固体的激发态和发光

本文着重介绍了固体中主要的激发态和与之相关的发光现象，包括过滤金属离子和稀土离子形成的分立中心发光，半导体中的各种复合发光过程，特别是施主受主对复合发光和等电子陷阱复合发光，以及电子晶格耦合对发光的影响。     

铒掺杂硼酸盐玻璃中的激发态阱

铒掺杂硼酸盐玻璃广泛应用于发光材料中,研究其发光动力学性质对于优化和提高其发光效率具有重要意义. 本文采用传统的熔融淬火法合成了摩尔比为2%的掺铒硼酸盐玻璃,并在低于硼酸盐玻璃转变温度(260 °C)下退火,退火处理后的掺铒硼酸盐玻璃光学性质得到了一定程度的提高. 硼酸盐玻璃未掺杂和掺杂Er³⁺的热性能采用差示扫描量热法以10 °C/min的速度进行测量. 同时还测量了掺铒硼酸盐玻璃发光机理的吸收光谱、激发光谱、稳态发射光谱、瞬态发射光谱和衰减动力学曲线. 实验结果表明Er³⁺在不同激发波长下556 nm处发射时具有不同的寿命,在掺铒硼酸盐玻璃中可能存在激发态阱,利用实验数据得到了激发态阱的深度为0.14 eV.     

尺寸分布对量子点激发态发光性质的影响

采用有效质量近似方法研究了量子点的激发态光致发光峰的展宽问题. 对尺寸不均匀分布下量子点各能级发光峰与平均尺寸量子点发光峰的能量偏差进行了计算，定性地描述了尺寸分布对量子点基态和激发态发光峰展宽的影响. 研究表明，量子点的高度、直径以及体积等不均匀分布使量子点具有不同的垂直、平面方向的量子束缚. 这两种量子限制的相互作用决定了量子点激发态发光峰的宽度相对于基态发光峰的大小. 在各种不同性质的尺寸分布下，量子点激发态发光峰的展宽有可能大于、等于或小于基态发光峰的展宽. 关键词： 量子点 尺寸分布 激发态     

基于密度泛函理论的叶绿素A性质的研究

在液相环境中,采用密度泛函理论(DFT)、含时密度泛函理论(TD-DFT)、Multiwfn波函数分析软件,在pbepbe/6-311g(d)基组水平上,计算并分析了叶绿素A的结构、紫外光谱和电子—空穴分布,结果表明:pbepbe/6-311g(d)方法是计算叶绿素A紫外吸收光谱更精确的方法;叶绿素A分子的吡咯环与取代基相互作用的过程中,吡咯环Ⅳ受侧链"尾巴"的影响最大;理论计算的紫外光谱与实验数据吻合较好,其中635.71 nm和446.87 nm处的两个吸收峰可认为是叶绿素A的特征吸收峰;侧链或取代基团在叶绿素A激发过程中是给电子体,卟啉"头"既是电子供体,也是电子受体.     

藻红蛋白与叶绿素A之间的能量传递

蓝、红光可以促进绿色植物的光合作用．紫菜、鹿角菜等红藻生活在海洋深水中，由于海水的光吸收，能透过深水的光仅有微弱的绿光，红藻却能有效地进行光合作用，茁壮地生长．这除了反映出红藻的光生态不同外还说明红藻中的天线色素与光合作用中心存在着高效率的能量传递．...     

ZnO分子结构和发光特性

采用密度泛函(B3P86/6-311g**)方法研究了偶极电场作用下ZnO、ZnO 1和ZnO-1的几何结构、能级分布和激发态特性,得到了ZnO分子的Murrell-Sorbie解析势能函数及其相关光谱常数.计算结果表明,随偶极电场的增加,ZnO、ZnO 1和ZnO-1的轨道能隙减少,适当强度外电场作用下ZnO分子的激发能和紫外吸收光波波长与实验值吻合得很好,说明ZnO分子具有紫外受激发射的发光特性.     

从玻尔假说到发光原理

光是电磁波,发光即产生电磁波或光辐射,发光物理是发光材料创新设计和应用的理论基础.本文从玻尔假说出发,通过分析真空中和非真空中的孤立原子的能级和各类跃迁阐述发光的基本原理,通过分析非孤立原子激发态的能量传递阐述量子剪裁发光和上转换发光物理机制,通过介绍与发光有关的诺贝尔奖让学生了解该领域的最新进展,实现大学物理教学中从基础到前沿的跨越.     

纳米级发光材料A2SnO4(A=Ca,Sr,Ba):Eu发光性质的研究

采用络合溶胶-凝胶法制备出系列纳米级发光材料A2SnO4(A=Ca,Sr,Ba):Eu.并采用相关光谱、X射线衍射(XRD)、荧光光谱(PL)对所制备的纳米发光粉体进行表征.结果表明:制备的纳米发光粉体的粒径均匀,集中在100 nm左右;XRD结果证明碱土金属锡酸盐结构均为具有确定结构的单一物相;并且这些发光粉体的性质与碱土金属离子的半径密切相关.     

中国科学院激发态物理开放研究实验室--我国唯一从事发光学研究的开放实验室

中国科学院激发态物理开放研究实验室(以下简称实验室)成立于1989年,徐叙王容院士是实验室的创始人和第一届主任(1989.4～1993.6).实验室位于长春市南湖之滨,依托于中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,申德振研究员是现任实验室主任.     

凝聚相中叶绿素A荧光偏振光谱线型分析

本文报导了用氩离子激光器488nm线偏振光激发时叶绿素A(Chla)己烷溶液在12.5K下偏振荧光的实验结果。在波数为11200～20000cm-1范围内得到了完整的偏振荧光数据,并用计算机对仪器响应进行了校正。若把Chla单体、二聚体和齐聚体均视为荧光性杂质中心,则多中心荧光偏振度公式可写成:P(λ)= 。用该公式进行了数值模拟计算,得到几种典型的P(λ)谱图,发现每一个高斯分量Ii同P(λ)函数的一个峰,谷或肩呈现明显的对应关系。据此对chla的荧光偏振光谱的线型进行了分析和讨论。Chla单体、二聚体和齐聚体的不同激发态的荧光发射分量,均表现为Pλ曲线上的峰、谷或肩。实验结果与数值模拟计算预期的线型完全一致。     

香蕉叶片Chla荧光动力学参量对激发光强的反应

在蓝色激发光(λ_m＝660nm)作用下,香蕉叶片的叶绿素a(Chla)发出波长为720～740nm的荧光信号,荧光强度随时间呈现有规律的变化.随着激发光强的增加,荧光动力学参量F₀和F_VI/F_V呈上升趋势,F_V/F₀与F_V/F_M逐渐达到饱和,而CA和T_1/2呈下降趋势.研究结果表明,保证香蕉叶片光合机构高速有序运转的适宜光强在20～60μmol·m^-2·s^-1之间,过量的光强将造成叶片光合机构的损伤.讨论了香蕉叶片诸荧光动力学参量的生物学意义及其随激发光强度增加而变化的原因.     

四苯基卟吩激发—重态衰变的“外部重原子效应”的研究

考查了在有芳烃卤代物RX(如氯苯、溴苯和碘苯)存在时,四苯基卟吩TPP的荧光衰变现象。基于荧光衰变动力学分析,发现:在RX和TPP之间生成复合物是引起重原子效应的一个基本步骤。荧光衰变的动力学参数则进一步表明:可观察的外部重原子效应主要是由于发生分子间电荷转移相互作用而引起的。     

量子激发态最陡下降微扰理论

本文发展了量子激发态能量与波函数的最陡下降微扰理论计算方法,该方法避免了普通微扰理论所需要的对于参考态的无限求和困难,并能通过逐步迭代计算逼近于体系精确的本征函数和本征值。只要保持激发态试探波函数正交于其对称性相同的低激发态或基态的波函数,避免计算过程中的变分坍陷,本文的方法能用于求精确的激发态能量和波函数。 关键词：     

叠加激发对相干态的非经典特性

从激发对相干态出发,构造了叠加激发对相干态,研究了该叠加态的非经典特性.结果表明:在一定条件下,随着相位的变化,叠加态场模的平均光子数呈现类似于拉比振荡的坍塌与复原现象,与激发对相干态相比,在叠加激发对相干态中亚泊松光子统计特性和CauchySchwatz不等式的破坏都得到了增强,但正交相位分量的压缩减弱.     

激发双模压缩真空态的非经典特性

通过数值计算研究了激发双模压缩真空态a^+mb^+m|ξ>的非经典特性.结果表明:对于a^+mb^+m|ξ>,Cauchy-Schwartz不等式受到破坏;当取适当的压缩参量r(例如0.4～0.7)时,a^+mb^+m|ξ>呈现出正交分量的压缩和光子的亚泊松分布,而且压缩程度和亚泊松特性都随m的增大而有所增强.     

激发态受激喇曼散射的半经典处理

本文讨论了光场与 V 型三能级系统近共振相互作用的半经典模型,由此求出了近共振激发时激发态的粒子数分布及由此产生的激发态受激喇曼散射(ESSRS)的增益,并研究了弛予,光强及失谐等因素对增益的影响,理论得出的结果与在钠原子中观察到的实验结果有较好的一致。     

锂原子激发态光电离的R—矩阵计算

使用Ｒ－矩阵方法,采用三态密耦图象计算了锂原子激发态１ｓ＾２２ｐ＾２Ｐ的光电离截面,并给出了不同分波及不同过程的截面,计算结果揭示了光电离过程中的Ｒｙｄｂｅｒｇ系列共振,并指出在非共振区光电离截面不是单调变化的。     

分子轨道法（PPP－CI）计算芳烃化合物的荧光光谱及激发态结构

应用分子轨道法（ＰＰＰ－ＣＩ）计算了２５种芳烃化合物的基态和第一激发单重态的。电荷分布、偶极矩、键级，以及各分子轨道的能级分布的变化。计算得到的分子吸收光谱波长与实验值非常一致。发现计算得到的荧光辐射能△ＥＬ与荧光米谱波数ｖｆｌ；计算得到的分子激发过程中的平均键级变化△Ｐ与荧光量子产率φ存在如下关系：＝７．０５６０△Ｅｆｌ十２３．３８２Ｏ（Ｋｃｍ－１）ｒ＝０．９８８１Ｉｎφ＝－０．８４０７Ｉｎ△Ｐ—４．００４４ｒ＝０．９０７９     

天然叶绿素荧光特性研究

本文研究了大面积水域中浮游植物的叶绿素提取液，天然水样，经过滤的天然水样以及高等植物中提取出的叶绿素的荧光特性，首次发现用波长３３７．１ｎｍ为激发光源时，会产生两个荧光峰，一个在６７０ｎｍ处，另一个在４０５ｎｍ处。这一发现对于探测大面积水域叶绿素分布有着明显的应用价值。