二维对六苯分子团簇中相干激发能量转移过程研究

激发能量转移是影响对六苯相关器件应用的重要因素之一,研究对六苯团簇在不同外场激发作用下的激子动力学过程及激子相干效应,这对于提高由对六苯及其相关衍生物所组成的分子器件的应用性能具有重要意义.本文基于密度矩阵理论,采用算符的数学平均值近似,应用不同脉冲场激发盘状对六苯分子团簇,对其激子动力学过程及激子相干行为进行了分析.研究发现,当处于强场短脉冲激发时,团簇内产生多激子效应,激子能级出现新的杂化态.在短脉冲激发下,在不同能量区域激发态分布不同,但均表现出明显对称性.由于H型团簇最高能级的激子态被优先激发,发现随脉冲场增大,激子相干增强,当脉冲场较大时,在脉冲激发过程中,激子振荡协同性消失,极短时间内大量分子产生激子相干,出现瞬态离域现象.

TiO_2基态和激发态的几何结构、激发能和偶极矩

采用二阶微扰理论MP2、密度泛函B3LYP方法和含时密度泛函TD-B3LYP方法分别优化了TiO2分子的基态1A1和六个激发态1B2、3B2、1B1、3B1、1A2和3A2的几何结构.1A1、1B2、3B2、1B1和3B1具有弯曲几何结构,1A2和3A2具有线性对称结构.我们发现激发态1B2、3B2、1B1和3B1键偶极矩的数值大小顺序和相应的键角大小顺序完全一致.另外,采用完全活化空间自洽场(CASSCF)CASSCF(6,6)、CASSCF(8,8)、多参考组态相互作用(MRCI)和含时密度泛函TD-B3LYP计算了TiO2分子各激发态的垂直激发能和绝热激发能.对1B2、3B2和1B1三个态,MRCI/CASSCF(6,6)计算的垂直激发能和绝热激发能与已有的实验值最接近.对其他三个激发态3B1、1A2和3A2,计算的激发能和文献报道的激发能计算值基本一致.最后,还计算了TiO2分子的基态和激发态的偶极矩.对1A1和1B2态,偶极矩的计算值与已有的实验值相吻合.采用原子偶极矩校正的Hirshfeld布居方法计算了TiO2分子在1A1、1B2、3B2、1B1和3B1态时各原子的电荷,发现从基态到激发态偶极矩的变化与电荷从氧原子向钛原子的转移有关.整个计算中还考察了基函数cc-pVDZ、cc-pVTZ和cc-pVQZ对计算结果的影响.

外源脱落酸对盐胁迫玉米激发能分配和渗透调节的影响

利用气体交换和叶绿素荧光技术,研究了外施脱落酸(ABA)对NaCl胁迫玉米的光合、激发能分配及渗透调节的影响。结果表明,NaCl胁迫条件下,外施ABA能降低玉米叶片的净光合而导致过剩激发能的增多,但是ABA提高了盐胁迫叶片的光化学猝灭(qP),增强了热耗散(NPQ)能力,减少了过剩激发能的积累,从而减轻盐胁迫造成的光抑制。此外,盐胁迫条件下,ABA还能诱导玉米叶片脯氨酸含量增加,提高玉米的渗透调节能力。ABA的这些作用有效增强了玉米的抗盐能力。

紫丁香叶片发育过程中花色素苷含量与叶绿素荧光和激发能分配的关系

以紫丁香(Syringa oblata Lindl.)为试验材料,研究了叶片展开过程中花色素苷含量变化对叶绿素含量、叶绿素荧光特性和光合激发能分配的影响。结果表明:紫丁香叶片从幼叶伸出到叶片成熟的各生育阶段,花色素苷含量降低,而叶绿素含量增加,二者之间呈明显的负相关,叶片对光能的捕获和利用能力也随着花色素苷的降低而增强,但是,从叶片伸出到叶片展开,叶片最大光化学效率(F v/F m)没有明显变化。在紫丁香叶片伸出到扩展的进程中,花色素苷含量降低,PSⅡ反应中心吸收的光能分配到失活PSⅡ反应中心的热耗散量子产额(ФNF)下降,以及依赖于叶黄素循环的量子产额(ФNPQ)下降。说明叶片叶龄越小,花色素苷含量越多,依赖于类囊体膜两侧质子梯度和叶黄素循环耗散的能量比例明显高于成熟叶片,而且PSⅡ反应中心吸收光能分配到无活性反应中心的比例较大,这种光能的分配机制明显降低了幼叶中有活性PSⅡ反应中心的压力,因此,花色素苷可防止幼叶光合机制受到过剩光能的破坏。

轻度盐胁迫对甜高粱光合作用激发能分配的影响

以甜高粱(Sorghum bicolor Moench)叶片为试材,采用不同盐(NaCl)浓度处理,测定光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔限制(Ls)、初始荧光(Fo)、最大荧光(Fm)、光合系统II的光化学效率(Fv/Fm)、天线转化效率(Fv’/Fm’)、光化学淬灭(qp)、实际光化学效率(ΦPSII)和非光化学淬灭(NPQ),研究盐胁迫对光合机构、光合作用和光系统II光化学活性的影响。结果表明:相对于对照,100mmol.L-1NaCl处理对甜高粱的光合作用影响较大,而50mmol.L-1NaCl处理影响不大。盐胁迫导致的光合作用能力下降未能通过增加CO2浓度得以恢复,此外100mmol.L-1NaCl处理的Fv’/Fm’,qp和ΦPSII低于50mmol.L-1NaCl处理和对照,而NPQ却比50mmol.L-1NaCl处理和对照大,表明盐胁迫使光合作用降低的原因是非气孔限制。盐胁迫还改变了甜高粱的激发能分配方式,100mmol.L-1NaCl处理主要通过热耗散来消耗过多的激发能。

外源水杨酸和一氧化氮对盐胁迫番茄幼苗光系统Ⅱ功能及激发能分配利用的影响

【目的】为了探明外源水杨酸(SA)和一氧化氮(NO)协同缓解番茄幼苗盐渍伤害的光合生理机制。【方法】以番茄品种‘秦丰保冠’为试材,在水培条件下,研究单独和复配施用外源SA、NO供体硝普钠(SNP)对100 mmol/L NaCl胁迫下番茄幼苗气体交换、光系统Ⅱ(PSⅡ)光化学效率、激发能分配和天线色素吸收光能利用的影响。【结果】SA、SNP单独和复配处理均能有效缓解NaCl胁迫对PSⅡ的损伤,其中以SA和SNP复配处理效果最好,3~7 d番茄叶片净光合速率(P_n)、PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、天线转化效率(F_v~′/F_m~′)、光化学荧光猝灭系数(q P)、吸收光能用于进行光化学反应的份额(P)和叶绿素荧光衰减率(R_(fd))分别较胁迫处理显著提高了25.5%~94.9%、9.5%~15.3%、25.7%~34.6%、38.8%~121.9%、74.2%~198.6%和22.2%~25.5%;初始荧光(F_o)、PSⅡ非光化学荧光猝灭系数(NPQ)、激发能压力(1-q P)、反应中心非光化学耗散的份额(E_x)、天线热耗散的份额(D)和双光系统间激发能分配不平衡偏离系数(β/α-1)分别较胁迫处理不同程度降低了19.8%~23.5%、22.8%~23.4%、32.5%~39.9%、15.1%~19.1%、27.8%~31.4%和51.8%~72.8%。【结论】外源SA和NO在保护PSⅡ及光合电传递链免受盐害损伤,提高番茄幼苗耐盐性方面具有协同增效作用。

AP粒度对其感度、推进剂燃烧速度及临界电子激发能的影响

研究了固体推进剂中氧化剂AP的平均粒度对其撞击感度和摩擦感度的影响,以及当AP加入改性双基推进剂中后,其平均粒度对改性双基推进剂燃烧速度的影响。揭示了影响AP撞击感度、摩擦感度以及推进剂燃烧速度的主要原因,即AP颗粒大小与引起其分解所需的临界电子激发能之间的关系。这对超细AP在推进剂中的安全合理应用具有重要指导意义。

盐胁迫下CO_2浓度倍增对冬小麦叶绿体光能吸收和激发能分配的影响

研究了在盐胁迫下ＣＯ２浓度倍增对冬小麦（Ｔｒｉｔｉｃｕｍａｅｓｔｉｖｕｍ）京冬８号叶片光合色素含量，叶绿体对光吸收能力，激发能在两个光系统之间分配和一些荧光诱导动力学参数的影响。结果表明，ＣＯ２倍增能提高冬小麦叶片单位鲜重叶绿素（Ｃｈｌ）和类胡萝卜素（Ｃａｒ）的含量，以及含等量Ｃｈｌ的叶绿体对光能的吸收能力，增强Ｍｇ２＋对两个光系统（ＰＳⅠ和ＰＳⅡ）之间激发能分配的调节能力；ＣＯ２倍增还提高荧光猝灭速率（ΔＦｖ／Ｔ），而降低荧光半上升时间（Ｔ１／２）。然而，盐胁迫的作用则与高ＣＯ２浓度恰恰相反。

~7LiH分子的基态X^1Σ^+和激发态A^1Σ^+、B^1Π与b^3Π的平衡几何与垂直激发能

使用分子反应静力学的有关原理,推导出了7L iH分子的基态X1Σ+、单重态的第一激发态A1Σ+、第二激发态B1Π以及三重态的第二激发态b3Π的合理离解极限.利用“对称性匹配蔟-组态相互作用”方法,在完全活性空间中计算了这一分子相应于上述各态的平衡核间距.其中,X1Σ+态为0.160 9 nm;A1Σ+和B1Π态分别为0.248 7和0.243 4 nm;b3Π态为0.195 8 nm.在基态的平衡位置处,计算了从基态到A1Σ+、B1Π及b3Π态的垂直激发能,其值分别为3.613、4.612和4.233 eV.将本文获得的计算结果与其它理论方法获得的计算结果及实验结果进行了比较,计算结果与实验结果吻合得很好;同时,本文获得的平衡核间距和垂直激发能与使用很复杂的方法获得的计算结果也相当接近.

水分胁迫对小麦叶绿体激发能分配和光系统Ⅱ原初光能转换效率的影响

利用荧光发射光谱技术及荧光诱导动力学技术研究了水分胁迫对小麦叶绿体激发能分配和光系统Ⅱ原初光能转换效率的影响。结果表明，水分胁迫阻碍了激发能向光系统Ⅱ的传递，降低了光系统Ⅱ的原初光能转换效率。

光系统Ⅱ核心复合物激发能传递光谱特性

采用ICCD皮秒、飞秒扫描成象光谱装置研究PSⅡ核心复合物激发能传递光谱特性，获得的PSⅡ积分荧光谱从661nm到693nm，峰值波长680nm，有四个组分谱，谱的峰值分别为670nm、676nm、681nm、686nm。CP43有Chl a６６１６６０、Chl a６７０６６９和Chl a６８６６８２三个光谱组分；CP47有Chl a６61６６0、Chl a６７０６６９和Chl a６81６80三个光谱组分。根据吸收光谱和组分光谱分析，PSⅡ核心天线各自有三种不同状态的Chl a分子，它们是CP43-Chl a６61６60、CP43-Chl a６70６69、CP43-Chl a６86６82与CP47-Chl a６61６60、CP47-Chl a６70６69、CP47-Chl a６81６80。通过四个光谱组分分析了PSⅡ核心复合物激发能传递的光谱特性.

二硫苏糖醇处理导致大豆叶片两光系统间激发能分配失衡

通过叶绿素荧光技术研究了二硫苏糖醇 ( 1 ,4 dithiothreitol,DTT)对大豆叶片光系统I(PSI)和光系统Ⅱ (PSⅡ )间激发能分配的影响。结果显示 :DTT处理没有影响叶片最大光化学效率 (Fv/Fm) ,但光下叶绿素荧光降低比率 (Rfd)下降 ;强光下 ,DTT处理叶片PSⅡ开放反应中心激发能捕获效率 (Fv′/Fm′)比对照高 3 0 %～ 40 % ;分配给PSⅠ的激发能比对照叶片低约 3 0 % ,分配给PSⅡ的激发能比对照叶片高 2 0 %左右 ,激发能分配严重偏离平衡状态 ;DTT处理叶片PSⅡ的激发能压力 ( 1 -qP)较对照高 ,但非光化学猝灭(qN)明显比对照低 ;进一步的实验揭示DTT的引入抑制了玉米黄质 (Z)的生成和状态转换 (qT)。据此 ,推测DTT可能通过抑制天线色素的调节能力导致两光系统间激发能分配失衡。

缺铁使大豆叶片激发能的耗散增加

缺铁叶片的光合速率大幅度下降。这种降低可能不是色素含量降低的结果 ;而且缺铁对PSII复合物的活性影响很小 ;较高的PQ还原程度显示缺铁叶片PSII受体侧电子传递受阻 ,这可能是导致光合速率下降的主要因素。强光下缺铁叶片的天线转化效率比正常叶片低 ,用于光化学反应的激发能很少。缺铁导致大豆叶片激发能耗散增加。通过抑制剂处理和叶黄素组分的分析 ,可以认为在耗散过剩激发能的过程中 。

Co^(24+)离子1s^2nd(3≤n≤9)态的激发能和精细结构

用全实加关联方法计算了类锂Co24+离子1s2nd(3≤n≤9)态的非相对论能量;在考虑了一阶相对论效应和质量极化效应对体系能量的一级修正的基础上,估算了高阶相对论修正和QED修正对能量的影响,计算了该离子1s2nd态的电离能、激发能和精细结构,得到与现有实验数据符合得很好的结果.在此基础上,与量子亏损理论结合,实现了对Co24+离子任意高激发态(n≥10)的能量的可靠预言.

状态转换对光合作用中激发能分配的调节及其与光破坏防御的关系

高等植物和其他低等光合生物可以通过能量满溢、捕光截面变化等方式进行状态转换 ,有效地调节激发能在两个光系统间的分配 ,提高光能利用率 。

叶片阶段性白化小麦的叶绿体激发能分配和荧光动力学特征

叶片阶段性白化小麦是一种非常特殊的色素突变体。本文对其白色、白绿相嵌及转绿叶片的叶绿体光化活性分别进行了测定。试验表明：（１）白化和白绿相嵌叶片的叶绿体色素合成处于停滞阶段，转绿叶片则处于色素迅速合成阶段；（２）白化、白绿相嵌和转绿叶片叶绿体的激发能传递呈递增趋势；（３）三者对绿体的ＰＳⅡ活性和原初光能转化效率也呈递增趋势；（４）白化叶片叶绿体缺乏ＰＳⅠ和ＰＳⅡ外周天线色素蛋白，白绿相嵌和转绿叶片的类囊体膜多肽组分与正常叶片相近似。

CO_2加富对杂交稻及其亲本原初光能转化效率和激发能分配的影响

研究了ＣＯ２加富对杂交稻及其亲本叶绿素含量、ＰＳⅡ原初光能转化效率和潜在活性、以及激发能在两个光系统之间分配的影响。结果表明，在ＣＯ２加富条件下，父本和母本叶片单位面积的叶绿素含量增加，但杂交稻叶片单位面积的叶绿素含量反而下降；杂交稻、它的父本及母本的ＰＳⅡ原初光能转化效率和潜在活性分别提高８％和２４％、１８％和２９％及５％和２１％。此外，ＣＯ２加富还可提高两个光系统之间激发能分配的调节能力。

CMOS器件辐照后热退火过程中激发能分布的确定

对CMOS晶体管辐照后的等温、等时退火特性进行研究，给出辐照敏感参数在等温、等时退火过程中随退火时间、退火温度的变化关系。根据退火模型计算了CMOS器件辐照后25、100℃等温和25-250℃等时退火过程中激发能的分布。结果表明：25、100℃等温退火激发能范围为0．65～0．76eV和0．75～0．95eV；25-250℃等时退火的激发能范围在0．5～1．1eV之间，峰值位于0．81eV。

强耦合表面极化子的激发能量

采用线性组合算符方法及幺正变换方法研究了电子与表面光学 (SO)声子和体纵光学 (LO)声子均为强耦合的表面极化子的激发态性质。计算了体系的有效哈密顿量、振动频率和体系由基态向第一激发态跃迁所需的激发能量。

基于临界电子激发能研究硝胺炸药纳米化降感机理

采用场发射扫描电子显微镜(FESEM),实测记录了硝胺炸药颗粒在电子能作用下开始发生分解变形(在颗粒表面产生裂纹)时的状态,结合Image Pro Plus图形处理软件,计算出了硝胺炸药颗粒开始发生分解变形所需的临界电子激发能。研究结果表明:当颗粒粒径大于10μm时,随着粒径减小,硝胺炸药颗粒临界电子激发能减小;当颗粒粒径小于约10μm后,临界电子激发能随粒径减小而迅速增大;当颗粒粒径减小至约0.5μm时,随着粒径进一步减小,临界电子激发能变化不大。本研究以实测计算的临界电子激发能为基础,可从能量角度解释硝胺炸药纳米化降感机理,对指导纳米硝胺炸药的实际应用具有重要意义。