雪宝顶扁平状绿柱石的显微振动光谱研究

四川绵阳雪宝顶绿柱石由于其独特的透明扁平状结构而备受关注,目前其扁平状形成原因还存在分歧。本文应用显微振动光谱及成像,结合化学定量检测,对雪宝顶绿柱石进行了深入分析。显微红外成像表明通道中除了水分子,还存在铁合水离子和二氧化碳分子,且在晶体中不均匀分布。Li元素替换Be元素会造成Be-O四面体和Al-O八面体结构畸变,表现为晶格振动模式的拉曼峰位向高波数偏移。同时,通道中水分子与Na结合,使其极化率减小,表现为伸缩振动模式的拉曼峰位向低波数偏移。本文研究为探究雪宝顶绿柱石扁平状成因提供了基础,为研究单个水分子量子态提供了参考。

金属光栅表面增强拉曼散射的偏振依赖性研究

表面增强拉曼散射的机理主要来源于金属表面等离子体共振所产生的电磁场增强,因而基底的电磁特性决定了其增强的性能。本文以干涉光刻方法制作的大面积均匀性一维纳米光栅为增强基底,从实验和理论上探究其表面增强拉曼散射的偏振依赖特性。本文使用苯硫酚作为探针分子,并采用633nm和785nm两种波长作为激发光源,开展了等离子体共振与非共振状态下金属光栅表面增强拉曼光谱的偏振依赖特性实验研究,并通过时域有限差分法对光栅电磁特性进行分析。研究发现,光栅表面的电场无论是否激发表面等离子体共振,其电场随入射光偏振方向都会呈现出sin函数的规律性变化,拉曼光谱的峰值强度则呈sin2函数的变化规律;此外,表面等离子体共振会进一步加大拉曼光谱的偏振依赖性。

针尖增强拉曼光谱中物理与化学效应的实验研究

针尖增强拉曼光谱(Tip-Enhanced Raman Spectroscopy,TERS)的增强机制中物理和化学效应的影响是一个非常重要的研究课题。通过采用基于原子力显微镜平台的针尖增强拉曼光谱系统,深入研究了金纳米光栅表面苯硫酚的针尖增强拉曼效应。通过与相同样品在表面增强拉曼光谱系统中不同模式的增强因子对比,发现在TERS中物理效应和化学效应对其拉曼信号的增强均有贡献,同时TERS技术会带来更大的化学增强效应,尽管在针尖加载的过程中并未改变苯硫酚与金光栅基底之间的化学环境。这种现象可以归因于苯硫酚分子在垂直金属表面方向上的各向异性及其与针尖表面电荷和外加光电场之间相互作用的影响。本文的研究促进人们对TERS机理的理解,为进一步完善TERS增强理论奠定基础。

硫辅助填充高压Fe5C2/Fe7C3单晶相的少壁碳纳米管研究（英文）

硫可以用作生长促进剂制备具有不同形态的碳纳米结构,例如:Y型和海胆状结构,单壁碳纳米管(SWCNTs),双壁碳纳米管薄膜等.此外,研究表明低浓度的硫和低气体流量可实现碳纳米管中高压Fe7C3和Fe5C2相晶体的填充.然而,碳纳米管中高压相的填充条件以及连续垂直取向的碳纳米管薄膜的合成和形貌控制的条件尚需进一步研究.本文采用化学气相沉积(CVD),使用硫和二茂铁的混合物作为生长促进剂和碳源,在氩(Ar)气环境中将Si/SiO2基底作为局部生长区域,实现了在碳纳米管内填充碳化铁相,并通过对所得碳结构进行详细表征,揭示填充的碳化物相(Fe5C2和Fe7C3)之间可能存在结合,这些结果在磁数据存储方面将有潜在应用.

光电流飞行时间法研究聚己基噻吩(P3HT)中载流子的输运机制

采取光电流的飞行时间法测量多个通过P3HT(poly(3-hexylthiophene))氯仿溶液用滴涂法制备的有机薄膜所构成的ITO/P3HT/Al器件中的载流子渡越时间,记录到具有较大数据范围的迁移率分布,将全部数据在P-F图(Poole-Frenkel plot)上分析得到迁移率规律地分为三组,可以判断P3HT中存在有三种或更多的不同载流子输运机制。

利用灰度掩膜光刻技术制备螺旋相位片

螺旋相位片(Spiral phase plate简称SPP)是产生轨道角动量光束的一种重要光学器件,在光束调控、量子信息等领域有着重要应用.本文提出了一种基于计算机打印灰度掩膜的螺旋相位片的加工方法,详细讨论了SPP设计方法和光刻工艺,并实验制作了拓扑电荷为3的螺旋相位片,利用马赫-策德尔干涉仪实验对SPP产生涡旋光束进行了检测,获得良好的螺旋相位干涉图.本文的研究结果为低成本、高质量、高效率的螺旋相位片加工技术提供了一种有用途径.

光在有机太阳能电池中的约束与捕获

有机太阳能电池吸光活性层的电学传输特性和光学吸收特性不匹配,是制约其能量转换效率提升的主要原因之一。采用陷光结构操纵入射光波,提升电池对光的约束和捕获能力以达到"电学薄"和"光学厚"的等效作用,是解决有机太阳能电池光电矛盾的有效手段。从光学和电学的双重视角考察了单结有机太阳能电池的运行机理,详细讨论了等离子体、光子晶体等各类结构的陷光原理与特点,展望了有机太阳能电池陷光结构的发展趋势,有助于拓展其设计思路和理解下一代太阳能电池的先进光学管理理念。

自组装高导电石墨烯薄膜的光谱特性表征

本文提出了一种石墨烯薄膜的自组装制备技术,获得了高导电、高透明的均匀石墨烯薄膜,并对其进行了参数测试和光谱特性研究。研究表明此方法制备的石墨烯薄膜具有杂质含量少、高导电、高透明、膜厚均匀可控等优点,其平均透过率达到80%,方阻最低可达到0.2Ω/sq,在透明电极和有机光电子学领域有重要应用前景。