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相似文献
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1.
相干反斯托克斯拉曼散射是一种非线性四波混频效应,但是通过探测共振信号不易进行物质成分的定量光谱分析。本文利用单频相干反斯托克斯拉曼散射光谱分析法,对不同体积比混合的乙醇溶液在远离双光子共振跃迁及其远离溶质与溶剂的特征拉曼共振态位置进行了光谱探测。通过对实验结果进行分析发现,在共振位置2 876 cm-1的信号强度随混合溶液中的乙醇的体积比增加而增加,呈二次方关系。而在远离共振态位置的非共振信号强度随混合溶液中乙醇的体积比增加而增加,且呈线性关系,进而说明了非共振信号强度随着分子数浓度N呈线性变化关系。因此,通过探测非共振信号强度与分子数浓度关系可以为混合物中特定成分的定量光谱分析提供一种研究途径。  相似文献   

2.
李斌  罗时文  余安澜  熊东升  王新兵  左都罗 《物理学报》2017,66(19):190703-190703
拉曼光谱是一种无损、快速的物质成分分析和检测方法.由于拉曼信号强度微弱,使得拉曼光谱的检测应用受到极大的限制.针对增强拉曼散射信号强度、提高检测灵敏度这一问题,设计了一种用于自发拉曼散射信号增强的共焦腔样品池,开展了基于该共焦腔的空气拉曼散射信号增强研究.共焦腔的腔镜反射率为92%,这一设计在保证共焦腔通带宽度与激光器线宽匹配的同时能有效地降低共振调节难度.实验中采用0°探测构型收集拉曼信号,并由成像式拉曼光谱仪获取光谱信号.实验发现,在共振状态下,共焦腔的耦合效率达到87.5%,单向激光功率实现约11倍放大;与无共振腔相比,共焦腔对拉曼信号实现17倍放大,信噪比提高2倍.此外,空气中CO_2的3σ检测限达到200 ppm量级.结果表明,该系统对自发拉曼散射信号增强效果显著,并且有较高的检测灵敏度.  相似文献   

3.
张俊  谭平恒  赵伟杰 《物理学报》2010,59(11):7966-7973
提出一个根据拉曼基频模及其倍频模的斯托克斯和反斯托克斯拉曼成分的不同共振行为来探测样品与激光共振的系统能级的方法.此方法被应用到不均匀单壁碳纳米管束样品中某一径向呼吸模频率为219波数的金属型碳纳米管.通过分析呼吸模及其倍频模和切向模的共振行为,获得了该碳纳米管的电子跃迁能量,并获得纳米管C-C最近邻重叠积分因子为2.80 eV.此数值可以很好的解释单壁碳纳米管径向呼吸模的共振行为. 关键词: 单壁碳纳米管 呼吸模 共振拉曼散射 电子跃迁能  相似文献   

4.
用加静高压的方法改变光学能隙来实现共振条件。在以(CdTe)_2(ZnTe)_4短周期超晶格为阱层,(ZnTe)_(4)为垒层的多量子阱结构中观察到高达四阶的类 ZnTe 纵光学声子模的多声子共振拉曼散射。通过对拉曼位移随压力变化的分析,发现在与(CdTe)_2(ZnTe)_4短周期超晶格共振时测得的类ZnTe 纵光学声子模的频率比与 ZnTe 势垒层共振时测得的 ZnTe 纵光学声子模的频率低4cm~(-1)。并将它归结为在短周期超品格中纵光学声子模的限制效应。在与短周期超品格严格的2LO 声子出射共振条件下观察到了类 CdTe 的2LO 声子的共振拉曼峰。  相似文献   

5.
我们通过共振拉曼光谱测量了转角多层石墨烯的层间振动模式:剪切模和呼吸模。根据改进的线性模型,我们发现在转角多层石墨烯界面处的层间呼吸耦合与正常Bernal堆垛多层石墨烯的强度相当。此结果明显不同于层间剪切耦合,后者在转角多层石墨烯界面处的层间剪切耦合减弱到了正常Bernal堆垛多层石墨烯的20%。另外,我们首次发现层间呼吸耦合存在着次近邻原子层之间的相互作用,其强度为最近邻的9%。我们发现当采用与界面层间旋转角度相对应的激发光时,转角多层石墨烯的拉曼信号得到极大的增强。为此,我们引入光学跃迁允许的电子联合态密度的概念,通过理论计算,我们发现这种联合态密度的极大值决定了拉曼信号共振线型的激发光能量极值。本研究表明,层间振动模式是探测二维层状异质层间耦合的有效手段,为其在器件应用方面的研究奠定了基础。  相似文献   

6.
杜瑞  袁文  桑明煌  戴海浪 《光子学报》2014,43(7):723005
基于对称金属包覆波导,研究了温度对金属层介电常量及导波层折射率的影响.通过改变金属介电常量和导波层折射率,共振角和衰减全反射吸收峰受到影响.理论和仿真表明:在入射光波长为760nm,覆盖层银膜厚度为35nm,衬底银膜厚度为300nm,导波层为纯水的条件下,温度由10℃升高到70℃时,衰减全反射吸收峰反射率随温度的升高而降低,吸收率提高;共振角随温度的升高,先增加后减小.当金属介电常量对整体的影响大于纯水时,共振角增加,反之,共振角减小.因此,对称金属包覆波导受温度的影响是不可忽略的.  相似文献   

7.
秦莉  张喜田  梁瑶  张锷  高红  张治国 《物理学报》2006,55(6):3119-3123
利用化学气相沉积(CVD)的方法通过热氧化高纯锌粉在硅衬底上得到氧化锌微米花. X射线衍射(XRD)结果表明,其具有六角纤锌矿晶体结构.场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)图像表明,合成的样品是由很多长且直的ZnO亚微米棒组成的微米花, 具有六角棱柱端面,棒的长度在30μm到50μm之间.在背向共振拉曼散射光谱测量中,观测到ZnO A1(LO)的五阶声子紫外共振拉曼散射,表明样品具有较高的晶体质量.在变温光致发光谱测量中,观察到明显的中性受主束缚激子(A0X)的 关键词: ZnO微米花 光致发光 共振拉曼 “负热淬灭”效应  相似文献   

8.
采用532 nm共聚焦显微拉曼光谱技术原位状态下研究了黄藤藤茎纤维及导管细胞壁中纤维素微纤丝空间取向差异。在高数值孔径(NA=1.25)物镜测试条件下,C-H伸缩振动(2 771~3 000 cm-1)特征峰峰面积拉曼成像成功的区分出细胞角隅、复合胞间层以及次生壁。进一步发现纤维细胞次生壁呈宽窄交替的同心层状结构,而导管次生壁无明显的分层结构。采用平行于细胞径向壁的拉曼偏振激光进行光谱成像发现纤维细胞次生壁窄层纤维素C-O-C(1 097 cm-1)拉曼信号强度明显高于宽层,即窄层中微纤丝取向更加平行于入射激光偏振方向,与细胞轴夹角更大,而导管次生壁中微纤丝取向较为均一。细胞壁不同形态区域拉曼光谱分析发现纤维素C-O-C特征峰以及CH和CH2特征峰的拉曼信号强度与入射激光的偏振方向存在明显的相关性。当入射偏振激光的电矢量方向从平行变化到垂直于微纤丝方向时,其糖苷键C-O-C非对称伸缩振动信号减弱,而CH和CH2的取向在与入射偏振激光的电矢量方向垂直时,其拉曼信号强度相较于平行状态略微降低,表明纤维素特征峰中的糖苷键C-O-C的非对称伸缩振动比CH和CH2伸缩振动对拉曼偏振光的方向改变更为敏感。比较纤维细胞宽层与窄层的拉曼光谱发现径向次生壁窄层1 097 cm-1处拉曼信号强度明显高于弦向次生壁窄层,而径向次生壁宽层的2 897 cm-1处拉曼信号强度低于弦向次生壁宽层。拉曼特征峰比值(I1 095/I2 897)可用来定性研究细胞壁微纤丝角,结果发现这一比值在导管次生壁、纤维细胞窄层和纤维细胞宽层中分别为1.32~1.10,0.92~0.55和0.42~0.33,表明导管次生壁具有最大的微纤丝角,纤维细胞窄层次之,宽层最小。该研究为解析藤材细胞壁骨架空间结构、化学成分分布以及微力学特性提供了新型的分析手段和重要的理论指导。  相似文献   

9.
纳米级润滑膜分子排列取向的拉曼光谱表征技术   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
张洪玉  张韶华  梁鹤  刘宇宏  雒建斌 《物理学报》2011,60(9):98109-098109
利用激光拉曼散射技术,对剪切作用下受限于钢球与石英盘之间的纳米级液晶5 CB的分子排列取向进行研究. 结果表明,在特定的实验条件下,可以得到高信噪比的纳米级润滑膜的拉曼散射信号(20∶1). 同时发现,当激光偏振方向与剪切运动方向平行(垂直)时,所得拉曼信号强度达到最大(小)值,表明纳米级液晶5 CB分子在剪切诱导作用下,沿剪切运动方向趋于定向排列. 另外,当钢球与石英盘之间的剪切速度逐渐增大时,受限的纳米级液晶5 CB的拉曼信号强度也逐渐增大. 最后,利用根据相对光强干涉原理研制的纳米膜厚测量仪对纳米级 关键词: 薄膜润滑 分子排列取向 拉曼散射  相似文献   

10.
仿真设计了一种高灵敏度太赫兹(THz)导模共振生化传感结构.该结构由硅棱镜、介质薄膜和多孔金膜组成,多孔金膜同时作为THz导波层和生化分子富集层,能够增强THz导模与生化分子间的相互作用,从而提高探测灵敏度.当采用棱镜全反射方法激励THz横电(TE)或横磁(TM)导模后,多孔金膜的吸收使得THz反射频谱出现尖锐的共振吸收峰,由此可确定THz导模的共振频率及其对液体折射率和生化分子吸附量的灵敏度.调节介质层的厚度和折射率可进一步提高上述THz传感结构的灵敏度和品质因数.在45°入射角下的仿真结果指出, TE和TM导模的共振频率随着液体折射率或生化分子吸附量的增大而线性变化,TM导模的折射率灵敏度可高达13.42 THz/RIU,品质因数达到167.70/RIU, TE导模对液体折射率的灵敏度小于TM导模,但对分子吸附量的灵敏度大于TM导模,究其原因是TE导模透出多孔金膜的消逝场比TM导模弱.  相似文献   

11.
SrTiO_3(STO) and TiO_2 are insulating materials with large dielectric constants and opposite signs of the quadratic coefficient of voltage(α). Insertion of a TiO_2 thin film between STO layers increases the linearity of the capacitance in response to an applied voltage, to meet the increasing demand of large-capacitance-density dynamic random access memory capacitors. Both STO and TiO_2 suffer from the problem of high leakage current owing to their almost equivalent and low bandgap energies. To overcome this, the thickness of the thin TiO_2 film sandwiched between the STO films was varied. A magnetron sputtering system equipped with radio frequency and direct current power supply was employed for depositing the thin films. Ti N was deposited as the top and bottom metal electrodes to form a metal–insulator metal(MIM) structure,which exhibited a very large linear capacitance density of 21 fF/um~2 that decreased by increasing the thickness of the TiO_2 film. The leakage current decreased with an increase in the thickness of TiO_2, and for a 27-nm-thick film, the measured leakage current was 2.0 × 10~(-10) A. X-ray diffraction and Raman spectroscopy revealed that Ti N, STO, and TiO_2 films are crystalline and TiO_2 has a dominant anatese phase structure.  相似文献   

12.
MNA/PMMA有机薄膜光波导   总被引:2,自引:0,他引:2  
邢汝冰  叶成 《光子学报》1992,21(3):206-208
研究出MNA/PMMA有机薄膜光波导。用棱镜耦合器进行了波导参数的测量,发现薄膜呈现各向异性,有较大的双折射。  相似文献   

13.
拉曼激光雷达通过探测与水汽浓度相关的大气水汽振动拉曼散射回波信号,可实现大气水汽混合比廓线的探测。然而由于振动拉曼信号非常微弱,在白天测量时振动拉曼散射光谱会淹没在太阳背景光中,多在夜间测量。为实现大气水汽的全天时测量,设计开发一套日盲紫外波段拉曼激光雷达系统。该系统选择Nd∶YAG脉冲激光器的四倍频输出-266.0 nm日盲紫外波段作为拉曼激光雷达系统的激励波长,采用镀高增益介质膜的牛顿式望远镜作为接收器,同时利用二向色镜和超窄带干涉滤光片设计高效率的高光谱分光系统,实现了大气氧气、氮气和水汽振动拉曼散射回波信号277.5,283.6和294.6 nm的精细提取。计算仿真结果表明,臭氧吸收对日盲紫外域拉曼激光雷达探测存在一定的影响,主要是探测距离的影响;氮气通道不受白天太阳背景光噪声的影响;水汽通道存在少量太阳背景光噪声,对系统探测距离略有影响。而系统信噪比计算结果表明,设计的日盲紫外域拉曼激光雷达系统可实现白天3.5 km大气水汽的探测。实际进行水汽探测时,可利用氮气和氧气通道反演出臭氧浓度廓线,修正臭氧对发射波长、各通道拉曼散射波长的吸收,进一步提升系统的探测能力和探测精度。  相似文献   

14.
An inverted structure of polymer solar cells based on Poly(3-hexylthiophene)(P3HT):[6-6] Phenyl-(6) butyric acid methyl ester(PCBM) with using thin films of TiO_2 nanotubes and nanoparticles as an efficient cathode buffer layer is developed. A total of three cells employing TiO_2 thin films with different thickness values are fabricated. Two cells use layers of TiO_2 nanotubes prepared via self-organized electrochemical-anodizing leading to thickness values of 203 and 423.7 nm, while the other cell uses only a simple sol–gel synthesized TiO_2 thin film of nanoparticles with a thickness of 100 nm as electron transport layer. Experimental results demonstrate that TiO_2 nanotubes with these thickness values are inefficient as the power conversion efficiency of the cell using 100-nm TiO_2 thin film is 1.55%, which is more than the best power conversion efficiency of other cells. This can be a result of the weakness of the electrochemical anodizing method to grow nanotubes with lower thickness values. In fact as the TiO_2 nanotubes grow in length the series resistance(Rs) between the active polymer layer and electron transport layer increases, meanwhile the fill factor of cells falls dramatically which finally downgrades the power conversion efficiency of the cells as the fill factor falls.  相似文献   

15.
We investigated the effects of using different thicknesses of pure and vanadium-doped thin films of TiO_2 as the electron transport layer in the inverted configuration of organic photovoltaic cells based on poly(3-hexylthiophene) P3HT:[6-6] phenyl-(6) butyric acid methyl ester(PCBM). 1% vanadium-doped TiO_2nanoparticles were synthesized via the solvothermal method. Crystalline structure, morphology, and optical properties of pure and vanadium-doped TiO_2 thin films were studied by different techniques such as x-ray diffraction, scanning electron microscopy, transmittance electron microscopy, and UV–visible transmission spectrum. The doctor blade method which is compatible with roll-2-roll printing was used for deposition of pure and vanadium-doped TiO_2 thin films with thicknesses of 30 nm and 60 nm. The final results revealed that the best thickness of TiO_2 thin films for our fabricated cells was 30 nm. The cell with vanadium-doped TiO_2 thin film showed slightly higher power conversion efficiency and great J_(sc) of 10.7 mA/cm~2 compared with its pure counterpart. In the cells using 60 nm pure and vanadium-doped TiO_2 layers, the cell using the doped layer showed much higher efficiency. It is remarkable that the external quantum efficiency of vanadium-doped TiO_2 thin film was better in all wavelengths.  相似文献   

16.
表面等离子体共振是一种免标记的传感技术,当介质周围的介电常数发生改变时,则SPR谐振光谱特性也会随之改变.因此表面等离子体共振传感技术已广泛应用于生物化学和环境监测等领域.由于二氧化钛(TiO2)覆盖层不仅可以保护金属层,还能调谐SPR谐振的光谱强度和谐振波长于近红外波段,应用于1550 nm的光纤传感,其氧化还原反应...  相似文献   

17.
The morphology and chemical characteristics of the surface and the interface of TiO2–muscovite nanocomposites were studied by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Our results clearly showed that TiO2 grains formed on the TiO2 thin film surface, whereas the presence of TiO2 grains on the interface between TiO2 thin films and the muscovite substrates was not obvious. While euhedral rutile grains were found in samples doped with Zn ions, none were found in samples doped with Sn ions. The XPS results showed that cations present in the muscovite substrates diffused into the TiO2 thin films. Etching measurements revealed that diffusion abilities of cation impurities varied: Si and Al diffused more easily than K. The observed differences in chemical composition and oxidation of the elements, especially on the surface and the subsurface, may influence the different crystallization behaviors of elements in TiO2 thin films and the different active degree of elements diffusing from muscovite substrates.  相似文献   

18.
TiO2-doped WO3 thin films were deposited onto fluorine-doped tin oxide coated conducting glass substrates using spray pyrolysis technique at 525 °C. The volume percentage of TiO2 dopant was varied from 13% to 38%. The thin film samples were transparent, uniform and strongly adherent to the substrates. Electrochromical properties of TiO2-doped WO3 thin films were studied with the help of cyclic voltammetry (CV), chronoamperometry (CA) and chronocoulometry (CC) techniques. It has been found that TiO2 doping in WO3 enhances its electrochromic performance. Colouration efficiency becomes almost double and samples exhibit increasingly high reversibility with TiO2 doping concentrations, in the studied range.  相似文献   

19.
王茹  王向贤  杨华  叶松 《物理学报》2016,65(9):94206-094206
通过棱镜耦合激发非对称金属包覆介质波导结构中的TE0导波模式, 利用两束TE0模的干涉从理论上实现了周期可调的亚波长光栅刻写. 分析了TE0模式的色散关系, 刻写亚波长光栅的周期与激发光源、棱镜折射率、光刻胶薄膜厚度及折射率之间的关系. 用有限元方法数值模拟了金属薄膜、光刻胶薄膜和空气多层结构中TE0导模的干涉场分布. 研究发现, 激发光源波长越短, TE0 模干涉刻写的亚波长光栅周期越小; 光刻胶越厚, 刻写的亚波长光栅周期越小; 高折射率光刻胶有利于更小周期亚波长光栅的刻写. 相较于表面等离子体干涉光刻, 基于TE0 模的干涉可在厚光刻胶条件下通过改变激发光源、棱镜折射率、光刻胶材料折射率、特别是光刻胶薄膜的厚度等多种方式实现对亚波长光栅周期的有效调控.  相似文献   

20.
采用光波耦合器和被动锁模微微秒Nd:YAG激光束,在真空沉积的硫化锌波导薄膜中,实现了基波TE3(ω)模式与二次谐波TE3(2ω)模式之间的相位匹配。并同时观察到了三次谐波光谱。它们的光谱曲线的半高全宽分别为1.3?和1.4?。在基波入射功率为20MW的情况下,二次谐波的转换效率达1.8×10-3关键词:  相似文献   

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