紫细菌捕光天线LH2中的超快光物理研究

采用飞秒泵浦探测技术研究了紫细菌外周捕光天线LH2中的超快光动力学过程.从B800蓝侧的激发态动力学中观察到B800到B850的能量传递时间,实验结果与理论计算结果的差别说明激发B800时可能引起B850上激子带的直接激发,或存在由B800到B850上激子态的能量传递通道.在B800红侧激发的动力学过程中,漂白信号前端存在的一个快速光吸收信号主要来源于B850上激子带的直接激发.在天然RS601和突变体GM309的LH2中,800nm激发时的动力学过程都表现为一个类似的光漂白过程,动力学曲线的衰减时间常量在天然LH2中明显快于突变体中,说明在GM309中B800到B850的激发能传递速率有所降低.而在845nm激发下两个样品中的快过程类似,但慢过程在GM309中有所增快,激发态中的能量重新分布包括逆向的能量传递也受到类胡萝卜素微结构的影响.

(NBu_4)_2[Zn(dmit)_2]的三阶非线性光学特性和光限幅特性的研究

利用Z-scan方法系统地研究了(NBu4)2[Zn(dmit)2]在丙酮溶液中的共振和非共振三阶非线性光学特性和光限幅特性.在532nm皮秒脉冲激光的激发下,样品表现了较强的饱和吸收特性,三阶非线性折射率为负值;在1064nm皮秒脉冲激光激发下样品三阶非线性折射率为正值,并表现出了明显的光限幅效应.样品的三阶非线性吸收系数β=-2.94cm/GW.估算了共振条件下的共振增强因子约为32.2,由此推断:由于共振增强的影响,在相同实验条件下,由532nm的激光激发比在1064nm激发下样品的三阶非线性极化率大两个数量级.在λ=1064nm和532nm两种波长的激发下样品的分子二阶超极化率γ分别等于1.18×10-32(esu)和-3.77×10-30(esu).

3,5-二甲氧基苯甲醇振动光谱的研究

实验测量了3,5-二甲氧基苯甲醇(L1OH)分子的拉曼和红外光谱,运用密度泛函理论(DFT)采用B3LYP混合泛函和6-311G(d,p)基函数组,计算了该分子的平衡构型和振动频率。结果表明:理论计算出的振动频率值和实验观测值吻合得较好。同时采用简正振动分析方法得到了各振动频率的势能分布(PED),从而对L1OH分子的振动频率归属做出了全面指认。已有文献中还未见有对L1OH分子振动光谱研究的报道。

维生素PP的表面增强拉曼散射光谱研究

报道了维生素PP分子的常规拉曼光谱(NRS)及该分子在活性衬底银胶上的表面增强拉曼散射(SERS),并对它的拉曼特征峰进行了初步的指认和归属。维生素PP的常规拉曼光谱和SERS谱的对比表明,该分子吸附在银表面时,它的C=O键与银粒子发生电荷转移,碳氧双键打开形成C—O单键。通过分析可以推断维生素PP通过羰基和氨基垂直或斜立吸附在银表面上。

磷酸可待因的振动光谱研究

运用密度泛函理论(DFT)计算了磷酸可待因的拉曼和红外光谱。采用B3LYP混合泛函和6-31G基函数组,同时在实验上测量了磷酸可待因的常规拉曼光谱(NRS)和红外吸收光谱(IRS),结果表明:在振动频率上理论结果与实验结果相当一致,根据理论计算的结果对磷酸可待因的振动光谱进行分析,通过理论与实验数据的比较,对磷酸可待因的所有振动谱带进行了全面地归属。

含双引发剂的光致聚合物全息特性研究

制备了一种三乙醇胺与N-苯基苷氨酸为共同引发剂的丙烯酰胺基光致聚合物全息存储材料,并用He-Ne激光器633 nm波长的光对样品进行曝光测试.实验表明,与单引发剂的光致聚合物相比,薄膜的质量有一定的提高,在曝光灵敏度变化不大的情况下,衍射效率有很大提高.优化两种引发剂浓度后,此种共同引发的光致聚合物材料呈现的衍射效率达到54 %,曝光灵敏度为1 .85×10-2cm2/mJ .还研究了此种光致聚合物的透过率随曝光时间和曝光强度的变化,说明此种光致聚合物材料内部均匀性好,对光的散射小.

葡萄糖分子的表面增强拉曼光谱研究

本文以密度泛函理论(density functional theory,简称DFT)采用B3LYP混合泛函和6-31++G(d,p)基函数组计算的葡萄糖的分子振动光谱为根据,首次对葡萄糖分子的常规拉曼光谱(NRS)进行了详细的指认,并对葡萄糖分子的振动模式进行了归属。在以4-巯基吡啶为桥联剂分子修饰的银镜衬底上,观测到葡萄糖分子的表面增强拉曼散射(SERS),并对葡萄糖分子在银表面的吸附状态进行了分析。

AAO模板法制备CdS纳米微粒的SERS光谱研究

在自制的孔径约15nm多孔氧化铝模板上沉积银纳米粒子,然后用电化学方法在此衬底上沉积CdS纳米微粒。研究了CdS纳米阵列在457.5nm波长激光激发下的表面增强拉曼散射(SERS)性质。实验结果显示CdS的SERS信号有三个振动模式,分别对应1LO、2LO和3LO纵光学声子模,它们的强度随着作为SERS衬底的银纳米粒子高度的增加而增强,当银纳米粒子的长/径比(长度与直径的比值)达到4时,这种增强趋近饱和。最后对CdS纳米微粒光学声子模的增强机理进行了分析和讨论。

吖啶橙敏化的光致聚合物及其数字全息存储研究

制备了一种吖啶橙敏化的光致聚合物材料,并研究了材料的全息特性.用Ar+激光器三种波长的光对材料进行记录.结果表明,该材料具有较高的衍射效率、较高的曝光灵敏度和较大的折射率调制度,最大衍射效率均大于40%.将计算机二进制文件经过编码生成的二值图像存入样品,其再现图像较为清晰,译码后能够准确地还原出原文,表明该光致聚合物适合数字全息存储.

对乙酰氨基酚的拉曼光谱和红外光谱研究

文章用理论计算(DFT,密度泛函理论)和实验两种方法得到了对乙酰氨基酚的拉曼光谱(NRS)和红外光谱(IRS)。得到的理论值和实验值的基本符合。通过对其对比分析,再结合相关文献,对其拉曼光谱和红外光谱振动模式的归属分别进行了指认。

对SERS衬底表面杂质的处理研究

化学沉积法制备的SERS衬底表面有时会引入杂质分子,所以在进行分子的SERS研究时,时有杂质的拉曼峰干扰。实验尝试利用KCl溶液浸泡除去银镜表面杂质的方法,取得了预期的效果。并把处理后的银镜用于分子的检测研究。这种方法简单易行,为分子的SERS研究提供了一条便利途径。

甲醇锂和乙醇锂拉曼光谱的密度泛函理论研究

前人研究证明在烷氧基锂(ROLi)中锂原子直接和氧原子相连而形成O—Li健,作者依此构造出甲醇锂和乙醇锂的分子构型。目前在实验和理论计算上都尚无对甲醇锂和乙醇锂分子的拉曼光谱的报道。文章用密度泛函理论中的B3LYP混合泛函联合6-31G(d,p)基函数组进行了这两个分子的结构优化得到其平衡构型。基于此平衡构型计算出甲醇锂和乙醇锂的振动频率和拉曼光谱,对计算所得的振动频率进行了简正坐标分析,根据各频率的势能分布进行了全面的归属指认,旨在为用拉曼光谱技术研究和分析锂离子电池固体电解质膜(SEI膜)组分提供更多的理论依据。

锂离子电池正极材料LiCoO_2在电池充放电过程中结构变化的谱学研究

本文用熔融盐法合成固体粉末LiCoO2。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、循环伏安(CV)和拉曼光谱对其进行了表征。结果显示制得的样品是纳米尺寸的层状结构LiCoO2,尺寸分布比较均匀。在充放电过程中LiCoO2的结构发生了变化。锂离子脱出和插入LiCoO2的晶格中导致结构缺陷,使其拉曼峰位发生了有规律的变化:Eg模对应的拉曼峰位随着充放电电压的升高而蓝移;A1g模对应的拉曼峰位随着充放电电压的升高而红移。

Yb^(3+)离子掺杂浓度对Yb∶YAG晶体发光及荧光寿命的影响

研究了不同掺杂浓度Yb∶YAG晶体的发光特性和荧光寿命·Yb3+在YAG晶体中的掺杂浓度分别为5at%、10at%、20at%、30at%·Yb3+离子掺杂浓度越高,Yb∶YAG晶体的吸收系数越大·采用940nm波长的LD泵浦源和TRIAX550荧光谱仪,对这一系列掺有不同浓度Yb3+的Yb∶YAG晶体进行了荧光光谱的测定.结果表明:在1030nm主发光波段的荧光强度以10at%Yb∶YAG的为最强·同时发现它在450nm^680nm波段有明显的可见发光,其强度随Yb3+掺杂浓度的增加而迅速地增强·Yb∶YAG晶体的荧光寿命存在浓度猝灭现象,对猝灭机制进行了分析研究,指出浓度猝灭的主要原因是合作发光和痕量稀土离子的上转换发光·

乙酰苯胺分子的拉曼、红外光谱和简正振动分析

分别在3 500～50和3 500～600cm-1范围内实验测量了乙酰苯胺(ACN)分子的拉曼和红外光谱。运用密度泛函理论(DFT)采用B3LYP混合泛函和6-311G(d,p)基函数组,计算了该分子的平衡构型和振动频率。结果表明:理论计算的分子最优化构型参数与以往文献报道的实验数据吻合,优于以往由6-31G(d)基函数组计算得到的参数;理论计算的振动频率值和本实验的观测值吻合得较好。运用简正振动分析方法得到了ACN分子各振动频率的势能分布(PED),对ACN分子的振动频率归属做出了全面、准确指认。

激光刻蚀银纳米粒子岛膜的SERS特性

利用激光刻蚀的方法,通过改变激光脉冲的能量,制备出一系列的纳米金属银胶体。将银胶体沉积在铝基底上形成一层银岛膜。用紫外—可见吸收光谱、SEM及拉曼光谱对银胶体和银岛膜进行了表征。研究结果表明,刻蚀所用激光脉冲的能量影响胶体中银颗粒的分布;不同能量下制备的胶体所形成的银岛膜具有不同的表面增强效果;该岛膜具有增强效果优异、制备简便等特点。

一种抗湿性光聚物在不同厚度下的全息特性

为了得到一种抗湿性光致聚合物在不同厚度下的全息特性,采用在介质中记录透射光栅等和理论分析的方法,取得了样品全息特性参量衍射效率、感光灵敏度、折射率调制度、动态范围在不同厚度下的数据。结果表明,随着厚度的增加,衍射效率出现了先增大而后减小的趋势;感光灵敏度和折射率调制度持续减小;动态范围呈先增大而后减小然后再增大的趋势。通过对不同厚度下各全息特性参量的对比发现,此种光致聚合物存在最佳厚度。

紫光至红光敏感的多波长复用全息存储材料

制备了一种对紫光至红光波段敏感的光致聚合物全息存储材料,用476nm、488nm、496nm、514.5nm及632.8nm五种波长曝光对其进行光全息性能的研究.研究表明,该材料在各种波长下的最大衍射效率均不低于45%,曝光灵敏度大于4.22×10-3cm2.mJ-1,折射率调制度高于1.62×10-4,光栅频率接近3000lp/mm等.

K^+和Al^(3+)掺杂对掺Er^(3+)溶胶凝胶玻璃发光特性的影响

通过Sol-gel(溶胶-凝胶)技术,首次将Al3+离子和K+离子同时引入到掺Er3+硅酸盐玻璃中,并测定了硅基玻璃中Er3+离子的吸收光谱、透射光谱、光致发光光谱(PL谱)、上转换光谱、拉曼光谱及荧光寿命。结果显示:掺入的Al3+离子和K+离子不但分别使Er3+离子的荧光强度增强20倍和70倍,而且使Er3+离子在1 532 nm处的荧光寿命从4.8 ms延长至7.1和11.2 ms,但经过进一步分析可知两者对其的影响机制却完全不同;同时作者发现,在980 nm波长激发下,Er3+离子的上转换荧光应该同时存在两种发光机制:双光子吸收和能量传递上转换。

电化学脉冲腐蚀制备均匀发光多孔硅

采用脉冲腐蚀和直流电化学腐蚀两种方法制备多孔硅,对这两种方法制备的多孔硅样品进行了扫描电镜和荧光光谱测量,发现脉冲腐蚀制备的多孔硅样品比直流腐蚀制备的多孔硅样品表面均匀、硅丝或者硅柱的尺寸较小、发光强度大,而且发光峰位有明显.的蓝移现象.同时我们还发现多孔硅样品的尺寸越小其能带越宽,由此得出多孔硅样品的发光现象符合量子限域解释的多孔硅的发光机制.