采用热丝辅助的新型微波电子回旋共振法制备高质量的氢化非晶硅薄膜

采用热丝辅助的新型微波电子回旋共振法制备了高质量的氢化非晶硅薄膜。在制备过程中，热丝对改进薄膜微结构，提高稳定性及光电特性方面起到了重要的作用。实验结果表明：在薄膜的微结构中，硅氢二键含量显著减少并出现了少量微晶相，其有利于改善薄膜的稳定性；在薄膜的光电特性方面，薄膜的沉积速率及光敏性分别达到了2.0nm/s和4.71*105以上。     

TeO2-ZnO-Na2O-K2O玻璃中Er3+离子掺杂浓度对其发光及荧光寿命的影响

测量了不同掺杂浓度下Er³⁺离子在碲酸盐玻璃中的吸收光谱、发射光谱和Er3+离子的荧光寿命，计算了Er³⁺离子的发射截面σ_e,分析 了Er ³⁺离子掺杂浓度对其发光强度和荧光寿命的影响.结果表明，Er³⁺离子掺 杂浓度较低时，对其荧光强度和荧光寿命没有显著的影响；掺杂浓度高时，出现了浓度猝灭 效应，使Er³⁺离 子荧光光强度降低，荧光寿命下降.实验确定了掺杂浓度最优值，同时对浓度猝灭机制进行 了分析. 关键词： 碲锌碱玻璃 3+离子')" href="#">Er³⁺离子 掺杂浓度 发光和荧光寿命     

不同Tm3＋浓度掺杂碲酸盐玻璃光谱性质研究

制备了70TeO₂-20WO₂-10ZnO-xTm₂O₃系统玻璃，根据所测玻璃的吸收光谱，应用Judd-Ofelt(J-O)理论计算出Tm^3＋离子在碲酸盐玻璃的J-O强度参数、Tm^3＋在玻璃中的自发辐射概率A、荧光分支比β及荧光辐射寿命 τ_R 等各项光谱参数.测定了玻璃的荧光光谱，并计算了Tm^3＋在碲酸盐玻璃中的荧光有效线宽、峰值受激发射截 面.比较了Tm^3＋在不同掺杂浓度下的光谱特性，认为当Tm₂O₃掺杂浓度达到 0.8wt％—1wt%时，所获得的荧光强度与荧光线宽达到最佳值，掺Tm^3＋ 碲酸盐玻璃是一种理想的S波段宽带光纤放大器用基质材料. 关键词： 碲酸盐玻璃 宽带光纤放大器 荧光线宽 荧光峰值发射截面     

单晶钨纳米线拉伸变形机理的分子动力学研究

利用分子动力学方法, 对本课题组率先采用金属催化的气相合成法制备出的高纯度单晶钨纳米线进行拉伸变形数值模拟, 通过分析拉伸应力-应变全曲线及其微观变形结构, 揭示出单晶钨纳米线的拉伸变形特征及微观破坏机理. 结果表明: 单晶钨纳米线的应力-应变全曲线可分为弹性阶段、损伤阶段、相变阶段、强化阶段、 破坏阶段等五个阶段, 其中相变是单晶钨纳米线材料强化的重要原因; 首次应力突降是由于局部原子产生了位错、孪生等不可逆变化所致; 第二次应力突降是发生相变的材料得到强化后, 当局部原子再次产生位错导致原子晶格结构彻底破坏而形成裂口、且裂口不断发展成颈缩区时, 材料最终失去承载能力而断裂. 计算模拟得到的单晶钨纳米线弹性模量值与实测值符合较好. 关键词： 分子动力学 应力应变曲线 微观机理 单晶钨纳米线     

电解质对吸附于纳米银粒子表面荧光素的光谱学性质的影响

在含有纳米银的荧光素溶液(Fl-Ag)中引入KNO₃、KCl、Ca(NO₃)₂和CaCl₂电解质,利用透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计和荧光分光光度计等技术研究电解质对Fl-Ag溶液的显微结构和光谱学性质的影响。结果表明,电解质离子与纳米银粒子间存在较强的相互作用,这种强的相互作用造成纳米银粒子不同程度的聚集和生长。各电解质引起的纳米银粒子的聚集程度关系为CaCl₂＞Ca(NO₃)₂＞KCl＞KNO₃。随着电解质加入量的增加,溶液的荧光强度先下降,而后又逐渐增强,直至达到定值。各电解质对Fl-Ag溶液的荧光强度影响强弱关系为Ca(NO₃)₂＞CaCl₂＞KCl＞KNO₃。本文从分子间的相互作用、能量传输等方面探讨了电解质离子对含有纳米银的荧光素溶液的显微结构和光学性能影响机理。     

纳米银对表面吸附镝配合物的荧光增强效应研究

研究了不同粒径的纳米银对镝配合物(乙二胺四乙酸配合物)的光谱学性质影响。当配合物溶液的pH值范围为4.0～6.0时,加入纳米银,可观察到大量的纳米银聚集体形成,而在吸收光谱的长波处出现一个新的吸收峰,随着纳米银浓度的增加,该吸收峰逐渐红移,同时,镝配合物的荧光强度增强。实验结果表明,纳米银粒子对镝配合物的荧光增强效应及荧光增强因子与纳米银粒子的浓度和粒径密切相关。随着纳米银浓度的增加,配合物的荧光强度先增强而后又逐渐降低。小粒径的纳米银对镝配合物的荧光增强因子较小。本文从纳米银粒子的聚集效应、局部电磁场增强效应及光吸收效应等方面探讨了纳米银对表面吸附镝配合物的+荧光增强效应机理。     

不同Tm3+浓度掺杂碲酸盐玻璃光谱性质研究

制备了70TeO2-20WO3-10ZnO-xTm2O3系统玻璃,根据所测玻璃的吸收光谱,应用Judd-Ofelt(J-O)理论计算出Tm3+离子在碲酸盐玻璃的J-O强度参数、Tm3+在玻璃中的自发辐射概率A、荧光分支比β及荧光辐射寿命τR等各项光谱参数.测定了玻璃的荧光光谱,并计算了Tm3+在碲酸盐玻璃中的荧光有效线宽、峰值受激发射截面.比较了Tm3+在不同掺杂浓度下的光谱特性,认为当Tm2O3掺杂浓度达到0.8wt%-1wt%时,所获得的荧光强度与荧光线宽达到最佳值,掺Tm3+碲酸盐玻璃是一种理想的S波段宽带光纤放大器用基质材料.     

基于拉曼激光雷达的大气三相态水同步精细探测分光系统的设计与仿真分析

水是惟一具有三相态的大气参数,三相态水的分布研究对认识云微物理、云降水物理以及人工影响天气过程具有重要的科学意义.在大气三相态水的拉曼激光雷达探测技术中,需首先解决三相态水的高光谱分光技术,以保证对回波信号的精细提取和高信噪比探测.考虑到水汽、液态水和固态水的拉曼光谱特性,本文首先通过理论仿真详细探讨了各拉曼通道中滤光片的选型参数对三相态水光谱重叠特性和探测信噪比的影响;并针对两者无法同时取得最优解的情况,提出了利用多目标规划问题的评价函数方法,分析获得了各通道最优的滤光片参数.结果表明,当固态水、液态水和水汽通道窄带滤光片中心波长和带宽分别为397.9 nm （3.1 nm）,403 nm （5 nm）和407.6 nm （0.6 nm）时,可获得各通道间最低的光谱重叠度值和最佳探测信噪比,从而实现了三相态水同步探测拉曼分光系统的优化设计.进一步的仿真结果表明,当激光雷达探测效率因子为1800 J·mm·min时,在有云条件下系统可获得白天3.6 km以上和晴天条件下4 km以上的三相态水有效探测,保证了利用拉曼激光雷达实现对三相态水的同步高信噪比探测,为后续大气三相态水的拉曼激光雷达同步探测和反演提供了技术和理论支持.     

绝对探测大气温度的纯转动拉曼激光雷达系统

纯转动拉曼激光雷达是探测大气温度廓线的重要手段之一,其正常工作需要配置其他并行校正设备,制约其在气象及环境监测领域中的实用化进程.基于大气氮气分子的纯转动拉曼谱型对温度的依赖性,提出并设计了绝对探测大气温度廓线的纯转动拉曼激光雷达系统.系统采用波长532 nm且脉冲能量300 m J的激光激励源和口径250 mm卡塞格林望远镜的接收器,设计了衍射光栅和光纤Bragg光栅结合的多通道并行纯转动拉曼光谱分光系统;仿真分析氮气和氧气分子的纯转动拉曼散射谱线间关系,优化选择了6条氮气分子的纯转动拉曼谱线以直接反演大气温度,设计了两级滤光器间转接光纤阵列的结构;基于最小二乘原理推导了绝对探测大气温度的反演算法,并结合标准大气模型,分析了纯转动拉曼激光雷达绝对探测大气温度的探测性能.结果表明,所设计纯转动拉曼激光雷达系统可直接反演大气温度廓线,在测量时间17 min内,温度偏差小于0.5 K的探测高度达2.0 km.     

Study on stability of hydrogenated amorphous silicon films

Hydrogenated amorphous silicon （a-Si：H） films with high and same order of magnitude photosensitivity （-10^5） but different stability were prepared by using microwave electron cyclotron resonance chemical vapour deposition system under the different deposition conditions. It was proposed that there was no direct correlation between the photosensitivity and the hydrogen content （CH） as well as H-Si bonding configurations, but for the stability, they were the critical factors. The experimental results indicated that higher substrate temperature, hydrogen dilution ratio and lower deposition rate played an important role in improving the microstructure of a-Si：H films. We used hydrogen elimination model to explain our experimental results.