依托于学科优势的物理实验教学改革研究

通过改革和实践,提高了学生的学习主动性和创新能力,促进了教学科研的良性互动,实现了教学科研协同育人。     

基于简并二能级原子系统的电磁诱导增益

理论和实验研究了基于简并二能级原子系统的电磁诱导增益(EIG)效应,构建了一个N型简并二能级系统,分析了在不同多普勒频移下信号光增益随抽运光拉比频率的变化规律。结果表明:在增大区间,增益谱一直保持线宽极窄的单峰结构;而在减小区间,增益谱产生类拉比分裂,并且呈现出对称的双峰结构。选择Cs原子基态和激发态角动量相同条件下的简并能级结构,实验研究了EIG的产生特点,并进一步分析了抽运光强度及信号光偏振对增益峰值效率的影响。     

基于3-氨基-1，2，4三唑-5-甲酸的锌(Ⅱ)/锰(Ⅱ)配合物的合成、晶体结构及性质

以3-氨基-1,2,4三唑-5-甲酸（HAtca）为配体,通过水热法和溶液扩散法分别设计合成了2个结构新颖的配合物[Zn（Athy）Br]_n（1,HAthy=3-氨基-5-羟基-1,2,4三唑）和[Mn（Atca）₂（H₂O）₂]（2）。单晶结构分析表明配合物1和2分别属于正交和单斜晶系,结晶于Pbca和P2₁/c空间群。配合物1为2D层状结构,配合物2是单核配合物。在配合物1中不存在氢键,而配合物2中含有丰富的氢键作用,并且通过氢键的作用形成了3D网格结构。在固态下,配合物1和2分别在360,462 nm和382,402 nm处显示有较强的荧光发射,且配合物2较1有60 nm的蓝移。     

Absorption Changes Induced by Off-Resonance Driving a Degenerate Two-Level System

The alteration of atomic absorption via quantum coherence is observed in the degenerate two-level atomic system. It is shown that when the detuning of coupling field equals to that of probe light, i.e. two-photon resonance, the reduction of atomic absorption via electromagnetically induced transparency occurs. However, when we tune the coupling field to two-photon off-resonance, the enhancement of absorption is obtained for the probe field. The influences of one-photon detuning and intensity of coupling field on absorption are also experimentally demonstrated.     

在不同原子汽室空间中原子相干特性的比较

我们对不同铯原子汽室空间中,电磁诱导吸收(EIA)与电磁诱导透明(EIT)特性进行了比较。通过理论模拟原子在不同多普勒背景下的周期性吸收调制与原子相干效应的关系,表明在狭小空间下的原子,其EIA效应较弱,EIT较强这一特性对应于介质可获得更好的周期性吸收调制,这一特性可用于改善原子汽室中的光子晶体特性。     

Controllable optical mirror of cesium atoms with four-wave mixing

The controllable optical mirror is experimentally accomplished in a Λ-type three-level atomic system coupled with standing wave. It is shown that the reflection of probe light results from electromagnetically-induced-transparency-based four-wave mixing, therefore the reflection efficiency is highly dependent on the angle for phase matching condition between the probe and coupling fields. The measured reflection spectra show good agreement with dispersion compensation theory.     

硬X射线磁圆二色实验方法的建立

在北京同步辐射装置(BSRF)1W1B光束线和XAFS实验站上国内首次建立了硬X射线波段的磁圆二色实验(XMCD)方法. 以单晶金刚石作为相位延迟片, 在透射劳埃(Laue)模式下, 利用衍射双折射效应, 将入射的单色线偏振光转变为相应的左旋和右旋圆偏振光, 测量磁化样品对左旋和右旋圆偏振光吸收的差异, 获得了XMCD信号. 本实验使用透射方法测量了Pt-Fe合金Pt L_2,3边的XMCD, 获得了XMCD信号. XMCD实验方法的建立, 为研究磁性材料尤其是磁性薄膜材料的电子结构和磁结构提供了实验基础.     

铯原子汽室中光学厚度的实验测量与精确模拟EI北大核心CSCD

对铯原子汽室中不同能级和不同温度的原子在不同光强和不同偏振光作用下的光学厚度进行了实验测量。理论上通过建立每个塞曼子能级的速率方程,利用龙格-库塔算法求得了布居数随时间演化的数值解,从而得到了依赖于时间的吸收系数。考虑到原子热运动以及光束束宽对光学厚度的影响,利用数值积分得到了原子共振频率附近的平均吸收系数,进而利用比尔法对光通过铯原子汽室的透射曲线进行了精确的拟合,最终得到了实验系统中原子汽室光学厚度的精确值。理论分析和实验结果表明,随着温度的升高,光学厚度迅速增大;随着光强的增加,光学厚度略有变小。     

共轭聚合物单分子构象和能量转移特性研究

利用基于宽场显微光学系统的单分子散焦成像技术测量了不同构象poly[2,7-(9,9-dioctylfluorene)-alt-4,7-bis(thiophen-2-yl)benzo-2,1,3-thiadiazole](PFO-DBT)共轭聚合物单分子的光物理与动力学特性.通过分析共轭聚合物单分子的荧光轨迹和对应的发射偶极取向变化识别共轭聚合物单分子发光单元,发现延伸构象下的单分子呈现多发色团发光特性,而折叠构象下的单分子保持高效链间能量转移,呈现单个发色团发光特性.共轭聚合物单分子构象对能量转移效率的影响可用于研究基于共轭聚合物的光电器件和分子器件.