拉曼光谱数据库及信息查询系统

随着拉曼光谱议的不断发展,尤其是便携式拉曼光谱仪的普及,与其配套的各种拉曼数据库的建立是十分重要的。目前大多数实验室都依赖进口仪器及其相应的数据库。因此建立我国自己的拉曼数据库具有重要的意义。本文采用目前最先进的数据库软件平台,构建了大型拉曼光谱数据库。本数据库包括宝玉石及其填充物、原生矿物、毒品,农药,打印复印墨迹、化学药剂等数个子数据库,总计有数千条图谱及数据信息。可以通过中文名称、英文名称、化学式、特征峰等多种方式进行查询。系统具有智能化的信息查询模块,并且支持模糊查询。根据最强的三个特征峰值进行搜索,是其区别其他数据库的显著特点。在特征峰搜索模式中,通过依次输入拉曼图谱中的最强特征峰值,经过几次比对和确认可以显示出满足搜索条件的图谱,最终逼近真实结果。操作人员只需经过简单的培训,使用较低硬件配置的计算机,就能够在几秒钟内根据实际测得拉曼图谱,从数据库中查找出与其匹配的信息,从而快速准确的鉴定出其构成与或所属矿物。本数据库在功能上可以不断扩展,包含的数据信息可以不断扩充。该数据库可广泛应用于公安法学,宝玉石真伪,化学分析等各种物相鉴定领域。     

等离子体纳米结构中的Fano共振效应及其应用

Fano共振效应是一种具有非对称线型的共振散射现象,起源于共振过程和非共振过程的量子干涉效应。近年来,在等离子体纳米结构中Fano共振现象也被发现,并成为纳米光子学的一个研究热点。等离子体Fano共振通常具有较窄的光谱线宽,且不能直接与入射光耦合,只能局域在近场,强的近场局域特性可以获得巨大的表面电磁场增强。由于等离子体Fano共振独特的光学特性,已经被应用到单分子探测、高灵敏度传感、增强光谱、完美吸收、电磁诱导透明和慢光光子学器件等众多领域当中。     

基于超材料实现等离激元诱导透明

电磁诱导透明是在介质中由不同的入射光诱导产生的量子干涉效应。它以其独特的物理现象,在量子通信和非线性光学应用中具有重要的地位。近年来,人工超材料发展十分迅速,并成为等离子体学领域的一个研究热点。超材料可以很好地调控其物理结构和特性,而且降低了对电磁诱导透明实验条件的要求,模拟出类似于电磁诱导透明的现象即等离激元诱导透明。本文介绍等离激元诱导透明的工作原理,总结实现等离激元诱导透明的几种结构,以及等离激元诱导透明的研究现状,为微型传感器的应用以及等离激元诱导透明结构的设计提供依据。     

Oxygen ion conductivity of Lao.sSro.2Gao.s3Mgo.17-xCoxO3-δ synthesized by laser rapid solidification

Materials Lao.8Sro.2Gao.83Mgo.17_xCox03_6 with x = 0, 0.05, 0.085, 0.10, and 0.15 are synthesized by laser rapid solidification. It is shown that the samples prepared by laser rapid solidification give rise to unique spear-like or leaf-like microstructures which are orderly arranged and densely packed. Their electrical properties each show a general depen dence of the Co content and the total conductivities of Lao.8Sro.2Gao.83Mgo.085Coo.08503_6 prepared by laser rapid solidification are measured to be 0.067, 0.124, and 0.202 S.cm-1 at 600, 700, and 800 ℃, respectively, which are much higher than by conventional solid state reactions. Moreover, the electrical conductivities each as a function of the oxy gen partial pressure are also measured. It is shown that the samples with the Co content values 〈 8.5 mol% each exhibit basically ionic conduction while those for Co content values 〉 10 mol % each show ionic mixed electronic conduction under oxygen partial pressures from 10-16 atm （1 atm = 1.01325 x 105 Pa） to 0.98 atm. The improved ionic conductivity of Lao.sSro.2Gao.83Mgo.085Coo.08503 prepared by laser rapid solidification compared with by solid state reactions is attributed to the unique microstructure of the sample generated during laser rapid solidification.     

Interplay between out-of-plane magnetic plasmon and lattice resonance for modified resonance lineshape and near-field enhancement in double nanoparticles array

Two-dimensional double nanoparticle （DNP） arrays are demonstrated theoretically, supporting the interaction between out-of-plane magnetic plasmons and in-plane lattice resonances, which can be achieved by tuning the nanoparticle height or the array period due to the height-dependent magnetic resonance and the periodicity-dependent lattice resonance. The interplay between the two plasmon modes can lead to a remarkable change in resonance lineshape and an improvement on magnetic field enhancement. Simultaneous electric field and magnetic field enhancement can be obtained in the gap region between neighboring particles at two resonance frequencies as the interplay occurs, which presents “open” cavities as electromagnetic field hot spots for potential applications on detection and sensing. The results not only offer an attractive way to tune the optical responses of plasmonic nanostructure, but also provide further insight into the plasmon interactions in periodic nanostructure or metamaterials comprising multiple elements.     

细胞培养基的吸收光谱研究

使用日本岛津UV 310 1分光光度计分别测量培养了宫颈癌细胞 (Hela)和鼻咽癌细胞 (CNE)的RP MI 16 4 0培养基和DMEM高糖培养基的紫外吸收光谱 ,分析了培养基中蛋白质的紫外吸收特性。RPMI16 4 0培养基的 2 2 7nm吸收峰在培养细胞生长过程中位移至 2 2 2或 2 18nm ,2 78nm的吸收峰位移至 2 80nm ;而DMEM高糖培养基 2 2 4nm吸收峰在培养细胞生长过程中位移至 2 2 1nm附近 ,2 78nm吸收峰基本没有位移。这些位移说明培养基中芳香族氨基酸中各种氨基酸如色氨酸和酪氨酸的含量有变化。也就是说 ,癌细胞在生长过程中对色氨酸和酪氨酸的消耗不是按等量比的。实验也说明Hela和CNE在生长过程中 ,对RPMI 16 4 0培养基和DMEM高糖培养基中氨基酸的消耗是不同的。实验结果为癌细胞生长过程中所需培养基中氨基酸的含量提供了依据     

激光快速烧结合成A(WO4)2(A=Zr2+,Hf2+)的特性研究

利用二氧化碳激光快速凝固技术合成了负热膨胀材料ZrW2O8和HfW2 O8,Raman光谱和X射线衍射分析表明激光烧结合成的ZrW2 O8为正交相,压应力的大小估计在0.4～0.5 GPa之间,激光烧结合成的HfW2 O8,主要为立方晶系,含有极少量的正交系,压应力的大小估计在0.6 GPa左右,这是由于样品在快速凝固的过程中受到了压应力造成的.由于压应力的影响,二氧化碳激光快速凝固技术更适合HfW2O8的制备和合成.     

近零膨胀Zr0.5Hf0.5V1.4P0.6O7材料的制备及其性能研究

采用传统的固相法合成了近零膨胀氧化物功能陶瓷材料Zr_0.5Hf_0.5V_1.4P_0.6O₇,用X射线衍射(XRD)、Raman光谱和热膨胀法对Zr_0.5Hf_0.5V_1.4P_0.6O₇的热膨胀系数、各向同性和相变进行了测试,通过Hf⁴⁺/P⁵⁺共掺杂使得材料具有较低的热膨胀系数,研究发现合成的Zr_0.5Hf_0.5V_1.4P_0.6O₇具有Pa3立方相结构,从334 K附近到673 K较宽的温度范围内的线性热膨胀系数为-1.56×10^-6 K^-1,表现出稳定的近零热膨胀特性。由于固溶体内部微结构的影响造成膨胀仪实验结果与变温X射线衍射结果存在一定的差距。Zr_0.5Hf_0.5V_1.4P_0.6O₇具有的近零膨胀特性为通过负热膨胀材料合成膨胀系数可控的材料提供了基础。     

P替代对ZrV2O7介电与电导性能的影响

采用固相烧结法制备ZrV2-xPxO7系列材料,研究了P替代对ZrV2O7介电和电导性能的影响.研究发现,ZrV2-xPxO7系列材料的高频介电常数随着P含量的增加而降低;材料的离子弛豫极化和晶界极化速率随P含量的增加先变大后变小,其介电弛豫时间随P含量的增加先增大再减小,其中ZrV1.6P0.4O7具有最大的介电弛豫时间,为5.63 ×1O-4s.由于P和V离子半径和电负性的差异,P的加入会导致晶格畸变和散射几率变化.室温下,ZrV2-xPxO7系列材料的电导率对P的含量非常敏感,ZrV1.6P0.4O7具有最大电导率,为5.83 ×10-5 S·cm-1.对ZrV1.6P0.4O7进行变温特性测试发现,其活化能为0.19 eV.对ZrV2-xPxO7系列材料的电导率和介电的研究对拓展此类材料在电子器件方面的应用具有重要意义.     

光散射中的anapole态：理论、结构以及应用

光散射中的anapole态是纳米光子学领域的一种独特的光学现象，可以用Mie理论以及多极展开理论进行分析。对于最常见的一阶电anapole态，其可以看做是由笛卡尔坐标系下电偶极矩和环偶极矩的干涉相消产生，具有典型的远场散射抑制和近场增强性能。本文首先对anapole态的基本概念和理论进行阐述，其次对激发anapole态的微纳结构进行总结，最后结合anapole态独特的光学特性，对其在近场增强、非线性光学、激光等方面潜在的光子学应用和最新研究进展进行了讨论和展望。