Al_2O_3:Ni^(2+)晶体的自旋哈密顿参量和光谱精细结构

本文用完全对角化方法计算了Ａｌ２Ｏ３：Ｎｉ２＋的光谱精细结构和ＥＰＲ参量，得到了与实验相符合的结果．同时。

RbCdF_3:Ni^(2+)晶体结构相变、光谱精细结构和EPR谱的研究

本文采用半自洽场(semi-SCF)3d轨道模型和μ-κ-α模型,利用完全对角化方法,建立了Oh、D4h对称晶体场局部结构参数与光谱精细结构、EPR谱之间的定量关系,统一解释了RbCdF3∶Ni2+晶体的光谱精细结构和EPR谱。所得理论结果与实验值符合很好。

数字人体微观研究——量子人体的光谱精细结构

光谱的精细结构是量子人体研究的核心。本文主要讨论在没有外场的情况下 ,量子人体的电子自旋对类氢原子的能级和谱线的影响 ;开展量子人体的光谱精细结构研究 ,为深刻研究和认识人体系统光谱精细结构的机理提供理论依据。

《氢原子与碱金属原子光谱精细结构的讨论》

虽然光谱的精细结构是由L—S耦合产生的,但影响氢原于和碱金属原子光谱精细结构的原因不很一样,在量子力学教学中,应分开对二者进行讨论,本文较详细地对二者进行了分析讨论。1

近边X射线吸收精细结构光谱法研究土壤腐殖质组分含碳官能团组成及磷酸根影响

应用同步辐射近边X射线吸收精细结构(NEXAFS)光谱技术研究了土壤腐殖质各组分(富里酸、胡敏酸及胡敏素等)的含碳官能团组成信息,并通过分析PO43-存在条件下胡敏酸、胡敏素的官能团组成变化特征,探讨了PO43-与土壤腐殖质之间的微观作用机制。结果表明,土壤腐殖质不同组分的官能团分布具有类似的光谱特征,但组成比例存在明显差异。随着腐殖质组分的酸不溶性增加,胡敏酸、胡敏素疏水性脂肪基官能团比例显著高于富里酸,芳构化程度也明显增加,而亲水性羧基官能团比例趋于降低;PO43-通过静电作用、取代反应可以选择性释放胡敏酸中部分小分子羧基官能团,从而改变胡敏酸官能团的组成特征。此研究结果对于应用NEXAFS研究有机碳官能团形态、结构及理解PO43-在土壤微界面上的反应机制具有重要意义。

用延展X射线精细结构吸收光谱研究Zn(Ⅱ)-TiO_2体系的颗粒物浓度效应和吸附可逆性

用延展X射线精细结构吸收光谱(EXAFS)研究了不同颗粒物浓度(Cp)下重金属Zn(Ⅱ)在锐钛型TiO2上吸附产物的微观构型,考察了Cp、吸附微观构型与可逆性的关系。宏观的吸附-解吸等温线结果表明,Zn(Ⅱ)-TiO2体系的吸附等温线随Cp的增加而显著降低,有明显的Cp效应;且吸附可逆性随Cp的增加逐渐减小。EXAFS结果表明,Zn(Ⅱ)主要是通过共用水合Zn(Ⅱ)离子及TiO2表面上的O原子结合到TiO2表面上,其平均Zn-O原子间距为(1.98±0.01)。同时,第二配位层(Zn-Ti层)的EXAFS图谱分析结果表明存在两个典型的Zn-Ti原子间距,即R1=(3.26±0.01)(边-边结合的强吸附)和R2=(3.70±0.01)(角-角结合的弱吸附)。吸附密度相近、平衡浓度不同的三个吸附样品,随Cp的增加,强吸附位(N1)基本不变而弱吸附位(N2)减少,两者比值(N1/N2)由0.629增加至0.690。该比值的变化从微观角度解释了宏观吸附-解吸实验中Cp增加,可逆性减小的实验现象。同时,EXAFS实验结果也从微观上证明了亚稳平衡态吸附理论(MEA理论)的吸附密度(Γ)不是状态函数的基本假设。

InAs单量子点精细结构光谱

在5K下,采用光致发光光谱和时间分辨光谱研究了不同单量子点的精细结构和对应发光光谱的偏振性、单激子/双激子发光光谱和相应发光动力学。给出InAs单量子点发光光谱所对应能级的精细结构及激子本征态的偏振特性。当精细结构能级劈裂为零时,激子的本征态为简并的圆偏振态。而当精细结构能级劈裂大于零时,一般在几十到几百μeV,激子的本征态为非简并的线偏振态。相对于单激子发光寿命,激子-激子间的散射使单激子的复合发光寿命减小。

三角晶场中3d^3离子精细光谱结构和局域结构的关系

目的研究三角晶场中3d3离子光谱精细结构和晶体局域结构之间的关系。方法利用自旋哈密顿理论,采用对角化能量矩阵的方法。结果计算了YAG:Cr3+晶体的光谱精细结构和键角之间的关系。结论三角晶场中3d3离子基态能级分裂对晶格局域结构变化非常敏感,而其它激发态能级对晶格局域结构不很敏感。

Ni(IO_3)_2·2H_2O晶体的局部结构、吸收光谱和漫反射光谱的研究

采用半自洽场(semi-SCF)d轨道模型和点电荷模型,利用完全对角化方法,建立了D4h对称晶体场中晶体的局部结构与光谱之间的定量关系,统一解释了Ni(IO3)2.2H2O晶体的局部结构、吸收光谱和漫反射光谱的实验值,预测了Ni(IO3)2.2H2O晶体的光谱精细结构和电子顺磁共振(EPR)谱(零场分裂D和顺磁g因子)。所得理论结果与实验值符合得很好。

KMgF3：Ni^2＋晶体的占位、局部结构、吸收光谱和顺磁g因子的统一解释

利用完全对角化方法和强场耦合方案,采用半自洽场(semi-SCF)自由Ni2+的d轨道模型和Ni2+-6X-(X=F,Cl,Br,I)络合物的μ-κ-α模型研究,建立了含有过渡族金属离子的晶体的局域结构与吸收光谱和顺磁g因子之间的定量关系,对KMgF3:Ni2+晶体的占位、局域结构、吸收光谱和顺磁g因子作出了统一解释,预测了KMgF3:Ni2+晶体的光谱精细结构。所得理论计算结果与实验值符合得很好。

冲击波加载下TNT的初始反应路径及产物光谱特征研究

本文首先通过量子分子动力学方法结合多尺度冲击技术研究固相TNT晶体在冲击波加载下的初始分解反应路径及其产物组分变化.通过综合分析键长变化、电子布居和中间产物的存在寿命三个要素给出了不同冲击波速(3-15 km/s)下2类可能的初始分解路径:在低速冲击下(≤7 km/s),TNT发生部分分解和聚合,分解主要源于C-NO_(2)键的断裂,初始分解产物以NO_(2)为主;在高速冲击下(≥9 km/s)则发生完全分解,分解主要始于六元环的形成,即NO_(2)基团上的O与相邻CH_(3)基团上的H相结合,然后六元环被打破,生成了OH自由基,初始分解产物以CN、CO、C_(2)和OH为主.另外,根据模拟数据我们从理论上给出了TNT(ρ_(0)=1.7 g/cm^(3))冲击Hugoniot关系为U_(s)=3.377+1.363 u.随后以分子光谱理论为基础,采用含时密度泛函理论获取这些主要分解产物的紫外可见吸收谱、荧光发射谱及振动分辨的荧光发射谱.此项研究有助于我们深入认识TNT高温高压状态方程、分解反应机理及主要产物的光学特征,进而支撑超高速碰撞条件下的试验诊断.

用EXAFS研究pH对水溶液中Zn(Ⅱ)微观结构的影响

用扩展X射线吸收精细结构光谱(EXAFS)研究了溶液中重金属Zn(Ⅱ)在不同pH条件下的微观结构。在酸性条件下(pH<7.0),锌离子以六配位八面体结构的水合离子存在,Zn-O原子平均间距为2.08A。随着pH升高,Zn(Ⅱ)的微观构型从六配位的八面体结构转变为四配位的四面体结构,Zn-O原子间距为1.96A。EXAFS结果从分子水平表明,Zn(Ⅱ)在不同pH下其存在形式和微观结构不一样。这些微观结构信息对研究不同pH环境下Zn在颗粒物—水界面和溶液中的反应有重要意义。

基于法布里-珀罗干涉仪的激光谱线特性测量研究

法布里-珀罗干涉仪(简称F-P干涉仪)是具有高光谱分辨能力的光学测量仪器.通过分析F-P干涉仪的干涉图样,能够测量光谱学中的超精细结构,因此在精密光学测量领域中具有重要的研究意义.本文从F-P干涉仪的基本特性出发,介绍干涉仪的基本结构,着重阐述了基于F-P干涉仪的激光谱线特性测量方法,以期为教学与科研提供参考.

Lu_2O_3纳米粉体和透明陶瓷中掺杂Nd^(3+)的局域结构研究

利用扩展X射线吸收精细结构光谱(EXAFS)研究了不同掺杂浓度Nd3+∶Lu2O3纳米粉体和透明陶瓷中Nd3+的局域结构.结果表明,在不同条件下Nd3+均以固溶取代Lu3+的方式进入Lu2O3基质晶格,掺杂Nd3+原子的第一配位键长约为0.225 nm,小于Nd2O3纳米粉中Nd—O第一近邻键长0.251 nm,而大于Lu2O3中Lu—O第一近邻键长0.221 nm.在Lu2O3晶格中掺杂Nd离子的局域环境与基质晶体场、掺杂浓度以及材料聚集状态密切相关,随着Nd掺杂量从0.5%提高至3%,纳米粉体无序度由5.6×10-4nm2升高到8.5×10-4nm2,Nd3+∶Lu2O3纳米粉体中Nd3+的第一近邻Nd—O键长、配位数和无序度因子均比透明陶瓷的大.

激光光谱学

O433.54 2002010103LaII5d2 1G4→4f5d 1F3超精细结构光谱测量=Hy-perfine structure measurement in LaII5d2 1G4→4f5d 1F3[刊,中]/黎光武,马洪良,李茂生,陈志俊,陈淼华,陆福全,杨福家（复旦大学现代物理所.上海（200433））,彭先觉（中国工物院.四川。

原子光谱与外磁场强弱

1896年塞曼(Rerter Zeeman)发现原子精细结构谱线在足够强的外磁场中还要进一步发生分裂,原来的一条谱线分裂为等间隔的3条(正常塞曼效应)或更多的间隔也不尽相同的(反常塞曼效应)谱线,当外磁场进一步增强时,光谱分裂就不再呈出反常塞曼效应,而变得类似于正常塞曼效应,这种现象称为帕邢—贝克(Paschen Back)效应,这说明原子精细结构光谱在外磁场中分裂的情况除与原子及能态有关外,还与外磁场的强弱有密切关系。实际上对不同原子,外磁场“强”、“弱”是没有一定标准的,如强度为1特斯拉的外磁场,对Na—D线为弱磁场,而对Li原子则为强磁场。究竟以什么为标准来衡量外磁场的强弱呢?

LiNbO_3:Ni^(2+)晶体的精细光谱和扬特勒效应

应用晶体场理论和不可约张量算符方法构造了3d8态离子在C3v对称晶场中包含自旋轨道相互作用、自旋自旋相互作用、自旋轨道相互作用和其它轨道其它轨道相互作用4种微观磁效应的45阶可完全对角化的能量哈密顿矩阵。研究表明LiNbO3:Ni2+晶体中存在扬特勒(Jahn-Teller)效应;自旋轨道相互作用对晶体光谱和零场分裂参量的贡献是最主要的,考虑其他3种微观磁效应后计算值更加接近实验值。

NⅢ-ArⅩⅣ离子的双电子激发六重态跃迁的理论计算

根据相对论多组态理论，采用ＧＲＡＳＰ２（１９９２）程序计算了ＮⅢ—ＡｒⅩⅣ的１ｓ２ｓ２ｐ３６Ｓ０－１ｓ２ｓ２ｐ２３ｄ６Ｐ跃迁精细结构，计算的波长值与Ｊ．Ｈ．Ｂｌａｎｋｅ［１］等人的计算值和实验值进行了比较，并为六重态离子谱线辨识提供了有益的参考。

土壤中砷吸附机理及其影响因素研究进展

土壤中砷(As)的生物可利用性、迁移、转化及归宿在很大程度上依赖于其在土壤中的吸附反应。本文首先概述了土壤中As污染物的主要形态、价态及其与吸附的关系,较为系统地介绍了土壤中As吸附的主要影响因素和土壤中As吸附机理等方面的最新研究进展,并重点对X-射线吸收精细结构光谱(XAFS)、红外光谱(IR)等现代分析技术和方法在As吸附研究中的应用和进展进行了论述。由于土壤组分与结构的复杂性,As在环境介质中的吸附机理研究目前仍集中在单纯矿物上的吸附行为,为As在土壤中的吸附研究提供了理论基础。X-射线吸收精细结构光谱及红外光谱研究结果证明As在土壤中的吸附主要与含Fe、Al等矿物结合,形成以双齿双核结构为主的配位结构:其吸附机理与土壤矿物及As污染物的价态、吸附浓度等有关,主要包括表面络合反应和表面沉淀作用;但是土壤中As吸附机理研究还需要进一步深入研究。文章最后分析了有关土壤中As吸附研究的发展趋势和重要动向。

基于XANES分析煤炭微波脱硫前后硫形态的变化

煤炭微波脱硫是当前洁净煤技术研究的热点,但目前对煤炭微波脱硫过程中硫形态的变化规律尚不完全清楚,本文采用同步辐射XANES方法分析微波脱硫前后煤中硫的赋存形态及其变化规律。结果显示,煤中硫主要以噻吩环、巯基(-SH)、亚硫酰基(S=O)以及硫酸盐类矿物质的形式存在,经过微波脱硫后煤中含硫基团中噻吩类硫和巯基类硫含量降低,亚硫酰基类硫和硫酸盐类含量增加,煤中含硫基团向硫的氧化态转化。