菌紫質(zhì)分子組裝膜制備及其非線性光學(xué)性能研究.pdf

1、細(xì)菌視紫紅質(zhì)是自然界一種較小的膜蛋白，由248個(gè)氨基酸組成，分子量約為26kD，自上世紀(jì)60年代被發(fā)現(xiàn)以來(lái)，已成為膜蛋白研究領(lǐng)域科學(xué)家的研究熱點(diǎn)。它不僅在基礎(chǔ)理論研究中有深刻的意義，也有廣闊的應(yīng)用前景。 細(xì)菌視紫紅質(zhì)薄膜的光電響應(yīng)性質(zhì)及光致變色性質(zhì)早已引起人們的注意，部分研究成果己投入應(yīng)用，但對(duì)細(xì)菌視紫紅質(zhì)制成的薄膜的非線性光學(xué)性質(zhì)卻鮮有報(bào)道。 本論文主要總結(jié)了細(xì)菌視紫紅質(zhì)（bR）的LB膜的制備并對(duì)其進(jìn)行光學(xué)非線性性

2、能的研究過(guò)程。實(shí)驗(yàn)制備了兩種bR分子的薄膜，分別是用化學(xué)沉積法制備的自組裝膜和LB拉膜法制備的38層200nm的bR分子的LB膜。后選用LB膜進(jìn)行光學(xué)非線性研究。通過(guò)測(cè)量LB膜的紫外吸收光譜和拉曼光譜對(duì)成膜的性質(zhì)進(jìn)行了分析，證明了成膜的過(guò)程并未破壞bR的結(jié)構(gòu)與其活性部位生色團(tuán)視黃醛的活性，因而在光電子學(xué)中有潛在的應(yīng)用前景。 成膜后采用Z掃描法對(duì)LB膜三階非線性光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了測(cè)量和分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，菌紫質(zhì)的LB膜具有較高的三階

3、非線性光學(xué)性質(zhì)。在靠近吸收帶的400nm處，它的三階非線性極化率為10<'-8>esu，而在800nm處，它的三階非線性極化率為10<'-9>esu。實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅與菌紫質(zhì)蛋白質(zhì)本身具有較高的三階非線性極化率相吻合也表明了菌紫質(zhì)的LB膜在非線性光學(xué)器件方面具有潛在的應(yīng)用前景。 本文還對(duì)bR分子自組裝膜作四波混頻實(shí)驗(yàn)，對(duì)bR分子LB膜做二次諧波實(shí)驗(yàn)，期望分別獲得三階和二階非線性光學(xué)極化率，但由于信號(hào)較弱，未得到有意義的結(jié)果。菌紫質(zhì)