飞秒脉冲激光辐照下硅表面光致荧光特性(英文)

采用钛宝石飞秒脉冲激光对单晶硅在空气中进行辐照,研究了硅表面在不同扫描速度和能量密度下的光致荧光特性。光致荧光谱(PL)测量表明,在样品没有退火处理的情况下,激光扫描区域观察到橙色荧光峰(603nm)和红色荧光带(680nm附近)。扫描电子显微镜(SEM)测量显示,在飞秒脉冲激光辐照硅样品的过程中硅表面沉积了大量的纳米颗粒。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)检测到了低值氧化物SiOx(x2)的存在,并且结合能谱仪(EDS)检测结果发现氧元素在光致发光中起着重要作用。研究表明:603nm处橙色荧光峰来自微构造硅表面低值氧化物SiOx,680nm附近红色荧光带来自量子限制效应。同时样品表面硅纳米颗粒的尺寸和氧元素的浓度分别决定了红色荧光带和橙色荧光的强度,通过调节飞秒激光脉冲的扫描速度和能量密度,可以有效地控制样品的荧光强度。     

飞秒激光双光束干涉高效率地制备硅表面超亲水结构

利用飞秒激光双光束干涉技术,结合柱透镜线扫描技术,在30 s内制备了面积为10 mm×10 mm的微米-纳米复合结构,极大地提升了激光加工效率。飞秒激光刻蚀后的硅表面包含双光束干涉引起的长周期微米结构,以及飞秒激光诱导的纳米周期结构。微米-纳米复合结构极大地提升了表面粗糙度,在毛细效应的作用下,硅在空气中显示出超亲水性,接触角从40°降为0°。测量烧蚀前后硅表面的X射线光电子能谱,发现激光加工后硅表面的Si-OH和H_2O分子的含量分别增加22.3%和13.6%,这进一步增强了硅表面的亲水性。随着激光照射功率的增加以及扫描速度的下降,硅表面接触角逐步下降。本文研究为高效制备大面积超亲水结构提供了新方法,在热传导、生物芯片等领域具有潜在的应用价值。     

黑硅材料的制备及其光学特性

采用金催化化学腐蚀和钝化两个过程成功制备了黑硅。利用原子力显微镜、分光光度计、红外光谱仪和光致发光光谱仪分别对黑硅的微观结构、反射率、表面状态和发光性能进行了研究。结果表明:黑硅表面呈现山峰状的微观结构,其平均反射率可低至3.31%。光致发光光谱上出现了3个发光峰,分别由量子限制效应、硅氧烯、杂质和缺陷引起。     

飞秒激光烧蚀硅表面产生微纳结构过程中激光脉冲数目的影响

为了研究飞秒激光脉冲数目与硅表面形貌之间的关系,在相同的SF6气体氛围下,改变照射硅表面的飞秒激光脉冲数,发现在飞秒激光照射下由硅表面形成的微型锥状尖峰的高度与飞秒激光脉冲数呈现一种非线性关系.通过对该关系的研究有利于找出在制造具有较高吸收效率的高微型锥状尖峰的"黑硅"的实验条件,有利于基于"黑硅"材料的光电器件转化效...     

光谱扫描滤波法提升飞秒激光信噪比的理论分析

在时间--频率域中,啁啾脉冲被淹没在放大自发辐射等噪声中,且其瞬时频率线性分布,基于此,提出采用光谱扫描滤波的办法来提升高功率飞秒激光系统的信噪比,并以法布里--珀罗干涉仪作为光谱扫描滤波器,对该法提升信噪比的效果进行了详细的理论分析.采用短时傅里叶变换方法,研究了光谱扫描滤波器对自发辐射放大(ASE)的滤波效果,数值分析表明,在时间抖动为-2 ps到2 ps之间、光谱扫描滤波器的通带宽度为0.4 nm条件下,该法能将飞秒激光系统的信噪比提升2个量级,而啁啾信号光以超过90%的透光率通过光谱扫描滤波器;级联光谱扫描滤波方式能进一步提升飞秒激光信噪比.     

飞秒激光形成的半导体低维结构与发光

采用飞秒激光辐照硅和硅锗样品,用扫描电子显微镜(SEM)观察样品同,发现样品上产生了某低维结构.用飞秒激光作用产生等离子体相干驻波对硅和硅锗表面的融蚀模型来解释低维结构的形成机制,发现硅的表面周期约为400 nm的光栅结构在波长719 nm处有较强的光致荧光(PL)峰.该光致荧光的发光强度较小,其机制可从激光的脉宽和重复率两个方面来分析.当激光辐照的能量明显超过硅的融蚀阈值时,光栅形状消失,另一种锥状结构开始形成.控制加工条件,可以获得用于衍射和微分束的纳米光栅.     

飞秒激光制备彩色镍

 采用飞秒脉冲激光在空气条件下扫描处理镍片表面,制备了彩色镍。用扫描电子显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计、拉曼光谱仪等对其进行了表征。扫描电子显微镜测量显示,彩色镍表面出现了纳米激光诱导周期表面结构,结构周期为480～510 nm;紫外-可见-近红外分光光度计测量表明,彩色镍对波长为200～2 200 nm的光的反射率大大降低;拉曼谱表明样品表面形成了一定含量的氧化镍。     

基于旋转相干光谱的整形飞秒激光转动动力学调控

我们实验上发展了基于飞秒激光旋转相干光谱的整形飞秒激光转动动力学调控方法，通过脉冲整形技术调控激发脉冲的光谱相位，从而实现对飞秒激光作用下转动态相干激发过程中复原信号及转动布居数的调控. 研究了飞秒激光旋转相干光谱对激光频谱相位的响应机制，突出了飞秒激光频谱相位在气相分子转动态相干激发中的重要作用. 为飞秒激光作用下生物大分子和团簇鉴别及结构探测研究提供了新的参考.     

飞秒激光诱导硒化锌晶体表面自组织生长纳米结构

 以250 kHz高重复频率钛宝石飞秒激光聚焦到硒化锌晶体表面,利用扫描电子显微镜观测飞秒激光辐照后晶体的表面结构。发现线偏振激光辐照的区域形成了自组织周期性纳米结构,其周期为160 nm左右,并且可以通过改变激光的偏振方向调节纳米光栅结构的取向;当晶体相对于激光光束以10 mm/s速度移动,经激光扫描后,在晶体表面形成了长程类布拉格光栅。当飞秒激光光束为圆偏振光时,辐照区域形成均匀的纳米颗粒。     

纳秒激光脉冲诱导硅表面微结构

利用Nd:YAG纳秒激光脉冲,在能量密度为1～10 J/cm2范围内辐照单晶硅,形成了表面锥形微结构,在SF6气氛和空气环境下均形成了锥形尖峰表面微结构。SF6气氛下产生的锥形尖峰顶端都有小球,部分锥形上还有二次尖峰形成,空气中纳秒激光诱导的锥形尖峰微结构顶端和边缘有由液滴固化形成的粒状物质,不同于利用准分子纳秒激光诱导的细长须状结构和飞秒激光辐照下产生的具有表面枝蔓状纳米结构的锥形微结构。实验结果表明,这种尖峰微结构的形成与辐照激光的波长和脉冲持续时间有关。对空气中微构造硅的辐射反射的初步研究表明,在500～2 400 nm范围内的光辐射反射率不高于20%。     

爆轰作用下激波管壁发射光谱的研究

 本文用KODAK-2485胶片拍摄了激波管内四种烃燃料（正庚烷、异辛烷、M-17乳化汽油、W-11乳化汽油）的爆轰光谱。发射光谱由爆轰产物产生的连续光谱，Fe、Cr、Mn原子的大量线光谱，以及550~660 nm强而复杂的带光谱组成。经分析，在这些带光谱中存在FeO分子的黄带系光谱。     

多孔硅的时间延迟光谱

利用时间延迟光谱技术测量了多孔硅的发光光谱. 实验结果表明,多孔硅的发光是复杂的动力学发光弛豫过程,时间延迟光谱测量技术在研究复杂动力学发光过程方面比稳态光谱测量方法更有效.     

稀土(镧、镨、钕)氯化物与苯并咪唑配合物的光谱特性

用傅里叶变换红外光谱、喇曼光谱、紫外光谱、荧光光谱和X粉晶衍射等多种光谱手段对氯化稀土(La、Pr、Nd)与苯并咪唑(Bim)配合物进行了分析,对配合物的光谱特性和结构进行了讨论和表征.     

Polarised raman and infrared spectra and vibrational analysis forα-naphthylamine

The Raman spectrum of polycrystalline α-naphthylamine was recorded in the region 100–4000 cm⁻¹. Polarisation measurements were made in CS₂ and CHCl₃ solutions. The infrared spectrum was recorded in nujol mull in the region 200–4000 cm⁻¹. The resolution was better than 2 cm⁻¹ and the accuracy of the measurements was within ± 2 cm⁻¹ for all the spectra. Vibrational assignments have been proposed for the observed frequencies. Out of the 54 normal modes of vibrations, 51 modes could be observed experimentally.     

1.06μm区域的Cs2分子吸收光谱

用ＲＫＲ（Ｒｙｄｂｅｒｇ－Ｋｌｅｉｎｎ－Ｒｅｅｓ）方法计算了Ｃｓ２分子的Ｘ＾１∑ｇ和Ａ＾１∑ｕ的势能曲线，求解了Ｃｓ２分子核运动的径向薛定谔方程，获得Ｘ态与Ａ态间跃迁的Ｆｒａｎｃｋ－Ｃｏｎｄｏｎ因子和１．０６μｍ附近区域的吸收光谱，并与实验测得的吸收光谱作了比较，两者相当符合。     

Studies on the Electronic Absorption Spectrum and Photoacoustic Spectrum of [Cu(L-ArgH)2(Ac)2] 3H2O Crystal.

The crystal of [Cu(L-ArgH)₂(Ac)₂]3H₂O was synthesized and its electronic absorption spectrum and photoacoustic spectrum were recorded under room temperature. The spectrums were compared with each other. A semi-empirical method of coordinate-field-theory PLFT was utilized to calculate the transition energy. With the results, we satisfactorily resolved the spectrums, and the resolution was discussed.     

2,3,4-三羟基苯乙酮腙类试剂的合成及其光谱研究

用连苯三酚合成2,3,4-三羟基苯乙酮,用苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸甲酯与水合肼反应,合成苯甲酰肼和对羟基苯甲酰肼,然后用2,3,4-三羟基苯乙酮与苯甲酰肼、对羟基苯甲酰肼、苯肼反应,合成了三种新的2,3,4-三羟基苯乙酮腙类试剂。研究了腙类试剂的红外光谱、紫外光谱、荧光光谱特性。     

π* ←π electronic transition in hydroxy-benzonitriles. I. Orthohydroxybenzonitrile

The longest wavelengthπ* ←π electronic band system of ortho-hydroxybenzonitrile vapour through the absorption technique has been reported for the first time. Assuming a planar molecular geometry in both the electronic states, the molecule is classified into aC _s point group, and the present spectrum is attributed to¹ A′ ←¹ A′ type corresponding to electric dipole forbidden transition¹ B _2u ←¹ A _1g (260 nm band system) of benzene. The most intense band at 33914 cm⁻¹ has been assigned as the 0, 0 band, and the other vibronic bands have been interpreted in terms of the excited state and a few ground state fundamentals.     

Eu(o-MBA)3phen配合物的荧光光谱和喇曼光谱

配合物Eu(o-MBA)3phen(o-MBA:邻甲基苯甲酸酸根离子;phen:1,10-二氮杂菲)在紫外或可见光激发下,能发出很强的红色荧光.以Eu(Ⅲ)离子为光谱探针,77K下测得其高分辨激发和发射光谱.选择激发配合物的5D0能级,得到两组不同的5D0→7F2发光光谱,表明配合物中Eu(Ⅲ)离子有不同的化学环境.配合物的喇曼光谱中,羧基阴离子的反对称伸缩振动(γas(COO))和对称伸缩振动(γs(COO))谱带是明显分裂和带肩峰的宽带,说明配合物中羧基同时存在多种配位方式,这与它的晶体结构测定结果一致.     

4-苯偶氮水杨醛腙类试剂的合成及其光谱研究

用苯胺与水杨醛反应合成了4-苯偶氮水杨醛,用苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸甲酯与水合肼反应,合成了苯甲酰肼、对羟基苯甲酰肼,然后用4-苯偶氮水杨醛与苯甲酰肼、对羟基苯甲酰肼、苯肼、异烟肼反应,合成了四种新的4-苯偶氮水杨醛腙类试剂。研究了这四种腙类试剂的红外光谱、紫外光谱、荧光光谱特性。