基于Geant4的卢瑟福散射计算机模拟

利用Geant4对卢瑟福散射实验进行仿真模拟,改变模拟过程中的相关参数以达到不同实验条件的要求。对模拟过程中收集的数据进行分析得到的结果符合卢瑟福散射关系式。这说明利用计算机模拟卢瑟福散射实验是可行的。本文中的实验对大学物理实验教学的开展有很大的意义。     

基于多模-细芯-多模光纤结构的Mach-Zehnder干涉仪的温度传感实验研究

介绍了一种基于纤芯失配的光纤Mach-Zehnder干涉(MZI)液体温度传感器。并对所制作的传感器进行了环境溶液温度响应特性实验研究,实验结果表明干涉谱峰值波长漂移量与溶液温度变化量之间存在良好的线性关系,当环境溶液温度变化范围在26~90℃时,传感器相应灵敏度为42.6pm/℃,线性度为0.994,且该传感器能够很好的消弱环境液体折射率变化对干涉谱峰值波长的影响,溶液折射率在1.345~1.403变化范围时,灵敏度仅为0.247 nm/RIU。     

刮擦“全息”的实验探索及理论分析

基于刮擦全息理论,由模拟仿真得出图像畸变与半径R的变化规律,通过具体实验,证实了刮擦"全息"仅是基于光反射原理的"全息"图,是一种伪全息。     

电子传输层厚度及阻塞层对量子点发光二极管性能的影响

针对量子点发光二极管(QLED)中载流子注入不平衡的问题,对空穴和电子在量子点层的注入速率进行了研究。制备了不同电子传输层厚度、结构为ITO/PEDOT∶PSS/Poly-TPD/QDs/Alq3/Al的QLED样品。Alq_3厚度由25 nm逐步递增至45 nm时,器件的开启电压升高,器件均发出量子点的红光。当Alq_3厚度为30nm时,器件的电流效率最高。此时,空穴和电子在量子点层的注入速率达到相对平衡。为进一步研究器件的发光特性,在QDs和Alq_3接触界面嵌入电子阻塞层TPD。研究发现,当TPD的厚度为1 nm时,器件发出红光;当TPD厚度为3 nm和5 nm时,器件开始出现绿光。实验结果表明,在选取电子阻塞层时,应选择LUMO较低的材料且阻塞层的厚度必须很薄。     

掺铒聚合物狭缝波导放大器的增益特性研究

设计了一种高浓度稀土铒掺杂聚合物填充硅狭缝结构的平面光波导放大器（工作波长1 550 nm,泵浦波长1 480 nm）,能够在低泵浦下获得高增益,可以应用于硅基光互联的损耗补偿。通过扫描电镜照片观察发现,合成的铒掺杂聚合物材料具有良好的纳米狭缝填充能力。考虑铒离子的合作上转换和激发态吸收,利用铒离子四能级跃迁模型,建立原子速率方程和光功率传输方程,数值仿真分析了聚合物光学性质、狭缝波导结构参数及信号光泵浦光功率等放大器增益特性的影响因素。这种具有纳米截面尺寸的光波导放大器,获得4.5 dB的信号光相对增益仅需要1.5 mW的泵浦光,展现了良好的集成光学应用前景。为了进一步提高增益,引入了多层狭缝结构,四层狭缝波导的重叠积分因子比一层狭缝的高42%。     

Gd~(3+)掺杂浓度对NaErF_4∶Yb纳米晶上转换荧光性能的影响

采用温和的溶剂热法制备较强红光发射的NaErF4∶Yb,Gd上转换纳米晶,控制Gd~(3+)的掺杂浓度实现了晶相和尺寸可控以及上转换荧光的增强。X射线衍射谱(XRD)、透射电子显微镜图像(TEM)和上转换发射光谱结果分析表明,Gd~(3+)掺杂可以有效地促进NaErF_4纳米晶的晶相由立方相向六角相转变,并且减小纳米粒子的尺寸。随着Gd~(3+)掺杂浓度的上升,上转换荧光强度明显增大。当Gd~(3+)摩尔分数为25%时,样品的上转换荧光强度达到最大。同时,研究了在980 nm近红外激光激发下,Yb~(3+)与Er~(3+)间有效的能量传递以及上转换发光机制。     

低阈值852nm半导体激光器的温度特性

通过金属有机化学气相淀积(MOCVD)和半导体后工艺技术制备了852 nm半导体激光器,它在室温下的阈值电流为57.5 m A,输出的光谱线宽小于1 nm。测试分析了激光器的输出光功率、阈值电流、电压、输出中心波长随温度的变化。测试结果表明,当温度变化范围为293~328 K时,阈值电流的变化速率为0.447m A/K,特征温度T0为142.25 K,输出的光功率变化率为0.63 m W/K。通过计算求得理想因子n为2.11,激光器热阻为77.7 K/W,中心波长漂移速率是0.249 29 nm/K,实验得出的中心波长漂移速率与理论计算结果相符。实验结果表明,该半导体器件在293~303 K的温度范围内,各特性参数能够保持相对良好的状态。器件如果工作在高温环境,需要添加控温设备以保证器件在良好状态下运行。     

8-羟基喹啉-山梨酸稀土配合物与鲱鱼精DNA相互作用的光谱研究

合成了以山梨酸(SA)和8-羟基喹啉(Hq)为配体的Sm(Ⅲ)、Eu(Ⅲ)为中心的三元稀土配合物,研究了配合物与DNA之间的作用机制。采用红外光谱、紫外-可见吸收光谱、差热热重、元素分析和摩尔电导等方法,确定了配合物的化学组成,采用光谱法探讨了配合物与鲱鱼精DNA的作用机制。结果表明:配合物的化学组成为Sm(Hq)(SA)2和Eu(Hq)(SA)2,其最大吸收峰在加入DNA后发生减色和红移,中性红(NR)使配合物-DNA体系的吸收发生减色,伴有等色点出现。配合物的加入导致NR-DNA体系的吸收峰强度和位置发生变化。计算求得Eu(Hq)(SA)2和Sm(Hq)(SA)2分别与DNA的结合位点数为5,在20℃下,Sm(Hq)(SA)2、Eu(Hq)(SA)2与DNA的结合常数分别是2.04×104L/mol和1.09×104L/mol。2种稀土配合物都能不同程度地猝灭NR-DNA体系的荧光,表明2种稀土配合物对DNA都有较强的嵌插作用且能自发进行,结合能力为Sm(Hq)(SA)2Eu(Hq)(SA)2。     

采用壳层效应屏蔽长度Monte Carlo方法计算溅射产额

使用ACAT模拟程序计算了不同离子碰撞在单原子材料上的溅射产额.采用山村等人提出的考虑壳层效应的理论屏蔽长度,原子间作用势用Moliére势.并将计算结果与实验数据和山村等的经验公式进行了比较.     

绿色荧光粉YAGG∶Tb,Gd用于FED的尝试

FED器件的发展迫切需要具有化学和热稳定性 ,高亮度 ,长寿命的新型荧光材料。本文合成了Gd3 +离子共掺杂的YAGG∶Tb获得了YAGG∶Tb ,Gd ,并将其用于 0～ 30 0 0V低压范围 ,对其在不同电压和电流密度下的发光特性进行了测试。结果表明 ,该种材料特性优于ZnO∶Zn并且不存在电压与电流饱和