氟乐灵与混合农药的光化学相互作用研究

研究了氟乐灵与２，４－Ｄ等多种农药在玻片表面和重蒸馏水中的光化学相互作用。氟乐灵在玻表和水中的光解半衰期分别为２３．７８ｍｉｎ和１．５５ｈ。在１．３３∶０．２７μｇ／ｃｍ２剂量比时，２，４－Ｄ、甲基对硫磷、西维因和涕灭威对氟乐灵表面光解有显著光敏作用，丁草胺、氯氰菊酯、溴氰菊酯、氰戌菊酯则具强烈光猝灭作用。氟乐灵对氯氰菊酯、溴氰菊酯的表面光化学作用为１∶１剂量比时光敏化、１０∶１剂量比时表现光屏蔽作用，此作用随氟乐灵光解而减弱并消失。在重蒸馏水中，１∶１剂量比时氟乐灵和３种拟菊酯农药相互光敏化作用，１∶１０剂量比时均为高浓度农药对低浓度农药光敏化、低浓度农药对高浓度农药光猝灭作用。

取代脲类和二苯基醚类除草剂的表面光化学相互作用研究

应用高效薄层析方法研究了１１种取代脲类除草剂和３种二苯基醚类除草剂自然光源下薄膜态的光化学相互作用。结果表明，２类除草剂在光照条件下可相互产生强烈的光敏化效应，１１种脲类除草剂大多数光稳定性较强，分别与消草醚混合照光后，光解迅速加强。消草醚对１１种脲类除草剂４ｈ光敏效率分别达８０．４％（氯溴隆）至５５．８９％（利谷隆）。３种醚类除草剂对绿麦隆的光敏效应为消草醚＞治草醚＞虎威。１１种脲类除草剂对消草醚均表现显著以至强烈的光敏效应。其中以绿麦隆作用最强，对消草醚的４ｈ光敏效率达７１．２７％，枯草隆作用最弱，对消草醚的４ｈ光敏效率为１８．７３％。２类除草剂的相互光敏化效应与反应时间以及与剂量均有明显的关系。显著的光敏效应从反应０．５ｈ即已产生，在４ｈ（脲类除草剂）或２ｈ（醚类除草剂）内光敏效应迅速增加，之后增加趋缓至１６ｈ达最大。光敏效应在０．２剂量比时即可发生，效应与剂量呈正相关增强，至５倍剂量时，醚类除草剂的光敏效应接近最大而脲类除草剂的光敏效应则略下降。用ＨＰＴＬＣ分离获得消草醚与绿麦隆光化学相互作用产生的５种新的未鉴定产物，２个主要产物在３００ｎｍ有最大吸收，Ｒｆ分别为０．５５和０．６１。

非线性相互作用引起的双模Dicke模型的新奇量子相变

量子相变是量子光学和凝聚态物理领域的一个重要课题.本文在标准双模Dicke模型的基础上引入原子-光的非线性相互作用,研究其所引起的量子相变.利用自旋相干态变分法从理论上给出有两个参量的基态能量泛函.两模光场采用四种不同的比例关系进行研究,并且在实验参数下,通过可调的原子-光的非线性相互作用参量,给出了宏观多粒子量子态的丰富结构.本文主要呈现了在蓝失谐和红失谐下,双稳的正常相、共存的正常-超辐射相和原子数反转态等丰富的基态特性.原子-光的非线性相互作用在蓝失谐可以引起标准的双模Dicke模型的正常相到超辐射相的二级量子相变.在红失谐时引起新奇的基态特性,新奇的量子相变,即反转的超辐射相到反转的正常相的二级逆量子相变.原子-光的非线性相互作用和两模光场比例不同时,对量子相变的相边界和基态物理量的值有较大影响.

水稻光敏色素相互作用因子基因OsPIL11的表达模式及其在光信号传导中作用的初步分析

分析了OsPIL11基因(6个潜在的PIF转录因子之一)的表达模式,结果表明OsPIL11在水稻中的表达具有器官特异性,并且受叶片发育、脱落酸、茉莉酮酸和水杨酸调控。为了进一步分析OsPIL11在植物光信号传导中的作用,构建了OsPIL11基因的过量表达载体,并将其转化至烟草。通过比较转基因和野生型烟草植株幼苗在红光和远红光下的光形态建成特征,发现红光下生长的OsPIL11转基因烟草下胚轴较短、真叶和子叶较大;然而在远红光下,转基因和野生型烟草植株的表型没有差异。这些结果表明,OsPIL11参与红光诱导的幼苗去黄化反应,但是不参与远红光诱导的幼苗去黄化反应。

扩散对非相干耦合屏蔽光伏亮孤子之间相互作用的影响

为了得到扩散效应对非相干耦合屏蔽光伏亮-亮孤子对相互作用的影响的结果,将两束互不相干的光束做为入射波,采用数值方法求解有扩散的波传播方程。结果表明,当两孤子中心间距适当的条件下,非相干屏蔽光伏亮孤子对之间发生相互吸引和缠绕现象;如果两孤子间距过大或过小时,孤子之间没有相互作用。扩散效应使两孤子光束整体向同一方向偏转。

非局域空间光孤子的理论研究进展(3)——相互作用篇

非局域空间孤子的演化过程由非局域非线性薛定谔方程描述,一般情况下很难得到其相互作用过程的精确解析解,而只能退而求其近似解(比如通过变分法或者数值解)。但是,由于强非局域非线性介质的独特性质,强非局域空间光孤子由线性模型描述,其相互作用过程的求解变得相对简单。利用线性叠加原理,可以巧妙地构造出强非局域介质中双光束相互作用问题的精确解析解。指出了利用强非局域空间光孤子的相互作用特性实现全光开关的潜在可能性。

用惠更斯原理研究光和原子相互作用

基于惠更斯原理和光在吸收介质中传播规律,研究了光和原子相互作用。用光在吸收介质内传播时的振幅表达式,得出了波面子波的表达式,根据子波振幅的变化和原子吸收光子间关系,得到了原子吸收光子的表达式。根据玻尔的原子结构模型,给出了原子吸收光子的微观解释。证实了量子态不可删除和不可克隆定理,解释了费曼提出的超光速和时间倒行现象。依据光增益是原子系综受激辐射的事实,重新解释了光增益机制。

等离激元纳米光腔增强光与物质的相互作用

利用等离激元纳米光腔将电磁场限制在亚波长范围,可在纳米尺度上增强光与物质相互作用,实现超衍射极限的光信号增强。从等离激元纳米光腔的基本原理出发,综述了等离激元纳米光腔与量子发射体间相互作用的理论框架,分析了不同光腔结构在增强光与物质耦合作用的优势;归纳了纳米光腔增强光与物质相互作用机制,着重讨论了增强拉曼光谱、增强非线性效应和增强量子效应的物理机制;展望了等离激元纳米光腔在量子信息领域的潜在应用。

光束正入射至界面时的自旋-轨道相互作用及其增强

光束正入射至均匀突变界面时的自旋-轨道相互作用表现为拓扑荷数为±2的、自旋可控的涡旋相位.然而,该涡旋相位的物理来源以及界面的性质在自旋-轨道相互作用过程中起到何种作用,这些问题还有待解决.首先建立一个简洁的菲涅耳琼斯矩阵来描述这种自旋-轨道相互作用,并揭示其中的涡旋相位其实是一种贝里(Berry)几何相位,它来源于光束本身的拓扑结构,而界面的性质影响自旋-轨道相互作用的转换效率.一般情况下,转换效率极低,限制了其应用.因此,基于上述理论,提出采用光轴平行于界面法线方向的单轴薄层材料,来极大地增强这种自旋-轨道相互作用.

表面等离激元增强的光和物质相互作用

表面等离激元近年来受到了广泛的关注.得益于表面等离激元的强局域约束作用,光场和能量被限制在亚波长尺度上,因而各种光和物质相互作用可得到显著的增强.表面等离激元的特性与材料、形貌、结构密切相关,相应的共振波长可覆盖紫外、可见光、近红外到远红外的光谱波段.由于表面等离激元的强局域电场,光与物质的相互作用,如荧光、拉曼散射、非线性光学、光热转换、光-声效应、催化、光伏转换等,都得以显著增强.本文简要回顾了表面等离激元的物理特性,具体讨论了各种基于表面等离激元增强的光和物质相互作用机理及相关应用,并探讨了存在的问题和进一步发展的方向.本文旨在为构造更高性能的表面等离激元器件,发展相关技术,进一步拓展表面等离激元的应用领域提供有益的参考.

光与物质的相互作用

O431 95031409光和物质相互作用平均场模型适用条件的探讨=The discussion on effective conditions of mean—field model of light—matter interac-tion[刊,中]/邓永元,何林(四川师范大学物理系)∥量子电子学.—1994,11(4).

金包银中空纳米立方块与J-聚集体强相互作用的FDTD模拟研究

近年来,各种具有极小模体积的等离子体纳米腔已经被广泛地应用于光与物质强相互作用的研究。而在金属纳米等离子体结构中,贵金属的空心纳米结构相比于实心结构具有更小的有效模体积。染料分子J-聚集体具有高振荡强度和窄激子峰,为实现表面等离激元-激子强耦合提供了优质平台[1]。基于此,使用时域有限差分(finite-difference time-domain,FDTD)方法,通过数值模拟研究了Ag@Au中空纳米立方块(hollow nanocube,HNC)与J-聚集体复合体系的散射光谱特性。通过改变金银壳层厚度来调谐等离子体共振峰与J-聚集体的激子峰相匹配,复合体系的散射光谱在575 nm激子峰处出现凹陷,形成两个新的强耦合共振峰,获得168.6 meV的拉比劈裂。该计算结果对于量子单光子器件和纳米光学器件的应用研究具有重要意义。

等离激元/介质微纳结构与光的互作用及其传感应用

微纳米尺度物质与光的相互作用研究对于光电转换、生物传感等领域的发展具有重要的科学意义.基于等离激元效应和介质光耦合机理增强光和物质相互作用的微纳光学研究涌现出众多优秀科研成果,在分子传感领域更是展现出巨大的应用潜力.本文重点围绕本课题组近年来在等离激元/介质微纳结构与光的互作用方面的相关理论与实验研究展开回顾分析,揭示了采用不同电磁机制增强光与微观物质相互作用的物理内涵,论述了微纳结构光学设计的新思路和新方法,阐明了在微纳光学分子传感应用上的科研思想和探索成果.最后,展望了微纳光传感的研究发展方向和实际应用前景.

均匀展宽介质中激光超短脉冲面积的演化规律

用数值计算方法研究了均匀展宽二能级体系在激光超短脉冲作用下介质参量、入射脉冲面积、弛豫时间和频率失谐量对光脉冲面积演化的影响.计算结果表明,脉冲面积会在最接近输入脉冲面积2π偶数倍的值上振荡,并经过一定的传播距离后,台阶式跳跃到下一个偶数倍2π的值上振荡.

基于变分法的光子超导波基态分析

利用一般的电磁辐射与晶格振动的相互作用模型，研究了强光场与晶格振动的非线性相互作用导致光子对形成这一基本问题，导出了光子．光子有效相互作用。然后利用变分法求得了超导波态系统的基态能量表达式，并讨论了光子对的形成条件。

多个部分非相干光孤子的相互作用

基于相干密度理论,数值地研究了在饱和对数非线性介质中多个部分非相干光空间孤子之间的相互作用.数值结果表明,在非相干参量较小情况下,非相干光孤子的相互作用与相干光孤子的相互作用规律较类似.当非相干参量较大时,强的非相干性模糊了孤子之间的相位关系,孤子间的相互作用主要以非相干相互吸引作用为主.特别是在非相干参量较大而且孤子初始相对相位差为π的情况下,多个部分非相干光孤子可并行传播形成稳定的阵列孤子.利用多个非相干光孤子的不同相互作用形态写入各种阵列波导,为实现光控制光、导向光提供了一种可能性.

光敏色素互作因子(PIFs)对植物生长发育的调控

光敏色素相互作用因子(PIFs)属于拟南芥bHLH转录因子家族的第15亚族,是光信号响应过程中的关键负调控因子。光激活的光敏色素通过促进PIFs蛋白降解,直接或间接抑制它们与DNA的结合,从而实现光对植物生长发育的调控。研究发现PIFs在调控种子萌发、幼苗形态建成、避荫反应、昼夜节律以及各种植物激素响应过程中起着重要作用。此外,PIFs作为细胞信号传导的"枢纽"具有更为广泛的作用,能够整合不同信号,精细调控整个转录网络。

光学Maxwell-Bloch方程的数值算法研究及其应用

建立了高准确度快速求解均匀展宽二能级体系光学Maxwell-Bloch耦合方程的数值算法.通过与特定条件得到的解析解的比较,验证了算法所具有的高收敛性和稳定性,并可保持算法的误差阶数,因此算法是可靠并实用的.应用该算法数值求解了一般条件下的MB方程,并由计算结果分析了失谐量、弛豫时间、初始光强对光脉冲在介质中的传播及对Bloch矢量演化的影响.所建立的数值算法对MB方程以及修正的这类偏微分方程组具有普适性.

KrF准分子激光刻蚀PMMA研究

为了研究准分子激光刻蚀聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的内在机理,将波长为248nm的KrF准分子激光垂直照射到PMMA材料表面,改变激光能量和脉冲数目,在大气背景下进行实验,照射后样品的表面形貌及化学结构用扫描电子显微镜(SEM)、3维形貌分析仪、X射线光电子能谱(XPS)等手段进行分析。SEM测试表明,在刻蚀区域出现孔状结构,说明刻蚀过程中有气体成分产生。XPS测试表明,激光照射后C1s峰的强度减弱而O1 s峰增强,据此推测PMMA侧链上的甲基被刻蚀掉且空气中的O_2参与了反应。另外还研究了激光能量和脉冲数目对刻蚀率和表面粗糙度的影响。结果表明,随着激光能量和脉冲数目增加,刻蚀率和粗糙度并不是一直呈现递增的趋势。