P－型HgCdTe MIS结构反型层激发态子能带结构研究

本文在４．２Ｋ下获得了Ｐ－型ＨｇＣｄＴｅ反型层有两个子能带被占据时的电容谱．基于多个子带被占据的非量子限情形，提出了一个实验模型．用该模型对实验结果进行了拟合，获得了反型层基态及激发态子能带结构，包括基态子能带能量、第一激发态子能带能量、费米能级、耗尽层厚度、反型层平均厚度以及它们随反型层电子浓度的变化关系．     

Tb3+掺杂SrO-TiO2-SiO2玻璃在红外飞秒激光照射下的三光子激发上转换发光

Tb3 掺杂SrO-TiO2-SiO2 玻璃在 800nm 的飞秒激光照射下可以观察到红外至可见的上转换现象.由飞秒激光激发的上转换荧光光谱与 267 nm 氙灯激发的荧光光谱非常相似.其上转换荧光可归因于Tb3 的5D3→7F4和5D4→7FJ(J=6,5,4,3)能级跃迁.由发光强度和泵浦光源能量之间的关系可以得出此上转换过程为三光子同时吸收过程.基态电子同时吸收三个红外光子被激发到较高激发态,然后以非辐射跃迁方式弛豫到较低激发态,再辐射跃迁到基态从而产生 Tb3 的特征发光峰.这现象可应用于三维立体显示,可见激光和高密度光存储技术.     

库仑场对量子线中极化子激发态性质的影响

采用Huybrenchts线性组合算符和LLP变换方法,研究了库仑场对抛物量子线中弱耦合极化子激发态性质的影响,计算了束缚极化子的基态能量、第一内部激发态能量、激发能量和振动频率.讨论了这些量对约束强度和库仑束缚势的依赖关系.数值计算结果表明:抛物量子线中弱耦合束缚极化子的第一内部激发态能量、激发能量和振动频率都随约束...     

库仑场对抛物线性限制势二能级系统量子点量子比特概率密度的影响

在抛物量子点中电子与体纵光学声子强耦合且在库仑场束缚条件下, 应用Pekar变分方法, 得出了电子的基态和第一激发态的本征能量及基态和第一激发态的本征波函数。 以量子点中这样的二能级体系作为一个量子比特。当电子处于基态和第一激发态的叠加态时, 计算出电子在时空中作周期性振荡的概率分布。并且得出了概率分布与库仑场、耦合强度、受限强度的变化关系。     

光激发下的C60

用电子一晶格耦合的紧束缚模型研究了光激发下的C_(60)分子。结果表明当电子由最高占据态激发到最低空态时,晶格发生弛豫,新激发态是环状双极化子,它有下述特点:键结构由基态时只有2种键长的二聚化变为有7种不同键长的层状,与基态相比,键长变化如环状极化子,赤道附近变化最大,二极处近乎不变;有2个能级进入能隙,成为自陷束缚态,它们定域在赤道附近;对称性由基态时I_h群降为D_(5d)群;预期会伴随出现非线性激子和4条核磁共振谱线。     

MOCVD生长GaAs／Al_xGa_（1－x）As多量子阱子带间红外吸收特性

对ＭＯＣＶＤ生长的ＧａＡｓ（４０）／ＡｌｘＧａ（１－ｘ）Ａｓ（３００）多量子阱结构观察到附内电子从基态到第一激发态跃迁引起的红外吸收．用Ｂｒｕｋｅｒ红外光谱仪测量，发现了一个峰值在９８６ｃｍ－１（１０．１μｍ）带宽为２３７ｃｍ－１（９～１１．５μｍ）的强吸收峰，该峰位置与阱内电子从基态到第一激发态跃迁所计算的吸收峰位置基本一致．     

运用Kraus算子分析红宝石激光器中离子密度矩阵元的演化

红宝石激光器是一个三能级系统。本文基于Kraus算子理论,针对能级间同时存在吸收和辐射的情况,研讨密度矩阵元的演化特性。结果表明在粒子分别以大概率从基态跃迁到第二激发态和从第二激发态辐射到第一激发态过程中形成粒子数反转,为产生激光作准备;在粒子以大概率从第一激发态辐射到基态时,产生激光。     

量子棒中极化子激发态的性质

给出了具有椭球边界量子棒经过坐标变换成球形边界的哈密顿量。采用线性组合算符和幺正变换的方法研究了在非均匀抛物限制势下量子棒中弱耦合极化子的振动频率λ﹑第一内部激发态能量E1、激发能量ΔE和从激发态到基态跃迁谱线频率ω随椭球的纵横比e’、电子-声子耦合强度α和横向和纵向有效受限长度lp和lz的变化关系。数值计算结果表明：振动频率、第一内部激发态能量、激发能量和跃迁谱线频率随横向和纵向有效受限长度的减少而迅速增大。第一内部激发态能量随电子-声子耦合强度的增加而减少。振动频率随椭球的纵横比的增加而减少。当e’ >1时,激发能量和跃迁谱线频率随椭球的纵横比的增加而增加。当e’ <1时,随椭球的纵横比的减少而增大。当e’ =1时,它们取极小值。     

二维和三维量子点量子比特的性质

在电子-体纵光学声子强耦合情况下, 我们采用Pekar类型的变分方法获得了二维和三维抛物势限制的量子点中的电子的基态和第一激发态的本征能量和本征波函数. 在量子点中这样的二能级体系可以作为一个量子比特. 当电子处于基态和第一激发态的叠加态时, 计算了电子态密度的时间演化。得出了电子的几率密度和振荡周期与电子-体纵光学声子耦合强度,量子点的限制长度的关系.     

放电XeF激光器振荡的新谱线

从准分子激光器出现开始，人们就注意研究准分子的荧光光谱和振荡光谱。这对于确定激发态的能级结构和它们的粒子数集居过程是必要的，同时有利于弄清准分子激光器频率调谐的可能性。气压对准分子激光器辐射的光谱成分有较大的影响，这是由于向工作混合气体供给能量的效率和转动能级与振动能级间的无辐射驰豫的速率与气压有关所致。本文报导在宽广的气压范围内观察到的放电XeF激光器的新振荡谱线。     

高斯分解法研究浮游植物荧光激发光谱

研究了甲藻和硅藻两个门类的六种浮游植物在发射波长为675 nm处的活体叶绿素荧光激发光谱.对其作四阶导数分析的基础上,根据导数光谱中出现的极大值位置和数量,对甲藻门和硅藻门的激发光谱分别设定统一的初始中心波长.以初始波长为中心对激发光谱做高斯分解及多峰拟合,建立门类水平上统一的高斯基库.研究发现,在波长为350~550 nm内,甲藻和硅藻的高斯基库特征差异显著,而同门类的高斯基库特征相似,表明高斯分解法为甲藻和硅藻的分类识别提供有效的技术手段.利用高斯基库的参数拟合原光谱,拟合曲线与原光谱能较好地吻合,误差小.高斯分解法可再现活体激发光谱中重叠的色素荧光峰,也为光合色素的活体测定提供了新的方法.     

用于光谱重叠峰和太赫兹波时域曲线的高斯拟合算法

为了拟合光谱重叠峰及太赫兹时域曲线,设计了一种动态增加高斯函数的高斯拟合算法。首先,利用去噪光谱数据的一阶导数粗略搜寻各高斯峰的位置,再根据高斯峰位置初始化多高斯函数。然后,将光谱数据与多高斯函数的均方差作为损失函数,用梯度下降法找到损失函数最小时的多高斯函数。最后,针对没有明显峰尖的光谱重叠峰和存在负值的太赫兹时域曲线,用动态多高斯函数模型解析重叠高斯峰或拟合曲线。计算结果表明,本算法可以根据拟合精度的要求,动态增加多个高斯函数,自动搜寻高斯峰的位置,且对光谱重叠峰和太赫兹时域曲线的拟合效果较好。     

一种单能高斯峰解析方法

针对核能谱解析中,单能峰会受到低能拖尾和高能拖尾的影响,给出了先根据单能峰半高宽读数值来确定数据拟合窗,再运用快速迭代算法进行高斯函数拟合的方法。文中先进行了含噪高斯信号拟合实验,然后在实测X荧光能谱中对不同含量的单能峰进行快速高斯拟合应用。实验表明,本方法对高含量核素的单能峰拟合效果良好,对高背景低含量核素的单能峰需先进行平滑处理再做拟合。     

FOX-7太赫兹波吸收特性及理论计算

为了研究新型高能钝感材料1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)的分子结构特性,采用太赫兹时域光谱技术对FOX-7在0.2~2.3 THz波谱范围内的吸收光谱进行了探测,得到了待测样品的太赫兹吸收谱线,确定了其特征吸收峰的位置.基于密度泛函理论(DFT)对FOX-7单分子和晶体结构在小于2.4 THz范围内的吸收光谱进行了模拟计算,结果表明分子间相互作用对FOX-7吸收峰的形成起到很大的作用.完成了对实验光谱中特征吸收峰振动模式的分析和指认:1.59 THz处吸收峰的光谱特征主要由―NO2和―NH2的摆动造成,2.12 THz 处吸收峰光谱特征的产生包含―NO2和―NH2的摆动以及各自的扭动.     

女性尿液荧光光谱学特性及机理分析

为了研究健康中青年女性尿液荧光光谱的差异,采用SP-3558多功能光谱测量系统对200nm～390nm紫外光激发的20岁～55岁女性尿液进行测量,并运用多种软件对光谱数据进行多峰拟合处理和理论分析,得到了健康女性尿液荧光光谱的特性和产生机理。结果表明,紫外光激发女性晨尿产生的较强荧光光谱,主要是由尿液中的肾脏代谢的中间物质氧化型烟酰胺腺嘌呤核苷酸(nicotinamide ade-nine nucleotide,NAD+)、核黄素、粪卟啉3种物质产生,其对应的中心波长分别为458nm,520nm,612nm和674nm,后两者均是由粪卟啉产生的;随着年龄的增大,肾脏代谢功能下降,导致其尿样中肾脏代谢的中间物质NAD+的含量增加,从而使458nm谱峰强度明显增强。     

减小声光频谱仪频率测量方差算法研究

声光器件衍射光峰值偏转位置与输入信号频率成正比是声光频谱仪测频的基本原理,但实际中衍射的非线形效应会引起衍射光峰值偏转误差较大。为减小频率测量方差,需对衍射光强数据做相应处理。对CCD背景噪声的数字特征分析,以背景噪声数学平均值为阈值做去噪处理。根据最小二乘法原理,对衍射光强数据做一次高斯函数拟合,拟合数据与光强数据相关系数为0.997 6。在现有测试光学平台下,根据衍射光强峰值位置估计的频率测量方差为542.5 kHz2,利用拟合高斯函数中心值估计的频率测量方差为31.8 kHz2。为减小声光频谱仪频率测量方差提供了理论支持。     

利复星药物与牛血清白蛋白作用的荧光光谱研究

以荧光光谱为手段,研究了药物利复星(Levofloxacin)与牛血清白蛋白(BSA)的作用和影响,研究了它的荧光淬灭现象.在向该溶液滴加利复星时,观察不到激发峰的明显移动,而发射峰出现了新颖的现象,原有的353.1 nm的发射峰强度明显的减弱;新出现了峰位位于450.4 nm的新的荧光发射峰.利复星-BSA体系的猝灭过程不是因为分子扩散和碰撞所引起的动态猝灭,而是分子之间结合形成了化合物所引起的静态猝灭.利复星的离解常数为Kd=3.39×10-5mol/L.利复星的能量转移效率为50%时给体和受体之间距离的R0=1.81×10-7cm,利复星和牛血清白蛋白的能量转移效率为E=0.351,根据这些计算结果可以知道利复星和牛血清白蛋白的色氨酸残基的结合位置为r=2.01×10-7cm.     

Untangling the Fundamental Electronic Origins of Non-Local Electron–Phonon Coupling in Organic Semiconductors

Organic semiconductors with distinct molecular properties and large carrier mobilities are constantly developed in attempt to produce highly-efficient electronic materials. Recently, designer molecules with unique structural modifications have been expressly developed to suppress molecular motions in the solid state that arise from low-energy phonon modes, which uniquely limit carrier mobilities through electron–phonon coupling. However, such low-frequency vibrational dynamics often involve complex molecular dynamics, making comprehension of the underlying electronic origins of electron–phonon coupling difficult. In this study, first a mode-resolved picture of electron–phonon coupling in a series of materials that are specifically designed to suppress detrimental vibrational effects, is generated. From this foundation, a method is developed based on the crystalline orbital Hamiltonian population (COHP) analyses to resolve the origins—down to the single atomic-orbital scale—of surprisingly large electron–phonon coupling constants of particular vibrations, explicitly detailing the manner in which the intermolecular wavefunction overlap is perturbed. Overall, this approach provides a comprehensive explanation into the unexpected effects of less-commonly studied molecular vibrations, revealing new aspects of molecular design that should be considered for creating improved organic semiconducting materials.     

有机紫外半导体PMTC的制备及理论计算研究

进行了有机紫外半导体N-[5-甲基-1,3,4-噻二唑-2-取代]二硫代氨基甲酸钾(PMTC)的制备及FT-IR、Raman、UV-Vis及PL光谱实验表征。对实验测试FT-IR及Raman光谱的振动峰进行了归属,Raman光谱测试发现S-K在152 cm-1有v(S-K-S)伸缩振动。UV-Vis实验光谱表明PMTC在200～350nm波段有紫外吸收,PL实验光谱表明PMTC在340～400 nm波段有明显的紫外发光峰,峰值波长为373 nm,PL谱相对于吸收光谱有Stokes频移。采用密度泛函理论(DFT)方法对PMTC进行了B3LYP/6-31G水平上的分子结构优化、UV-Vis光谱、分子前线轨道、分子电子密度、Mulliken电荷等理论计算。理论研究结果表明:PMTC在UV-Vis波段有三个电子跃迁吸收。前线轨道计算表明PMTC的HOMO的电子主要分布在与K原子相连的两个S原子上,而LUMO轨道的电子主要集中在K原子上,PMTC吸收光子后,产生电子由HOMO至LUMO跃迁的实质是电子由配体(主要是配位S原子)向金属原子K的转移。     

枸杞中维生素B2固体粉末的荧光光谱检测研究

利用日本岛津RF-5301PC荧光分光光度计,对枸杞子粉末中的维生素B2(VB2)直接进行荧光光谱检测,采集的光谱范围在530～650nm波段。采用MATLAB数值微分和高斯函数拟合方法,得到在激发波长为480nm、峰值波长为563nm时的荧光光谱信息;通过数值积分和线性拟合,得到荧光强度沿波长的积分与VB2含量呈良好的线性关系,其相关系数为0.998 43。实验测定枸杞粉末VB2含量为1.28±0.17μg/g,并阐释了枸杞子粉末荧光光谱红移的原因。研究表明:这种固体粉末荧光光谱检测方法具有快速、直接、简单和环保等优点,对药品成份检测、食品安全监测等领域的应用具有重要的参考价值。