超快光谱技术及其在凝聚态物理研究中的应用

近年来备受关注的超快光谱技术拥有诸多特色,例如极高的时间分辨率,丰富的光与物质的非线性相互作用,可以用光子相干地调控物质的量子态,其衍生和嫁接技术带来许多凝聚态物理实验技术的变革等等.文章介绍了超快光谱技术的一般原理、时间分辨的技术实现和典型构型,并通过具体实例来展示该实验手段在凝聚态物理研究中的应用.     

超快光谱技术及其在凝聚态物理研究中的应用

近年来备受关注的超快光谱技术拥有诸多特色,例如极高的时间分辨率,丰富的光与物质的非线性相互作用,可以用光子相干地调控物质的量子态,其衍生和嫁接技术带来许多凝聚态物理实验技术的变革等等.文章介绍了超快光谱技术的一般原理、时间分辨的技术实现和典型构型,并通过具体实例来展示该实验手段在凝聚态物理研究中的应用.     

飞秒超快光谱技术及其互补使用

超快光谱技术是研究物质激发态过程的重要手段,本文对飞秒时间分辨荧光技术和飞秒泵浦探测技术这两个重要的超快光谱技术进行了详细介绍,阐述了系统的原理、光路及数据处理方法,给出了不同的实现方法并比较了其优缺点。最后通过一个实例说明这两个技术的互补性,通过结合使用两个系统,能够对科学问题进行更全面可靠的研究。     

PVK:DBVP掺杂体系的能量转移及发光性质的研究

研究了不同比例的PVK与齐聚PPV衍生物DBVP掺杂体系的能量转移和发光特性.通过对PVK，DBVP及PVK: DBVP掺杂体系的UV-vis，PL和PLE光谱的研究，分析了PVK与DBVP之间的能量转移过程.利用PVK在体系中类似于溶剂的分散作用，制备了结构为ITO/PEDOT/PVK: DBVP/LiF/Al的电致发光器件，研究了掺杂体系的电致发光性能.结果表明，在掺杂体系的光致发光和电致发光中，PVK的发射被有效地抑制，PVK与DBVP之间发生了非常有效的能量转移，通过调节PVK与DBVP的比例，可以获得蓝色和绿色发光，同时可以改善器件的发光性能，当PVK与DBVP的重量比为1∶2时，器件的绿色发光效率达到1.06cd/A，此时发光亮度为52cd/m².     

PVK∶DBVP掺杂体系的能量转移及发光性质的研究

研究了不同比例的PVK与齐聚PPV衍生物DBVP掺杂体系的能量转移和发光特性.通过对PVK,DBVP及PVK:DBVP掺杂体系的UV-vis,PL和PLE光谱的研究,分析了PVK与DBVP之间的能量转移过程.利用PVK在体系中类似于溶剂的分散作用,制备了结构为ITO/PEDOT/PVK:DBVP/LiF/Al的电致发光器件,研究了掺杂体系的电致发光性能.结果表明,在掺杂体系的光致发光和电致发光中,PVK的发射被有效地抑制,PVK与DBVP之间发生了非常有效的能量转移,通过调节PVK与DBVP的比例,可以获得蓝色和绿色发光,同时可以改善器件的发光性能,当PVK与DBVP的重量比为1∶2时,器件的绿色发光效率达到1·06cd/A,此时发光亮度为52cd/m2.     

超快电子衍射系统的时间空间分辨能力研究及其优化

超快电子衍射技术是研究物质瞬态结构变化及超快结构动力学的有效手段.研制了国内第一套同时具有超快时间分辨及超高空间分辨能力的超快电子衍射系统,并研究了在该超快电子衍射系统上实现超快时间分辨及超高空间分辨能力的技术手段及其优化方法.实验结果表明：经过优化后该系统可以具有优于500 fs的时间分辨能力,其空间分辨能力达到0.04%的衍射峰位置变化,对应的晶面变化为0.0005?.该系统可以为实时测量超快光脉冲激发的物质瞬态结构变化,特别是为研究晶体材料的超快动力学行为提供了强有力的实验工具. 关键词： 超快电子衍射 空间分辨 时间分辨     

超快调制光谱术

简述超快调制光谱学在近向年的研究状况，其对能级差的测量精度决定于光学跃迁的均习增宽。在符合折频条件时，两独立光源拍频的差可以超出激光红宽，激光绝对频率的测量精度可以达到与激光红宽同一量级。     

钙钛矿中热载流子的超快光谱探测

热载流子能量耗散是太阳能电池效率损耗的主要来源之一.近年来,钙钛矿中的热载流子效应获得了研究人员的广泛关注.相比于传统半导体材料,钙钛矿具有较慢的热载流子冷却过程,有望利用这些热载流子,提高太阳能电池的能量转换效率,克服单结太阳能电池的Shockley-Queisser极限.本文主要阐述了近几年人们利用超快光谱技术在钙...     

时间分辨偏振红外光谱及其应用

时间分辨偏振红外光谱已被广泛应用于研究光化学过程中的分子结构动力学. 通过测定瞬态物质跃迁偶极矩之间的角度等结构信息,可以提供光化学过程中伴随的电荷分布、分子结构和构象变化等动态信息. 包括简要介绍时间分辨偏振红外光谱技术的原理和应用：(i) 时间分辨偏振红外光谱概述;(ii) 时间分辨偏振红外光谱的原理及其优势;(iii) 利用时间分辨偏振红外光谱探测多种化学动力学过程,例如蛋白质构象动力学、激发态的电子局域化和光致异构化等;(iv) 时间分辨偏振红外光谱的局限和发展前景.     

掺杂PVK薄膜的荧光谱及电荷转移

根据PVK掺杂后荧光谱的变化，说明掺杂PVK薄膜的电致发光存在着从基质分子向掺杂分子的能量传递，用一个由单链模型扩展到包括杂质的哈密顿量进行数值求解，结果表明：在PVK和杂质分子之间有效的能量传递是源于它僮之间的电荷转移，且随着杂质浓度的变化，其荧光谱峰位的移动与掺杂前后系统总能量的改变及荧光谱强度与掺杂后转移的电荷数之间分别存在对应关系。该模型较好地解释了有关的实验结果。     

掺杂PVK光电特性研究

将磷光材料三-（2-苯基吡啶）-铱[Ir（ppy）3]掺杂在聚乙烯基咔唑（PVK）中作为发光层,制作了多层有机电致发光器件。采用常规的光电测量方法,研究其光致发光及电致发光特性,得到了激子形成截面随电压的变换关系。     

稀土发光配合物和高分子PVK之间的能量传递及其在高分子中的分散状态研究

我们使用乙酰水杨酸（aspirin)作为第一配体、邻菲罗琳（phen)为第二配体,在乙醇溶液中合成了稀土发光配合物。元素分析和红外光谱证明它的分子组成的TbC27N2O12H28、分子式就为Tb(aspirin)3phen。光致发光研究表明导电高分子（PVK）和稀土配合物之间存在Foerster能量传递现象。这种能量传递的一个必要条件应该是稀土配合物的激发谱和高分子PVK的发射谱有重叠。稀土配合物掺杂高分子PVK的透射电镜照片表明稀土配合物在高分子PVK中分散比较均匀,分散尺度在20-30nm之间。同时,我们发现高分子PVK和稀土配合物混合后不能均匀分散,这可能是影响电致发光器件寿命的一个因素。     

Ir(PPY)3掺杂PVK的电致发光机理

近几年来发展起来的电致磷光(electrophosphorescence)是有机发光二极管(OLED)研究的新生长点。对电致磷光发光机理的研究随即得到了人们普遍的关注。比较了不同正向偏压条件下Ir(PPY)₃掺杂聚乙烯基咔唑(PVK)的光致发光(PL)和电致发光(EL)光谱。研究结果显示在电场和注入电流的共同作用下,PL光谱中基质PVK发光的相对强度并没有发生显著的变化。电场或注入载流子不会影响PVK向Ir(PPY)₃的能量传递。磷光掺杂聚合物EL主要是由于载流子在掺杂磷光分子上的直接复合,而不是由基质向磷光掺杂分子的能量传递。     

PVK/C_(60)组合体系薄膜的拉曼光谱和荧光光谱研究

我们采用物理喷束淀积技术制备了Ｃ６０、Ｃ７０及聚乙烯咔唑ＰＶＫ／Ｃ６０的混合和分层薄膜，拉曼光谱的测量表明，这种技术所制备的富勒烯薄膜中，富勒烯的笼型结构仍保持完整，而在ＰＶＫ／Ｃ６０组合薄膜中，拉曼光谱及荧光光谱测量表明：在ＰＶＫ和Ｃ６０分子之间存在激发传递过程，在混合膜中，这种激发传递过程要明显强于分层组合薄膜。     

发光光谱研究不同粒径CdS量子点与钴肟分子间的电荷转移

本文使用稳态及时间分辨发光光谱研究CdS量子点-钴肟(CoⅢ(dmgH)2(3-(OH)py)Cl)分子耦合光催化产氢体系中CdS量子点粒径大小在CdS-钴肟分子间电荷转移中的作用。粒径为3.9,4.4和5.0nm的CdS量子点都表现出带边发光及长波处的橙色缺陷发光。随CdS量子点粒径的减小,带边发光减弱,缺陷发光增强,且小粒径量子点表现出了更长的发光寿命。钴肟分子的引入迅速猝灭CdS量子点的带边发光和缺陷发光,且缺陷发光的猝灭常数比带边发光更大。CdS量子点的粒径越小,发光猝灭的效率越高。这些结果证明,CdS量子点的自由载流子和束缚载流子都可以转移到钴肟分子上,且束缚载流子的转移效率更高。CdS量子点粒径越小,CdS向钴肟分子的光生电荷转移效率越高。     

PVK/SiO2纳米粒子复合体系能量传递的研究

通过溶胶反应在乙醇溶液中合成了60nm的SiO2纳米粒子，将其与聚乙烯咔唑（PVK）共混，得到了不同质量分数的PVK／SiO2复合体系，利用荧光光谱，吸收光谱，研究了PVK／SiO2复合体系的荧光效应，光致发光的研究表明在PVK与SiO2纳米粒子之间存在界面能量传递过程，这种能量传递的必要条件是PVK的发射谱与SiO2纳米粒子的吸收谱有重叠，以上研究表明PVK／SiO2复合体系存在较强的界面效应，是研究有机与无机纳米体系界面效应的良好模型。     

C60与聚乙烯咔唑（PVK）键合物和共混物在紫外激光作用下的碳笼增强融合

用飞行时间质谱测量３０８ｎｍ激光熔蚀Ｃ６０化学修饰的聚乙烯咔唑（Ｃ６０－ＰＶＫ）与Ｃ６０／聚乙烯咔唑共混物（Ｃ６０／ＰＶＫ）的产物分布，分析了正负离子质谱，发现明显的碳笼融合现象。比较分析了融合过程的增强机理，认为Ｃ６０与ＰＶＫ间的化学键合以及电荷转移络合分别在Ｃ６０－ＰＶＫ键合物和Ｃ６０／ＰＶＫ共混物的富勒烯融合过程中起了重要作用。     

稀土掺杂硼铝硅酸盐玻璃结构的NMR研究

在Sm₂O₃掺杂BaO-B₂O₃-Al₂O_3-SiO_2-Sm₂O₃(BBASS)玻璃系统的形成性能研究的基础上,借助MAS NMR以及差热测试(DTA)技术,研究了玻璃的结构特点以及玻璃组成、热处理条件等因素对玻璃结构的影响. 研究表明,在未掺稀土的BBAS玻璃结构中,硼氧多面体主要以[BO₃]、[BO₄]存在,铝氧多面体主要以[AlO₄]、[AlO₅]、[AlO₆]存在;随着BBAS中BaO含量的增加,硼氧三角体[BO₃]逐渐向[BO₄]转变,原先[AlO₄]、[AlO₅]、[AlO₆]共存的铝氧多面体结构逐渐转变为大量[AlO₄]和少量[AlO₅]共存的结构;稀土Sm³⁺具有较强的积聚作用,其能促使玻璃结构中的硼氧多面体形成巨大的网络结构;热处理对玻璃结构中硼氧多面体和铝氧多面体的配位结构影响不大.