晶格弛豫和多声子跃迁理论

近年的发展日益证明,固体中的局域电子态所导致的晶格弛豫(晶格原子位置移动)是局域电子态的一项基本特征,能够引起许多重要的效应。在局域态的吸收和发射光谱中,由于晶格弛豫而引起斯托克斯位移和光谱的多声子结构(多声子的光跃迁)。晶格弛豫又可以在不同电子态之间引起无辐射跃迁,其中的能量变化完全由多声子的发射或吸收来补偿(多声子无辐射跃迁)。本文以线性的电子—声子作用和简谐近似的晶格模型为基础,系统地总结阐明多声子的光跃迁理论和多声子的无辐射跃迁理论。关于光跃迁的部份既介绍了直接计算跃迁几率的方法,也介绍了采用傅里叶变换的理论,并分析了连续谱和多声子结构相互叠加的一个光谱实例。关于无辐射跃迁的部份着重分析和澄清了多年来环绕所谓“康登近似”出现的矛盾,从而把近年来不同的理论发展置于统一的基础之上。介绍了估算跃迁几率的最陡下降法。最后讨论了强耦合和弱耦合的情形。     

晶格弛豫和多声子跃迁理论

近年的发展日益证明,固体中的局域电子态所导致的晶格弛豫(晶格原子位置移动)是局域电子态的一项基本特征,能够引起许多重要的效应。在局域态的吸收和发射光谱中,由于晶格弛豫而引起斯托克斯位移和光谱的多声子结构(多声子的光跃迁)。晶格弛豫又可以在不同电子态之间引起无辐射跃迁,其中的能量变化完全由多声子的发射或吸收来补偿(多声子无辐射跃迁)。本文以线性的电子—声子作用和简谐近似的晶格模型为基础,系统地总结阐明多声子的光跃迁理论和多声子的无辐射跃迁理论。关于光跃迁的部份既介绍了直接计算跃迁几率的方法,也介绍了采用傅里叶变换的理论,并分析了连续谱和多声子结构相互叠加的一个光谱实例。关于无辐射跃迁的部份着重分析和澄清了多年来环绕所谓“康登近似”出现的矛盾,从而把近年来不同的理论发展置于统一的基础之上。介绍了估算跃迁几率的最陡下降法。最后讨论了强耦合和弱耦合的情形。     

多声子跃迁的Franck-Condon因子

在位形座标中,表示电子态u和v的两条抛物线水平方向位移(2S)1/2,垂直方向位移pohω。选取横座标(无量纲位形z)单位,使极小值位于原点的抛物线在z=±1处纵座标为0点振动能1/2hω。S即黄-李-Пеяар因子。     

磷化镓中铋束缚激子的多声子辐射跃迁

在温度4.2K—110K范围内测量了GaP:Bi外延层的光致发光谱。发光谱中只出现Bi束缚激子辐射复合的谱线。由于Bi束缚激子的局域电子态与四周品格存在着相当强的耦合,晶格弛豫引起的多声子辐射复合非常明显,发射光谱呈现相当宽的橙色谱带,且声子伴线“丰富”并彼此重迭。实验结果表明:从4.2K—40K A类线与B类线并存,B类线强度随温度上升而减弱最终难于辨认,77K以上A类线支配着整个光谱。对复杂的发光光谱谱线进行了识别和分类,并借助于电子计算机用曲线拟合法对光谱进行精确分解,首次求出各系列的黄昆因子(Huang-Rhys factor)。较大数值的黄昆因子表明晶格弛豫是强的。     

玻璃中Cr~(3+)的多声子辐射跃迁

采用多条激光窄线激发,由Cr~(3+)的荧光谱线斯托克斯位移与激发光能量之间的线性关系,分析并导出了氟磷酸盐玻璃中Cr~(3+)的一些运动晶场参数。     

最陡下降法和多声子跃迁的多频模型

采用多频模型计算多声子跃迁几率时,由于能量守恒的要求,按照严格的理论,跃迁几率作为跃迁能量的函数,是在跃迁能量为最小声子能量整倍数处的一系列δ函数组成的。然而用最陡下降法所得的跃迁几率则是跃迁能量的平滑函数。本文指出这两者的联系和差异,并且通过对多频模型中最陡下降法的进一步探讨,对问题作出统一的理论说明。所获得的理论结果表明,最陡下降法是特别适用于多频模型近似连续声子频谱的一种计算方法。 关键词：     

锗硅合金半导体中无声子参与光跃迁机制研究

研究了Ｓｉ１－ｘＧｅｘ合金半导体中无声子参与光嗅迁的产机制，对由杂质无规分布引起的无声子参与光跃迁给出了一个物理模型。用此模型计算了光跃迁偶极矩，给出了跃迁偶极矩的上限。提出了未掺杂Ｓｉ１－ｘＧｅｘ合金半导体中无声子参与光跃迁的一种跃迁机制，认为是Ｇｅ原子周围波函数畸变的集体行为。     

不同频率声子参与的氟玻璃中Ho3+离子的多声子弛豫

测量了掺Ho3+离子的氟玻璃的吸收光谱,激发光谱、发射光谱,10K～660K不同温度下的激发态寿命及氟玻璃的拉曼光谱.根据Judd-ofelt理论计算了辐射跃迁几率,进而计算了不同温度下的无辐射联迁几率.利用Huang-Rhys多声子跃迁理论分析了无辐射跃迁几率与温度的关系.在分析中考虑到不同频率声子的参与,并考虑到黄昆因子,得到与实验很好的符合.由理论和实验的拟合中估计了黄昆因子的大小,讨论了黄昆因子在无辐射跃迁中的作用.     

多声子参与的三价稀土离子反斯托克斯荧光

迄今为止,与三价稀土离子荧光有关的多声子协助现象的研究工作主要考虑了无辐射衰减和能量传递(1,2,3)。而对于这种弱偶合限制中的多声子参与的反斯托克斯和斯托克斯边带激发仅做了少量实验工作,主要因为通常限于一个声子边带(4)。此外,Miyakwa和Dexter指出,多声子边带是稀土离子间多声子协助能量传递中出现的重叠积分理论计算中的一个中间步骤(5)。     

多参量光声成像及其在生物医学领域的应用

光声成像兼具声学成像和光学成像两者的优点, 因而成为近十年来发展最迅速的生物医学成像技术之一. 本文介绍了光声成像的特点及其相对于广泛应用的光学成像技术和声学成像技术的优点; 其次, 解释了光声成像的成像原理, 在此基础上介绍了光声断层成像和光声显微镜这两种典型的光声成像方案, 并介绍了它们的技术特点; 然后, 介绍了光声成像对生物组织的生化特性、组织力学特性、血液流速分布、温度分布参数、微结构特性等多信息参量的提取能力, 及其在生物系统的结构成像、功能成像、代谢成像、分子成像、基因成像等多领域的应用; 最后, 展望了光声成像在生物医学领域的应用潜力并讨论了其局限性.     

染料J聚集体Langmuir_Blodgett膜光致发光谱的温度影响与多声子跃迁

在2 0 一3 0 0 K 的范围内测量了三种花青染料聚集体L a n g m i u r 一B lo d g e t t (L B ) 膜的光致发光谱. 随着温度下降零声子线J 峰强度的增大, 观察到声子伴带的异常加强. 分析表明生长不均匀的聚集体L B 膜具有低维晶体的特性, 声子祸合强, 且无辐射跃迁起着重要的作用. 关键词：     

染料J聚集体Langmuir-Blodgett膜光致发光谱的温度影响与多声子跃迁

在20—300K的范围内测量了三种花青染料聚集体Langmiur-Blodgett(LB)膜的光致发光谱。随着温度下降零声子线J峰强度的增大,观察到声子伴带的异常加强。分析表明生长不均匀的聚集体B膜具有低维晶体的特性,声子耦合强,且无辐射跃迁起着重要的作用。     

染料J聚集体Langmuir-Blodgett膜光致发光谱的温度影响与多声子跃迁

在20—300K的范围内测量了三种花青染料聚集体Langmiur-Blodgett(LB)膜的光致发光谱。随着温度下降零声子线J峰强度的增大,观察到声子伴带的异常加强。分析表明生长不均匀的聚集体B膜具有低维晶体的特性,声子耦合强,且无辐射跃迁起着重要的作用。     

新型高性能激光光声光谱球形光声池：理论和实验研究

从理论上讨论了球形光声池共振模式的声学特征，计算表明，与常用的圆柱形光声池比较，球形光声池具有更高的Ｑ值；利用球形光声池和钛宝石激光器的光声光谱仪，从实验上测量了球形光声池的共振模式，与理论计算结果一致；该球形光声池的声学Ｑ值达到５９０，明显高于圆柱形池的结果；利用该装置成功地记录了Ｃ２Ｈ２ １２７５０ｃｍ＾－１附近的一段弱谱带，与本实验室高灵敏的激光腔内吸收光谱仪（ＩＣＬＡＳ）得到的结果相比，具     

着色KCl和KBr晶体色心的光谱特性及其零声子跃迁

详细研究了不同温度下着色ＫＣｌ晶体Ｒ２心和７５６．６ｎｍ零声子线以及着色ＫＢｒ晶体Ｒ２心零声子线的产生．利用恰当的热处理，可产生和增强零声子线，并给出了相应的物理解释．     

声子辅助的电磁感应透明和超慢光效应的研究

在对激子不作任何近似的条件下，对强耦合激子-声子系统中光的线性极化率进行了理论计算，证明了当信号光场频率与激子频率的失谐量等于光学声子的频率时，会出现电磁感应透明现象和超慢光效应.并且与对激子作Dyson-Maleev变换近似和玻色近似的结果进行比较，发现对激子无论是否作近似对产生电磁感应透明现象和超慢光效应都没有实质的影响. 关键词： 量子光学 电磁感应透明 激子 声子     

着色KC1和KBr晶体色心的光谱特性及其零声子跃迁

详细研究了不同温度下着色ＫＣｌ晶体Ｒ２心和７５６．６ｎｍ零子声线以及着色ＫＢｒ晶体Ｒ２心零声子线的产生。利用恰当的热处理，可产生和增强零声子线，并给出了相应的物理解释。     

多声子无辐射弛豫速率的理论研究

本文应用量子力学生成函数法,在等效耦合模条件下导出多声子弛豫速率的普适表达式,及在高级近似条件下的解析表达式。指出Fong等人在弱耦合条件下用统计方法、Miyakawa等人在弱耦合和低温近似条件下所得多声子弛豫速率表达式的局限性。文中还计算了多声子弛豫速率对温度、声子能量、能隙以及位移参数的依赖关系。