Optical Realization of Deterministic Entanglement Concentration of Polarized Photons

We propose a scheme for optical realization of deterministic entanglement concentration of polarized photons. To overcome the difficulty due to the lack of sufficiently strong interactions between photons, teleportation is employed to transfer the polarization states of two photons onto the path and polarization states of a third photon, which is made possible by the recent experimental realization of the deterministic and complete Bell state measurement. Then the required positive operator-valued measurement and further operations can be implemented deterministically by using a linear optical setup. All these are within the reach of current technology.     

MOCVD生长中载气H2对N掺杂ZnO性质的影响

采用MOCVD方法在石英衬底上生长ZnO。实验使用二乙基锌(DEZn)为锌源,N2O作为氧和氮源,H2作为载气。采用PL和Raman光谱方法对ZnO样品进行表征,结果表明H2的加入大幅度减少薄膜中碳的掺入,明显改善了薄膜的光学质量。采用N2O离化技术,可以进一步提高其带边峰的强度,抑制带内发光。XRD测量表明,生长的ZnO薄膜具有c轴择优取向。目前生长高质量N掺杂的p型ZnO薄膜是很困难的,而H2作为载气的加入明显改善了ZnO薄膜的光学性质,在生长过程中加入H2将为获得高质量N掺杂的p型ZnO薄膜提供一种途径。     

980 nm大功率垂直腔面发射激光器偏振特性

大功率垂直腔面发射激光器单管器件出光口径大、横向模式多。随着注入电流和工作温度的改变出射光偏振态在两个正交偏振基态上转换。为分析输出光偏振特性,采用500μm出光口径980nm底发射器件,通过控制器件热沉温度,利用偏振分光镜分离正交偏振基态为透射波和反射波,半导体综合参数测试仪测量其功率、中心波长等参量。分析得出:两个偏振态的光功率温度特性与未加偏振分光镜时的总输出光的温度特性基本一致,中心波长差随温度升高缓慢增加。在温度低于328K时,随着注入电流的增大,反射波首先达到阈值,形成激射。但透射光波形成激射后其斜效率大于反射波。因此在达到某个电流后两个偏振态的功率变化曲线出现交替。当温度升高到328K以上时两个偏振态的功率曲线却没有明显的交替。根据对大尺寸VCSEL器件偏振特性的研究,提出通过外腔选频的方法来控制偏振的方案,分析计算后得出外腔腔长大约为0.45mm。     

发光铱(Ⅲ)配合物抗肿瘤活性研究及应用

铱(Ⅲ)配合物因其发光量子产率高且波长易调控、发光寿命长和光稳定性好的特点,在发光材料领域备受关注。铱(Ⅲ)配合物细胞渗透能力强,能靶向多种细胞组织并影响其结构和功能,表现出独特的抗肿瘤活性,是目前金属抗肿瘤药物特别是PDT光敏剂方向的研究热点。本文重点关注铱(Ⅲ)配合物的结构对其发光性能与抗肿瘤性能的影响,综述了近期铱(Ⅲ)配合物在生物成像、探针与传感、抗肿瘤诊疗等领域的研究进展,并对目前研究中存在的问题及其应用前景进行探讨和展望。     

Effect of oxygen on regulation of properties of moderately boron-doped diamond films

Regulation of oxygen on properties of moderately boron-doped diamond films is fully investigated. Results show that, with adding a small amount of oxygen (oxygen-to-carbon ratio < 5.0%), the crystal quality of diamond is improved, and a suppression effect of residual nitrogen is observed. With increasing ratio of O/C from 2.5% to 20.0%, the hole concentration is firstly increased then reduced. This change of hole concentration is also explained. Moreover, the results of Hall effect measurement with temperatures from 300 K to 825 K show that, with adding a small amount of oxygen, boron and oxygen complex structures (especially B₃O and B₄O) are formed and exhibit as shallow donor in diamond, which results in increase of donor concentration. With further increase of ratio of O/C, the inhibitory behaviors of oxygen on boron leads to decrease of acceptor concentration (the optical emission spectroscopy has shown that it is decreased with ratio of O/C more than 10.0%). This work demonstrates that oxygen-doping induced increasement of the crystalline and surface quality could be restored by the co-doping with oxygen. The technique could achieve boron-doped diamond films with both high quality and acceptable hole concentration, which is applicable to electronic level of usage.     

解题反思 提高能力

波利亚曾经说,如果学生得到问题的解答,并且很干净利落地写下论证后就会合上课本,去做其他事情.这样做,学生就错过了解题的一个重要而有教益的方面——解题反思.波利亚认为,学生通过回顾所完成的解答,重新考虑与检查这一结果及其解答路径,可以巩固知识,发展解题能力. “解题反思”是指对一道数学题经过艰辛尝试,获得正确的解答过程之后,必须认真进行如下探索:命题的意图是什么?考查哪些方面的概念、知识和能力?验证解题结论是否正确合理,命题所提供的条件的应用是否完备?求解论证过程是否判断有据,严密完善?本题有无其他解法即一题多解?众多解法中哪一种最简捷?把本题的解法和结论进一步推广,能否得到更有益的普遍性结论——举一反三,多题一解?如此种种,就是“解题反思”.     

水溶性共轭聚合物在生物传感中的应用

水溶性共轭聚合物在化学、医学、生命科学以及材料科学等领域中备受研究者们的关注,利用其独特的光化学和光物理性质,研究者们开展了一系列创新性研究并取得了重大的研究进展,进而拓展了聚合物的应用范围.共轭聚合物是一种由多个重复发光单元通过彼此间共轭而形成的高分子化合物,通过对其结构的精准调控,可以获得具有不同性能的功能性分子.其中,通过改变其主链结构,可以获得具有不同吸收和发射波长的荧光探针;通过对侧链结构修饰以水溶性基团和/或选择性识别分子,可以实现与特定靶标间的静电作用或者特异性结合,进而实现选择性识别的目的.本文综述了近年来水溶性共轭聚合物在生物传感中的应用,主要介绍了水溶性共轭聚合物在DNA检测、蛋白质检测、细胞和细菌的检测与区分以及细胞成像等方面的研究进展.     

一步法水热合成枸杞荧光碳点及对Fe~(3+)的灵敏检测

以枸杞为碳源,采用简单、环境友好的一步水热法合成未经表面修饰的荧光碳点。采用紫外-可见吸收光谱、荧光光谱、高分辨透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱对其性质及形貌进行了研究。在最佳条件下,碳点的激发峰和发射峰分别位于320和400 nm,且发射峰具有尺寸依赖的性质。以罗丹明6G为参照,此碳点的量子产率54%,荧光寿命9.04μs。碳点的荧光在2 min内被Fe~(3+)完全猝灭。基于此,构建了检测Fe~(3+)的新型荧光生物传感器。在1~50μmol/L范围内,荧光猝灭程度与Fe~(3+)的浓度呈良好的线性关系,检出限为232 nmol/L。此碳点在环境和生物医学领域具有良好的应用前景。     

酸性离子液体催化合成三吲哚甲烷化合物

在酸性离子液体催化下,通过吲哚及其衍生物和吲哚甲醛反应合成了一系列三吲哚甲烷化合物。[hmim]HSO₄/EtOH 对于该反应来说,是一个高效、绿色的催化体系。     

人血清中cTnI的化学发光酶免疫分析研究——实验条件的优化

采用高效化学发光试剂3-(2'-螺旋金刚烷)-4-甲氧基-4-(3"-羟基)苯-1,2-二氧杂环丁烷磷酸(AMPPD)作为检测底物, 并将传统的ELISA两步双抗夹心法改为一步法, 得到了高灵敏测定人血清中心肌肌钙蛋白I(cTnI)的化学发光酶免疫分析优化条件. 采用单因素变化法和方阵滴定法得到的最佳实验条件为: 捕获抗体包被浓度为10.0 μg/mL, 以pH=7.0的PBS作为免疫反应缓冲底液, 以含质量分数为1.0%的BSA pH=9.6的碳酸盐溶液缓冲液, 于4 ℃封闭过夜, 生物素-检测抗体(Biotin-IgG2)以及碱性磷酸酶-亲和素(ALP-Avidin)结合物均采用1:2000稀释度, 免疫反应条件为37 ℃, 孵育时间60 min, 以去离子水作为洗涤剂, 以1:100稀释的AMPPD作为发光反应底物, 发光反应时间10 min(37 ℃). 检出限为0.02 ng/mL, 比现行ELISA法灵敏度提高一个数量级; 测定周期约75 min, 比两步法ELISA快得多; 线性范围(0.04~36.20 ng/mL)比ELISA法扩宽了两个数量级; 加标回收率97.5%~102.8%, 对标准样品的测定结果与用ELISA法的测定结果吻合; 重复性好, 3个样品批内变异系数均小于8.5%(n=12).