氧化石墨烯复合材料的非线性光学性能研究进展

石墨烯因其超大的比表面积、超高的载流子迁移率以及带隙可调范围宽等特性在复合材料的光限幅、光开关、数据储存等非线性光学领域表现出巨大的应用潜力。基于石墨烯复合材料的非线性光学性能研究现状,对石墨烯复合材料的制备机理进行了分析,并依据改性机理对氧化石墨烯复合体系的研究方法进行了分类讨论,重点对非线性光学测量技术——Z扫描测量技术以及氧化石墨烯复合材料的非线性光学性能研究进展进行了综述,并对未来研究趋势进行了展望。

HD^+分子的强场光解离动力学及其量子调控的理论研究

利用精确求解原子核与电子耦合运动的三维含时量子波包法,理论研究了HD+分子在强激光场中的光解离动力学,并给出了量子调控HD+分子光解离通道的理论方案.通过分析HD+分子在不同的初始振动态和激光场强度下的光解离动力学过程及其解离核动能谱,得出了HD+分子的光解离机理及其随激光场强度的变化规律.研究结果表明,利用激光场的强度可以实现HD+分子光解离通道的量子调控.当激光场强度I1=4.0×1013 W/cm2时,HD+分子的光解离主要是通过净单光子吸收解离和净双光子吸收解离;当激光场强度增大到I2=2.0×1014 W/cm2时,直接双光子吸收解离取代了净单光子吸收解离,净双光子吸收解离的比重也下降了.

基于单根酞菁铜纳米线的FET式H_2S气体传感器

结合FET和一维微纳材料的优势,构筑了具有高灵敏度和低检测极限的FET式H2S气体传感器。研究结果发现,在室温条件下,器件对体积分数5×10–6至50×10–6的H2S具有良好的灵敏度和低检测极限(5×10–6)。相比于薄膜FET传感器,检测极限降至原来的1/20。与PMMA绝缘层比较研究结果显示:引起器件对H2S的高器件性能的原因主要归因于被暴露的导电沟道和微纳材料的性质。

双色脉冲场量子调控H_2^+的光电离动力学

利用精确求解核与电子运动的三维含时量子波包法,理论研究了双色激光脉冲场(790-395 nm)量子调控H_2^+的光电离动力学方案。与单色场790 nm和395 nm相比,H_2^+在双色脉冲场(790-395 nm)中的电离几率明显增强。通过改变双色脉冲场的初始相位差,H_2^+的光电离产物的空间非对称性分布几率可达52%。该调控方案的理论机理是通过精确操控激光场的瞬间波形,使其电场强度在正、负方向上的非对称性达到最大值,进而达到对光电离动力学过程的高效调控。通过系统分析活跃电子在强场缀饰势阱中的运动,阐明了H_2^+的光电离几率和产物空间分布随电场强度的变化关系。该研究结果将为后续的量子调控光电离动力学实验提供科学的理论预测和指导。

量子调控NaI分子的解离动力学

利用含时量子波包法理论研究了Na 分子与超快飞秒激光脉冲场作用后的解离动力学。受到非绝热效应的影响,NaI分子的激发态波包传播到势能面的交叉区域时发生了分裂。一部分波包转移到V1态势能面上,另一部分波包则在V2态上解离成Na原子和I原子。研究结果表明,NaI分子的解离几率与激发态波包的传播速率有关。通过调节飞秒激光脉冲场的波长和脉冲宽度,可以改变激发态波包的传播速率,最终达到控制NaI分子解离动力学的目的。