分子间相互作用对有机分子发光性质的影响

有机固态发光材料因其在显示器、激光和光通信等领域的应用前景而受到越来越多的关注. 与单分子相比,有机固态中存在各种弱分子间相互作用,这些相互作用有时会对激发态性质和能量耗散途径产生较大的影响,从而产生较强的荧光或磷光. 因此揭示有机固态发光的内在机制是非常必要的. 本综述通过总结从单分子到聚集态激发态的几何结构、电子结构、电子振动耦合和能量耗散动力学的变化,简要概括了分子间相互作用如何诱导有机固体产生强荧光、热激活延迟荧光和室温磷光. 本综述希望能帮助深入理解有机固体的激发态特性,从而为设计优秀的固态发光材料提供思路.     

发光系统的合作(Кооперативиые)过程

现代发光学(它的课题,可以认为是研究系统中电子激发能量的有辐射的(或无辐射的)转换过程)的特点是,从研究在分立粒子中发生的现象过渡到研究由集体粒子作为整体的行为所决定的特殊辐射现象。这样的整体已经不能用单个粒子薛定谔方程的和来描述,而需要引入一对粒子间的相互作用算符V(r_i,r_j,p_i,p_j)。在强相互作用情况下,单个粒子的个性消失了,无疑地必须计算相互作用。因此,很早以前就这么作了,得到了像晶态磷光体这类系统中的发光学,它以固体的能带理论为基础,又以准粒子和集体激发的概念(声子、激子)作为补充。     

“色空间”中介子和重子的质量分裂

最近在强子结构模型的研究中提出了层子间超强相互作用在色空间的对称性可能不是SU(3)而是色置换S_3和色守恒U(1),其明显优点是自然地给出超强相互作用的饱和性.在此基础上提出的具有整数电荷的十二个层子模型方案,可以解释新粒子J/(?)和(?)的一些基本属性,可以解释近几年来发现的一些重要新现象的一些基本特征,并给出一些重要的实验予言. 在工作[4]中曾给出,在所建议的相互作用下,层子和反层子组成的系统(“介子”)和三个层子组成的系统(“重子”)的能级分裂如图:     

多体关联动力学中的自洽平均场

本文仔细地讨论了量子多体关联动力学中的广义自洽平均场,证明无论动态还是定态自洽平均场都是存在的。多体关联通过两体关联c₂及其相应的碰撞项I进入平均场。I的作用是双重的:对单粒子运动量子态的动力学效应和对单粒子态填充数的影响。多体关联还在多体系统的能量表达式中表现出来,使得该表达式不同于通常的HF-Brueckner理论中的表达式。 关键词：     

固体的光散射讲座第二讲 分子振动及其喇曼光谱

分子的振动能量是量子化的,这些不连续的能量可用对应的一组振动量子数表示.当光和分子相互作用时,分子从一个振动量子态跃迁到另一个量子态所产生的光谱(喇曼谱和红外谱),我们称它为分子振动光谱.喇曼谱与红外谱,都是用来研究分子振动、分子碰撞所导致的能级跃迁、分子与光子以及其他粒子之间的相互作用等物理过程,从而提供对分子或固体的某些信息并推断分子或固体的空间构型及其对称性.喇曼光谱术已成为分析分子振动和晶格振动的重要实验手段.振动喇曼谱的理论是分子光谱学的一个重要方面. 激光出现以后,大大推动了喇曼光谱实验和理论研究…     

一维晶格中全同任意子的量子动力学与关联

任意子介于玻色子与费米子之间,遵从奇特的分数统计,隐含着许多有趣的物理特性.本文研究了一维晶格中相互作用全同任意子的少体量子动力学及其量子关联性质.基于严格的数值方法,分析了任意子在晶格中局域粒子密度分布的动力学演化过程.结果表明,分数统计可以明显影响任意子动力学演化过程中实空间的局域粒子密度分布,产生新的动力学结构.特别地,当存在相互作用时,分数统计粒子的局域粒子密度分布会呈现有趣的依赖于相互作用性质的不对称性.最后计算了任意子的密度密度关联,分析了粒子统计性质和相互作用对体系量子关联的调制,同时进一步证实了任意子分数统计在实空间中的动力学效应.     

Z~0粒子的反常辐射衰变

1983年1月和6月,欧洲核子研究中心先后宣布发现了电弱统一理论预言的传递弱相互作用的 W±粒子和Z0粒子,实验观测到这些粒子的产额、质量以及相互作用性质都和理论的预言在误差范围内很好符合.W±粒子和Z0粒子的发现是对电弱统一理论的直接验证,但是实验结果与理论预言的很好符合也对人们提出了一个新问题:要进一步发展理论应该从哪里入手?这个问题促使人们密切注视实验中显现出来的与已有理论预言明显不一致的现象。 发现Z0粒子之后不久,就显现出一个重要的反常现象,即 Z0粒子的反常辐射衰变.欧洲核子研究中心发现 Z0粒子的实验,是通过…     

从经典物理角度看半导体中的电子和空穴

半导体物质中有两种载流子,一种是类似于通常产生金属电导的电子Z另一种叫做空穴,空穴是一种准粒子,它在讨论半导体许多问题中有重要意义.上述电子和空穴在某些场合都可以看做经典的自由粒子.在分析半导体的电学、磁学、热学等性质时,利用自由粒子具有的性质可使分析简化,并使分析结果更直接、更生动.但其理论基础是固体能带论.本文针对各向同性能带(球形等能面)展开讨论,所有分析均在一维情况下进行. 一、固体能带理论简述 固体似下均指结晶体)能带理论认为,固体中的电子在整个固体内做共有化运动,每个电子都只受到一个具有晶格周期性的势…     

有机固体中载流子陷阱的表征

有机固体包括有机分子晶体、非晶态有机固体、有机高聚物等.在有机固体中保持单个分子的特性,如吸收光谱;分子间的范德瓦耳斯相互作用能比较小,即使是单晶体,也容易产生结构欠序和杂质、晶界等缺陷.这些缺陷使电子价带与导带间的禁区中出现局域能级,导带的载流子(电子)或价带的载流子(空穴)会被局域于这些杂质或缺陷的附近,出现电荷存储现象,影响稳态和瞬态电导下的载流子输运,导致暗导的非欧姆性、载流子迁移率的下降、光导衰减时间大于光激发载流子的寿命等.多年来,这些一直被固体的电导和光导研究者所重视[1-6],并称这些局域能级为陷阱.…     

二维气体模型中的负微分热阻

负微分热阻效应是指在一个热输运系统中增大热流驱动力热流反倒减小的现象.理解和控制非平衡热输运系统中的负微分热阻效应,并利用其设计制造新功能热器件是科学技术的前沿挑战,有着重要的理论意义和应用前景.相对晶格模型中的负微分热阻研究而言,流体模型中的负微分热阻性质还亟待认知.本文选用由多粒子碰撞动力学描述的二维气体模型为研究对象,理论证明了热库对气体粒子运动的约束是诱导负微分热阻的一个新机制,并通过非平衡分子动力学方法揭示了该机制仅适用于弱相互作用的小尺寸系统.这些结果为气体模型能表现出负微分热阻现象提供了微观机制的支持,同时也为开发新的应用提供了新思路.     

粒子音响效应

 宏观物体的相互撞击会发出响声.从陨星撞击地球时的轰鸣,到雪花落地时的沙沙作响;从子弹掠空时的呼啸,到石子击水时的叮咚有声,……这是人们都熟悉的现象.微观粒子撞击固体、液体和气体时能否发出响声呢?粒子音响效应的研究正是要探索这一问题。所谓粒子音响效应,就是具有动能的粒子与物质发生作用而产生音响的现象.这里所说的粒子,包括光子、电子、质子、μ子和离子、分子以及粒子团等等.这里所说的音响,包括正常人的耳朵能够听得至的声音和一般人的耳朵听不到的超声与次声.无论通常的声音还是超声与次声,其实质都是物质发生的一定频率的振动.     

研究非平衡态物理的“实验室”—重离子深部非弹性碰撞

各种系统由非平衡态向平衡态的演化是自然界的普遍现象,人们对此现象进行了长期的研究.原子核是自然界中已知的唯一的强相互作用的有限量子多体系统.重离子深部非弹性碰撞研究的主要内容是高速碰撞的弹核和靶核组成的系统由强烈的非平衡态向局部平衡演化的弛豫过程.这是70年代在重离子核反应研究中发现的反应机制,它介于核的直接相互作用和复合核反应之间.反应中两核间有一定的重叠,所形成的双核系统有较长的寿命,如10～(-22)—10～(-21)S 系统的集体自由度和单粒子自由度之间通过摩擦、电荷转移、质量转移和角动量转移等不可逆过程相耦合,…     

应用于金属固体的四参数通用状态方程

提出一种能精确考虑固体结合能的四参数通用状态方程, 并且在高压和膨胀区域都具有正确的行为, 不会出现物理上不正确的振荡现象. 新方程可以将Vinet方程和普遍化Lennard-Jones (GLJ) 方程作为特例包括于其中. 将新方程与文献中的典型方程应用于32种金属固体, 结果表明新方程在给出正确结合能数据的同时, 能够很好的拟合实验压缩数据. 结果还表明, 多数金属的相互作用具有短程相互作用的性质, 但是结合能较大相互作用的强度较强.     

高能物理学的进展

迄今为止,高能物理中已发现了数百种粒子.根据它们的性质,粒子可以分为三类:强子、轻子和媒介子.强子是参与强相互作用的粒子的总称,质子、中子、超子、π介子、K介子、J/ψ粒子等都属于这一类,此类粒子最多,占粒子种类的绝大部分.它们都是由层子或层子和反层子构成.轻子仅参与弱相互作用和电磁相互作用,不参与强相互作用,它们是电子、电子型中微子、μ子、μ型中微子、τ轻子、τ型中微子以及这些粒子的反粒子.媒介子是传递相互作用的粒子,如光子传递电磁相互作用;又如四年前发现的W±和Z0粒子是传递弱相互作用的中间玻色子;胶子是传递强…     

弱磁场中弱相互作用玻色气体的热力学性质

运用外势中弱相互作用玻色体系的理论结论,研究弱磁场中弱相互作用玻色气体的高温热力学性质,给出系统总能和热容量的解析式,分析粒子之间的相互作用及磁场对系统热力学性质的影响.研究结果表明,排斥(吸引)对粒子和能量的空间分布有集中(分散)作用,并使得系统的化学势、总能、热容量都增大(减小);加强磁场既可使得粒子和能量的空间分布趋于分散又可削弱相互作用对粒子和能量空间分布的影响.相互作用对各个特征量的影响也有着不同的个性表现.     

二分量胶体悬浮系统的短时间动力学

研究了二分量带电粒子悬浮系统的短时间平动和转动自扩散系数.由于存在静电相互作用和流体力学作用,扩散系数与两种粒子的尺寸比,它们的体积分数,以及所带的有效电荷都有关.计入了流体力学相互作用对扩散张量的二体贡献和首项三体贡献.计算结果表明,流体力学作用对于带电粒子系统的影响要小于它对硬球粒子系统的影响.扩散系数随两种粒子的尺寸比和它们的体积分数变化的关系可以用有效硬球模型来解释,而其定性结果与实验相符合.     

二分量胶体悬浮系统的短时间动力学

研究了二分量带电粒子悬浮系统的短时间平动和转动自扩散系数.由于存在静电相互作用和流体力学作用,扩散系数与两种粒子的尺寸比,它们的体积分数,以及所带的有效电荷都有关.计入了流体力学相互作用对扩散张量的二体贡献和首项三体贡献.计算结果表明,流体力学作用对于带电粒子系统的影响要小于它对硬球粒子系统的影响.扩散系数随两种粒子的尺寸比和它们的体积分数变化的关系可以用有效硬球模型来解释,而其定性结果与实验相符合.     

从W~±和Z~0粒子的发现谈起(下)──规范理论的发展及其在粒子物理中的应用

二、规范理论在粒子物理研究中的应用 粒子物理主要研究组成物质世界的最基本单元是什么以及这些基本粒子之间相互作用和运动转化规律.利用对称性对粒子物理进行研究一直是一个重要方法,而且已经取得了很大进展.对认识粒子物理起了积极有效作用. 规范理论实质上也是一种对称性理论,它要求系统在一些么正么模群变换下具有不变性,即具有么正么模对称性.由于这种要求会自动给出粒子间相互作用形式,这就十分有利于粒子物理的研究.70年代以来,规范理论已经成为研究基本粒子的主要理论工具. 物理学家认为组成物质世界的基本粒子是轻子和夸克.轻子…     

SU(3)下的美介子半轻子衰变

强相互作用中近似成立的SU(3)对称性被用来分析美介子半轻子三体和四体衰变,获得了衰变宽度之间的一些SU(3)联系.这些联系可以为了解美介子半轻子衰变中产生的各种动力学效应的性质提供一些信息.     

里德堡原子多体相互作用的研究进展

多体量子系统的相互作用是研究量子信息科学必须要解决的瓶颈性问题之一.里德堡(Rydberg)原子具有很大的电偶极矩,使得它可以实现长程的相互作用,为研究多体量子物理提供了有力的技术手段.因而Rydberg原子多体系统是多体相互作用探究的理想平台, Rydberg原子多体相互作用的研究对多体量子系统的相互作用的性质研究和应用探究有着重要意义.本文综述了关于Rydberg原子多体相互作用方面的研究,介绍了由Rydberg原子的多体相互作用引起的Rydberg阻塞效应、Rydberg原子多体系统拉比频率的变化以及Rydberg原子多体系统呈现的特别的空间构型;同时介绍了利用Rydberg原子多体相互作用实现一些应用的工作,如实现单光子源、量子存储、实时单原子成像以及量子模拟等,并讨论了Rydberg原子多体系统的研究方向和应用前景.