分子多振动模式的振动退相时间同时测量方法

利用作者自制的超连续谱激发时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射(coherent anti-stokes Ranman scat-tering,CARS)谱仪同时测得反映分子组成的各种振动谱以及这些振动模式各自的退相时间.实验对苯甲腈样品分子振动谱中5个典型分子振动模式的振动弛豫过程进行了测量,一次获得了这种分子各振动模式对...     

近三相点氮分子固体的低温红外吸收特性研究

利用自主研制的低温液体/固体制备系统制备出了均匀、透光性好的氮分子固体冰层, 测量了其近三相点的红外吸收谱, 在频率2222–2439 cm^-1处观察到了一个宽的吸收带, 且最强峰位位于2288 cm^-1.基于非谐振子模型计算了氮分子的振动频率, 解释了实验中得到的固体中氮分子的红外吸收带主要由氮分子的基频振动及基频振动与转动耦合引起.     

Ar-D2O复合物在D2O弯曲振动模附近的新振转子带

稀有气体原子和水分子组成的范德瓦耳斯复合物是研究水和其他原子分子之间相互作用的典型模型.本文利用中红外连续外腔量子级联激光器结合脉冲超声分子束吸收光谱技术,在D₂O弯曲振动带(v₂=1←0)附近测量了Ar-D₂O复合物4个新的振动转动子带.基于赝双原子分子有效哈密顿量,本文对测量到的振动转动谱线和前人报道的下能级所涉及的纯转动谱线进行了最小二乘法全局拟合,得到了包括振动子能级能量、转动常数和离心畸变常数等在内的精确的基态和激发态分子参数.Ar-D₂O的D₂O弯曲振动激发的振动带头被精确确定为1177.92144 (32) cm^-1,该值比D₂O单体的带头红移了约0.458 cm^-1.将从实验得到的振动子能级能量与基于四维势能面的理论计算结果进行了比较,检验了理论计算方法的精度.     

KTN晶体及其熔体结构的高温拉曼光谱研究

测量并研究了不同温度(室温—1573 K)范围内KTN晶体的拉曼光谱及其熔体的高温拉曼光谱,分析了KTN晶体结构随温度变化的规律及其熔体的结构特征.随着温度的升高,KTN晶体的拉曼光谱谱峰都不同程度地向低波数方向移动,同时存在不同程度的展宽,并伴随强度的减弱.观察并解释了温度353 K附近KTN晶体样品的四方—立方转相现象.研究了KTN晶体拉曼光谱中538cm^-1,585cm^-1,835cm^-1和877cm^-1谱峰及其 关键词： 高温拉曼光谱 熔体 KTN晶体     

聚噻吩中双电子极化子附近的二维局域振动模

将聚噻吩的一维SSH孤子模型推广到二维平面,研究了聚噻吩双电子极化子附近的二维局域振动模.计算结果表明双电子极化子附近存在15个局域振动模,其中4个奇宇称模与4条强红外吸收谱线1020,1120,1200,1323cm^-1相对应,4个偶宇称模恰与4条Raman吸收峰700,1047,1175,1220cm^-1一致. 关键词：     

NO分子b~4Σ~-—a~4Π_i(4,0)带的吸收光谱

通过对NO与He流动混合气体放电,产生了激发态的NO(a⁴Ⅱ_ii)分子.利用光外差-浓度调制吸收光谱技术测量了NO分子在12530-12850 cm^-1波段内的吸收光谱,并标识出b⁴∑^--a⁴Ⅱ_i（4,0）带在该波段内的324条跃迁谱线.采用标准⁴∑^-—⁴Ⅱ_i哈密顿量模型,通过非线性最小二乘法拟合其中267条谱线,拟合残差(0.0071 cm^-1)接近实验系统测量误差(0.007 cm^-1).获得的主要分子常数与文献提供的常数符合,并且拟合得到了精细结构分子常数.     

溴乙烷分子的质量分辨阈值光谱

利用单色双光子(1C2P)技术得到了高精度的溴乙烷分子的质量分辨阈值(MATI)光谱，精确给出了溴乙烷分子的绝热电离势和离子振动频率.从中性基态到离子基态两个自旋-轨道分量X₁ ²E_1/2和X₂ ²E_1/2的绝热电离势分别为83097±3 cm^-1和85452±3 cm^-1，离子基态两个自旋-轨道分量的间隔为2355±6 cm^-1，这些值与文献报道值符合得较好，且精度更高.溴乙烷分子的单色双光子质量分辨阈值光谱展现出丰富的振动结构，这是在溴乙烷分子相继吸收两个光子的过程中波包在解离态势能面上演化的结果.以已有的离子振动谱标识为参考，以中性分子的振动频率为基础，标识了溴乙烷分子的质量分辨阈值光谱，发现观测到的振动模几乎都和溴乙烷分子的解离运动有关，其中还包括一些非全对称模. 关键词： 质量分辨阈值光谱 振动模 单色双光子零动能光谱技术 溴乙烷     

CF3CDCl2分子红外多光子光热吸收谱

本文报道用铂丝光热吸收池作为探测器得到了CF₃CDCI₂的红外多光子吸收谱。并发现在线性吸收谱中944cm^-1处的吸收峰在多光子吸收谱中分裂为947cm^-1和927cm^-1两个吸收峰。这一现象与科里奥利力和非谐性引起的简正振动的耦合作用有关。这样,在用CF₃CDCI₂/CF₃CHCI₂体系分离氘同位素时,可以根据这一新结果选择更合适的激发波长。实验还发现在线性吸收谱中986cm^-1处的吸收峰在多光子吸收谱中出现约6cm^-2的红移。这种红移现象起源于分子振动能级的非谐性。 关键词：     

飞秒时间分辨拉曼光谱用于研究β-胡萝卜素单重激发态内转换和振动弛豫过程

搭建了飞秒时间分辨受激拉曼光谱(FSRS)装置,并用于研究全反式β-胡萝卜素单重电子激发态超快内转换和振动弛豫过程.基于三脉冲“抽运-探测”方案搭建的时间分辨受激拉曼光谱装置同时实现了150fs的时间分辨率和23.7cm^-1的光谱分辨率,光谱检测范围为300—4000cm^-1.对全反式β-胡萝卜素电子激发态的飞秒时间分辨拉曼光谱研究表明,β-胡萝卜素被激发到S₂态后,经由寿命约为0.3ps的中间态S_X态实 关键词： 飞秒时间分辨拉曼光谱 β-胡萝卜素 激发态内转换 振动弛豫     

草酰氯的激光诱导荧光激发谱

本文报道草酰氯C₂O₂Cl₂在358—372.5nm范围的激光诱导荧光(LIF)激发谱。对60多条振动谱带进行了归属,其中24条是吸收光谱中没有的。由振动结构得到C₂O₂Cl₂分子在X基态和?激发态的部分振动频率,其中v＂₇=84cm^-1和v＇₇=164cm^-1是新的数据。对4₀¹振动带的转动结构的分析给出转动常数A=0.190cm^-1,B=0.114cm^-1,C=0.048cm^-1。 关键词：     

液相硝基甲烷分子振动特性的相干反斯托克斯拉曼散射光谱

构建时间分辨相干反斯托克斯拉曼散射（CARS）光谱系统,从微观层次研究硝基甲烷的分子相干振动动力学特性.实验中采用超连续白光作为斯托克斯光,通过调整斯托克斯光的时间延迟,得到不同振动模式的CARS光谱.通过对振动弛豫曲线的拟合,获得硝基甲烷分子不同振动模式的振动失相时间.结果表明C–H键伸缩振动比C–N键伸缩振动更容易受热声子的影响.在热加载下,硝基甲烷分子的C–H键有望首先被激发并引起初始化学反应.     

Algebraic Model Applied to Vibrations in the Electronic Ground State of NO2

An algebraic model of boson realization and a corresponding q-deformed model are used to study tile vibrations in the electronic ground state of NO₂. The two models are applied to fit the 142 vibrational band origins below 9000 cm^-1 with the standard deviations 3.23 cm^-1 and 3.12 cm^-1, respectively.     

对甲氧基苯甲腈的单色共振双光子电离光谱

对甲氧基苯甲腈是一种重要的化学化工原料,本文采用超声分子束技术和共振多光子电离方法获得了对甲氧基苯甲腈的单色共振双光子电离光谱,基态S0到电子激发态S1的0←0跃迁被确定为(35549±2)cm~(-1),结合含时密度泛函理论计算结果对观察到的光谱进行了振动模式标识和描述.实验发现呼吸振动模非常易于激活,其基频和二次泛频光谱很强,三次泛频也可明确标识,观察到大量呼吸振动与其他正则模的结合振动,这是对甲氧基苯甲腈不同于常见的多原子分子的一个重要特性.这些结果为研究对甲氧基苯甲腈的里德堡态、动力学和零动能光谱等提供了重要的参考数据.     

二氧化硅-十八烷基三氯硅烷界面的和频光谱相位测量及其测量精度分析

相位测量和频振动光谱（SFG）可以获得物质表面分子取向等信息,但在实验重复性、实验设计和界面分析等方面仍有一些关键问题没有解决。相位误差会引起光谱变化并误导界面结构分析,因此分析并准确控制误差是相位测量SFG的关键技术。使用z-切石英作为相位标准,测量了修饰在熔融石英基底上的十八烷基三氯硅烷（OTS）在C-H振动波段的和频振动光谱,对OTS的相位光谱进行了解析,结果表明OTS虚部光谱中,2 878和2 936 cm-1处的两个正峰分别是末端CH₃的对称振动（CH₃ss）和费米共振（CH₃FR）,2 960 cm-1处的负峰为CH₃的反对称伸缩振动（CH₃as）,这三个峰的光谱特征和指认与文献一致。2 910 cm-1附近的负峰为CH₂反对称伸缩（CH₂as）,与文献比较,约有20 cm-1的偏移,且在2 850 cm-1附近还观察到一个负峰,归属为CH₂对称伸缩（CH₂ss）,分析认为与文献的差异可能是因为样品制备时间影响了OTS的分子排列结构。通过建立OTS虚部谱与CH₃取向角的关系,发现CH₃的三种振动模式的c轴与表面法线的夹角均小于90°,其H更多为向上取向且排列有序,表明相位测量相较于强度测量可以获得更丰富的表面信息。同时,讨论了待测样品和参考样品位置的非一致性对相位测量精度的影响。通过测量OTS在三个不同位置（12.1,12.3和12.73 mm）的虚部谱,并与模拟相位误差的引入对虚部谱的影响对比,发现待测样品与参考样品测量位置间2.5 μm的位移对应于1°的相位误差,20°相位的偏移会导致零点位置移动约6 cm-1,从而引起振动峰位置和符号等的改变,导致对光谱的错误解析。为了获得界面分子稳定可靠的相位信息,需要严格控制两次样品测量位置一致。实验研究结果为提高和频振动光谱相位测量的精度与准确性提供了指导,为界面分子表面态的检测与分析、及微小信号的探测提供了有效手段。     

Vibrational Spectra and Potential Energy Surface for Electronic Ground State of Jet-Cooled Molecule S2O

The vibration states of transition molecule S₂O, including both bending and stretching vibrations, are studied in the framework of dynamical symmetry groups U₁(4)\otimes U₂(4). We get all the vibration spectra of S₂O by fitting 22 spectra data with 10 parameters. The fitting rms of the Hamiltonian is 2.12 cm^-1. With the parameters and Lie algebraic theory, we give the analytical expression of the potential energy surface, which helps us to calculate the dissociation energy and force constants of S₂O in the electronic ground state.     

NH4H2PO4和ND4D2PO4晶体微结构的拉曼光谱研究

本文利用偏振拉曼光谱和第一性原理, 对磷酸二氢铵(NH₄H₂PO₄, ADP)和不同氘含量磷酸二氢铵DADP晶体的晶格振动模式进行了研究. 实验测得了不同几何配置、200–4000 cm^-1范围的偏振拉曼光谱, 分析在不同氘含量条件下921 cm^-1和3000 cm^-1附近拉曼峰的变化. 在ADP晶体中, 基于基本结构单元NH₄⁺ 和H₂PO₄^-基团的振动模, 用第一性原理进行了数值模拟, 进一步明确拉曼峰与晶体中原子振动的对应关系; 通过洛伦兹拟合不同氘含量DADP晶体的拉曼光谱中2000–2600 cm^-1处各峰的变化讨论了DADP 晶体的氘化过程, 结果表明氘化顺序是先NH₄⁺ 基团后H₂PO₄^-基团, 研究结果为今后此类材料的生长和性能优化奠定了基础.     

Infrared fluorescence from exciting the v1 and v8 modes of CF2Cl2 with a TEA CO2 laser

Infrared fluorescence from CF₂Cl₂ molecules excited with a TEA CO₂ laser below dissociation threshold, is time resolved with a HgCdTe detector without spectral resolution in the range 1100-700 cm^-1. The signal fits well to a sum of three exponentials, which are interpreted as a bulk vibration-vibration (V-V) energy transfer between the fraction of highly excited and non-excited molecules in the irradiated volume, vibro-translation (V-T) deactivation and diffusional heat and mass transport to the surrounding. The measured V-V and V-T rates increase with vibrational excitation and the V-T deactivation is independent on the observed modes (v₁/v₆ or v₈) if v₈ or v₁ are excited respectively.     

Interactions between a tetraanionic porphyrin and the methylviologen dication in methanol studied by fluorescence quenching reaction

Fluorescence decay curves for 5,10,15,20-tetrakis(4-sulfonatophenyl)-21H,23H-porphine tetraanion (TPPS⁴⁻) have been measured in the absence and presence of the methylviologen dication (MV²⁺) with various ionic strengths in methanol. In the presence of MV²⁺ the fluorescence decays can be expressed by a double exponential function, I(t = I₁exp(−t/τ₁) + I₂exp(−t/τ₂). The contribution by the faster decay component to the total fluorescence signal increases with increasing MV²⁺ concentration. The faster decay process is attributed to fluorescence from the excited state of a solvent-separated ion pair (SSIP) formed between TPPS⁴⁻ and MV²⁺, and the slower process is attributed to fluorescence from free TPPS⁴⁻ ions in the solution. Rate constants for the quenching of fluorescence from free TPPS⁴⁻ by MV²⁺ (k_q) and formation constants for the SSIP (K_SSIP) were calculated and both are found to decrease with increasing ionic strength. The decrease in k_q and K_SSIP values can be interpreted in terms of the shielding of electrostatic attraction between the ions.     

Pr掺杂DyFeO3体系的自旋重取向相变、晶格畸变与Raman光谱研究

利用固相反应法制备了Dy_1-xPr_xFeO₃系列化合物. X射线粉末衍射晶体结构分析表明, 随着Pr掺杂量x的增加, 样品晶胞体积逐渐增大, 晶格畸变减弱. Raman光谱测量表明稀土离子有效质量[m_eff=xm_Pr+(1-x)m_Dy] 与晶格结构的变化共同导致该体系Raman光谱的变化. 随Pr掺杂量的增加, 波数小于200 cm^-1的振动模式基本保持不变, 而波数大于200 cm^-1的振动模式(除420 cm^-1处的B_3u模式外)向低频移动. 磁测量结果表明, 由Dzyaloshinsky-Moriya 相互作用导致的宏观磁性随Pr掺杂量增加逐渐减弱. 稀土离子与铁离子磁晶格的耦合作用以及晶格结构畸变的变化共同导致该体系自旋重取向相变温度在一定的掺杂量 (x=0.3)前后先升高后降低. 关键词： 稀土铁氧体 自旋重取向 晶体结构 Raman光谱