应用物理专业“ 学科前沿讲座”的 课程教学及考试模式探讨

介绍了应用物理专业“ 学科前沿讲座”的课程开设情况, 对教学的安排、 授课教师选聘做了详细说明. 针对多人授课的模式, 重点讨论了课程考试改革的内容, 并对改革的效果进行了评价     

溶胶-凝胶法制备ZnO薄膜及其微结构特性研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)制备氧化锌(ZnO)薄膜,研究镀膜层数和退火温度对ZnO薄膜晶体结构、光谱性质及表面形貌的影响.X射线衍射谱测试表明,退火温度为600℃、镀膜层数为10层时制备样品的晶粒尺寸最大,结晶度最好.紫外-可见透过谱发现,样品退火后其透过率曲线变得陡直,光学带隙随退火温度升高而逐渐减小.光致发光谱测试显示,ZnO薄膜的发光谱包含388 nm和394 nm附近的两个主要发光峰,分别对应于本征发射和缺陷发射,其强度随退火温度升高呈现相反的变化.原子力显微照片则显示了随退火温度的升高制备样品表面晶粒的分布趋于均匀而致密.     

铒激活重掺杂银硼酸盐玻璃光谱性质

制备了铒激活的重掺杂银硼酸盐玻璃样品,测量了该样品的吸收光谱、X射线衍射谱。研究结果表明样品中没有金属银簇或金属银纳米粒子存在。应用Judd-Ofelt理论计算了该玻璃中的Er³⁺离子的J-O 参数,计算了辐射跃迁几率、辐射跃迁寿命及⁴I_13/2能级的量子效率。发现银引入到硼酸盐玻璃后,降低了基质的声子能量,提高了基质的折射率,增加了Er³⁺的⁴I_13/2量子效率和发射截面积,从而增强了1.5 μm光发射。同时该玻璃样品1.5 μm光发射有较宽的半峰全宽,约为80 nm,但量子效率仍然较低。     

LiMBO3 : Dy3+材料的发光特性

采用固相法制备了LiM(M=Ca, Sr, Ba)BO₃ : Dy³⁺材料,并研究了材料的发光特性。LiM(M=Ca, Sr, Ba)BO₃ : Dy³⁺材料的发射光谱均呈多峰发射,对应于Ca,Sr,Ba,其主发射峰分别是Dy³⁺的⁴F_9/2→⁶H_15/2(484,486,486 nm),⁶H_13/2(577,578,578 nm)和⁶H_11/2(668,668,666 nm)跃迁。监测黄色发射峰时,所得激发光 谱峰值位置相同,主激发峰分别为331,368, 397,433,462,478 nm,对应Dy³⁺的⁶H_15/2→ ⁴D_7/2,⁶P_7/2,⁶M_21/2,⁴G_11/2,⁴I_15/2和⁶F_9/2跃迁。研究了敏化剂Ce³⁺及电荷补偿剂Li⁺、Na⁺和K⁺对LiM(M=Ca, Sr, Ba)BO₃ : Dy³⁺材料发光强度的影响。结果显示:加入敏化剂Ce³⁺提高了材料的发光强度,发光强度最大处对应的Ce³⁺浓度为3%;加入电荷补偿剂Li⁺、Na⁺和K⁺后,材料的发光强度也得到了明显提高,但发光强度最大处对应的Li⁺、Na⁺和K⁺浓度不同,依次为4%、4%和3%。     

CaTiO3:Pr3+长余辉玻璃的制备与发光性能

用二次熔融法制备了CaTiO3：Pr^3＋红色长余辉玻璃。测量了样品的发射光谱,其发射光谱峰值为611．7,614．5nm,对应于Pr^3＋的4f-4f（^1D2→^3H4）跃迁,与CaTiO3：Pr^3＋晶态长余辉发光粉的发射光谱峰值相一致。玻璃粉与发光粉的质量配比在95：5～80：20时,都可以形成玻璃态并得到红色长余辉发光。研究了气氛和熔融温度对发光性能的影响,在空气环境下,800℃即可得到性能良好的样品。     

电介质椭球内极化场强方向的研究

导出了椭球体内极化场强方向与外电场方向之间夹角大小的表达式,并对其进行了数值计算,分析认为对于椭球体而言,其体内的极化场强方向并不一定严格和外电场方向相反。     

磁控溅射沉积薄膜预溅射时间的光谱诊断

利用Omni-λ300系列光栅光谱仪、CCD数据采集和处理系统以及光纤导光系统等构成的等离子体光谱分析系统,实现了实时获取射频磁控溅射过程中等离子体光谱,分别对NiTa,TiAl陶瓷靶,NiAl,TiAl合金靶四种靶材的磁控溅射过程产生的等离子体进行监测,以TaⅡ333.991 nm,NiⅠ362.473 nm,AlⅠ396.153 nm和TiⅠ398.176 nm为分析线,获得了分析谱线强度随时间的变化规律,并以此为依据确定了预溅射时间,同时研究了不同溅射功率和压强对预溅射时间的影响。     

SrBPO_5:Dy~(3+)荧光粉的制备及光谱性能研究

通过高温固相法制备了用于紫外激发的系列SrBPO_5:Dy~(3+)荧光粉,并对样品进行了XRD分析和发光性能测试。结果表明,合成样品为单一相的SrBPO_5材料;在388 nm紫外光激发下,样品的发射光谱包括485和575 nm两个发射峰。研究了Dy~(3+)浓度,Mg~(2+)加入量,烧结温度以及电荷补偿剂对发射光谱的影响。当Dy~(3+)掺杂摩尔浓度为4 mol%时发光强度最强;随着Mg~(2+)的加入量的增加B/Y峰的强度比不断增加;最佳烧结温度为1 100℃;Na~+作为电荷补偿剂效果最佳。该荧光粉有较强的黄色发射峰,可以增强UV激发的白光LED的黄光成分从而提高其穿透雾霾的能力。     

双光束激光处理水溶液对ICP发射光谱的增强作用

为了改变水溶液的物理性质, 提高ICP发射光谱的辐射强度, 实验采用波长为976 nm的近红外激光和10.6 μm的CO2激光正交辐照水溶液, 研究了不同激光功率密度和辐照时间对水溶液表面张力和粘度的影响, 也探讨了处理后水溶液对ICP光谱强度的增强作用。实验结果表明, 在976 nm激光功率密度为0.265 7 W·cm-2, CO2激光为0.2069 W·cm-2以及辐照时间为40 min条件下, 水溶液的表面张力和粘度比未进行激光处理时的分别减小了42.13%和14.03%, 而雾化效率升高了51.26%。将优化条件下激光处理的水溶液引入ICP光源后发现, 样品元素As, Cd, Cr, Hg和Pb的光谱强度比水溶液未处理时的分别提高了46.29%, 94.65%, 30.76%, 33.07%和94.58%, 信背比分别增大了43.84%, 85.35%, 28.71%, 34.37%和90.91%;等离子体温度和电子密度也分别升高了5.94%和1.18%。可见, 双光束激光正交辐照水溶液的方法能够明显降低水溶液的表面张力和粘度, 提高ICP光源的辐射强度, 这为顺利检测水样品中痕量重金属元素创造了条件。     

一类密码函数的构造与分析

利用t+1个n元布尔函数(称为基函数)级联构造了一类n+t元布尔函数G(x,y),并给出了G(x,y)的Walsh循环谱和自相关系数。通过Krawtchouk多项式与Krawtchouk矩阵对G(x,y)和基函数的关系进行了研究。分析了G(x,y)的密码学性质:相关免疫性、扩散性和代数免疫性。特别地,当t=2时,分析了G(x,y)与基函数的具体关系。另外,一般化该构造方法构造了一类多输出布尔函数,给出了该类多输出布尔函数的广义Walsh循环谱,进而分析了该类多输出布尔函数的相关免疫性和代数免疫性。