不同极性溶液中MEH-PPV链内激子扩散的研究

本文采用飞秒时间分辨瞬态光栅技术研究了MEH-PPV在不同极性溶液中的内激子扩散行为. 采用宽带连续白光同时探测瞬态吸收和瞬态光栅信息. 系统地研究了MEH-PPV的振动失相行为以及单激子弛豫和粒子数弛豫动力学. 结果表明,在极性较大的溶剂中,样品溶液的弛豫扩散过程会加快.     

CdTe量子点的室温激子自旋弛豫动力学

利用交叉偏振三阶非线性瞬态光栅技术,研究了室温下CdTe胶体量子点激子自旋弛豫动力学的尺寸效应.在抽运-探测光子能量与CdTe量子点的最低激子吸收(1Se—1Sh)跃迁相共振时,量子点激子自旋弛豫显示了时间常数为0.1—0.5 ps的单指数衰减行为.CdTe量子点激子自旋的快速弛豫源于亮暗激子精细结构态跃迁,即J=±1←→■2跃迁.激子自旋弛豫主要由空穴的自旋翻转过程决定.研究结果表明:CdTe量子点激子自旋弛豫速率与量子点尺寸的4次方成反比.     

瞬态自旋光栅系统的建设及其在自旋输运研究中的应用

简要介绍了瞬态光栅系统原理及光路的建设,包括瞬态光栅的产生与探测.采用了外差探测法（heterodyne detection）,大大提高了信噪比.利用瞬态自旋光栅系统,研究了(110)方向生长的本征GaAs/AlGaAs单量子阱中自旋输运特性,测得室温下电子自旋的扩散常数D_s=551 cm/s. 关键词： 瞬态自旋光栅 自旋扩散 自旋输运 自旋弛豫     

激子旋转弛豫对低掺杂卟啉侧链聚合物荧光衰变过程的影响

利用激子旋转扩散理论研究了一类低掺杂卟啉侧链聚合物中卟啉侧链基团的旋转对其发光动力学过程的影响.研究表明,卟啉侧链基团的旋转行为是导致激发态无辐射能量弛豫的重要途径.基团旋转越容易,能量弛豫速度越快,这可导致一个快速的荧光衰变动力学过程.在卟啉低掺杂浓度和聚合物分子链间距离较大的情况下,卟啉侧链基团的旋转成为影响荧光寿命和发光效率的主要因素.对实验测得的两种样品的荧光弛豫过程进行了拟合,理论结果与实验结果符合较好. 关键词： 激子旋转弛豫 瞬态荧光 卟啉侧链聚合物     

聚(9,9-二辛基芴)和聚(9,9-二辛基芴-共-苯并噻二唑)的光物理特性的理论和实验研究

通过比较分析聚(9,9-二辛基芴)(PFO)和聚(9,9-二辛基芴-共-苯并噻二唑)(F8BT),对半导体聚合物的光物理特性进行了系统研究. 量子化学计算显示,苯并噻二唑单元的引入促进了链内电荷转移(ICT),调节了聚合物的电子跃迁机制. 瞬态吸收测定表明,在单分散系统中的受激PFO衰减时主要表现为链内激子弛豫.在F8BT溶液中,ICT状态出现,并参与到激发态的弛豫过程中. 凝聚相中PFO和F8BT的弛豫过程加速和显示了在高激发强度下具有显著的激子湮灭行为. 在相同的激发强度下,F8BT的平均寿命长于PFO,有助于实现良好的电荷离域.     

瞬态荧光方法研究溶剂诱导的三苯胺衍生物的对称性破缺电荷转移动力学

在缺乏特征红外振动的情况下追踪具有四极或八极对称性分子的激发态对称性破缺电荷转移通常是很困难的.本文以一种具有八极对称性的三苯胺衍生物为研究对象,利用飞秒时间分辨瞬态荧光光谱方法获得发光跃迁偶极矩的演化动力学,进而实时表征了其溶剂诱导对称性破缺电荷转移的动力学过程.当该分子处于弱极性甲苯溶液中时,在激发态弛豫过程中其发射偶极矩变化较小;当处于较强极性的四氢呋喃溶液中时,其发射偶极矩在数皮秒内快速减小.在对比单体偶极分子的荧光动力学后,推断八极分子的发光态在强极性溶剂中经历溶剂诱导的结构变化,由激子耦合的八极对称性降低至激发定域的偶极对称性;而在较弱极性的溶剂中,其八极对称性在溶剂化稳定中得以较大程度的保持.     

链构象对稀溶液中MEH-PPV的光致发光的影响

聚(2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)-1,4-对苯乙炔)(MEH-PPV)在溶液中的链构象依赖于溶剂的性质,共轭聚合物的发光特性受链构象影响明显。在稀溶液中,不良溶剂含量的增加使MEH-PPV分子链更加紧缩卷曲,单个分子链内更多共轭链段发生聚集,光激发形成的链间激子增加。通过对MEH-PPV稀溶液的光谱分析,发现链间激子的形成过程依赖于激发光的能量(hv)。在激发光能量大于聚合物的最低激发能(E4)的情况下,大部分链内激子通过辐射复合发光,少部分链内激子沿分子链转移到聚集的共轭链段上形成链间激子。在hv＜Ea的情况下,单个分子链内聚集共轭链段吸收光子能量形成链问激子并复合发光。     

基于三维简并四波混频的PDT光敏剂HA瞬态光栅特性研究

竹红菌甲素(hypocrellin A,HA)具有丰富的激发态特性,有可能在新型光动力疗法(PDT)光敏剂、激光染料和新型光电器件方面有一定的应用前景。利用瞬态光栅技术研究了竹红菌甲素分别在不同极性和粘度溶剂中以及溶剂本身的瞬态光栅特性,把其瞬态光栅的超快过程归结为竹红菌甲素质子转移形成的过渡态TS*的衰减,得出过渡态TS*瞬态光栅的寿命为10.5 ps。竹红菌甲素分子的质子转移过渡态TS*瞬态光栅寿命不受溶剂极性和粘度的影响。     

神经网络法研究多溴代二苯胺热力学性质

通过时间分辨光谱技术详细地研究了ZnCuInS/ZnSe/ZnS量子点的激子弛豫动力学. 基于速率分布模型,波长依赖的发射动力学表明本征激子、界面缺陷态中的激子、给-受体对态中的激子都会参与量子点的发光过程,整个发光过程主要依赖于给-受体对态发射. 瞬态吸收数据表明激发后本征激子和界面缺陷物种可能会同时出现,在高激发光强下,光强依赖的俄歇复合过程也存在于量子点中     

凝聚相材料分子解离动力学的飞秒瞬态光栅光谱研究

凝聚相条件下,受分子间相互作用的影响,分子的解离机理通常不同于孤立分子.如何在凝聚相材料中有效地监测分子反应的进程和产物是目前急需解决的一个技术难题.本文介绍了飞秒瞬态光栅光谱技术在凝聚相材料解离动力学研究中的应用.作为相干光谱技术的一种,瞬态光栅光谱的信号强度高、无背底,因此能够有效地鉴别体系中的微量反应产物.通过对碘甲烷、硝基甲烷等模型体系的研究,验证了瞬态光栅技术不仅能够在时域上给出电子态的弛豫信息,还能够在光谱上同时监测反应物和产物以及分子或基团的振动.凝聚相条件下的解离动力学研究对于了解生化、爆炸等反应的机理有非常重要的意义,因此飞秒瞬态光栅技术在这方面具有广阔的应用空间.此外,作为一种非接触的诊断技术,瞬态光栅很容易和高温、高压等条件结合,因此瞬态光栅技术在研究材料的相变动力学、高压合成等方面也具有潜在的应用价值.     

偏置电场对聚对苯乙烯激发态弛豫特性的影响

为探讨洞悉电场对有机发光二极管电致荧光量子效率的影响,通过激发-探测超快光谱技术研究了激子在电场下的瞬态行为.与单重态激子相应的激发态在230 μJ/cm2激发强度下,显示了快慢两个弛豫过程. 快慢组分的权重因子及快组分弛豫时间常数是电场相关的, 在6.4×10⁵ V/cm的电场下,与无偏置电场相比,激子的快组分弛豫时间加速,快组分的权重因子由22%增加为72%,约50%的初始激子又通过电场而离解. 慢组分是电场无关的,其弛豫时间常数为890 ps. 实验结果还揭示了由激发光所产生的长程声学声子,其声速为17 /ps. 关键词： 聚对苯乙烯 超快光谱 激子 有机发光二极管     

自旋密度光栅和本征GaAs量子阱中的电子自旋双极扩散

为研究空穴对自旋极化电子扩散的影响,提出用自旋密度光栅方法来观察电子自旋扩散过程。由飞秒激光在本征GaAs多量子阱中激发产生瞬态自旋光栅和瞬态自旋密度光栅,并用于研究电子自旋扩散和电子自旋双极扩散。实验测得自旋双极扩散系数Das ＝25.4 cm 2/s,低于自旋扩散系数Ds ＝113.0 cm 2/s,表明自旋密度光栅中电子自旋扩散受到空穴的显著影响。     

纳米MEH-PPV阵列的光致发光

以多孔氧化铝为模板,将可溶性发光聚合物聚（2-甲氧基-5-（2’-乙基己氧基）-1,4-对苯乙炔）（MEH-PPV）镶嵌在纳米孔中,制备出高发光效率的纳米发光聚合物阵列,其光学特性与MEH-PPV薄膜显著不同。纳米孔内的MEH-PPV分子链形成链束,链束中的分子链数目依赖于制备纳米MEH-PPV阵列所用溶液的浓度。相对于稀溶液,在由浓溶液制备的纳米MEH-PPV阵列中,MEH—PPV链束的分子链数目较多,链间作用使MEH-PPV的能带展宽,能隙减小,因而浓溶液获得的纳米MEH—PPV阵列的光致发光峰红移。热处理纳米MEH-PPV阵列的PL谱表明,纳米孔内的聚合物分子链的弛豫运动受到限制。     

强耦合多原子极性晶体中的表面激子

本文研究多原子极性晶体中表面激子的性质.采用线性组合算符和拉格朗日乘子法,导出强耦合多原子极性晶体中表面激子的有效哈密顿量,得到了强耦合表面激子的重正化质量.     

极性晶体膜中强耦合激子的性质

在强耦合极化子模型基础上,采用Lee-Low-Pines(LLP)变分法研究了极性晶体膜中激子与表面光学(SO)声子强耦合、与体纵光学(LO)声子弱耦合体系的性质.讨论了极性晶体膜中激子的诱生势与膜厚度和温度的变化关系.结果表明:激子的诱生势不仅与电子-空穴间距离有关,而且与极性晶体膜厚度有关,同时温度对激子诱生势的影响十分显著.     

NPB/Alq3 界面激子拆分研究

采用瞬态光电压技术研究了NPB和Alq₃界面激子拆分过程和拆分机理.对NPB和Alq₃组成双层结构的样品,在脉冲355nm激光照射下,测量样品的瞬态光电压信号,通过对不同结构的和有界面激子阻挡层的样品的瞬态光电压分析,并排除了ITO/有机外界面对激子拆分的影响,得出了NPB/ Alq₃界面激子拆分机理是向Alq₃ 注入电子,向NPB注入空穴. 关键词： 激子拆分 界面 瞬态光电压     

偏置电场对聚对苯乙烯激发态弛豫特性的影响

为探讨洞悉电场对有机发光二极管电致荧光量子效率的影响,通过激发-探测超快光谱技术研究了激子在电场下的瞬态行为.与单重态激子相应的激发态在230 μJ/cm2激发强度下,显示了快慢两个弛豫过程. 快慢组分的权重因子及快组分弛豫时间常数是电场相关的, 在6.4×10⁵ V/cm的电场下,与无偏置电场相比,激子的快组分弛豫时间加速,快组分的权重因子由22%增加为72%,约50%的初始激子又通过电场而离解. 慢组分是电场无关的,其弛豫时间常数为890 ps. 实验结果还揭示了由激发光所产生的长程声学声子,其声速为17 /ps.     

基于高聚物光诱导激子漂白的无腔光学双稳态

基于已建立的高聚物光诱导激子漂白动力学理论，模拟计算了一类基态非简并高聚物在光激发和弛豫过程中的瞬态无腔光学双稳态．结果表明，基于高聚物的超快激发和弛豫，可获得瞬态饱和吸收型和增强吸收型无腔光学双稳态，其开关时间均在ps和fs量级．随着入射探测光脉冲相对入射泵浦光脉冲延迟时间的增加，无腔光学双稳态可由饱和吸收型向增强吸收型转变，转变的快慢与高聚物光诱导漂白的弛豫的快慢成正比 关键词：     

卟啉掺杂的MEH-PPV薄膜和氯仿溶液的光学性质(英文)

研究了不同质量浓度卟啉(TTP)掺杂的MEH-PPV的紫外吸收和荧光发射光谱。这种掺杂体系在膜中和氯仿溶液中的吸收光谱具有同样的行为,同时,在这两种情况下发现了MEH-PPV链的聚集,以及TTP在420nm的吸收随掺入量的增加而增加。但是,膜的发射光谱与氯仿溶液中的有所不同。因TTP的吸收带与MEH-PPV发射带的重叠,在膜和氯仿溶液中的高浓度掺杂体系中存在从MEH-PPV到TTP的Frster能量转移,但是在高TTP掺杂下的氯仿溶液中能量转移导致MEH-PPV发射峰的劈裂,而当溶液被稀释时,这种现象消失,表明此时能量给体和受体的距离扩大,这种能量转移的速率为1×108mg·mL-1·s-1。     

WS_2与WSe_2单层膜中的A激子及其自旋动力学特性研究

单层过渡金属硫化物由于其特有的激子效应以及强自旋-谷耦合性质,在光电子学及谷电子学等方面有着很广阔的应用前景.利用超快时间分辨光谱,本文系统地比较了两类钨基单层硫化物(WS_2和WSe_2)的A-激子动力学和谷自旋弛豫特性.实验结果表明, WS_2单层膜的A-激子弛豫表现为双指数过程,而对于WSe_2,其A-激子衰减表现为三指数过程,且激子的寿命远长于前者. WS_2谷自旋极化弛豫表现为单指数衰减,其寿命约0.35 ps,主要由电子-空穴交换作用所主导.而对于WSe_2,谷自旋弛豫表现出双指数弛豫特性:一个寿命为0.5 ps的快过程和一个寿命为28 ps的慢过程.快过程的弛豫来源于电子-空穴交换作用,而慢过程则由于自旋晶格散射形成暗激子的过程.通过调谐抽运光波长,进一步证实WSe_2较WS_2更容易形成暗激子.