Получение композиционных материалов с использованием фотохромных и светоизлучающих соединений и применение многослойных структур на их основе в устройствах хранения и обработки информации

ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Разработка технологии получения прозрачных, оптически однородных суспензий БР и БР-содержащих пленок с заданными геометрическими характеристиками, оптической плотностью и динамическими параметрами фотоиндуцированных процессовподбор и введение модифицирующих химических (неорганических и органических) соединений, способствующих формированию слоев с повышенными стабильностью… Читать ещё >

Получение композиционных материалов с использованием фотохромных и светоизлучающих соединений и применение многослойных структур на их основе в устройствах хранения и обработки информации (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР
- 1. 1. Элементная база нейрокомпьютеров
  - 1. 1. 1. Микроэлектронная элементная база нейрокомпьютеров
  - 1. 1. 2. Оптоэлектронные и оптические нейрокомпьютеры
  - 1. 1. 3. Обработка информации с использованием непрерывных молекулярных функциональных сред
  - 1. 1. 4. Приборы на основе функциональных элементов, выполненных в виде отдельных молекул и молекулярных ансамблей
- 1. 2. Многослойные структуры на основе непрерывных сред для записи, хранения и считывания информации
  - 1. 2. 1. Оптические диски
  - 1. 2. 2. В1и-гау диски
  - 1. 2. 3. Флуоресцентные диски
  - 1. 2. 4. «БиоФолд» — технология хранения информации с применением БР
  - 1. 2. 5. Материалы и структуры для голографической памяти и голографических элементов информационных приборов
- 1. 3. Бактериородопсин — строение, свойства и перспективы применения
  - 1. 3. 1. Строение и основные свойства бактериородопсина
  - 1. 3. 2. Известные построения компонентов информационных систем с использованием бактериородопсина
- 1. 4. Выбор направления работ
  - 1. 4. 1. Определение способа построения конструкций, включающих БР-содержащие среды
Анализ многослойных структур
- 1. 4. 2. Выбор бактериородопсин-содержащей среды и метода формирования
- 1. 4. 3. Определение базовых процессов, реализуемых в среде бактериородопсина для осуществления нейросетевых операций
- 1. 4. 4. Определение способа реализация основных функций формального нейрона в среде бактериородопсина
- 1. 4. 5. Требования к параметрам БР-содержащих полимерных пленок по формированию и взаимодействию нейронов определены методом программно-математического моделирования
- 1. 4. 6. Определение базовых процессов, реализуемых в многослойных структурах для осуществления функций записи, хранения и считывания информации
1.4.7. Базовые процессы записи и считывания данных в средах на основе синтетических хромонов и светоизлучающих соединений — продуктов фотоперегруппировки хромонов для ЗО многослойных оптических носителей информации.
ГЛАВА 2. КОНСТРУКТИВНЫЕ ПРИНЦИПЫ СОЗДАНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ КОМПОНЕНТОВ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
2.1. Конструктивные принципы создания многослойных структур.
2.2. Основные элементы многослойных структур для реализации базовых процессов нейросетевой обработки информации.
2.2.1. Основные элементы.
2.2.2. Согласование коэффициентов преломления слоев.
2.2.3. Устройство формирования поверхностного светового фронта.
2.2.4. Модулятор интенсивности поверхностного светового фронта.
2.3. Разработка многослойных структур на основе синтетических органических соединений для 3D многослойных оптических носителей информации
2.3.1. Элементы конструкции.
2.3.2. Математическая модель базового процесса считывания 3D оптических многослойных носителей информации на основе планарных волноводов.
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ОТДЕЛЬНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СЛОЕВ КОМПОНЕНТОВ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
3.1. Получение композитных материалов и функциональных слоев на основе бактериородопсина.
3.1.1. Подготовка суспензий бактериородопсина.
3.1.2. Приготовление БР-содержащей полимерной смеси.
3.1.3. Формирование бактериородопсин-содержащей полимерной пленки.
3.1.4. Контроль параметров бактериородопсин-содержащих полимерных пленок.
3.1.5. Получение пленок бактериородопсина методом электрофоретического осаждения.
3.1.6. Получение пленок бактериородопсина методом полива.
3.2. Синтез гибридных наноструктур и получение функциональных слоев на их основе.
3.2.1. Гибридные наноструктуры на основе наночастиц золота.
3.2.2. Гибридные наночастицы серебра.
3.2.3. Гибридные наноструктуры на основе полупроводниковых наночастиц и флуорофоров.
3.3. Металлизация пленок БР.
3.3.1. Модернизированная установка магнетронного распыления.
3.3.2. Установка термического осаждения металлов.
3.4. Изготовление волноводных слоев для многослойных структур на основе БР -содержащих сред для формирования устройств нейросетевой обработки информации.
3.4.1. Изготовление волноводных слоев на основе эпоксиакрилатов и карбонатметакрилатов.
3.4.2. Изготовление волноводных слоев на основе поливинилкарбазола и поликарбонатметакрилата.
3.4.3. Контроль параметров элементов многослойных структур.
3.5. Изготовление волноводных слоев для многослойных структур 3D оптических носителей информации.
3.6. Изготовление дифракционных решеток ввода и вывода излучения для многослойных структур на основе БР-содержащих сред и для устройств оптической памяти.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ СЛОЕВ НА ОСНОВЕ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ, СОСТАВА И СТРОЕНИЯ.
4.1. Исследование БР-содержащих полимерных пленок.
4.1.1. Строение БР-содержащих полимерных пленок.
4.1.2. Электропроводность БР-содержащих полимерных пленок.
4.1.3. Показатель преломления БР-содержащих полимерных пленок.
4.1.4. Влияние технологических факторов на оптические свойства БР-содержащих полимерных пленок.
4.1.5. Определение функциональных характеристик БР-содержащих полимерных пленок при нормальных условиях эксплуатации.
4.2. Исследование пленок БР без полимерных связующих.
4.2.1. Строение пленок БР.
4.2.2. Исследование функциональных свойств материалов на основе бактериородопсина.
4.2.3. Зависимость функциональных свойств от строения пленок.
4.3. Дифракционные решетки, встроенные в многослойные структуры.
4.3.1. Исследование матрицы дифракционной решетки с периодом Л=800 нм.
4.3.2. Исследование реплик дифракционных решеток.
4.3.3. Исследование реплик дифракционных решеток методом РЭМ.
ГЛАВА 5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ МНОГОСЛОЙНЫХ СТРУКТУР НА ОСНОВЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ КОМПОНЕНТОВ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ.
5.1. Технологические схемы изготовления многослойных структур для нейросетевой обработки информации и трехмерной оптической памяти.
5.1.1. Технологическая схема изготовления многослойных структур для нейросетевой обработки информации.
5.1.2. Технологическая схема изготовления многослойных структур для трехмерной оптической памяти.
5.1.3. Технологическая схема изготовления многослойных структур для индикаторов уровня солнечной освещенности.
5.2. Обеспечение технологической совместимости при формировании многослойных структур.
5.2.1. Решение проблем адгезии между отдельными слоями многослойной структуры.
5.2.2. Снижение суммарной экспозиции УФ-излучения для формирования волноводных полимерных слоев.
5.2.3. Согласование оптических и технологических характеристик комплекса материалов и композиционных составов.
5.3. Контроль многослойных планарных волноводных структур в ходе технологического процесса.
5.3.1. Контроль модового состава планарных волноводных структур.
5.3.2. Контроль эффективности ввода-вывода излучения в планарные волноводные структуры
5.3.3. Контроль углов ввода-вывода излучения в планарные волноводные структуры.
5.3.4. Контроль распределения интенсивности выводимого волнового фронта.
5.4. Выборочный контроль функциональных фотохромных бактериородопсин-содержащих слоя в составе макетных образцов многослойных структур для нейросетевой обработки информации.
5.4.1. Контроль геометрических параметров фотохромного бактериородопсин-содержащего слоя
5.4.2. Контроль функциональных параметров БР-содержащих слоев.
ГЛАВА 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ НА ОСНОВЕ МНОГОСЛОЙНЫХ СТРУКТУР КОМПОНЕНТОВ В СОСТАВЕ ПРОТОТИПОВ ИНФОРМАЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ.
6.1. Исследования компонентов на основе многослойных структур с использованием бактериородопсина.
6.1.1. Совместное воздействие УФ-излучения и излучения НеЫе-лазера на бактериородопсинсодержащие полимерные пленки.
6.1.2. Оценка ресурса полимерных бактериородопсин-содержащих пленок.
6.1.3. Исследования по определению эксплуатационных характеристик многослойных структур на основе БР применительно к задачам нейросетевой обработки информации.
6.1.4. Исследование макетных элементов с голографическими свойствами.
6.1.5. Исследования по определению эксплуатационных характеристик многослойных структур на основе БР применительно к задачам защиты ценных бумаг и товарных маркировок от подделки
6.1.6. Исследования по определению эксплуатационных характеристик многослойных структур на основе БР в качестве индикаторов уровня солнечной освещенности.
6.1.7. Исследования компонентов на основе многослойных структур с использованием синтетических фоточувствительных соединений.
6.1.8. Оценка геометрических размеров области параллельного считывания данных.

Актуальность темы

Государственные программы и исследовательские планы частных компаний промышленно развитых стран направлены на создание элементной базы информационных систем путем применения новых фотоуправляемых функциональных материалов, конструктивных принципов, системотехнических решений и технологических методов.

Ожидается, что оптические методы, реализуемые с использованием таких материалов, позволят на порядки повысить производительность, упростить решение проблем параллельной обработки информации и создания трехмерных функциональных структур для нейросетевой обработки информации, трехмерной (ЗБ) оптической памяти и др. Речь идет не столько о радикальном улучшении параметров существующих типов приборов, сколько о создании принципиально новых устройств, способных реализовать рекордные быстродействие и уровень интеграции элементов, создать новые архитектуры высокопроизводительных систем, а также устройства хранения информации большой емкости.

Реализация нейросетевых технологий в микроэлектронике осложнена применением проводников для создания межэлементных соединений, что в случае систем с большим числом нейронов ведет к задержкам в линиях связи и снижению быстродействия нейронных сетей, уменьшению плотности связей между нейронами обратно пропорционально квадрату расстояния. Применение полимерных пленок, содержащих уникальный биомолекулярный фотохром — бактериородопсин (БР) в составе многослойных структур, позволяет осуществлять основные нейросетевые операции оптическим способом, без проводников и промежуточных оптоэлектронных преобразований, и соединять нейроны в трехмерном пространстве, что обеспечивает высокую интеграцию элементов, скорость преобразования и передачи информации.

Светочувствительный белок БР характеризуется упорядоченным расположением молекул, будучи встроенным в полимерные пленки толщиной от 5 нм (монослой) до десятков мкм, сохраняет свои свойства в течение длительного времени (>15 лет). БР-содержащие полимерные пленки ведут себя как фотохромные материалы и характеризуются рекордной цикличностью (>106) и высоким оптическим разрешением (-5000 лин/мм). Многослойные структуры, включающие слои на основе БР, перспективны для создания компонентов информационных систем, используемых в качестве и пространственно-временных модуляторов света, в устройствах для записи динамических голограмм, хранения и отображения, нейросетевой обработки информации.

Одной из значительных проблем является создание оптической памяти, обеспечивающей увеличение быстродействия и информационной емкости. В применяемых носителях (CD, DVD, BluRay дисках) запись-стирание информации осуществляются за счет изменения локальных оптических свойств среды при фазовом переходе вещества в результате локального нагрева. Очевидно, что построение действительно трехмерного многослойного оптического диска на тепловом фазовом переходе невозможно из-за поглощения оптического излучения в вышележащих слоях.

Решением данной проблемы является использование иных физических принципов, в частности, обусловленных фотоиндуцированным изменением (обратимым и необратимым) оптических свойств (преломления, спектров поглощения, пропускания, флуоресценции) ряда соединений под воздействием света с определенной длиной волны. При этом могут быть реализованы двухфотонные механизмы записи и считывания. В этом случае изменение оптических свойств материала происходит только при достижении определенной пороговой плотности мощности излучения, при меньших плотностях свет проходит через фоточувствительный материал без изменения его свойств. Таким образом, обеспечивается возможность многократного увеличения количества функциональных слоев и информационной емкости устройств оптической памяти.

В ходе решения задачи совершенствования функциональных композиционных материалов, пригодных для применения в информационных устройствах, рассмотрены проблемы синтеза гибридных наноструктур и системотехнического применения свойственных им физических процессов. Исследовались возможности управления усилением или подавлением люминесценции флуорофорных соединений, квантовым выходом фотореакции и временем жизни спектральных интермедиатов БР в зависимости от расстояния между функциональной молекулой и нанообъектом.

Исследования нелинейных оптических эффектов в наноматериалах и явлений поверхностно-плазмонного резонанса в коллоидных металлических наночастицах ведут Институт Общей Физики РАН, Центр фотохимии РАН, Физический Институт РАН, Институт Спектроскопии РАН, Институт Проблем Физической химии РАН, Институт Химической Физики РАН, МГУ им. М. ВЛомоносова и др. Разработку 3D оптической памяти ведут крупнейшие зарубежные фирмы, например, Call/Recall Corporation (USA), Japan Science and Technology Corporation (Japan) и др. Для записи информации используются фотохромные, а также необратимые фотопревращения органических систем, сопровождающиеся изменением поглощения, отражательной способности, флуоресценции, показателя преломления. Однако, несмотря на интенсивную разработку, фоточувствительные регистрирующие среды для трехмерной оптической памяти, в полной мере удовлетворяющие условиям применения, до сих пор не созданы.

Исследованиям в области разработки нейросетевых технологий посвящены работы Я. З. Цыпкина, А. И. Галушкина, Н. Н. Евтихиева, А. Н. Бубенникова и др., а исследованию БР-содержащих сред и их техническому применению — Ю. А. Овчинникова, В. П. Скулачева, Н. Н. Всеволодова, Н. Хампа, Р. Р. Берча. В указанных работах, по понятным причинам, не представлены материалы, методы получения и технические решения по построению в одном конструктиве планарных оптических волноводных многослойных структур со встроенными элементами интегральной оптики, включающих слои на основе БР или синтетических органических фотохромов, или слои, содержащие хромоны и флуоресцирующие продукты фотоперегруппировки хромонов, или слои, содержащие гибридные наноструктуры с использованием полупроводниковых и металлических наночастиц. Не рассмотрены вопросы применения таких конструкций для создания ЗО многослойных оптических носителей информации, нейросетевых технологий и др. компонентов информационных систем, а также возможность отхода от традиционных технологий интегральной оптики, связанных с условиями вакуума и высоких температур.

Таким образом, исследования в области разработки технологий и оборудования для получения композиционных материалов с использованием фотохромных и светоизлучающих соединений и применение многослойных структур на их основе в устройствах хранения и обработки информации актуальны и соответствуют передовым направлениям развития материалов и элементной базы приборов электронной техники нового поколения.

Цель работы.

Целью настоящей работы являлась разработка технологий и оборудования для получения функциональных композиционных материалов и пленок, включающих в различном сочетании биомолекулярные (бактериородопсин) и синтетические органические фотохромные и светоизлучающие соединения, полупроводниковые и металлические наночастицы, а также получение многослойных структур на этой основе, направленных на создание новых архитектур высокопроизводительных систем обработки информации, реализующих на базе оптических механизмов процессы хранения, считывания и обработки данных с высокой степенью интеграции и параллелизма.

При достижении поставленной цели решались следующие основные задачи:

— выбор основанных на оптических механизмах базовых процессов для многослойных устройств нейросетевой обработки информации, а также базовых процессов записи, считывания и хранения данных, применимых для создания ЗО многослойных оптических носителей информацииразработка способа построения формального нейрона на основе выбранного базового процесса;

— разработка конструктивных принципов формирования многослойных структур для ЗБ оптических носителей информации, реализующих базовые процессы записи, хранения, считывания данных, обеспечивающих обращение к произвольно заданной точке или области произвольно выбранного слоя регистрирующей среды и параллельный режим считывания;

— разработка конструктивных принципов формирования многослойных структур, обеспечивающих реализацию базовых процессов оптической нейросетевой обработки информации, содержащих слои на основе БР, светоотражающие и волноводные слои, а также встроенные полимерные компоненты интегральной оптики для ввода оптического излучения в многослойную структуру;

— разработка математической модели изменения физико-химических характеристик материалов на основе БР, хромонов и светоизлучающих соединений — продуктов фотоперегруппировки хромонов в зависимости от параметров воздействующего светового потокавведение комплексного параметра кз7о (0, характеризующего чувствительность материалов на основе БРразработка и создание экспериментальных методик и установки для определения к57о (1);

— разработка компонентного состава и технологических методов получения функциональных композитных материалов и полимерных пленок с заданными геометрическими характеристиками, оптической плотностью и динамическими параметрами фотоиндуцированных процессов на основе синтетических органических фотохромов или хромонов и флуоресцирующих продуктов фотоперегруппировки хромонов для ЗБ оптических носителей информации;

— разработка технологии получения прозрачных, оптически однородных суспензий БР и БР-содержащих пленок с заданными геометрическими характеристиками, оптической плотностью и динамическими параметрами фотоиндуцированных процессовподбор и введение модифицирующих химических (неорганических и органических) соединений, способствующих формированию слоев с повышенными стабильностью и чувствительностьюразработка технологии получения гибридных наноструктур и пленок с управляемыми спектральными характеристиками на основе использования БР, синтетических органических фотохромных и светоизлучающих соединений и наночастиц на основе механизмов специфического связывания и самоорганизации, обеспечиваемых подбором сшивающих молекул-спейсеров с различными линейными размерами и соответствующими функциональными группами, а также фоточувствительных молекул-спейсеров с фотоиндуцированным изменением взаимного положения функциональных групписследование взаимосвязи параметров процесса получения, особенностей строения, состава, физических и функциональных свойств композиционных материалов и пленок на основе БР, синтетических органических фотохромов или хромонов и флуоресцирующих продуктов фотоперегруппировки хромонов, гибридных структур с использованием металлических и полупроводниковых наночастицразработка технологии и оборудования, и изготовление на этой основе многослойных структур с использованием композиционных материалов, включающих в различном сочетании биомолекулярные (БР) и синтетические органические фотохромы, или хромоны и флуоресцирующие продукты фотоперегруппировки хромонов, гибридные структуры на основе металлических и полупроводниковых наночастиц для формирования устройств нейросетевой обработки информации, ЗО многослойных оптических носителей информации и других компонентов информационных системразработка и создание экспериментальных методик и установок, и исследование на этой основе многослойных структур в составе макетов устройств нейросетевой обработки информации, ЗБ многослойных оптических носителей информации и других информационных систем.

Научная новизна.

1. Предложен способ построения формальных нейронов и осуществления нейросетевых операций в БР-содержащих средах оптическими методами. Предложены конструктивно-технологические решения по созданию многослойных структур для ЗБ оптических носителей информации, реализующих двухфотонные процессы записи данных и фотофлуоресцентное считывание, обеспечивающее обращение к произвольно заданной точке или области произвольно выбранного слоя регистрирующей среды и параллельный режим считывания.

2. Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность формирования оптически прозрачных БР-содержащих полимерных пленок с высокой концентрацией БР и включением модифицирующих соединений, позволяющих увеличить чувствительность пленок БР в 1,5−2 раза, а стабильность в 8−10 раз.

3. Впервые предложены и экспериментально подтверждены методы получения гибридных наноструктур и пленок с управляемыми спектральными характеристиками на основе использования БР, синтетических органических фотохромных и светоизлучающих соединений и наночастиц на основе механизмов специфического связывания и самоорганизации, обеспечиваемых подбором сшивающих молекул-спейсеров с различными линейными размерами и соответствующими функциональными группами, а также фоточувствительных молекул-спейсеров с фотоиндуцированным изменением взаимного положения функциональных групп.

4. Исследованы состав, строение и функциональные характеристики пленок БР с введением модифицирующих химических соединений, пленок на основе композиционных материалов и гибридных наноструктур в зависимости от параметров технологического процесса. Проведены теоретические и экспериментальные оценки ресурса пленок в составе многослойных структур при различных условиях эксплуатации. Впервые установлена зависимость между изменением строения и функциональными характеристиками пленок БР в процессе эксплуатации.

5. Предложены методы изготовления и экспериментально подтверждена возможность получения и применения многослойных структур на основе композиционных материалов, включающих в различном сочетании биомолекулярные (БР) и синтетические органические фотохромные и светоизлучающие соединения, полупроводниковые и металлические наночастицы, а также волноводные, светоотражающие слои и полимерные элементы интегральной оптики для ЗБ оптических носителей информации, нейросетевых технологий и других компонентов информационных систем.

6. Сконструировано и изготовлено специальное технологическое оборудование для осаждения методами электронно-лучевого испарения и магнетронного распыления пленок различных материалов на многофункциональные слоистые структуры, содержащие БР, без нарушения функциональных свойств БР. Впервые разработаны технологии и оборудование для получения многофункциональных слоистых структур, включающих ориентированные слои БР и проводящие полимерные материалы, методами электрофоретического осаждения и электрополимеризации в едином технологическом цикле.

7. Разработаны математические модели фотоиндуцированного изменения физико-химических характеристик материалов на основе БР, хромонов и светоизлучающих соединений — продуктов фотоперегруппировки хромонов — в зависимости от параметров воздействующего светового потокавведены комплексные параметры, характеризующие чувствительность материалов и обеспечивающие выбор оптимальных композиционных составовсозданы экспериментальные методики и установки для макетирования и отработки конструктивно-технологических решений.

На защиту выносятся.

1. Конструкторские и технологические решения по получению на основе композиционных материалов многослойных структур со встроенными элементами интегральной оптики, включающих слои на основе БР или синтетических органических фотохромов, или слои, содержащие хромоны и флуоресцирующие продукты фотоперегруппировки хромонов, или слои, содержащие гибридные наноструктуры с использованием полупроводниковых и металлических наночастиц, а также волноводные и светоотражающие слои для ЗО оптических носителей информации, нейросетевых технологий и других компонентов информационных систем.

2. Результаты экспериментальных исследований по формированию гибридных наноструктур с использованием БР, синтетических органических фотохромных и светоизлучающих соединений и наночастиц, а также результаты экспериментов по исследованию композиционных материалов на этой основе.

3. Математические модели фотоиндуцированного изменения физико-химических характеристик материалов в зависимости от параметров воздействующего светового потока, экспериментальные методики и установки для определения комплексных параметров, характеризующих чувствительность материалов и обеспечивающих выбор оптимальных композиционных составов на основе БР, хромонов и светоизлучающих соединений — продуктов фотоперегруппировки хромонов.

4. Результаты исследования влияния параметров процесса получения, особенностей строения и состава на функциональные свойства пленок и композиционных материалов на основе БР, синтетических органических фотохромов, хромонов и продуктов их фотоперегруппировки, гибридных наноструктур с использованием полупроводниковых и металлических наночастиц. Теоретические и экспериментальные оценки ресурса пленок в составе многослойных структур при различных условиях эксплуатации. Результаты исследования зависимости между изменением строения и функциональными характеристиками пленок БР в процессе их эксплуатации.

5. Сконструированное и изготовленное специальное технологическое оборудование для осаждения методами электронно-лучевого испарения и магнетронного распыления пленок различных материалов на многофункциональные слоистые структуры, содержащие БР, без нарушения его функциональных свойств.

6. Результаты экспериментальных исследований по определению функциональных параметров многослойных структур на базе разработанных специализированных установок для макетирования устройств хранения и обработки информации.

Практическая ценность.

Представленные в диссертации исследования выполнены в соответствии с планами научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ ОАО «ЦНИТИ «Техномаш» по госбюджетным темам: Научное мероприятие «Первоочередные работы в области нанотехнологий, наноматериалов, наноиндустрии" — НИР «ОПК-ООЗ-Техномаш» «Анализ состояния и развития перспективных и прорывных технологий и прогноз развития науки и техники на период до 2015 года (в т.ч.: экспериментально обоснованы конструктивные принципы и технологические методы создания композитных наноматериалов с управляемыми спектральными характеристиками, разработаны принципы нейросетевой обработки информации с использованием БР)" — ОКР «Олимп» «Разработка и создание устройства технического зрения и интеллектуального управления автоматом поверхностного монтажа электро-радиоэлементов на печатные платы" — ОКР «ИнтТех» «Исследования по созданию ключевых компонентов перспективных интеллектуальных средств управления оборудованием на основе межотраслевых технологий двойного применения" — ОКР «Схема» «Создание системы управления автоматом поверхностного монтажа как основы роботизированных производств" — НИР «2007;3−1.3−07−01−092» «Создание нанострукгурированных материалов молекулярной фотоники и слоистых структур на их основе для оптической нейросетевой обработки информации», НИР «Структура» «Создание базовых технологий получения многослойных структур на основе бактериородопсина, синтетических органических фотопреобразующих, фотохромных и светоизлучающих соединений, материалов с запрещенной фотонной зоной" — ОКР «Структура-ПР» «Разработка на основе органических фотопреобразующих соединений и фотонно — кристаллических материалов многослойных функциональных сред и технологий их производства для устройств оптической памяти, органических светодиодов и компонентов оптических информационных систем» и др. Кроме того, работа проводилась в соответствии с договорами о научно-техническом сотрудничестве с МИФИ по теме «Разработка научных основ технологии органических нанопорошков бактериородопсина)», с НПО «Энергомаш» им. ак. В. П. Глушко по теме «Разработка и изготовление элементной базы бионейрокомпьютеров, реализующей оптические методы обработки информации», с ФГУП НИИЭМ, г. Владикавказ по теме «Разработка самоадгезионных полимерных композиций с низкой температурой отверждения для послойной бескорпусной герметизации биологических нейроподобных элементов на основе бактериородопсина» (руководитель и ответственный исполнитель перечисленных НИОКР и договоров — Е.П.Гребенников).

Апробация работы.

Результаты работы докладывались и обсуждались на Международной конференции по нанотехнологии (Москва. 1993) — Всероссийской научно-практической конференции «Новые высокие технологии и проблемы реконструкции управления и приватизации предприятий» (Екатеринбург, 1995) — Конференции Международной академии информатизации (Москва, 1995) — V-VII Всесоюзных конференциях «Нейрокомпьютеры и их применение». (Москва, 1999;2001) — V-XII, XV, XVI Международных научно—1технических конференциях «Высокие технологии в промышленности России» (Москва, 1999;2006, 2009, 2010) — X Международном симпозиуме «Тонкие пленки в электронике» (Ярославль, 1999) — Научной конференции «Механизмы структурной, функциональной и нейрохимической пластичности мозга» (Москва, 1999) — XLIX научно-технической конференции (Москва, 2000) — International conference «Optical Information Science & Technology '97» (Москва, 1997) — II-IV Всероссийских научных конференциях «Молекулярная физика неравновесных систем» (Иваново, 1999;2001) — XXX Всероссийском совещании по проблемам высшей нервной деятельности (С.-Петербург, 2000) — XI научно-технической конференции «Тонкие пленки в электронике» (Йошкар-Ола, 2000) — XVIII съезде физиологического общества им. И. П. Павлова РАМН (Казань, 2001) — Международной научной конференции «Кристаллизация в наносистемах» (Иваново, 2002) — 6 Международной научной конференции «Молекулярная биология, химия и физика неравновесных систем в неравновесных системах» (Иваново-Плес, 2002) — XIV, XVI Международных симпозиумах «Тонкие пленки в оптики и электронике» (Харьков, 2002; Москва, 2004) — International conference «Biocatalysis-2002: fundamentals & applications» (Москва, 2002) — 1 Международном конгрессе МИТХТ им. М. В. Ломоносова «Биотехнология — состояние и перспективы развития» (Москва, 2002) — 1, 2 Межрегиональных семинарах «Нанотехнологии и фотонные кристаллы» (Йошкар-Ола, 2003; Москва, 2004) — International conference «Photonics Europe» (Страсбург, Франция, 2004) — Международной научной конференции «Тонкие пленки и наноструктуры» (Москва,.

2004) — Ганноверской промышленной ярмарке (Ганновер, Германия, 2005, 2006) — International Conference «Organic Nanophotonics». Simposium «Molecular Photonics» dedicated to A.N.Terenin (С.-Петербург, 2006, 2009) — Международной семинар-ярмарке «Российские технологии для индустрии: Нанотехнологии и оптоэлектроника в биологии, медицине и экологии» (С.-Петербург, 2006) — Симпозиуме РАН «Нанофотоника» (г.Черноголовка, 2007) — XXII IUPAC Symposium on photochemistry (Гетеборг, Швеция., 2008) — Конференции VII Международного форума «Высокие технологии XXI век» (Москва, 2008) — The International Conference For Nanotechnology Industries, the Leading Nanotechnology of 21st Century (Рийярд, Саудовская Аравия, 2009) — XXIV International Conference on Photochemistry (Толедо, Испания, 2009) — 4th and 5th International Conference on surfaces, coatings, and nanostructured materials (Рим, Италия, 2009; Реймс, Франция, 2010) — ICOOPMA 2010 — Fourth International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications (Будапешт, Венгрия, 2010), XXIV-th European colloquium on heterocyclic chemistry (Вена, Австрия, 2010).

Публикации.

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 22 статьях в отечественных и зарубежных изданиях, в том числе в 12 журналах, входящих в перечень ВАК (подчеркнуты в списке основных публикаций), в 8 патентах на изобретение и 2 патентах на полезную модель, а также в 61 материале всероссийских и международных конференций и симпозиумов.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы из 337 наименований и приложений. Приложения включают 9 актов использования и внедрения результатов работы. Работа содержит 362 страницы основного текста, включающих 26 таблиц и 243 рисунка.

Основные результаты работы.

1. Разработаны технологии (комплект технологической документации (КТД) ФТЯИ.1 201.00046):

— получения прозрачных, оптически однородных суспензий с концентрацией БР до 15 мг/мл с размером частиц не более 8,7+0,5 нм;

— получения оптически прозрачной БР-содержащей полимерной смеси, установлено, что значение рН в полимерной смеси не должно быть меньше 4,1;

— изготовления оптически однородных БР-содержащих полимерных слоев с заданными геометрическими характеристиками (площадь до 3 см², толщина 6−14 мкм), оптической плотностью (0,8 — 1,3 на X = 570 нм) и динамическими фотохромными свойствами, а также повышенными, за счет введения в них модифицирующих химических соединений, чувствительностью (1,5 — 2 раза) и стабильностью (8 — 10 раз).

2. Исследовано влияние параметров процесса получения (БР-содержащих полимерных пленок и пленок на основе гибридных наноструктур) на фазовый состав и строение фаз (белок и полимер). Установлено распределение между фазами БР-содержащих полимерных пленок примесей металлов (Си, Ва и РЬ), вводимых в процессе изготовления. Изучены электрические и оптические свойства (температурная зависимость 1 электропроводности, показатель преломления и другие) БР-содержащих полимерных пленок, сформированных на подложках из различных материалов. Установлена зависимость между изменением строения и функциональными характеристиками пленок БР в процессе их эксплуатации.

В результате проведенных исследований строения и свойств полученных БР-содержащих полимерных пленок установлено:

— разработанная технология позволяет без разрушения белка БР встраивать минимальные белковые комплексы в полимерные среды, способные формировать оптически однородные пленки;

— для полученных БР-содержащих полимерных пленок неоднородность толщины по поверхности подложки (<50 нм на длине 10 мм) при толщине пленки более 5 мкм составляет <1%, отклонение от среднего значения по распределению концентрации БР не превышает 3%, объем;

— зависимость пропускания БР-содержащих полимерных пленок от энергии оптического воздействия и времени, а также связанная с изменением пропускания величина контраста амплитудных характеристик светового фронта. Рабочая область значений плотности мощности лежит в пределах 1 — 100 мВт/см2 на, А = 630 нм и 0,25 — 30 мВт/см2 на 1 = 530 нм.

3. Исследовано влияние параметров технологического процесса на изменение чувствительности и пропускания БР-содержащих полимерных пленок:

— полное восстановление свойств БР происходит после воздействия температур 60−80°С, а необратимое уменьшение чувствительности начинается при температурах >90°С;

— предельно допустимая экспозиция УФ-излучения, вызывающая уменьшение чувствительности на -20%, составляет 10 Дж/см2;

— значение энергии активации Еа= 1,1±-0,05эВ процессов взаимодействия БР с излучением (А, = 630 нм). При нормальных условиях ресурс БР-содержащих полимерных пленок составляет >104 час.

4. Разработаны математические модели фотоиндуцированного изменения физико-химических характеристик материалов на основе БР, хромонов и светоизлучающих соединений — продуктов фотоперегруппировки хромонов, в зависимости от параметров воздействующего светового потокавведены комплексные параметры, характеризующие чувствительность материалов и обеспечивающие выбор оптимальных композиционных составовсозданы экспериментальные методики и установки для макетирования и отработки конструктивно-технологических решений.

5. Разработаны технологии (патенты на изобретение №№ 2 332 697, 2 332 352, 2 367 512, 2 364 471) получения гибридных наноструктур и пленок с управляемыми спектральными характеристиками на основе использования БР, синтетических органических фотохромных (класс дигетарилэтенов) и светоизлучающих соединений (класса феналенонов), металлических (Аи, Ag) и полупроводниковых (СёЗе^пБ) наночастиц, на основе механизмов специфического связывания и самоорганизации, обеспечиваемых подбором сшивающих молекул-спейсеров с различными линейными размерами и функциональными группами, а также фоточувствительных молекул-спейсеров класса дигетарилэтенов с фотоиндуцированным изменением взаимного положения функциональных групп.

Экспериментально установлено:

— взаимовлияние компонентов гибридной наноструктуры на их спектральные характеристики (положение максимумов и величину поглощения);

— условия усиления или подавления люминесценции флуорофорных соединений, влияния на квантовый выход фотореакции и время жизни спектральных интермедиатов БР в зависимости от расстояния между функциональной молекулой и нанообъектом;

— усиление действия модифицирующих добавок на функциональные молекулы, в составе гибридных наноструктур;

— эффект обратимого фотоуправляемого изменения интенсивности люминесценции (на 10−75%) гибридных структур на основе наночастиц Сс18е/2п8, за счет фотоиндуцированного изменения взаимного положения функциональных групп молекул-спейсеров класса дигетарилэтенов.

6. Предложены и разработаны методы и базовые процессы для построения формальных нейронов и осуществления нейросетевых операций в БР-содержащих средах оптическими методами без промежуточных оптоэлектронных преобразований (патенты на изобретение и полезную модель № 2 165 644 и № 31 023), а также предложены базовые процессы и конструктивно-технологические решения (патент на полезную модель № 83 626) по созданию многослойных структур для ЗD оптических носителей информации, реализующих двухфотонные процессы записи данных и фотофлуоресцентное считывание, обеспечивающее обращение к любой произвольно заданной точке или области любого произвольно выбранного слоя регистрирующей среды и параллельный режим считывания.

7. Созданы технологии и изготовлены многослойные структуры:

— для компонентов информационных систем и нейросетевых технологий (до 11 слоев), совмещающие элементы интегральной оптики, светоотражающие, волноводные и БР-содержащие полимерные слои и обеспечивающая сохранение функциональных свойств БР (КТД ФТЯИ.1 201.00051);

— для 3D оптических носителей информации (до 15 слоев) совмещающие элементы интегральной оптики, волноводные полимерные слои и слои, содержащие хромоны и флуоресцирующие продукты их фотоперегруппировки (КТД ФТЯИ.1 201.00034 и ФТЯИ.1 201.00007).

8. Сконструировано и изготовлено специальное технологическое оборудование для осаждения методами электронно-лучевого испарения и магнетронного распыления пленок различных материалов на многофункциональные слоистые структуры, содержащие БР, без нарушения функциональных свойств БР. Впервые разработаны технологии и оборудование для получения многофункциональных слоистых структур, включающих ориентированные слои БР и проводящие полимерные материалы, методами электрофоретического осаждения и электрополимеризации в едином технологическом цикле.

9. Исследованы на специализированных установках:

— многослойные структуры на основе БР для индикаторов солнечной освещенности (патент на изобретение № 2 316 739) и определены их функциональные характеристикиполучен размещенный на едином носителе набор многослойных структур обратимо изменяющих цветовые характеристики под воздействием светового потока, соответствующего солнечному по спектральному составу, со следующими значениями плотности мощности <25 Вт/м2, <50 Вт/м2, <100 Вт/м2, <150 Вт/м2 и <200 Вт/м2 (время срабатывания -30 с);

— функциональные характеристики многослойных структур на основе БР для защиты ценных бумаг и товарных маркировок от подделки (патенты на изобретение № 2 323 097 и № 2 329 155). Время надежного приборного распознавания в зависимости от композиционного состава БР-содержащего слоя толщиной ~3 мкм, площадью ~1 мм, при расходе БР <5 мкг, лежит в диапазоне 1,0−0,01 с;

— многослойные структуры на основе БР для нейросетевой обработки информации. Показано, что нейроподобные элементы в количестве 104−105 в 1 мм³ могут быть сформированы методами фотоиндуцированного изменения рельефа оптического поглощения/пропускания БР-содержащих слоев при темпе взаимодействия.

107−108 связей в секунду;

— функциональные характеристики многослойных структур для 3D оптических носителей информации с использованием хромонов и флуоресцирующих продуктов их фотоперегруппировки. В режиме двухфотонного поглощения выполнена селективная запись оптической информации в отдельные заданные слои многослойной структуры.

Методом однофотонного возбуждения флуоресценции осуществлено параллельное считывание записанной информации путем ввода соответствующего излучения с помощью встроенных дифракционных решеток в отдельные заданные слои многослойной структуры.

Экспериментально установлена возможность адресации в любую область произвольно выбранного функционального слоя путем изменения угла ввода (в диапазоне 23° - 53° с шагом <1°) возбуждающего флуоресценцию излучения на основе использования встроенных непрерывных дифракционных решеток с различным периодом в диапазоне 0,4 — 0,65 мкм.

Осуществлена оценка эксплуатационных характеристик многослойных структур для ЗБ оптической памяти, для чего установлено пороговое значение плотности мощности двухфотонной записи Р-3108 Вт/см2 на длине волны X, = 680+10 нм. Для изготовленных образцов определены размеры области параллельного считывания (Б = 1,1 мм2) и объем параллельно считываемой информации (-6-Ю5бит) при ограничении на вероятность ошибочного считывания бита информации ЛУегСІО^Сбез применения специальных алгоритмов коррекции ошибок).

Технологии получения прозрачных, оптически однородных суспензий БР, оптически прозрачной БР-содержащей полимерной смеси, изготовления оптически однородных БР-содержащих полимерных слоев с заданными геометрическими характеристиками, оптической плотностью, динамическими фотохромными свойствами и высокой стабильностью, могут быть рекомендованы для использования на предприятиях, специализирующихся в области изготовления регистрирующих сред для систем обработки и отображения информации. Исследованные БР-содержащие полимерные пленки рекомендуются к применению в качестве голографических сред для регистрации и отображения информации, в частности, в динамической интерферометрии.

Разработанные технологии получения гибридных наноструктур могут быть использованы при создании спектрально управляемых материалов для мультиспектральных систем видения и тепловидения, фильтрации изображений, устройств оптической памяти, покрытий типа «хамелеон» с регулируемыми в широком диапазоне характеристиками поглощения, рассеяния и излучения, обеспечивающие адаптацию оптических характеристик маскируемого объекта под окружающую среду и подстилающую поверхность в реальном масштабе времени. Многослойные структуры и технологии их получения с использованием хромонов и флуоресцирующих продуктов их фотоперегруппировки могут быть рекомендованы для ЗО оптических носителей информации повышенной информационной емкости и параллельным считыванием данных.

Рекомендуется использовать разработанные многослойные структуры, включающие БР-содержащие полимерные слои, для создания устройств обработки информации на основе нейросетевых технологий, систем распознавания образов, интеллектуальных самообучающихся систем адаптивного управления автономными динамическими объектами, пространственных модуляторов света, голографических корреляторов, индикаторов освещенности, а также для защиты ценных бумаг и товарных маркировок от подделки. Разработанные многослойные структуры на основе БР и другие многослойные структуры, изготовленные по разработанной технологии, могут быть применены при создании устройств протезирования фрагментов нервных тканей, в том числе сетчатки глаза.

Разработанные конструкторские решения, базовые процессы и методы получения обеспечивают технологическую и функциональную совместимость многослойных структур различного назначения в едином конструктиве.

Благодарности.

Автор считает приятным долгом выразить благодарность коллегам сотрудникам научно-исследовательского отдела нейросетевых технологий ОАО Центральный научно-исследовательский технологический институт «Техномаш», Москва, совместно с которыми были получены экспериментальные результаты, нашедшие отражение в диссертации: ведущему научному сотруднику, к.ф.-м.н. И. С. Голдобину, старшему научному сотруднику, к.т.н. Г. Е. Адамову, ведущему инженеру И. Е. Акуловой, старшему научному сотруднику, к.т.н.Л. Н. Гнатюку, старшему научному сотруднику Н. О. Порошину, научному сотруднику К. С. Левченко, инженеру-технологу 1 к. В. Р. Курбангалееву, инженеру-технологу 1 к. Е. В. Зиновьеву.

Особая благодарность и признательность ведущему научному сотруднику, к.ф.-м.н. А. Г. Девяткову (ОАО Центральный научно-исследовательский технологический институт «Техномаш», Москва).

Автор выражает признательность: заведующему лабораторией вакуумных процессов, д.т.н., профессору А. Ф. Белянину, заведующему лабораторией технологии наноструктур и фотонных кристаллов, д. ф-м.н., профессору М. И. Самойловичу, начальнику отдела печатных плат, ученому секретарю института, к.т.н. Э. А. Сахно, старшему научному сотруднику, к.т.н. П. В. Пащенко (все ОАО Центральный научно-исследовательский технологический институт «Техномаш», Москва) — заведующему лабораторией Учреждения Российской академии Центра фотохимии РАН, к.т.н. В. А. Барачевскому, заведующему лабораторией Учреждения Российской академии наук Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН, д.х.н. профессору М. М. Краюшкинунаучному руководителю-первому заместителю генерального директора ФГУП «ГосЦСИ», д.т.н., профессору А. М. Жеребинуд.х.н. профессору А. А. Ходонову (Московская академия тонкой химической технологии им. М.В.Ломоносова) — генеральному директору ОАО «НИЦПВ», д.ф.-м.н., профессору П. А. Тодуазаместителю ген. директора по научной работе ОАО «НИЦПВ», д.ф.-м.н., профессору В. П. Гавриленкодиректору ФГУП НИИ «Волга» Н. Д. Жукову.

Автор также выражает признательность руководству ОАО Центральный научно-исследовательский технологический институт «Техномаш» (Москва), где выполнялась работа: генеральному директору, к.т.н., профессору В. Д. Житковскому и первому заместителю генерального директора, к.т.н. В. В. Жиликову за поддержку в работе над диссертацией.

Особая благодарность инженеру-технологу 1 к. ОАО «ЦНИТИ «Техномаш» Д. А. Адамовой за помощь при оформлении диссертации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Внедрение результатов работы.

Показать весь текст

Список литературы

Алфимов С.М., Быков В. А., Гребенников Е. П., Желудева С. И., Мальцев П. П., Петрунин В. Ф., Чаплыгин Ю. А. Развитие в России работ в области нанотехнологий // Нано- и микросистемная техника. 2004. № 8. С.2−8.
Гребенников Е.П. Проблемы разработки промышленных нанотехнологий // Научно-производственный журнал «Нанотехнологии Экология Производство» 2010. № 3(5). С. 84−87.
Гребенников Е.П., Адамов Г. Е. Перспективы и успехи молекулярной и биомолекулярной электроники // Нанотехника. 2005. № 2. С.90−97.
McCulloch W.W., Pitts W. A logical calculus of the ideas imminent in nervous activiti // Bulletin of Mathematical Biophysics. 1943. V.5. P. 115−133.
Pitts W., McCulloch W.W. How we know universale // Bulletin of Mathematical Biophysics. 1947. V.9. P. 127−147.
Widrow В., Hoff M.E. Adaptive switching circuits // 1960 IRE WESCON Convention Record, New-York: Institute of Radio Engineers. 1960. Part 4. P.96−104.
Widrow В., Angell J.B. Reliable, trainable networks for computing and control // Aerospace Engineering. 1962. V.21. P.78−123.
Нейронные сети. STATISTICA Neural Networks: Методология и технологии современного анализа данных. Под редакцией В. П. Боровикова. М. Горячая линия-Телеком. 2010. 496 с.
Галушкин А.И. О современных направлениях развития нейрокомпьютеров // Информационные технологии. 1997. № 5. С.2−5.
Галушкин А.И. Некоторые исторические аспекты развития элементной базы вычислительных систем с массовым параллелизмом // Нейрокомпьютеры: разработка и применение. 2000. № 1. С.68−82.
Nobuyuki О. Real word computing program. Theoretical foundation and novel function // Proceedings of IEEE International Conference on Neural Networks. Nagoya. 1993. V.l. P.1069−1070.
Tatsumi F., Yujt S., Hidetaka I., Tetsuya H., Yoshio S. Self-programming network (SPN): A computational model for adaptive evolutionary computers // Proceedings of IEEE International Conference on Neural Networks. Nagoya. 1993. V.l. P.733.
Сафонов A.B., Митрофанов Д. Г., Прохоркин А. Г. Нейросетевое распознавание летательных аппаратов по экспериментально сформированным доплеровским спектрам // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2009. № 10. С.57−62.
Червяков Н.И., Головко А. Н. Нейросетевая криптографическая система на базе эллиптических кривых // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2009. № 10. С.28−39.
Станкевич JI.A., Тимакин Д. Л. Когнитивные нейрологические и триангуляционные модули и структуры // Нейрокомпьютеры: разработка, применение. 2009. № 11. С.28−38.
Book of Abstracts of International Joint Conference on Neural Networks IJCNN 2009 (2009. June 14−19. Atlanta. USA).
Материалы XI Всероссийской научно-технической конференции «НЕЙРОИНФОРМАТИКА-2009″ (2009. 27−30 января. Москва. Российская Федерация).
Кирсанов Э.Ю. Нейрокомпьютеры с параллельной архитектурой. М.: „Радиотехника“. 2004. С. 224.
Галушкин А.И. Нейронные сети: основы теории. М.: Горячая линия-Телеком, 2010. 496 с
Галушкин А.И. Дискуссия о нейрокомпьютерах 10 лет спустя // Нейрокомпьютеры: разработка и применение. 1999. № 1. С.5−10.
Грачев Л.В., Куссуль М. Э., Симоров С. Н. Проблемно-ориентированный нейрокомпьютер, реализующий нейросетевую парадигму со случайными порогами // Нейрокомпьютер. 1998. № 3,4. С.29−37.
Шевченко П.А., Фомин Д. В., Черников В. М., Виксне П. Е. Архитектура нейропроцессора NeuroMatrix NM6403 // Нейрокомпьютер. 1998. № 3,4. С. 15−28.
Бубенников А.Н. Архитектурно-технологический облик интеллектуальных нейронных сетей на кремниевых пластинах и трехмерных нейрокомпьютеров // Зарубежная радиоэлектроника. 1998. № 1. С.34−51.
Fujita М. and Kobayashi Y. Development and fabrication of digital neural network WSIs // IEICE Transactions on Electronics. 1993. V.l. E 76. №.7. P.1182−1189.
Бубенников А.Н., Бубенников А. А. Технологические проблемы создания субмикронных нейрочипов и нейросистем на пластинах // Информационные технологии. 1997. № 5. С.21−28.
Уоссермен Ф. Нейрокомпьютерная техника: теория и практика. М.: Мир. 1992. С. 240.
Евтихиев Н.Н., Оныкий Б. Н., Перепелица В. В., Щербаков И. Б. Гибридные оптоэлектронные нейрокомпьютеры // Нейрокомпьютер. 1994. № 3,4. С.51−58.
Евтихиев Н.Н., Оныкий Б. Н., Перепелица В. В., Щербаков И. Б. Гибридные оптоэлектронные нейрокомпьютеры//Нейрокомпьютер. 1994. № 1,2. С.23−30.
Farhat N.H., Psaltis D., Prata A., Paek E. Optical implementation of the Hopfleld model //Applied Optics. 1985. № 24. P.1469−1475.
Abu-Mostafa Y.S., Psaltis D. Optical neural computers // Scientific American 1987. March. P.88−95.
Stoll H.M., Lee L.S. Continuous time optical neural networks // Proceedings of IEEE International Conference on Neural Networks. San Diego, CA: SOS Printing. 1988. V.2. P.373−384.
Сборник абстрактов XXIII симпозиума по Фотохимии под эгидой IUPAC (2010. 10−16 июля. Феррара. Италия).
Материалы Четвертой Международная конференция по оптическим, оптоэлектронньтм и фотонным материалам и их применению ICOOPMA-2010 (2010. 15−20 августа. Будапешт. Венгрия).
Сборник трудов XI Международной научно-практической конференции „Современные информационные и электронные технологии“ (2010. 24—28 мая Одесса. Украина).
Пригожин И. От существующего к возникающему: время и сложность в физических науках. М: Наука. 1985. 324 с.
Chinarov V. Noisy dynamics and biocomputing with nonequilibrium neural networks // The 5th International Symposium on Bioelectronic and Molecular Electronic Devices
Rambidi N.G., Maximychev A.V. Towards a biomolecular computer: Information processing capabilities of biomolecular nonlinear dynamic media // BioSystems. 1997. V.41. P.195−211.
Handbook of nanostructure materials and nanotechnology. V.15. Ed. Nalwa H.S. London: „Academic Press“. 1999.
Willner I., Willner B. Biomaterials integrated with electronic elements: en route to bioelectronics //TRENDS in Biotechnology. 2001. V.19. №.6. P.222−230.
Nicolini C. From neural chip and engineered biomolecules to bioelectronic devices: An overview // Biosensors&Bioelectronics. 1995. V.10. P. 105−127.
Богданов A.A., Козырев C.B. Нанобиотехнологин: искусственные самособирающиеся наноструктуры на основе ДНК // Российские нанотехнологии. 2008. Т.З. № 3−4. С.62−69
Чибисов А.К., Славнова Т. Д., Гернер X. Самосборка молекул полиметиновых красителей в растворах. Кинетический аспект агрегации // Российские нанотехнологии. 2008. Т.З. № 1−2. С.26−41.
Nie Z., Fava D., Kumacheva E., Zou S., Walker G.C., Rubistein M. Self-assembly of metal-polymer analogues of amphiphilic triblock copolymers // Nature Materials. 2007. V.6. P.609−614.
Блинов JI.M. Ленгмюровские пленки // Успехи Физических наук. 1988. Т. 155. В.З. С.442−479.
Nabok A.V., Richardson Т., Davis F., Stirling C.J.M. Cadmium Sulphide Nanoparticles in Langmuir-Blodgett films of Calixarene // Langmuir. 1997. V.13. P.3198−3201.
Erokhin V., Carrara S., Amenitch H., Bernstorff S., Nicolini C. Semiconductor nanoparticles for quantum devices // Nanotechnology. 1998. № 3. P.158−161.
Feynman R.P. There’s plenty of room at the bottom, in Miniatiturization. Ed. Gilbert H.D. N.-Y.: „Reinhold Publishing Corporation“. P.282−296.
Carter F.L. The molecular device computer: point of departure for large scale cellular automata // Physica Review D. 1984. V.10. P.175−194.
Carter F.L. Molecular Electronic Devices. N.-Y.: „Marcel Dekker“. 1982. 560 p.
Aviram F., Ratner M.A. Molecular rectifiers // Chemical Physics Letters. 1974. V.29. P.277−282.
Кригер Ю.Г. Структурная неустойчивость одномерных систем как основа физического принципа функционирования устройств молекулярной электроники // Журнал структурной химии. 1999. Т.40. № 4. С.734−766.
Peierls R.E. Quantum theory of solids. Oxford: „Clarendon Press“. 1955. 360 p.
Chien J.C.W., Warakomski J.M., Karasz F.E., Chia W.L., Lillyapp C.P. Homogeneous doping and semiconductor-to-„metal“ transition in polyacetylene // Physical Review B. 1983. V.28. P.6937−6952.
Schafer-Siebert D., Roth S. Limitation of the Conductivity of Polyacetylene by Conjugational Defects // Synthetic Metals. 1989. V.28. P.369−374.
Rice M.J., Mele E.J. Phenomenological theory of soliton formation in lightly-doped polyacetylene // Solid State Communications. 1980. V.35. P.487−491.
Collier C.P., Mattersteig G., Wong E.W., Luo Y., Beverly K., Sampaio J., Raymo F.M., Stoddart J.F., Heath J.R. A 2. Catenane-Based Solid State Electronically Reconfigurable Switch // Science. 2000. V.289. № 5482. P. 1172−1175.
Wong E.W., Collier C.P., Behloradsky M., Raymo F.M., Stoddart J.F., Heath J.R. Fabrication and Transport Properties of Single-Molecule-Thick Electrochemical Junctions // Journal of American Chemical Society. 2000. V.122.1.24. P.5831−5840.
Collier C.P., Wong E.W., Belohradsky M., Raymo F.M., Stoddart J.F., Kuekes P.J., Williams R.S., Heath J.R. Electronically Configurable Molecular-Based Logic Gates // Science. 1999. V.285. № 5426. P.391−394.
Collier C.P., Jeppesen J.O., Luo Y., Perkins J., Wong E.W., Heath J.R., Stoddart J.F. Molecular-Based Electronically Switchable Tunnel Junction Devices // Journal of American Chemical Society. 2001. V.123.1.50. P.12 632−12 641.
Luo Y., Collier C.P., Jeppesen J.O., Nielsen K.A., Delonno E., Ho G, Perkins J., Tseng H.-R., Yamamoto Т., Stoddart J.F., Heath J.R. Two-Dimensional Molecular Electronics Circuits // ChemPhysChem. 2002. V.3.1.6. P.519−525.
Pease A.R., Jeppesen J.O., Stoddart J.F., Luo Y., Collier C.P., Heath J.R. Switching Devices Based on Interlocked Molecules // Accounts of Chemical Research. 2001. V.34.1.6. P. 433−444.
Aprahamian I., Dichtel W.R., Ikeda Т., Heath J.R., Stoddart J.F. A Clicked Bistable 2. Rotaxane // Organic Letters. 2007. V.9, № 7. P. l287−1290.
Molecular-Wire Crossbar Interconnect (MWCI) for Signal Routing and Communications. US Patent № 6.314.019 от 06.11.2001.
Demultiplexer for a Molecular Wire Crossbar. US Patent № 6.256.767 от 03.07.2001.
California Molecular Electronics Corporation (CALMEC) http://www.calmec.com.
Климов B.B. Наноплазмоника. M.: ФИЗМАТЛИТ. 2009. 480 с.
Климов В.В., Дюклуа М., Летохов B.C. Спонтанное излучение атома в присутствии нанотел // Квантовая электроника. 2001. В.31, № 7. С.569−586.
Дыкман Л. А., Богатырев В. А. Наночастицы золота: получение, функционализация, использование в биохимии и иммунологии // Успехи химии. 2007.1. B.76. № 2. С. 199−213.
Дыкман Л.А., Богатырев В. А., Щеголев С. Ю., Хлебцов Н. Г. Золотые наночастицы: Синтез, свойства, биомедицинское применение. М.: Наука. 2008. 319 с.
Крутяков Ю.А., Кудринский A.A., Оленин Ю. А., Лисичкин Г. В. Синтез и свойства наночастиц серебра: достижения и перспективы // Успехи химии. 2008. В.77. № 3.1. C.242−269.
Prodan Е., Radloff С., Halas N.J., Nordlander P., A Hibridization Model for the Plasmon Response of Complex Nanostructures // Science. 2003. V.302. P.419−422.
Wang H., Brandl D.W., Le F., Nordlander P., Halas N.J. Nanorice: A Hybrid Plasmonic Nanostructure. Nano Letters. 2006. V.6. P.827−832.
Newton M.C., Warburton P.A. ZnO tetrapod nanocrystals // Materials today. 2007. V.10. № 5. P.50−54.
Tao A., Sinsermsuksakul P., Yang P. Polyhedral Silver Nanocrystals with Distinct Scattering Signatures //Angewandte Chemie. 2006. V.28. P.4713−4717.
Wang H., Wu Y., Lassiter В., Nehl C.L., Hafner J.H., Nordlander P., Halas N.J. Symmetry breaking in individual plasmonic nanoparticles // PNAS. 2006. V.103. P. 1 085 610 860.
Guzatov D.V., Klimov V.V. Radiative decay engineering by triaxial nanoelepsoid // Chemical Physics Letters. 2005. V.402. P.341−346.
Guzatov D.V., Klimov V.V., Pikhota M.Yu. Plasmon oscillations in ellipsoidal nanoparticles: beyond dipole approximations // Laser Physics. 2010. V.l. P.85−99.
Gonzalez L., Noguez C. Influence of Morphology on the Optical Properties of Metal Nanoparticles // Journal of Computational and Theoretical Nanoscience. 2007. V.4. P.231−238.
Noguez C. Surface plasmons on metal nanoparticles: the influence of shape and physical environment//Journal of Physical Chemistry C. 2007. V. l 11. P.3806−3819.
Климов В.В. Наноплазмоника // Успехи физических наук. 2008. В. 178. С.875−880.
Klimov V.V., Guzatov D.V. Strongly localized plasmon oscillations in a cluster of two metallic nanospheres and their influence on spontaneous emission of an atom // Physical Review B. 2007. V.75. P.1098−1121.
Klimov V.V. Novel approach to a „perfect“ lens // Pis’ma v ZHETF. 2009. V.89. 1.5. P.270−273.
Klein M.W., Enkich C., Wegener M., Soukoulis C.M., Linden S. Single-slit split-ring resonators at optical frequencies: limits of size scaling // Optical Letters. 2006. V.31. P. 12 591 261.
Sarychev A.K., Shvets G., Shalaev V.M. Magnetic plasmon resonance // Physical Review E. 2006. V.73.1.3. P.36 609−36 619.
Liu N., Guo H., Fu L., Kaiser S., Schweizer H., Giessen H. Three-dimensional photonic metamaterials at optical frequencies // Nature Materials. 2008 V.7. P.31−37.
Ballykin V.I., Klimov V.V., Letokhov V.S. Atom nanooptics. In Handbook of Theoretical and Computational Nanotechnology. American Scientific Publishers. 2006. V.7. P. l-78.
Kay E.R., Leigh D.A., Zerbetto F. Synthetic Molecular Motors and Mechanical Machines //Angewandte Chemie International Edition. 2007. V.46. P.72 191.
Tseng H.-R., Wu D.M., Fang N. X. L., Zhang X., Stoddart J.F. The Metastability of an Electrochemically Controlled Nanoscale Machine on Gold Surfaces// ChemPhysChem. 2004. V.5.P.111−116.
Angelos S., Khashab N.M., Yang Y.-W., Trabolsi A., Khatib H.A., Stoddart J.F., Zink J.I. pH Clock-Operated Mechanized Nanoparticles // Journal of American Chemical Society. 2009. V.131.1.36. P.12 912−12 914.
Mirkin C.A., Letsinger R.L., Mucic R.C., Storhoff J.J. A DNA-based method for rationally assembling nanoparticles into macroscopic materials // Nature. 1996. V.382. P.607−609.
Chen D., Payne L.G. Targeting epidermal Langerhans cells by epidermal powder immunization. // Cell Research. 2002. V.12. P. 97−104.
Chen D., Zuleger C., Chu Q., Maa Y.F., Osorio J., Payne L.G. Epidermal Powder Immunization with a Recombinant HIV gpl20 Targets Langerhans Cells and Induces Enhanced Immune Responses //AIDS Research and Human Retroviruses. 2002. V.18. P.715−722.
Dean H.J., Fuller D., Osorio J.E. Powder and particle-mediated approaches for delivery of DNA and protein vaccines into the epidermis // Comparative Immunology, Microbiology and Infectious Diseases. 2003. V.26. P.373−388.
Thomas M, Klibanov AM. Conjugation to gold nanoparticles enhances polyethylenimines transfer of plasmid DNA into mammalian cells // PNAS. 2003. V.100 P.9138−9143.
Salem A.K., Hung C.F., Kim T.W., Wu T.C., Searson P.C., Leong K.W. Multi-component nanorods for vaccination applications // Nanotechnology. 2005. V.16,1.4. P.484−487.
Zheng M., Huang X. Nanoparticles comprising a mixed monolayer for specific bindings with biomolecules // Journal of American Chemical Society. 2004. V.126. 1.38. P. 12 047−12 054.
Гребенников Е.П. Способ управления оптическими свойствами нанокомпозитных материалов / Патент на изобретение № 2 332 697 (приоритет от 15.03.2007). Опубликовано 27.08.08. Бюл. 24.
Гребенников Е.П., Девятков А. Г., Адамов Г. Е., Голдобин И. С. Нанокомпозитный материал / Патент на изобретение № 2 332 352 (приоритет от 15.03.2007). Опубликовано 27.08.08. Бюл. 24.
Гребенников Е.П., Адамов Г. Е. Способ получения наночастиц с модифицированной лигандной оболочкой / Патент на изобретение № 2 367 512 (приоритет от 18.12.2007). Опубликовано 20.09.09. Бюл. 26.
Гребенников Е.П., Адамов Г. Е. Способ формирования поверхности синтезированных наночастиц / Патент на изобретение № 2 364 471 (приоритет от 18.12.2007). Опубликовано 20.08.09. Бюл. 23.
Ernst L.A., Gupta R.K., Mujumdar R.B., Waggoner A.S. Cyanine dye labeling reagents for sulfhydryl groups // Cytometry 1989. V.10.1.1 P.3−10.
Suzuki Y., Okamoto Y., Kurose Y., Maeda S. High-Speed Recording Performance of Metal Azo Dye Containing Digital Video Disc-Recordable Discs // Japanese Journal of Applied Physicsl999. V.38. P.1669−1674.
Chen W.-Z., Wu Y.-Q., Wang Y., Gan F.-X. Optical Recording Properties of Metal-Azo Dye as Recording Medium with Super-Resolution Near-Field Structure// Chinese Physics Letters. 2006. V.23.1.1. P.151−153.121. http://www.disc.ru
Вениаминов A.B., Михайлов B.H. Оптические системы записи, хранения и отображения информации. Учебное пособие. Изд.1. СПб: СПбГУ ИТМО. 2009. 94 с.
Hashmi Technical Consultants. Fluorescent Multilayer Technology: A Breakthrough in Optical Data Storage. 2002. V.27. P. 1−28.124. http://ingrit.com/ingolf/career/index.htm
Bae Y.-S., Yang J., Jin S., Lee S.-Y., Park C.-H. Optical CDMA System Using Bacteriorhodopsin for Optical Data Storage // Biotechnology Progress. 1999. V.15. P.971−973.
Оптическая голография. Практические применения. Под ред. Гинзбург В. М., Степанова Б. М. М.: „Советское радио“. 1978. 145 с.
Голография. Методы и аппаратура. Под ред. Гинзбург В. М., Степанова Б. М. М.: „Советское радио“. 1974. 255 с.
Renner T., Hampp N. Bacteriorhodopsin-film for dynamic time average interferometry // Optical Communications. 1992. V.96. P. 142−149.
Hampp N. Bacteriorhodopsin as a Photochromic Retinal Protein for Optical Memories // Chemical. Review. 2000. V.100. P. 1755−1776.
Hampp N., Seitz A., Juchem T., Oesterhelt D. Large diameter bacteriorhodopsin films for applications in non-destructive testing // Proceedings of SPIE. 1999. V.3623. P.243−251.
Одулов С.Г., Соскин M.C. Физические процессы записи и свойства объемных фазовых голограмм в кристаллах // Материалы V Всесоюзной школы по голографии. 1973. С.535−542.
Amodei J.J. Electron diffusion effect during hologram recordering in crystals // Applied Physics Letter. 1971. V.18. P.22−24.
Barilov D., Shumelyuk A., Hesselink L., Sturman В., Odoulov S. Coupling of orthogonally polarized waves and vectorial coherent oscillation in periodically poled LiNb03: Y:Fe//Journal of Optical Society of America B. 2003. V.20.1.8. P.1649−1655.
Murillo J.G., Magana L.F., Carrascosa M., Agullo-Lopez F. Effects of strong modulation on beam-coupling gain in photorefractive materials: application to Bii2SiO20 4 Journal of Optical Society of America B. 1998. V.15.1.7. P.2092−2098.
Kolburn W.S., Ralston L.M., Dwyer J.C. Holographic recording in thermoplastic at 1,15 Jim// Applied Physics Letter. 1973. V.23. P.145−146.
Lee T.C. Holographic recording on thermoplastic films //Applied Optics. 1974. V.13. P.888−894.
Bordogna J., Keneman S.A., Amodei J.J. Recyclable holographic storage media // Материалы V Всесоюзной школы по голографии. 1973. С.567−574.
Ciuchi F., Mazzulla A., Cipparrone G. Permanent polarization gratings in elastomer azo-dye systems: comparison of layered and mixed samples // Journal of Optical Society of America B. 2002. V.19.1.11. P.2531−2537.
Margerum J.D., Nimog J., Wong S.J. Reversive ultraviolet imaging with liquid crystals //Applied Physics Letters. 1970. V.17. P.51−60.
Caputo R., Veltri A., Umeton C.P., Sukhov A.V. Characterization of the diffraction efficiency of new holographic gratings with a nematic film-polymer-slice sequence structure // Journal of Optical Society of America B. 2004. V.21(ll). P.1939−1947.
Cipparrone G, Mazzulla A., Russo G. Diffraction from holographic gratings in polymer-dispersed liquid crystals recorded by means of polarization light patterns // Journal of Optical Society of America B. 2001. V.18(12). P.1821−1826.
Ивакин E.B., Коптев В. Г., Лазарук A.M., Петрович И. П., Рубанов А. С. Фазовое сопряжение световых полей при нелинейном взаимодействии в просветляющихся средах // Письма в ЖЭТФ. 1979. Т.30. В. 10. С.648−651.
Kraabel В., Malko A., Hollingsworth J., Klimov V.I. Ultrafast dynamic holography in nanocrystal solids //Applied Physics Letters. 2001. V.78(13). P.1814−1816.
Saliminen O., Nordman N., Riihola P. Holographic recording and photocontraction of amorphous As2S3 films by 488.0 nm and 514.5 nm laser light illumination // Optics Communications. 1995. V.116. P.310−315.
Дмитриев A.C. Хаос и обработка информации в нелинейных динамических системах // Радиотехника и электроника. 1993. Т.38. В.1. С. 18−23.
Ижикевич Е.М., Малинецкий Г. Г. Модель нейронной сети с хаотическим поведением // Нейрокомпьютер. 1993. № 1,2. С. 19−35.
Рамбиди Н.Г. Биомолекулярные нейрокомпьютеры // Нейрокомпьютер. 1998. № 1,2. С.27−33.
Rambidi N. G Neural networks based on biomolecular nonlinear dynamic media. Image processing operation // Proceedings of SPIE. 1997. V.3402. P.434−440.
Рамбиди Н.Г. Нанотехнологии и молекулярные компьютеры. М.: „ФИЗМАТЛИТ“. 2007. С. 256.
Рамбиди Н.Г., Уляхин С. Г., Шишлов Д. Е., Неганов В. А., Цветков А. С. Молекулярные нейросетевые устройства: обработка изображений химическими реакционно-диффузными средами. Нейрокомпьютеры разработка, применение. 2005. № 1−2. С.40−55.
Rambidi N. G Roots and promises of chemical-based computing. Biosystems. 2002. V.64.1.1−3. P.485−500.
Биомолекулярные и нейросетевые устройства. Под ред. Рамбиди Н. Г. М.: „Радиотехника“. 2002. 224 с.
Синцов В.Н. Запись голограмм в реальном времени // Материалы V Всесоюзной школы голографии. 1973. С.49−51.
Барачевский В.А., Козенков В. М. Состояние и перспективы разработки несеребряных и необычных регистрирующих сред для голографии // Материалы VII Всесоюзной школы по голографии. 1975. С.395−416.
Tomlinson W.J., Chandrose Е.А., Fork R.L., Pryde C.A., Lamola A.A. Reversive photodimerization: anew type of photochromism //Applied Optics. 1972. V.ll. P.533−539.
Iizuka K. Mapping of electromagnetic fields by photochromies and their application in microwave holography // Journal of Applied Physics. 1971. V.42. P.5553−5561.
Всеволодов H.H. Биопигменты-фоторегистраторы. Фотоматериал на бактериородопсине. М.: Наука. 1988. 224 с.
Hampp N., Oesterhelt D. Bacteriorhodopsin and Its Potential in Technical Applications. PROTEIN SCIENCE ENCYCLOPEDIA. 2008. P. l-24.
Samoilovich M.I., Belyanin A.F., Grebennikov E.P., Guriyanov A.V. Bacteriorhodopsin the basis of molecular superfast nanoelectronics // Nanotechnology. 2002. V. 13. P.763−767.
Гребенников Е.П. Бактериородопсин биологический преобразователь световой энергии с уникальными технологическими возможностями // Российский химический журнал. 2006. T.L. № 5. С.25−37.
Adamov G.E., Grebennikov Е.Р., Devyatkov A. G, Gnatuk L.N., Goldobin I.S. Bacteriorhodopsin Perspective biomaterial for molecular nanophotonics // Journal of Photochemistry and Photobiology, A — Chemistry. 2008. V.196. N.2 3. P.254−261.
Гребенников Е.П., Самойлович М. И., Орловский Ю. В. Бактериородопсин в опаловых матрицах // Нано- и микросистемная техника. 2009. № 6. С. 30−38.
Xu D., Sheves М., Schulten К. Molecular Dynamics Study of the M412 Intermediate of Bacteriorhodopsin // Biophysical Journal. 1995. V.69. P. 2745−2760.
Haronian D., Lewis A. Elements of a unique bacteriorhodopsin neural network architecture//Applied of Optics. 1991.V.30. № 5. P.597−608.
Haupts U., Tittor J., Oesterhelt D. Closing in on bacteriorhodopsin: Progress in Understanding the Molecule // Annual Review of Biophysical and Biomolecular Structure. 1999. V.28. P.367−399.
Teng X., Lu M., Zhao Y., Ma D» Zhao Y., Ding J., Huang W. Photoinduced nonlinear refraction in a polymeric film encapsulating a bacteriorhodopsin mutant // Applied Physics Letters. 2010. V. 97.1.71 109. P. l-3.
Zeisel D., Hampp N. Spectral relationship of light-induced refractive index and absorption changes in bacteriorhodopsin films containing BR-WT and the variant BR-D96N // Journal of Physical Chemistry. 1992. V.96.1.19. P.7787−7792.
Birge R.R. Biomolecular Electronic: Protein-Based associative processors and volumetric memories //Journal of Physical Chemistry. 1999. V.103. P.10 746−10 766.
Барачевский B.A., Дашков Г. И., Цехолеский B.A. Фотохромизм и его применение. JL: Химия. 1977. 279 с.
Stephen R. Forrest. Ultrathin organic Films grown by organic molecular beam deposition and related techniques // Chemical Review. 1997. V.97. P. 1793−1896.
Eisenbach M., Weissmann Т., Tanny G., Caplan S.K. Bacteriorhodopsin-loaded charged synthetic membranes // FEBS Letters. 1977. V.81. P.77−80.
Vsevolodov N.N., Druzko A.D., Djukova N.V. Actual possibilities of bacteriorhodopsin application in optoelectronics //In Molecular Electronics: Biosensors and Biocomputers- Hong F., Ed. Plenum Press: New-York. 1989. P.381−384.
Hampp N., Brauchle C. Oesterhelt D. Bacteriorhodopsin wild type and variant aspartate-96-*asparagine as reversible holographic media // Biophysical Journal 1990. V.58. P.83−93.
Miyasaka Т., Коуата К., Itoh I. Quantum conversion and image detection by a bacteriorhodopsin-based artificial photoreceptor // Science. 1992. V.255. P.342−344.
Chen Z., Birge R.R. Protein-based artificial retinas // Trends in Biotechnology. 1993. V.ll.P.292−300.
Birge R.R., Heitz P.A., Gross R.B., Izgi J.C., Lawrence F.F., Stuart J.A., Tallent J.R. Spatial light modulators and optical associative memories based on bacteriorhodopsin // Proc. IEEE EMBS. 1990. V.12. P.1788−1789.
Song Q.W., Zhang C., Gross R.B., Birge R.R. Optical limiting by chemically enhanced bacteriorhodopsin films // Opt. Lett. 1993. V.18. P.775−777.
Birge R.R. Photophysics and molecular electronic applications of the rhodopsins // 1 Annual Review of Physical Chenistry. 1990. V.41. P.683−733.
Thoma R., Hampp N. Bacteriorhodopsin films as spatial light modulators for nonlinear filtering // Optical Letters. 1991. V.16. P.651−653.
Birge R.R., Rangarajan R., McCleary K.N. Bacteriorhodopsin protein variants and methods of use for long term data storage. US Patent № 2 009 268 511 A1 от 29.10.2009.
Hampp N. Optical data store and methods for storage of data in an optical data store. US Patent № 2 010 097 915 A1 от 22.04.2010.
Микаэлян A. JL, Салахутдинов B.K. Способ коммутации оптических каналов и устройство коммутации оптических каналов. Патент Российской федерации RU № 2 024 904 С1. 1994.
Gross R.B. Holographic thin films, spatial light modulators and optical associative memories on bacteriorhodopsin // Image Storage and Retrieval Systems. 1992. V.1662. P. 186−196.
Голдобин И.С., Гребенников Е. П., Адамов Г. Е. Управление технологическими процессами на основе распознавания образов // Системы и средства связи, телевидения и радиовещания. 2002. № 1,2. С.56−64.
Голдобин И.С., Гребенников Е. П., Адамов Г. Е. Управление технологическими процессами на основе распознавания образов // Технологии приборостроения. 2004. № 2(10). С.27−31.
Takei Н., Lewis A., Chen Z., Nebenzahl I. Implementing receptive fields with excitatory and inhibitory optoelectrical responses of bacteriorhodopsin films // Applied optics. 1991. V.30. № 4. P.500−509.
Takei H., Lewis A., Chen Z., Nebenzahl I. Implementing receptive fields with excitatory and inhibitory optoelectrical responses of bacteriorhodopsin films // Applied optics. 1991. V.30. № 5. P.597—608.
Takei H., Shimizu N. Spatial Light Modulators and Applications // OS A Technical Digest Series. Optical Society of America. Washington DC. 1995. V.9. P.118−125.
Stuart J.A., Marcy D.L., Wise K.J., Birge R.R. Volumetric optical memory based on bacteriorhodopsin // Synthetic Metals. 2002. V.127. P.3−15.
Branched photocycle optical memory device. US Patent № 5.559.732 от 24.09.1996.
Popp A., Wolperdinger M., Hampp N., Braeuchle C., Oesterhelt D. Photochemical conversion of the O-intermediate to 9-cis-retinal-containing products in bacteriorhodopsin films // Biophysics Journal. 1993. V.65. P. 1449−1459.
Гребенников Е.П. Адаптивная элементная база и информационные технологии нового поколения // Тезисы докладов 6 Конгресса «Информационные технологии, системы и сети». М.: МАИ. 1995. С.43−44.
Data processing system comprising a neural network. EP 0 494 671 A2
Spatial light modulator and neural network. EP 0 515 836 A1
Eisenbach M. Bacteriorhodopsin-loaded charged synthetic membranes // FEBS Letters. 1977. V.81. P.77−80.
Eisenbach M., Garty H. Light-induced pH changes in purpure-membrane fragments of Halobacterium halobium // Bioenergetics of membrane. Ed. 1. Packer. Amsterdam. 1977. P. 119−128.
Hwang S.-B., Korenbrot J.I., Stoeckenius W. Structural and spectroscopic characteristics of bacteriorhodopsin in air-water interface films // Journal of Membrane Biology. 1977. V.36. P. 115−135.
Weetall H.H., Samuelson L.A. Optical and electrical properties of bacteriorhodopsin Langmuir-Blodgett films // Thin Solid Films. 1998. V.312. P.306−312.
He J., Samuelson L. Oriented Bacteriorhodopsin/Polycation Multilayers by Electrostatic Layer-by-Layer Assembly// Langmuir. 1998. V.14. P.1674−1682.
Choi H.-G., Min J., Lee W.H., Choi J.-W. Adsorption behavior and photoelectric response characteristics of bacteriorhodopsin thin films fabricated by self-assembly technique // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. 2002. V.23. P.327−337.
Vara Gy. Dried oriented purple membrane samples // Acta biology of Academy Sciences of Hungary. 1981. V.32(3^l). P.301−310.
Yoguzhinsky L.S. Synthesis of ATP coupling with action of membrane protonic pump at the octan-water interface // Nature. 1976. V.259. P.494−496.
Korenbrol J.I. The assembly of bacteriorhodopsin-containing planar membranes by the sequential transfer of air-water interface films // Methods of Enzymology. 1982. V.88. P.45−55.
Богуславский Л.И., Бойцов В. Г., Волков А. Г. Фотоиндуцированный перенос протонов из воды в октан, катализируемый бактериородопсином // Биоорганическая химия. 1976. № 2. С-1125−1131.
Hwang S.B., Korenbrot J.I., Stoeckenius W. Transient photovoltages generated by change displacements in intermediates of the bacteriorhodopsin photoreaction cycle // Bioenergetics of membranes. Ed. 1. Parker. Amsterdam. 1977. P.134−147.
Clark N.A., Rothshild K.J. Surface induced lamellar orientation of multilayer membrane array // Biophysical Journal. 1980. V.31. P.65—96.
Korenstein R., Hess B. Analysis of photocycle and orientation in thin layers // Methods of Enzymology. 1982. V.88. P.180−193.
Hwang S.B., Korenbrot J.I., Stoeckenius W. Charge displacement in bacteriorhodopsin and its photointermediates // 1 Biochimica et Biophysica Acta. 1978. V.509. № 3. P.300−317.
Алексеев A.C., Валянский С. И., Савранский B.B. Нелинейно-оптические свойства Ленгмюра-Блоджет-монослоев бактериородопсина // Труды ИОФАН. 1992. Т.38. С.133−150.
Process for preparing protein-oriented membrane. US Patent № 5.252.719 от 12.10.1993.
Гребенников Е.П., Девятков А. Г., Адамов Г. Е. Устройство элемента оптической нейронной сети / Патент на полезную модель № 31 023 (приоритет от 11.04.2003). Опубликовано 10.07.03.
Адамов Г. Е. Способ получения фотохромных структур. Патент на изобретение № 2 227 180 (приоритет от 26.03.2003). Опубликовано 2004.04.20.
Зубов Б.В. Кинетика возбуждения состояний фотоцикла бактериородопсина при лазерном тепловом возмущении // Труды ИОФАН. 1992. Т.38. С. 151−192.
Zhang L., Zeng Т., Cooper К., Claus R.O. High-Performance Photovoltaic Behavior of Oriented Purple Membrane Polymer Composite Films // Biophysical Journal. 2003. V.84. P.2502−2507.
Гребенников Е.П. Технологические и оптико-физические характеристики бактериородопсин-содержащих пленок // Микросистемная техника. 2000. № 2. С.42−46.
Гребенников Е.П., Житковский В. Д. Бактериородопсин-содержащие полимерные пленки для оптических многослойных структур // Системы и средства связи, телевидения и радиовещания. М.: ЭКОС. 2000. №.2. С.32−39.
Chen Z., Lewis A., Takei Н., Nebenzahl L. Bacteriorhodopsin oriented in polyvinyl alcohol films as an erasable optical storage medium. Applied Optics. 1991. V.30. P.5188−5196.
Гребенников Е.П., Житковский В. Д. Реализация нейросетевых алгоритмов в структурированных бактериородопсин-содержащих пленках // Тезисы докладов XI научно-технической конференции «Тонкие пленки в электронике». Йошкар-Ола: МарГТУ. 2000. С. 40.
Корчемская Е.Я., Соскин М. С., Тараненко В. Б. Усиление контраста маломощных оптических сигналов при нелинейном поглощении в средах на основе бактериородопсина// Квантовая электроника. 1990. Т. 17. № 4. С.448−449.
Гребенников Е.П. Опосредованное взаимодействие световых потоков в бактериородопсин-содержащих средах // Материалы 2 Всероссийской научной конференции «Молекулярная физика неравновесных систем». Иваново: ИвГУ. 2000. С.235−238.
Гребенников Е.П. Устройство оптической нейронной сети / Патент на изобретение № 2 165 644 (приоритет от 04.07.2000). Опубликовано 20.04.01.
Биомолекупярные и нейросетевые устройства. Под ред. Рамбиди Н. Г. М.: «Радиотехника». 2002. 224 с.
Strokach Yu. P, Valova Т. М., Barachevsky V.A., Shienok A.I., Marevtsev V.S. Photochromic properties of the bichromophore spirooxazine and its complexes with metal cations // Russian Chemical Bulletin 2005. V.54.1.6. P. 1477
Traven V.F., Bochkov A.Yu., Krayushkin M.M., Yarovenko V.N., Barachevsky V.A., Beletskaya I.P. Novel photochromic 3-(3-coumarinyl)-4-(3-thienyl)maIeic acid cyclic derivatives // Mendeleev Communications. 2010. V.20,1.1. P.22−24.
Belfield R.D. Two-photon organic chemistry. The Spectrum. 2001. V. 14. P. 1−7.
Zalesny R., Bartkoiwiak W., Leszczynski J. Theoretical study of the two-photon absorption in photochromic fulgides //Journal of Luminescence. 2003. V.105. P. lll-116.
Birge R.R., Parsons В., Song Q.W., Tallent J.R. Molecular Electronics. (Eds.: Jortner J., Ratner M.). Blackwell Science. London. 1997.
Dvornikov S., Cokgor I., Wang M., McCormick F.B., Esener S.C., Rentzepis P.M. Materials and Systems for Two Photon 3-D ROM Devices // IEEE Transactions on Components, Packaging and Manufacturing Technology, Part A. 1997. V.20. P.203−212.
Tomasulo M., Giordan S., Raymo F.M. Fluorescence Modulation in Polymer Bilayers Containing Fluorescent and Photochromic Dopants // Advanced Functional Materials. 2005. V.15. P.787−794.
Tanio N., Irie M. Refractive Index of Organic Photochromic Dye-Amorphous Polymer Composites // Japanese Journal of Applied Physics. 1994. V. 33. P. 3942−3946.
Tanio N., Me M. Photooptical Switching of Polymer Film Waveguide Containing Photochromic Diarylethenes // Japanese Journal of Applied Physics 1994. 33. P.1550−1553.
Ebisawa F., Yjshino M., Sukegava K. Self-holding photochromic polymer Mach-Zehnder optical switch //Applied Physics Letters. 1994. V.65. P.2919−2921.
Liang Z., Yang Т., Xie J. Novel 3D multilayered waveguide memory // Proceedings of SPIE. 2002. V.4930. P.134−137.
Барачевский B.A., Флегонтов A.A., Сигейкин Г. И. Органические регистрирующие среды для новых информационных фототехнологий // Российский Химический Журнал (Журнал Российского химического общества им. Д.И. Менделеева). 2006. № 5. С.15−25.
Belfield K.D., Schafer K.I., Andrasik S. Chromogenic Phenomena in polymers // ACS Symposium Series. 2005. V.888. P.122−134.
Kumar R., Yusuf M. Chromones and bischromones: an account of photoinduced reactions //ARKIVOC. 2006. XI. P.239−264.
Киселев B.A. О дифракционном вводе излучения в тонкопленочный волновод // Квантовая электроника. 1974. № 7. С. 15 781 583.
Унгер Х.-Г. Пленарные и волоконные оптические волноводы. М.: Мир. 1980.656 с.
Адамов Г. Е., Гребенников Е. П., Девятков А. Г. Многослойные гетероструктуры, включающие слои на основе бактериородопсина // Тонкие пленки воптики и электронике. Материалы 14 Международного симпозиума. Харьков: ННЦ ХФТИ. 2002. С.101−104.
Нашрр N., Oesterhelt D., Brauchle H. Bacteriorhodopsin: a biological material for information processing // Quarterly Reviews of Biophysics. 1991. V.24. № 4. P.425—478.
Зленко A.A., Киселев B.A., Прохоров A.M., Спихальский А. А., Сычугов В. А. Излучение поверхностных световых волн на гофрированном участке тонкопленочного волновода // Квантовая электроника. 1974. Т.1. № 7. С. 1519—1526.
Прохоров А.М., Спихальский А. А., Сычугов В. А. Расчет и оптимизация параметров излучающей структуры распределенной обратной связи // Квантовая электроника. 1977. Т.4. № 5. С.989—995.
Ландсберг Г. С. Оптика. М.: Наука. 1976. 467 с.
Oesterhelt D., Stoeckenius W. // Isolation of the cell membrane of Halobacterium halobium and its fractionation into red and purple membrane // Methods of Enzymology. 1974. V.31. P.667−669.
Гребенников Е.П., Девятков А. Г. Изготовление бактериородопсин-содержащих полимерных пленок // Материалы X Международного симпозиума «Тонкие пленки в электронике». 4.2. Ярославль: ИМ РАН. 1999. С.347−349.
Гребенников Е.П. Технологические и оптико-физические характеристики бактериородопсин-содержащих пленок // Микросистемная техника. 2000. № 3. С.37—42.
Гребенников Е.П. Технология получения многослойных структур и гибридных наноматериалов для молекулярной фотоники // Системы и средства связи, телевидения и радиовещания. 2009. № 1 2. С. 101−104.
Adamov G. Е., Grebennikov Е. P. Biomolecular Neuronet Devices // Handbook of Nanophysics: Nanoelectronics and Nanophotonics. Edited by Klaus D.Sattler. USA: CRC Press. 2010. P. 38−1 38−18.
Адамов Г. Е., Голдобин И. С., Гребенников Е. П. Гибридные наноструктуры на основе наночастиц и бакгериородопсина // Российские нанотехнологии. 2007. Т.2. № 1112. С.65−66.
Colloidal gold. Ed. Hayat M.A. London: «Academic Press». 1989. V.2.464 p.
Коллоидно-химические основы нанонауки по ред. Шпака А. П. и Ульберга З. Р. К.: Академпериодика. 2005.466 с.
Tittor J., Soell С., Oesterhelt D., Butt H.-J., Bamberg E. A defective proton pump, point-mutated bacteriorhodopsin Asp96—"Asn is fully reactivated by azide // The EMBO Journal 1989. V.8. № 11. P.3477−3482.
Адамов Г. Е., Голдобин И. С., Гребенников Е. П., Девятков А. Г. Гибридные наноструктуры на основе наночастиц и бактериородопсина // Химия высоких энергий. Специальный выпуск «Нанофотоника». 2008. Т.42. № 4. С. 21−22.
Yu W.W., Qu L., Guo W., Perg X. Experimental determination of the extinction coefficient of CdTe, CdSe, and CdS nanocrystals // Chemistry of Materials. 2003. V.15. P.2854−2860.
Проспект фирмы ALCATEL. SCM650. From development to production of thin films. Creation Agena Annecy 09/85.
Публикация фирмы BALZERS. Электроннолучевой испаритель EVM 052 фирмы BALZERS. Перевод ГПНТБ 1978.
Холлэнд JI. Пленочная электроника. М.: «Мир». 1968. 366 с.
Джонс М.Х. Электроника практический курс. М.: «Постмаркет». 2003. 528 с.
Публикация фирмы EDWARDS. Цифровое устройство типа FTM3 контроля толщины пленки с индикатором скорости осаждения пленки и оконечным блоком. Перевод ГПНТБ 76/79 827. 1976.
Гребенников Е.П., Девятков А. Г. Оптический планарный волновод / Патент на полезную модель № 83 626 (приоритет от 26.09.2008). Опубликовано 10.06.09. Бюл. 16.
Адамов Г. Е., Девятков А. Г., Гребенников Е. П. Получение многослойных структур на основе пленок бактериородопсина и полимерных волноводных слоев//
Материалы 6 Международной научной конференции «Молекулярная физика неравновесных систем». Иваново. 2002. С.211−216.
Рубин А.Б. Биофизика. Т.2. М.: «КД Университет». 1999. 460 с.
Lanyi J.K., Luecke H. Bacteriorhodopsin // Current Opinion in Structural Biology. 2001. V.ll.P.415−419.
Фокс С., Дозе К. Молекулярная эволюция и возникновение жизни. М.: «Мир». 1975. 374 с.
Vegotsky С., Harada F., Fox S.W. The characterization of polyaspartic acid and some related compounds //Journal of American Chemical Society. 1959. V.80. P.3361−3366.
Гиллер Я.Л. Таблицы межплоскостных расстояний. Том 2. М.: «Недра». 1966. 362 с.
Бублик В.Т., Дубровина А. Н. Методы исследования структуры полупроводников и металлов. М.: «Металлургия», 1978. 272 с.
Миронова E.B. Биосинтетическое получение аналогов бактериородопсина // Автореферат канд. хим. наук. Москва: МАТХТ им. Ломоносова М. В. 26 с.
Хитрина Л.В., Лазарова Ц. Р. Исследование 13-цис и полностью трансизомеров 4-кеторетиналя // Биохимия. 1989. Т.54. №.1. С.136−139.
Vanhanen J., Leppanen V.P., Jaaskelainen Т., Parkkinen J.P.S., Parkkinen S. Nonlinear transmittance of the 4—keto bacteriorhodopsin // Optical Materials. 1999. V.12. P.473−480.
Druzhko A.B., Weetall H.H. Photoinduced transformation of wild-type and D96N-mutant 4-keto-bacteriorhodopsin // Thin Solid Films. 1997. V.293. P.281−284.
Burykin N.M., Korchemskaya E.Ya., Soskin M.S., Taranenko V.B., Dukova T.V., Vsevolodov N.N. Photoinduced anisotropy in bio-chrom films // Optical Communications. 1985. V.54. P.68−70.
Давыдова О.И., Шевяков С. В., Хитрина JI.B., Демина О. В., Складнев Д. А., Гребенников Е. П., Адамов Г. Е., Ходонов А. А. Биосинтетическое получение аналогов бактериородопсина//Ученые Записки МИТХТ. 2003. В.8. С.26−33.
Dellweg H.-G., Sumper М. Selective formation of bacterio-opsin trimers by crosslinking of purple membrane // FEBS Letters. 1978. V.90. P. 123−126.
Адамов Г. Е. Влияние парафенилендиамина на фотохромные свойства пленок бактериородопсина // Высокие технологии в промышленности России. Материалы VIII Международной научно-технической конференции. М.: ОАО «ЦНИТИ «Техномаш». 2002. С.84—89.
Krebs М.Р., Isenbarger Т. A. Structure determinates of purple membrane assembly // Biochimica et Biophysica Acta. 2000. V.1460. P. 15−26.
Rammelsberg R., Huhn G., Luebben M., Gerwert K. Bacteriorhodopsin’s Intramolecular Proton-Release Pathway Consists of a Hydrogen-Bonded Network // Biochemistry. 1998. V.37 №.14. P.5001−5009.
Seitz A., Hampp N. Kinetic Optimization of Bacteriorhodopsin Films for Holographic Interferometry // Journal of Physical Chemistry B. 2000. V.104. P.7183−7192.
Гребенников Е.П., Девятков А. Г. Молекулярные нейросетевые устройства на основе белка бактериородопсина // Биомолекулярные нейросетевые устройства. Серия:
Нейрокомпьютеры и их применение. Под редакцией Рамбиди Н. Г. М.: ИПРЖР. 2002. Книга 33. С.41 120.
Гребенников Е.П., Девятков А. Г., Адамов Г. Е. Способ индикации уровня освещенности / Патент на изобретение № 2 316 739 (приоритет от 08.08.2006). Опубликовано 10.02.08. Бюл. 4.
Адамов Г. Е. Слоистые структуры на основе бактериородопсина: получение, строение и применение для элементов устройств обработки информации // Автореферат канд. техн. наук. 2004. Москва: ОАО ЦНИТИ «Техномаш». 25 с.
Grebennikov Е.Р. Light radiation induced structure formation of bacteriorhodopsin films for the development of self-organizing information processing systems // Proceedings of SPIE. Optical Information Science Technology'97. 1997. V.3402. P. 460−465.
Гребенников Е.П., Девятков А. Г. Реализация свойств памяти и пластичности в нейроподобных элементах на основе бактериородопсин-содержащих сред // Сборник докладов VI Всесоюзной конференции «Нейрокомпьютеры и их применение». Москва. 2000. С. 416−419.
Гребенников Е.П. Опосредованное взаимодействие световых потоков в бактериородопсин-содержащих средах // Материалы II Всероссийской научной конференции «Молекулярная физика неравновесных систем». Иваново. 2000. С.235−238.
Гребенников Е.П., Житковский В. Д. Реализация нейросетевых алгоритмов в структурированных бактериородопсин-содержащих пленках // Тезисы докладов XIнаучно-технической конференции «Тонкие пленки в электронике». Йошкар-Ола. 2000. С. 125−127.
Fonarev A., Milkaelian A.L., Kryzhanovsky B.V., Salakhutdinov V.K. Dynamic properties of bacteiiorhodopsin exposed to ultrashort light pulses // Optics Letters. 2000. V.25. №.15. P. 1080−1082.
Rao D.N., Yelleswarapu C.S., Kothapalli S.-R., Rao D.V.G.L.N. Self-diffraction in bacteiiorhodopsin films for low power optical limiting // Optics Express. 2003. V.ll. №.22. P.2853−2857.
Лансберг Г. С. Оптика. M.: «Наука», 1976. 663 с.
Гребенников Е.П. Многослойные структуры, включающие слои на основе бактериородопсина, для компонентов информационных систем и нейросетевых технологий // Автореферат канд. техн. наук. 2000. Москва: ОАО ЦНИТИ «Техномаш». 26 с.
Гребенников Е.П., Девятков А. Г. Способ маркировки и контроля подлинности при защите объекта от подделки / Патент на изобретение № 2 323 097 (приоритет от 17.08.2006). Опубликовано 27.04.08. Бюл. 12.
Гребенников Е.П., Девятков А. Г., Адамов Г. Е. Способ защиты объекта от подделки и способ контроля подлинности объекта / Патент на изобретение № 2 329 155 (приоритет от 17.08. 2006). Опубликовано 20.07.08. Бюл. 20.
Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: «Лань». 2003, с.832
Выставка СЕАТЕС JAPAN 2009 (2009. October 6−10. Makuhari Messe in Chiba Prefecture. Japan).

Заполнить форму текущей работой