准一维反铁磁体CsMnCl_3·2D_2O中激子的能量转移

在2—300K温度范围,研究了纯的及掺Mg~(2 ),Ni~(2 )和Co~(2 )的准一维反铁磁体CsMnCl_3·2D_2O(CMC)中Mn~(2 )离子的~4T_1激子的能量转移动力学过程,发现在2—10K范围,激子的荧光强度和寿命随温度很快下降,较高浓度的杂质离子将进一步加快荧光的减弱和寿命的缩短。这种现象被归结为与磁相互作用和自旋有序相关联的多声子无辐射跃迁及施主—受主之间的能量转移。在更高的温度,能量转移速率增高,但由于仍然存在的自旋短程有序和Jahn-Teller效应,施主之间的能量迁移受到一定限制,出现非指数衰减过程。各种不同的杂质离子在某种程度上显示出不同的陷落作用和弛豫特性。     

准—维反铁磁体CsMnCl3.2D2O的拉曼散射谱

在室温下研究了CsMnCl_3·2D_2O(CMC)的拉曼散射谱。在忽略结晶水的内振动情况下,群论分析得出9A_g+10B_(1g)+11B_(2g)+12B_(3g),共有42支拉曼振动模,观测到这些振动模在实验中的低频部分。在高频部分观测到CMC中结晶重水的内振动模,发现结晶重水与纯D_2O有相似的振动行为,并确定了CMC中结晶重水分子的空间取向。     

3Cu(IO_3)_2·2H_2O晶体的电子结构研究

本文测定了3Cu(IO_3)_2·2H_2O球晶的电子吸收光谱,吸收峰位于9140cm~(-1)和15250cm~(-1)。首次观察到了高达6110cm~(-1)的低对称晶场分裂。吸收曲线经Gauss分解可得到八个Gauss型吸收峰,分别位于8590,10690,10870,12190,13500,14510,15330和16500cm~(-1)。测量其EPR谱可得g=2.141±0.004。本文进而用配位场理论和非自由Cu(Ⅱ)的径向波函数定量地处理了实验结果,计算值与实验值相符,从而综合地解释了该化合物晶体的电子结构。     

[Fe_3O(Ala)_6(H_2O)_3](ClO_4)_7和[Fe_3O(Gly)_6(H_2O)_3](NO_3)7·3H_2O的顺磁共振谱及变温磁化率研究

本文通过对 [Fe3 O(Ala) 6(H2 O) 3 ](Cl O4) 7和 [Fe3 O(Gly) 6(H2 O) 3 ](NO3 ) 7· 3H2 O的 ESR谱的解析及变温磁化率的研究 ,得出它们的 ESR谱具有各向同性的特点 ;朗德因子分别为 2 .0 19和 1.997;两种配合物中铁离子间有反铁磁相互作用     

水分子(H_2O)中O—H键的稳定性

以水分子(H_2O)双振子二次量子化哈密顿量作为理论模型,通过加横向扰动研究H_2O中氢氧(O—H)耦合量子态的稳定性。结果表明:当水分子中的两个振子能量集中于其中之一时,不易受横向扰动的影响,稳定性好;当振子能量不对称时,极易受横向扰动的影响,稳定性迅速衰减、变差;当两振子振动强度一致时,不易受弱横向扰动的影响,对于比较强的横向扰动稳定性演化曲线呈现近周期性变化,说明该状态在强扰动下极易发生可逆性的跃迁。     

准一维反铁磁体CsMnCl3·2D2O中激子的能量转移

在2—300K温度范围,研究了纯的及掺Mg²⁺,Ni²⁺和Co²⁺的准一维反铁磁体CsMnCl₃·2D₂O(CMC)中Mn²⁺离子的⁴T₁激子的能量转移动力学过程,发现在2—10K范围,激子的荧光强度和寿命随温度很快下降,较高浓度的杂质离子将进一步加快荧光的减弱和寿命的缩短。这种现象被归结为与磁相互作用和自旋有序相关联的多声子无辐射跃迁及施主—受主之间的能量转移。在更高的温度,能量转移速率增高,但由于仍然存在的自旋短程有序和Jahn-Teller效应,施主之间的能量迁移受到一定限制,出现非指数衰减过程。各种不同的杂质离子在某种程度上显示出不同的陷落作用和弛豫特性。 关键词：     

一维反铁磁体二水CsMnCl_3中激子的振动猝灭和黄昆-Rhys因子

在一维反铁磁体CsMnCl_3·2H_2O中,用D_2O代替其中的结晶水之后,对于~4T_1→~6A_1激子跃迁,观察到三种明显的效应:激子线红移18cm~(-1);激子讯号增强近一个数量级;激子寿命由0.58ms变为9.2ms,增加15倍。这后一种效应在文献中尚未见报道,它说明这种同位素替代使振动猝灭受到很大的减弱。利用多声子辐射和无辐射跃迁理论,讨论了实验结果。分析表明,同位素替代改变了晶格振动的频谱,对无辐射跃迁产生很大的影响。电声子耦合强度没有明显的变化,黄昆-Rhys因子基本保持常数。卷入多声子辐射跃迁的声子模和卷入无辐射跃迁的声子模是不相同的,其能量有相当大的差别:前一种声子模与H_2O振动没有很大关系;而后一种声子模却与H_2O振动紧密相关。     

2维O(3)非线性σ模型的解析研究

在格点规范理论中应用变分累积展开方法,解析计算了2维O(3)非线性σ模型的内能和比热,并将计算结果和Monte Carlo数据进行了比较.     

(H_2O)_n(n=1-3)和H_2SO_4作用下H_2CO_3气相分解反应机理的理论研究

本文利用CCSD(T)/6-311++(3df,3pd)//B3LYP-D3/6-311++G(3df,3pd)+0.9686×ZPE理论方法对(H_2O)_n(n=1-3)和H_2SO_4存在与不存在的情况下,H_2CO_3气相分解反应机理进行了理论研究.计算结果表明(H_2O)_n(n=1-3)和H_2SO_4都能使H_2CO_3气相分解反应的能垒显著地降低,其催化能力按由强到弱的顺序是H_2SO_4(H_2O)_2(H_2O)_3H_2O.     

H_2、D_2及H_2/D_2混合气体受激拉曼特性研究

受激拉曼散射是扩展激光波长的重要方法,但是气体中非线性光学过程对受激拉曼光的影响非常复杂,实验研究受激拉曼光与气体气压及拉曼池耦合透镜焦距的关系是实际应用受激拉曼光的重要手段。设计了受激拉曼实验装置及其测量系统,采用Nd:YAG激光器的四倍频激光266 nm作为抽运源,活性气体(H2、D2及H2/D2混合气体)分别被密封在长为100 cm的拉曼管中,输出的拉曼激光由棱镜分光后用能量计采集保存用以研究拉曼散射特性。给出了H2、D2及H2/D2混合气体的各级Stokes和反Stokes受激拉曼激光能量与气体气压及透镜焦距的关系。获得了217.84~447.15 nm之间的12条激光谱线,有效地扩展了拉曼激光的应用范围。研究结果对气体受激拉曼光的实际应用具有十分重要的价值。     

钪原子的自电离里德伯能级3d4s(~1D_2)nf~2D_(3/2),3d4s(~1D_2)nf~2F_(5/2)和3d4s(~1D_2)np~2D_(3/2)的理论研究

在多通道量子亏损理论框架下,利用相对论多通道理论,分别在冻结实近似和考虑偶极极化下计算钪原子的Jπ=(3/2)-,(5/2)-的三个收敛于[Ar]3d4s(1D2)的自电离里德伯系列的能级.对3d4s(1D2)np2D3/2和3d4s(1D2)nf2F5/2这两个系列,计算结果表明,考虑偶极极化效应后,理论计算和实验测量的量子数亏损之差普遍小于0.01.而对3d4s(1D2)nf2D3/2系列,考虑偶极极化效应后的结果和仅考虑冻结实的结果比较接近,理论计算和实验测量的量子数亏损之差普遍在0.04左右.     

多金属氧酸盐α-Na_6H〔GeW_9Fe_3(H_2O)_3O_(37)〕·16H_2O的合成和光谱

合成了多金属氧酸盐 α- Na6H〔 Ge W9Fe3 (H2 O) 3 O3 7〕· 16 H2 O,通过元素分析、红外、紫外、光电子能谱、极谱和穆斯堡尔谱等手段进行了表征 ,并讨论和研究了该配合物的谱学性质     

[Co(en)_3][Fe(CN)_6]·H_2O的磁性研究

合成了氰根桥联配合物[Co(en)3][Fe(CN)6]·H2O,使用元素分析、红外光谱等对配合物进行了表征。首次通过对该配合物的磁化率测定表明金属离子通过氰根传递弱反铁磁作用,计算求得分子磁体有效磁距μeff的实验值与理论值。并根据Curie-Weiss定律拟合获得居里常数C=0.45968emu·K/mol,顺磁居里温度θ=-8.23117K。     

基于EuCl_3·6H_2O晶体的光存储

量子存储器是构建未来大规模量子网络的核心器件.由于具有超长的量子相干寿命,稀土掺杂晶体逐渐成为最有希望实现实用量子存储的材料之一.然而掺杂晶体中不可避免的晶格畸变限制了该类材料的吸收深度和存储效率.纯稀土化合物晶体则同时满足了低晶格畸变和高稀土离子密度的需求,有望实现高光存储效率. EuCl_3·6H_2O晶体是目前研究较多的一种纯稀土化合物晶体,已经实现了低于超精细能级间距的光学非均匀展宽,并且理论预测的自旋相干寿命可达1000 s,是一种颇具潜力的量子存储材料.目前光存储或量子存储功能仅仅在稀土掺杂晶体中实现过,尚无实验报道纯稀土化合物晶体中的光存储现象.本文报告了在EuCl_3·6H_2O晶体中实现了原子频率梳型光存储.通过降温法生长得到了EuCl_3·6H_2O单晶,实验测得其~7F_0→~5D_0跃迁相干时间为55.7μs,存储时间1μs时的存储效率为1.71%,展现了这种材料实现光量子存储的原理可行性.通过分析温度依赖的吸收线频率移动,指出在这一材料中实现高效率光存储的主要挑战在于高效率的光谱烧孔.     

Mg(IO_3)_2-H_2O体系的一个新物相Mg(IO_3)_2·2H_2O和溶解度-温度相图

在Mg(IO_3)2-H_2O体系中发现了一个新的物相二水碘酸镁Mg(IO_3)2·2H_2O.用称重法测定了Mg(IO_3)2,Mg(IO_3)2·2H_2O和Mg(IO_2)2·4H_2O的溶解度随温度变化的曲线。     

低温等离子体中H_2(D_2和T_2)的振动分布

在边界等离子体中,氢分子具有相当高的密度,这些分子与等离子体发生碰撞可使氢分子的振动分布发生变化.本文讨论氢分子的行为,采用了最新的截面数据,对于文献中尚无可利用的截面,运用半经典的Gryzinski方法进行计算.基于准静态近似和准稳态碰撞辐射模型对氢及其同位素分子D2和T2的振动分布进行了研究.结果表明:当电子温度低于10 eV时,氢及其同位素分子的振动分布在较低的振动能级随着电子温度的升高而减小;而在较高的振动能级,分布则呈现相反趋势.     

Na_2ZnCl_4·3H_2O:Mn~(2 )电子顺磁共振参量与晶格缺陷研究

假设在晶体Na_2ZnCl_4·3H_2aO:Mn~(2 )中,处于C_3轴上的一个Cl~-被一个O~(2-)取代,形成MnOCl_3基团,利用对角化能量矩阵的方法,计算了该晶体的电子顺磁共振(EPR)参量D,(?)和g(?)因子,以及单轴压力效应dD/dp和da/dp,得到与实验一致的结果,表明上述假设是合理的.     

紫光化合物[Cd(bpdc)(phen)_2(H_2O)]·6H_2O的合成、结构及荧光光谱研究

以2,4′-联苯二甲酸(H2bpdc)和1,10-邻菲罗啉(phen)为配体,采用水热法合成一例三维超分子网状镉(Ⅱ)配合物[Cd(bpdc)(phen)2(H2O)]·6H2O(1)。通过单晶X射线衍射分析,元素分析和红外光谱分析表征化合物1的结构。单晶X射线衍射分析结果表明,化合物1属于三斜晶系,P1空间群,中心金属Cd(Ⅱ)离子呈现六配位扭曲八面体构型,通过两种氢键作用和π—π堆积作用形成三维超分子结构。同时,对化合物1进行固态/溶液以及不同温度下的荧光性能测试。以350nm为激发波长进行激发,298K固态时,化合物1在390nm处有强发射峰,呈现紫色荧光;77K固态时,化合物1的荧光光谱具有两个发射谱带,分别位于380和520nm处,是因为在低温时化合物1表现出精细结构。298K时,化合物1在DMSO溶液和CH3OH溶液中分别在380和375nm有最大发射,相对于固态最大发射波长发生蓝移,呈现紫色荧光。这均是基于中心金属微扰配体中心的π*→π跃迁发射。研究了化合物1固态和溶液的荧光寿命,化合物1荧光衰减过程包含双组分。298K条件下,化合物1在DMSO溶液中的寿命(τ1=1.73μs和τ2=14.07μs)比CH3OH溶液中的荧光寿命(τ1=1.21μs和τ2=12.44μs)长。此外,77K固态时的荧光寿命(τ1=1.96μs和τ2=16.11μs)长于298K的固态荧光寿命(τ1=1.20μs和τ2=11.34μs),这是因为低温条件下降低分子内部的非辐射跃迁,从而延长固态荧光寿命。     

第一性原理研究H_2O分子在CaCO_3(104)表面吸附

基于密度泛函理论的第一性原理方法模拟研究H_2O在CaCO_3(104)表面的吸附特征.首先,研究H_2O分子在CaCO_3(104)表面的顶位、桥位(短桥位、长桥位)和穴位上垂直和平行表面两种类型下的8种高对称吸附结构模型,结合吸附能和稳定吸附构象确定最优吸附位.而后,基于H_2O/CaCO_3(104)最优吸附结构模型,研究吸附前后H_2O和CaCO_3(104)表面的物理结构、电子结构(Mulliken电荷布居数、态密度、电子局域函数)的特征,分析H_2O/CaCO_3(104)表面之间的相互作用以及成键机理.研究结果:吸附能和体系稳定构象显示H_2O分子/CaCO_3(104)表面的最稳定吸附结构为穴位-平行.在穴位-平行位吸附后,H_2O分子的O-H键长和H-O-H键角均发生改变; CaCO_3晶体平行和垂直(104)表面方向上原子位置均发生改变,表面层变化最大;即吸附作用对H_2O分子和CaCO_3晶体的物理结构均产生较大影响; H_2O/CaCO3(104)最优吸附体系的Mulliken电荷布居数、电子态密度、电子局域函数的研究均说明H_2O分子与CaCO3(104)之间存在电子的转移形成化学键.其中,Ca-O(H_2O)形成离子键,H(H_2O)-O(CaCO_3)之间存在氢键作用.本文研究揭示了方解石表面水湿性的原因,同时为方解石润湿性的深入研究奠定基础.