Au/TiN复合薄膜制备及其表面增强拉曼光谱研究

表面增强拉曼散射光谱(SERS)已用于环境监测、生物医药、食品卫生等领域,而高活性SERS基底是表面增强拉曼散射光谱技术应用的关键。TiN作为新型等离子材料具有较强的SERS性能,同时化学稳定性及生物相容性较好,但其SERS性能不如贵金属金强。该研究采用氨气还原氮化法和电化学沉积法,在TiN薄膜表面沉积贵金属Au纳米颗粒制备出Au/TiN复合薄膜。在Au/TiN复合薄膜中单质Au和TiN两种物相共存;随着电化学沉积时间延长,TiN薄膜表面单质金纳米颗粒数量逐渐增多,金纳米颗粒尺寸增大,颗粒间距减小。由于金与TiN两者的本征表面等离子共振耦合作用,Au/TiN复合薄膜的共振吸收峰发生了偏移。利用罗丹明6G为拉曼探针分子,对Au/TiN复合薄膜进行SERS性能分析,发现Au/TiN复合薄膜上的R6G探针分子的拉曼峰信号强度随沉积时间延长呈现先增大后减小的规律;当电化学沉积时间为5 min时,R6G拉曼信号峰较高,复合薄膜样品的SERS活性最大。将Au/TiN复合薄膜和Au薄膜分别浸泡在10-3,10-5,10-7,10-8及10-9 mol·L-1 R6G溶液5 min,进行检测限分析,发现Au/TiN复合薄膜检测极限达10-8 mol·L-1,增强因子达到8.82×105,与Au薄膜和TiN薄膜相比,Au/TiN复合薄膜上对R6G探针分子SERS活性最高。这得益于Au/TiN复合膜中表面等离子体产生的耦合效应,使得局域电磁场强度增强,从而引起R6G探针分子拉曼信号增强。通过2D-FDTD模拟电场分布发现Au/TiN,Au及TiN薄膜具有电场增强作用,其中Au/TiN复合薄膜的增强作用尤为显著,这也证实了氮化钛与金纳米颗粒之间存在耦合效应。另外发现TiN与Au之间可能存在电荷转移,促进了4-氨基苯硫酚氧化反应,进而证实了TiN与Au薄膜的协同作用。此外,Au/TiN复合薄膜均匀性较好,相对平均偏差仅为7.58%。由此可见,采用电化学沉积制备的Au/TiN复合薄膜具有作为SERS基底材料的应用潜力。     

一类具有四条分界射线的近哈密顿系统的极限环分支（英文）

应用分片光滑近哈密顿系统一阶Melnikov函数方法,研究一类由四个角形区域合成的全局中心的极限环扰动分支.当扰动项为n次多项式时,给出由中心分支出来的极限环的个数的上下界.     

High resolution spectroscopy of Rb in magnetic field by far-detuning electromagnetically induced transparency

We have presented a high resolution spectroscopy of Rb in magnetic field by far-detuning electromagnetically induced transparency (EIT). The EIT spectrum in the $\Xi$-type configuration is usually companied by a double resonance optical pumping (DROP) due to the strong optical coupling between the two upper states, leading to the spectral lines seriously deformed and widely broadened for complex relaxation processes in DROP. Here we demonstrate a high resolution spectroscopy by far-detuning EIT for $^{87}\rm{Rb}$ $\rm{5S_{1/2}\rightarrow5P_{3/2}\rightarrow5D_{5/2}}$ in magnetic fields. The method of far-detuning eliminates the relaxation in DROP to the most extent and decreases the spectral linewidth from more than 20 MHz down to its natural linewidth limit (6 MHz). The deformation of the spectral lines also disappears and the observed spectra are well in accordance with the theoretical calculation. Our work shows that far-detuning EIT is a reliable high resolution spectroscopic method when the relaxation in DROP cannot be neglected, especially for the case of transition to low excited states.     

脐橙种植对赣南丘陵区水源涵养功能的影响

选取1、4和15年的脐橙种植林以及针阔混交林为研究对象,对不同林地枯落物持水性能、土壤蓄水能力、入渗性能、土壤有机碳等参数进行测定,并结合主成分分析法研究脐橙种植对水源涵养能力的影响。结果表明:1)针阔混交林枯落物有效拦蓄量分别为4年和15年脐橙林的166.87倍和61.50倍,脐橙种植对枯落物水文效应影响显著。2)不同林地土壤层总孔隙度变化范围为43.92%～60.13%,3种不同种植年限脐橙林土壤容重均值较针阔混交林分别提高了2.17%,11.76%和20.74%,随种植年限增加有明显增加趋势。3)1年脐橙林土壤初渗速率、稳渗速率较针阔混交林分别下降了20.70%和55.00%,脐橙林土壤下渗速率随种植年限增加而下降。土壤下渗速率、容重是影响当地水源涵养能力的主要因子。     

基于FPGA和蓝牙的远程图像采集同步系统

针对核物理实验中高精度时间同步触发图像采集系统的要求,设计了一套基于FPGA和蓝牙的远程图像采集同步系统。该系统以FPGA作为主控制器,负责USB 接口通信、命令解析、蓝牙通信和同步控制等,触发信号延时精度可达10 ns;使用RS485 或TTL 标准以适应长距离触发和短距离触发,通过GigE 千兆网口实现远程图像数据采集。采用LabVIEW 开发了上位机图形化软件界面,基于蓝牙BLE4.0 协议,实现了基于手机APP的无线终端控制,完成了对相机延时时间、同步触发脉冲宽度、图像采集等命令的同步控制。A image acquisition and synchronization control system based on FPGA (Field Programmable Gate Array) and bluetooth is studied in this paper. FPGA as the main controller is responsible for USB (Universal Serial BUS) interface, command analyze, delay control, and trigger signal generation. Trigger signal can be RS485 or TTL. RS485 signals can be used for long-distance transmission without distortion while TTL is suitable for near field. The system's delay accuracy is reached to 10ns. It can be obtain images from GigE Ethernet port. Meanwhile,a PC graphical control software is developed by LabView. And based on the Bluetooth BLE4.0 protocol, a Android mobile phone APP is developed for wireless control.     

2-羟基-3-(三乙胺基)丙基正癸基硫醚修饰碳糊电极测定痕量金

制备了2＿羟基＿3＿(三乙胺基)丙基正癸基硫醚修饰碳糊电极,用于痕量金的测定。研究了电极的伏安特性及分析条件。在0.2mo／LKCl-HCl缓冲溶液中(pH1),Au(Ⅲ)被富集到电极表面,然后介质交换到0.2mol／LKCl-HCl空白溶液中(pH1)进行阳极溶出伏安测定,对于5min富集,Au(Ⅲ)浓度在2×10-8～1×10-6mol／L范围内呈线性关系,检出限为1×10-8mol／L,相对标准偏差5.2%,一般常见离子不干扰。     

“牛吃草”问题

牛顿问题也叫“牛吃草”问题,这类问题往往给出不同头数的牛吃同一片草,吃的天数不同。求若干头牛吃这片草可以吃多少天。由于吃的天数不同,草又是天天在生长的,所以,草的总量随着吃的天数在不断地变化。这种问题解答时通常将每头牛每天吃的草看作1份,常常用到下面几个数量关系式：     

TiO2纳米线阵列干涉传感器

开发一种新型TiO₂纳米线阵列干涉传感器。首先,通过水热合成法在FTO导电玻璃表面制备了TiO₂纳米线阵列薄膜。然后,以此复合结构作为传感芯片,利用Kretschmann 棱镜耦合结构,构建了基于Kretschmann结构的波长调制型薄膜干涉传感器。最后,以氯化钠水溶液为待测液体介质研究了该传感器对环境介质折射率的灵敏性能。结果表明：该传感器对1.333 5~1.360 4范围内的折射率有很好的响应。TM模式下,在0~3%与3~15%浓度范围内,氯化钠浓度与该传感器的反射光强度分别呈现了良好的线性关系。TE模式下,在0~3%浓度范围内,氯化钠浓度与吸收强度存在良好的线性关系,而波长基本不变;而在3~15%浓度范围内,随着氯化钠浓度的增加,波长逐渐红移,氯化钠浓度与波长也具有良好的线性关系。