получения материалов электронной техники 41
1.6.3. Устройство коммутации на основе БР 43
1.6.4. Сравнительные характеристики материалов для голографических элементов информационных приборов 46
1.7. Выводы по главе 50
ГЛАВА 2 Получение и строение пленок на основе бактериородопсина для элементов приборов электронной техники 53
2.1. Получение пленок бактериородопсина 53
2.1.1. Материалы и химические реагенты 53
2.1.2. Предварительная очистка суспензий БР 54
2.1.3. Получения пленок БР методом электрофоретического осаждения 54
2.1.4. Получения пленок БР методом полива 56
2.1.5. Получения пленок при контролируемой влажности 58
2.2. Разработка технологии и оборудования получения слоев неорганических веществ на поверхности пленок бактериородопсина методом электронно-лучевого испарения 58
2.2.1. Модернизированная установка магнетронного распыления 58
2.2.2. Установка термического осаждения металлов 60
2.2.2.1. Испаритель с электронным нагревом 62
2.2.2.2. Блок питания испарителя 63
2.2.2.3. Блок измерения толщины пленок 65
2.3 Строение пленок бактериородопсина 67
2.3.1. Исследование поверхности пленок БР методом растровой электронной микроскопии 67
2.3.2. Исследование поверхности пленок БР методом атомно-силовой микроскопии 74
2.3.3. Исследование пленок БР методом рентгеновской дифрактометрии . 79
2.3.4. Определение элементного состава пленок БР методом рентгеноспектрального микроанализа . 82
2.3.5. Исследование строения пленок БР методом просвечивающей электронной микроскопии 84
2.3.6. Исследование пленок БР методом спектроскопии комбинационного рассеивания 86
2.4. Выводы по главе 88
ГЛАВА 3 Исследование влияния процессов формирования пленок бактериородопсина на их функциональные свойства 89
3.1. Метод оценки функциональных параметров материалов на основе бактериородопсина 90
3.2. Стенд для исследования функциональных свойств материалов на основе бактериородопсина 93
3.3. Исследование функциональных свойств материалов на основе бактериородопсина 95
3.3.1. Исследование функциональных свойств пленок БР, модифицированных тетраборатом натрия 96
3.3.2. Исследование функциональных свойств пленок БР с модифицированной хромофорной частью 97
3.3.3. Исследование функциональных свойств пленок БР, модифицированных бифункциональными молекулами 101
3.3.3.1. Исследование функциональных свойств пленок БР, модифицированных парафенилендиамином 102
3.3.3.2. Исследование функциональных свойств пленок БР, модифицированных глутаровым альдегидом 103
3.3.4. Исследование фотохромных свойств пленок БР, модифицированных аминокислотами 105
3.3.4.1. Пленки БР, модифицированные чистыми аминокислотами 106
3.3.4.2. Пленки БР, модифицированные буферными системами на основе аминокислот 107
3.3.5. Исследование функциональных параметров пленок БР с введением наночастиц Au 108
3.4. Зависимость функциональных свойств от строения пленок 110
3.5. Выводы по главе 111
ГЛАВА 4 Создание элементов информационно-измерительных устройств и приборов электронной техники на основе многофункциональных слоистых структур, содержащих пленки бактериородопсина 113
4.1. Создание и исследование многофункциональных слоистых структур, содержащих пленки бактериородопсина 113
4.1.1. Конструирование многофункциональных слоистых структур и выбор материалов . 113
4.1.2. Технология получения многофункциональных слоистых структур 115
4.1.3. Исследование зависимости характеристик многофункциональных слоистых структур от технологических режимов 116
4.2. Макетирование элементов на основе голографических свойств
бактериородопсина, пригодных для информационно-измерительных устройств
и приборов электронной техники 118
4.2.1. Стенд для исследования голографических свойств многофункциональных слоистых структур на основе БР 118
4.2.2. Определение конструктивных голографических параметров слоев на основе БР 120
4.2.1.1. Явление самодифракции в слоях на основе БР 120
4.2.1.2. Время жизни динамических дифракционных решеток, полученных в слоях на основе БР 120
4.2.3. Исследование взаимосвязи фотохромных и голографических
свойств слоев на основе БР 121
4.3. Исследование макетных элементов на основе слоистых структур со слоями
бактериородопсина, пригодных для информационно-измерительных устройств
и приборов электронной техники 121
4.3.1. Исследование функциональных характеристик слоистых структур 121
4.3.1.1, Оптическое разрешение слоев на основе БР 121
4.3.1.2. Исследование модового состава слоистых волноводных структур 123
4.3.1.3. Эффективность ввода-вывода излучения в многофункциональные слоистые структуры 124
4.3.2. Получение голограмм прозрачных объектов 125
4.3.3. Получение голограмм непрозрачных объектов 126
4.4. Формирование элементов электронной техники и биомолекулярной электроники на основе процессов в нелинейных диссипативных средах с распределенными обратными связями 130
4.5. Выводы по главе 130
Заключение 132
Литература
