以耦合量子点体系模块构造量子逻辑非门

我们使用处于居里温度附近的耦合量子点体系模块,并利用旋进磁场与其相互作用,构造一个二能级量子体系,使用驻波形式的电磁激励使其发生拉比振荡.由于该量子体系在统计力学上本质是一个纯粹系综,通过控制电磁激励作用时间的手段,我们可以实现一个输出信号易于被磁强计检测的量子逻辑非门.特别地,该量子逻辑门具备一定抗干扰性质.     

溶液中金纳米棒形成过程的光谱动力学分析

通过动态光谱跟踪溶液中金纳米棒的尺度和长径比(AR)的变化,成功地获取粒子的生长过程的动态数据. 该过程分为两步：种子快速形成棒状粒子;棒状粒子在一定AR下的生长. 通过分析体系中的一价金、金粒子和抗坏血酸之间的电荷转移过程,建立了金纳米棒生长过程的电荷转移模型,并很好地解释了动态光谱的实验数据.     

C-藻蓝蛋白的电致发光

藻胆蛋白(phycobiliProteins)是藻类光合作用过程中最重要的拍光色素之一,它具有吸收太阳光能并将其高效地(几乎100%)转移到光合反应中心的功能[1].它在可见光区的吸收光谱主要归因于与脱辅基蛋白共价相连的线性四吡咯发色团[2].     

核酸分子光化学反应动力学研究进展

核酸是生物体遗传物质及基因信息表达、存储和传递的载体,生物体受到的大多数辐射损伤与核酸在分子水平上的物理和化学变化有重要关系.核酸分子光化学反应的研究是理解生物体对光响应的重要领域,也是分子激发态化学反应动力学的前沿和交叉课题.我们通过自行研制的时间分辨的瞬态红外光谱方法,结合瞬态紫外-可见等互为补充的光谱技术,研究了一系列核酸碱基分子及二级结构体系(双链、四链体等)的光化学反应动力学机理.揭示了环丁烷嘧啶二聚体(CPD)环加成、孢子加成(SP加成)、电子转移、质子转移、光敏化、活性氧物质(ROS)氧化、光解断键等导致脱氧核糖核酸(DNA)交联损伤或氧化损伤的光化学反应的复杂过程,阐述势能面交叉、非绝热效应,考察分子的激发态电子结构改变、空间立体构象、碱基配对和π-π堆积、氢键微环境等如何影响和调制核酸光化学衰变路径,揭示了分子和量子态层次上认识DNA损伤的多种化学反应新机理.     

聚甲基丙烯酸甲酯掺杂Ce3+的飞秒激光三维信息存储

用飞秒激光(200 fs,1 kHz,800 nm)脉冲在掺杂稀土离子Ce3 的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)膜中进行了光存储实验研究,包括对样品的吸收光谱、激光照射前后的电子旋转共振(Electron spin resonance,ESR)光谱的测量和讨论。结果表明掺杂稀土离子Ce3 的聚甲基丙烯酸甲酯膜具有较低的写入阈值,有利于高速、并行的三维光存储。实验结果采用传统光学显微镜并行读出。给出了四层存储结果(点间距和层间距分别是4μm和16μm),并讨论了脉冲能量的大小对空腔尺寸的影响,进行高密度存储时,在保证读出信号灰度值足够大的情况下,应选择尽量小的激光脉冲写入能量。实验结果表明这种材料可以应用于三维光信息存储。     

螺旋藻变藻蓝蛋白发色团间相互作用机理研究

本文发现从螺旋藻(Spirulina platensis)中分离出的变藻蓝蛋白三聚体(αβ)_3在解聚为单体(αβ)时,伴随着明显的光谱学特性的变化。我们利用稳态和皮秒(10~(12)S)瞬态光谱学的方法研究了导致变藻蓝蛋白单体(αβ)和三聚体(αβ)_3光谱学差别的发色团之间的相互作用。计算了变藻蓝蛋白中发色团的吸收和发射跃迁偶极矩之间的夹角。尝试性地建立了用以解释变藻蓝蛋白内发色团之间的相互作用的激子相互作用和弱偶极相互作用的机理模型。     

瞬态荧光方法研究溶剂诱导的三苯胺衍生物的对称性破缺电荷转移动力学

在缺乏特征红外振动的情况下追踪具有四极或八极对称性分子的激发态对称性破缺电荷转移通常是很困难的.本文以一种具有八极对称性的三苯胺衍生物为研究对象,利用飞秒时间分辨瞬态荧光光谱方法获得发光跃迁偶极矩的演化动力学,进而实时表征了其溶剂诱导对称性破缺电荷转移的动力学过程.当该分子处于弱极性甲苯溶液中时,在激发态弛豫过程中其发射偶极矩变化较小;当处于较强极性的四氢呋喃溶液中时,其发射偶极矩在数皮秒内快速减小.在对比单体偶极分子的荧光动力学后,推断八极分子的发光态在强极性溶剂中经历溶剂诱导的结构变化,由激子耦合的八极对称性降低至激发定域的偶极对称性;而在较弱极性的溶剂中,其八极对称性在溶剂化稳定中得以较大程度的保持.     

基于近红外上转换纳米探针的固相免疫检测研究

以氯化物为原料通过溶剂热法合成了尺寸均匀的NaYF_4∶Yb~(3+),Tm~(3+)上转换纳米粒子(UCNPs),利用聚丙烯酸(PAA)取代UCNPs表面的油酸配体,引入羧基和人IgG的氨基共价结合(H端),再用蛋白G(protein G)作"桥"将兔抗羊IgG(r-a-g IgG)修饰在硅片表面(R端),以消除由于硅片"刚性"表面与r-a-g IgG分子直接偶联而导致其结构或构象的变化,从而实现硅片表面与r-a-g IgG的"柔性"生物偶联。利用抗原抗体的特异性免疫反应,将H端和R端通过羊抗人IgG(g-a-h IgG)结合,建立了简单高效和快速灵敏检测溶液中g-a-h IgG的新型免疫分析方法。实验结果表明:g-a-h IgG在5~400 nmol/L浓度范围内与上转换荧光强度具有良好的线性关系,该传感器检测限为1.82 nmol/L,并表现出优秀的检测特异性。本项研究为临床各种重大疾病的免疫分析诊断提供了一种宽线性范围和高特异性的新型免疫方法和平台。     

热致和磁致形状记忆合金循环变形和疲劳行为研究

形状记忆合金(包括热致和磁致形状记忆合金)由于其特有的超弹性和形状记忆效应, 一直以来受到学者和工程界人士广泛关注, 且已有诸多成功的工程应用案例.为了进一步拓展该类合金的工程应用范围, 对其热--力和磁--力耦合循环变形和疲劳失效行为的宏微观实验观察和理论模型研究成果进行了综述. 总结了NiTi和NiTiX两类合金材料的温度诱发(即热致)的热--力耦合循环变形和疲劳失效行为研究的最新成果; 对以NiMnGa合金为代表的磁场诱发(即磁致)的磁--力耦合循环变形和疲劳失效行为的研究现状进行了评述; 提出并预测了未来的研究方向及发展趋势.      

热致和磁致形状记忆合金循环变形和疲劳行为研究

形状记忆合金(包括热致和磁致形状记忆合金)由于其特有的超弹性和形状记忆效应,一直以来受到学者和工程界人士广泛关注,且已有诸多成功的工程应用案例.为了进一步拓展该类合金的工程应用范围,对其热–力和磁–力耦合循环变形和疲劳失效行为的宏微观实验观察和理论模型研究成果进行了综述.总结了NiTi和NiTiX两类合金材料的温度诱发(即热致)的热–力耦合循环变形和疲劳失效行为研究的最新成果;对以NiMnGa合金为代表的磁场诱发(即磁致)的磁–力耦合循环变形和疲劳失效行为的研究现状进行了评述;提出并预测了未来的研究方向及发展趋势.