基于第一性原理的Gd掺杂ZnO电子结构与吸收光谱研究

采用密度泛函理论下的平面波赝势方法,建立了未掺杂ZnO和两种Gd掺杂浓度的ZnO模型.结构优化后,对各个模型的电子结构、态密度及吸收光谱进行了计算,其中Gd掺杂模型分别采用电子自旋极化与电子非自旋极化两种处理方式.结果表明:电子非自旋极化条件下,Gd掺杂在ZnO禁带中引入杂质能级,ZnO带隙变宽,导致相应的吸收光谱发生蓝移;考虑电子自旋极化时,Gd掺杂后的体系具有铁磁性,自旋电子在无序磁畴贡献的局部磁场内发生自旋能级分裂,使得带隙变窄,相应吸收光谱发生红移.     

丁酮分子的多光子电离-离解机理

研究了丁酮分子经(n0,3d)共振的多光子电离-离解机理(MPID).多光子电离-飞行时间质谱测得的主要离子产物是C2H3O+和CH3CH+2,C2H3O+的强度为CH3CH+2的2～5倍,还有少量C2H+2,C2H+3和CH+3离子,未见到母体离子.主要离子产物的分质量多光了电离谱结构相似,而各离子产物的光强指数不同.实验结果说明丁酮分子的多光子电离-离解机理符合母体离子阶梯模型,文中用梯开关模型对主要产物离子的产生机理进行了解释.     

Sm-N共掺杂对锐钛矿相TiO2的电子结构和吸收光谱影响的第一性原理研究

采用基于密度泛函理论框架下的第一性原理平面波超软赝势方法, 建立了N, Sm分别单掺杂以及Sm-N共掺杂的锐钛矿TiO₂超胞模型, 对其态密度、能带结构和吸收光谱进行了计算. 结果表明: N单掺杂的锐钛矿TiO₂的红移效果最强, 但Sm-N共掺杂锐钛矿TiO₂的载流子寿命更长, 且共掺杂形成的体系更加稳定.     

超高速分子摄影术——飞秒泵浦-探测方法在分子超快动力学研究中的应用

飞秒泵浦-探测技术是一种可以在原子运动时间尺度上实时观测化学反应的有力手段.利用飞秒泵浦-探测技术,可以实时观测化学反应过渡态,在分子层次上了解基元化学反应的过程和机理,从而深入地了解化学反应的本质和历程.文章介绍了飞秒泵浦-探测技术的基本原理以及在分子超快动力学研究中的应用,并结合作者所在研究小组的工作,展示了基于该技术的几种典型的飞秒光谱方法在分子超快动力学研究领域的主要成果.最后,展望了该技术的发展前景和方向.     

阻尼受击板的时域建模及声音合成

为满足声源辨识中对合成冲击声的迫切需求,建立了球-板撞击的时域模型,提出一种时域快速求解方法,并进行了实验验证.首先给出一种将时域有限差分法(FDTD)和模态展开法(MEM)相结合的时域混合方法,求解板的振动方程,并解决了混合方法中MEM的模态截断和初值问题,及两种方法中阻尼的一致性问题;随后,给出了简支矩形板的冲击声计算结果,通过与FDTD方法的运算量进行对比,验证了混合方法的高效性;最后,针对自由边界下的L形板进行了实验验证.结果表明,与传统FDTD方法相比,时域混合方法在保证合成冲击声精度的前提下可将计算效率提高100至1200倍。     

利用冲击声辨识声源材料的特征提取

声源辨识属于环境声识别的范畴,是模式识别的一个重要研究方向。冲击声携带了大量的声源物理信息,因此利用冲击声提取特征进行声源材料辨识是提高声目标识别分类性能的重要途径。对球-板撞击物理模型合成的冲击声连续统,提出使用基函数学习法提取目标特征,同时利用短时傅里叶变换和小波包变换进行特征提取,以此为基础完成被击平板的材料识别。研究结果表明,利用基函数学习法获得的特征,对于冲击声分类的效果明显优于短时傅里叶变换和小波包变换方法,说明利用该方法进行冲击声声源材料辨识的可行性和优势。     

芴酮对聚醚侧链聚芴体系的影响:合成,表征及光物理性质的研究

利用Yamamoto聚合反应, 通过调节单体2,7-二溴9,9'-二-(三乙氧基甲基)芴和2,7-二溴芴酮的比例, 合成了侧链为极性聚醚链, 芴酮含量逐渐增加的聚芴系列. 通过聚合物溶液及固态薄膜的紫外荧光谱图, 深入研究芴酮作为能量受体的能量转移过程及其对聚合物光物理性质的影响. 结果表明: 稀溶液中体系呈现聚芴本征态的荧光发射, 能量转移对溶液浓度具有依赖性; 固态薄膜中能量转移效率随芴酮含量的增加而快速增长, 退火后这种现象更加明显.     

可调谐相对论磁控管的实验研究

 实验研究了高有载品质因数下有无阳极端帽时调谐性能的差异,以及低有载品质因数下,没有阳极端帽时的可调谐相对论磁控管性能。研究结果表明：没有阳极端帽时,可调谐相对论磁控管具有更宽的调谐范围;在高有载品质因数下,可以达到2.52～3.31 GHz的调谐范围,输出功率范围为44～790 MW;低有载品质因数下,调谐范围为2.55～3.05 GHZ,调谐范围内输出功率1～1.7 GW。     

n-C_3H_7I和i-C_3H_7I在266nm的光解:烷基自由基分支化对C—I解离动力学的影响(英文)

结合共振增强多光子电离(REMPI)方案,利用离子影像技术研究了n-C3H7I和i-C3H7I分子的光解动力学.分析和比较了它们光解过程中所涉及的能量分配和解离态间的非绝热跃迁信息.它们的I(2P3/2)产物通道的内能所占百分比要大于I*(2P1/2)产物通道的.随着烷烃自由基变得更加的分支化,一方面,原子碎片(I和I*)的能量分布明显变宽,暗示了α-碳原子上的烷基具有更复杂的振转模式;另一方面,在266nm光子的泵浦下,尽管两分子3Q0邝X跃迁的谐振强度表现出很小的差别,但是,产生I*碎片的几率明显降低,从n-C3H7I的0.72降到i-C3H7I的0.46.这可以归因于在光解i-C3H7I过程中弯曲振动模式对产生I和I*的贡献要比n-C3H7I光解过程中弯曲振动模式对I和I*的贡献更明显,使得3Q0与1Q1态之间的非绝热跃迁得到增强.此外,n-C3H7I和i-C3H7I的3Q0邝X跃迁并不完全是平行跃迁,对应的跃迁偶极矩与键轴间的夹角分别约为15°和18°.     

间甲基苯甲醚分子旋转异构体的质量分辨阈值电离光谱

间甲基苯甲醚分子有顺式和反式两个转动异构体. 利用单光共振双光子电离技术和质量分辨阈值电离技术,研究了间甲基苯甲醚分子顺反异构体的基态到第一电子激发态（S₁←S₀）的跃迁和阈值电离. 得到顺式、反式间甲基苯甲醚分子S₁态的激发能（E₁）分别为（36049±2）和（36117±2）cm^-1,绝热电离能（I_p）分别为（64859±5）和（65110±5）cm^-1. 结合从头算法和密度泛函理论的量子化学计算,解释了顺式、反式间甲基苯甲醚分子E₁和I_p存在差异的原因,并且对S₁态和离子基态D0态出现的谱峰进行了标识. 间甲基苯甲醚分子顺反异构体在S₁态和D₀态的活性振动主要是甲基转动、面内环的运动和与取代基相关的弯曲振动. 间甲基苯甲醚分子的S₁态振动光谱、D₀态离子光谱以及理论计算均表明这两个转动异构体在D₀态的几何构型与S₁态的中性几何构型相比有较大改变,取代基与取代基、取代基与苯环间的相互作用强度高低次序为：S₀<S₁<D₀.