光子晶体反常色散超窄带滤波理论

讨论了利用由反常色散材料构成的二维（2D）光子晶体(PCs)实现超窄带滤波（PCADOF）的原理，并对铯原子蒸气6P3/2←6S1/2谱线的反常色散曲线进行了研究，讨论利用此反常色散曲线通过2D PCs实现超窄带滤波的方法和特点，研究发现这种滤光器的带宽可达到0.002nm，这将为设计一种全新的滤波器提供指导. 关键词： 反常色散 光子晶体 超窄带滤波     

半导体超晶格子带间跃迁光吸收理论研究

从理论上研究了半导体超晶格子带间跃迁的光吸收性质,以GaAs/AlxGa1－xAs超晶格为例进行数值计算,分析了该材料的吸收系数随入射光光子能量、光场强度和超晶格结构参量（阱宽,垒宽,势垒高）的变化关系计算表明：随着入射光光子能量的变化,出现非对称的吸收峰;光强只改变吸收系数大小;超晶格结构参量会改变吸收谱的谱宽和吸收峰所对应的入射光频率随着超晶格阱宽（垒宽）的增大,吸收谱由宽变窄,吸收峰红移;随着超晶格Al组分变大,吸收谱变窄.     

为什么摩擦力是由电磁力引起的

<正>在新的普通高中课程标准实验教科书《物理》必修1的第三章相互作用一章中指出:"自然界中最基本的相互作用是引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。常见的弹力、摩擦力是由电磁力引起的"。为什么摩擦力是由电磁力引起的?从本质上讲摩擦力是怎样形成的?这些问题是中学教师应该清楚但未必清楚的问题。为此我们定性分析摩擦力形成机制,探讨摩擦力为什么是由电磁力引起的,以帮助老师们理解把握新教材。两个互相接触的物体,当它们发生相对运动或具     

First-principles study of electronic properties and stability of Nb5SiB2（001） surface

The density functional calculations are performed to study the electronic structure and stability of Nb 5 SiB 2(001) surface with different terminations.The calculated cleavage energies along the(001) planes in Nb 5 SiB 2 are 5.015 J · m 2 and 6.593 J · m 2 with the break of Nb-Si and Nb-NbB bonds,respectively.There exists a close correlation between the surface relaxation including surface ripple and the cleavage energy:the larger the cleavage energy,the larger the surface relaxation.Moreover,the surface stability of the Nb 5 SiB 2(001) with different terminations has been investigated by the chemical potential phase diagram.From a thermodynamics point of view,the four terminations can be stabilized under different conditions.In chemical potential space,NbB(Nb) and Nb(Si) terminations are just stable in a small area,whereas Si(Nb) and Nb(NbB) terminations are stable in a large area(the letters in brackets represent the subsurface atoms).     

Al(111)表面单个Al原子的操纵── W针尖与Al原子的相互作用

为了较清楚地阐明扫描隧道显微镜针尖在样品表面原子操纵中的具体作用，根据第一性原理的离散变分理论计算，采用“团簇模型”研究了在无外加电场下，W针尖与样品Al(111)表面Al原子的相互作用．结果表明：随着W针尖与样品表面接近到一定程度（针尖与样品表面的距离S≤10a.u.(0.53nm))时，由于针尖原子与样品表面原子的相互作用，使位于针尖正下方的表面Al原子在脱离表面时感受到一稳定的势阱，即在无外场的情况下，当W针尖与样品Al(111)表面接近到一定程度时，由于针尖的吸引作用，将使针尖正下方的Al原子自动离开样品表面而移向W针尖，实现Al(111)表面单个Al原子的操纵． 关键词：     

再生纤维素太赫兹光谱的实验与理论研究

采用低温溶解法制备了再生纤维素膜, 运用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪和X射线衍射仪对所制薄膜进行形貌和晶型表征。在此基础上, 结合太赫兹时域光谱和傅里叶变换红外光谱技术, 测量了再生纤维素膜的太赫兹光谱。据此, 详细指认了再生纤维素在太赫兹波段的特征峰, 指出再生纤维素的太赫兹透过率随波数的减少而增大的现象是由其无定形部分所导致。通过比较再生纤维素和脱脂棉在100～700 cm-1的光谱特性, 发现两者具有相似的峰形,但再生纤维素在此波段的特征峰相对于脱脂棉特征峰发生了不同程度的蓝移。据此, 提出了鉴别纤维素Ⅱ和纤维素Ⅰ_β同质异晶体的一种新方法。重要的是, 还采用CASTEP对纤维素Ⅱ晶体进行结构优化及光谱的理论研究, 并对再生纤维素的太赫兹特征峰进行了系统的归属。理论计算结果表明,再生纤维素在42和54 cm-1处的太赫兹特征峰分别是由平移振动和转动的晶格振动模式引起, 而位于68～238 cm-1间的太赫兹特征峰则与—CH₂OH基团的扭绞振动以及C—H及O—H的变形振动相关。此外, 351～583 cm-1范围内的吸收峰与C—O—C及吡喃环的骨架振动相关, 而611和670 cm-1两处的吸收峰则主要源于O—H的面外弯曲振动。结果不仅揭示了再生纤维素的物质结构与太赫兹光谱间的联系, 也为理论上研究部分结晶的聚合物及生物有机大分子等的太赫兹响应的物理原理提供了参考。     

非线性有机材料DAST的研究及应用

随着光通信、光信息处理技术等的快速发展,非线性光学材料越来越受到学术界与工业的关注。与无机非线性光学材料相比,有机非线性光学材料具有响应时间短、易于加工和高非线性系数等优点。其中,4-(4-二甲氨基苯乙烯基)甲基吡啶对甲苯磺酸盐(DAST)是人工设计的一种具有非中心对称性和较强极化率的有机非线性材料。大量理论和实验结果表明,DAST具有高二阶光学非线性系数、高电光系数、大双折射率差和低介电常数等特性,能够产生更快、更强的光学非线性响应,还具有优异的太赫兹波发射及吸收性能,是目前综合性能最优、应用最广、最具研究价值的非线性有机材料。近年光谱研究显示,DAST还表现出各向异性的太赫兹光谱特性。文章系统地总结了DAST晶体在太赫兹波发射、二次谐波产生、电光探测和电光调制等众多领域的国内外研究成果,还概括了我们团队近期在DAST基薄膜、太赫兹光谱、光电特性、超材料等新领域的研究进展。此外,还提出将准相位匹配法用于DAST晶体研究、利用电场或自组装膜诱导生长DAST晶体等新思路。对DAST成果的总结和梳理,将促进非线性DAST有机材料在电光调制器、频率转换器、THz探测器等重要领域的应用与理论研究,使其能够更加广泛地应用在光通信、光信息处理、军事技术等重要领域。     

羰基还原酶应用于合成手性2-氯-1-(6-氟-3,4-二氢-2H-1-苯并吡喃-2-基)乙醇

2-氯-1-(6-氟-3,4-二氢-2H-1-苯并吡喃-2-基)乙醇(CLA)是合成心血管药物盐酸奈必洛尔的一个前体,有四种构型,即(S,S)-CLA、(S,R)-CLA、(R,S)-CLA和(R,R)-CLA。开发了一种新颖的羰基还原酶专一性地还原2-氯-1-(6-氟-3,4-二氢-2H-1-苯并吡喃-2-基)乙酮(CLK)的酶不对称还原方法制备手性CLA。对反应时间、反应温度和缓冲溶液的pH值进行了条件优化。在25℃～30℃时,在pH为7.5的磷酸盐缓冲溶液中和路易斯酸(氯化镁)存在下,以异丙醇为供氢体,R构型2-氯-1-(6-氟-3,4-二氢-2H-1-苯并吡喃-2-基)乙酮[(R)-CLK]在R构型羰基还原酶/辅酶(β-NAD)体系的作用下,反应24h后专一性地得到(R,R)-CLA产物;(R)-CLK在S构型羰基还原酶/辅酶(β-NAD)体系的作用下,专一性地得到(R,S)-CLA产物;(S)-CLK在(R)-羰基还原酶/辅酶(β-NAD)体系的作用下,专一性地得到(S,R)--CLA产物;和(S)-CLK在(S)-羰基还原酶/辅酶(β-NAD)体系的作用下,专一性地得到(S,S)-CLA产物。所得到的上述四种构型的产物CLA,纯度≥98%,ee(enantiomeric excess,不对映过量)值≥99%,得率≥95%。通过气相色谱与标准样品对照和核磁共振氢谱和碳谱确证了这四种手性产物结构的正确性。方法简单易操作,避免了使用化学还原方法所需要的复杂分离工序,适合于工业化生产。     

频域光学干涉层析成像实验系统的研制

在构建了频域光学干涉层析成像(Spectral-domain Optical Coherence Tomography,SD-OCT)理论模型的基础上,着重研究了在实验室条件下如何搭建空间型频域OCT系统,并开展相关研究.通过对测量结果和理论的对比分析,展示了所搭建的空间型频域OCT系统用于测量的可靠性.     

Y2Fe17Ny合金的结构和磁性研究

Y_2Fe_(17)和Y_2Fe_(17)N_y合金的磁测量和室温~(57)Fe穆斯堡尔谱研究结果表明,Y_2Fe_(17)N_y的平均超精细场与Y_2Fe_(17)相比增加了9.1T;居里温度提高了363K;铁原子的平均磁矩Δμ_(Fe)增加0.62μB。本文分析了氮化合金具有较高居里温度和较高饱和磁矩的机理。与α"-Fe_(16)N_2化合物一样,氮原子影响着Y_2Fe_(17)N_y中与氮原子近邻的铁原子电子云分布和超精细场的大小。