近代物理实验课程的SCOP教学方法探讨——以光谱系列实验为例

基于近代物理实验课程的教学目标、教学内容和组织方式,针对授课过程中发现的问题,提出了SCOP教学方法,即:科学问题引领、合作式探究、开放式讨论和渐进式实验.介绍了SCOP教学方法的概念与结构、实施方式、需要注意的问题以及对学生、教师和课程协调发展的作用.实践表明:SCOP方法可以帮助学生掌握实验的核心思想与知识脉络,帮...     

单锰取代的Keggin型多酸吸附大气小分子X(X=H_2O,N_2,O_2,NO,N_2O,CO和CO_2)的密度泛函理论计算研究（英文）

基于密度泛函理论(DFT)M06L方法对一系列单锰取代的Keggin型POM吸附大气小分子X(X=H_2O,N2,O_2,NO,N_2O,CO和CO_2)配合物的分子几何,电子结构和成键性质进行了系统研究。由于POM的多阴离子性质,铯盐Cs_4[PW_(11)O_(39)Mn~ⅢH_2O]被用来考虑抗衡离子效应。DFT-M06L计算表明,当改变4个Cs抗衡阳离子的位置时,多酸阴离子的几何结构和电子结构参数几乎没有变化。当不考虑抗衡离子效应,在气相和溶液中单独优化多酸阴离子([PW_(11)O_(39)Mn~ⅢH_2O]~(4-))时,其主要几何和电子参数没有显著变化。比较不同自旋态的能量表明[PW_(11)O39Mn~ⅢX]~(4-)(X=H_2O、N2、N_2O、CO和CO_2)的最低能量态是高自旋五重态,[PW_(11)O39Mn~ⅢX]~(4-)为三重态,而[PW_(11)O_(39)Mn~ⅢNO]~(4-)则为双重态。这些大气小分子在类卟啉POM配体上的吸附能量按照以下顺序增加:N2N_2OCO≈CO_2O_2H_2ONO。POM-Mn-NO配合物具有较大的吸附能。Mulliken布居分析表明,NO配体与多酸中Mn~Ⅲ中心的相互作用主要来自于中间自旋态的Mn~Ⅲ中心与NO·分子之间的反铁磁性耦合相互作用。     

天津4种外来植物新记录——西部苋、合被苋、冠萼扁果葵和小花山桃草

报道了天津植物新记录共计4 种,分别是西部苋(Amaranthus rudis)、合被苋(A. polygonoides)、冠萼扁果葵(Anoda cristata)和小花山桃草(Gaura parviflora). 这4 种植物均原产北美,在中国及天津境内一定区域范围内形成了入侵态势. 对其形态特征、在天津的地理分布和群落特征进行初步报道,为天津市植物区系研究提供了新资料,也为其动态监测和科学防治提供重要依据.     

双波长Pr3+掺杂12CaO·7Al2O3的光存储特性

采用化学共沉淀法制备了Pr3+掺杂的12CaO·7Al2O3(C12A7:Pr3+)材料.通过X射线衍射(XRD)、发射光谱、激发光谱、余辉衰减曲线、热释发光及光激励发光等测试手段系统研究了C12A7:Pr3+材料的微观结构和光学性质.结果表明,C12A7是一种理想的适合Pr3+掺杂的基质材料,C12A7:Pr3+具有...     

Y3+掺杂对CaGdAlO4:Pr3+,Yb3+荧光粉的微结构及其量子剪裁发光的影响

采用自蔓延燃烧法结合后期热处理手段制备得到了Y3+/Pr3+共掺杂的CaGdAlO4荧光粉材料.实验结果表明:当用与Gd3+离子半径较近的Y3+来取代Gd3+时,Pr3+的光致发光强度增强,使来自Pr3+的4f-5d跃迁的吸收峰峰值位置发生了从261nm至259nm的蓝移.在确定Y3+的最优浓度为50%,Pr3+的最优浓度为0.5%时,进一步制备了Y3+/Pr3+/Yb3+共掺杂的CaGdAlO4荧光粉材料,并实现了从深紫外到近红外的量子剪裁.在Yb3+的浓度达到6%时,Yb3+位于980nm的发射峰最强.经计算Y3+/Pr3+/Yb3+共掺杂的CaGdAlO4材料的量子剪裁效率约为168%,优于Pr3+/Yb3+共掺杂的CaGdAlO4荧光粉.此外,在254nm紫外光照射下,Y3+取代Gd3+的策略在一定程度上抑制了CaGdAlO4荧光粉材料的晶格热化现象.综上,用价格更低的Y部分取代Gd,可使CaGdAlO4:Pr3+/Yb3+荧光粉制备成本降低,并进一步优化其量子剪裁性能.该研究对硅空间太阳能电池的应用开发具有实际意义.     

一种求解抛物型方程的Monte Carlo并行算法

1 引言有限差分法是求解抛物型偏微分方程的一种主要的数值方法,用隐格式求解是绝对稳定的,但是如果直接用传统的方法(如Gauss消去法,超松弛迭代法等)求解相应的差分方程组,运算量很大,计算时间很长,对于高维情况,问题更显得突出．因而寻求可对其     

甲基橙掺杂聚乙烯醇薄膜简并四波混频特性的实验教学研究

介绍了在近代物理实验课中开设甲基橙掺杂聚乙烯醇薄膜的简并四波混频特性的实验设计，论述了实验原理和实验中采用的非线性介质的结构与性能．研究了泵浦光与探测光之间的夹角等实验条件对实验结果的影响，得到了相位共轭光强度与探测光和泵浦光的关系．分析了实验中产生的信号光强度和反射系数的变化及产生这种变化的机制．     

笼中阴离子基团对Nd~(3+)掺杂C12A7粉体红外发光的影响

采用自蔓延燃烧法制备了不同Nd3+掺杂浓度的具有笼状结构的12Ca O·7Al2O3(C12A7∶x%Nd3+)粉体材料。在808 nm波长的激发下,观测到了位于887,1 069,1 340 nm附近的3个近红外发射峰,分别归属于Nd3+的4F3/2→4IJ/2(J=9,11,13)跃迁。Nd3+掺杂摩尔分数达到0.5%时,红外光发射较强,且没有观察到杂质相。在H2气氛下对样品进行1 300℃热处理之后,笼中OH-和H-浓度增加,笼子发生畸变,晶粒尺寸变大,样品的结晶性变好。通过在空气下热处理,减少了高能振动基团OH-的数目,进一步增强了近红外光发射。变温光致发光谱测量结果表明,C12A7∶x%Nd3+样品具有较高的热激活能,在红外激光器上有潜在的应用前景。     

基于不同簇单元构筑的三维超分子化合物(4,4'-bipy)_8H_9[PW_(12)O_(40)]_2[PW_(12)O_(40)]·11H_2O的水热合成与晶体结构

通过水热合成技术合成了一个由经典的Keggin和pseudo-Keggin双阴离子,以4,4'-bipy为有机模板剂共同构筑成结构新颖的三维超分子化合物(4,4'-bipy)8H9[PW12O40]2[PW12O40]·11H2O,对其进行了IR、XPS等表征,单晶X射线衍射分析结果表明,该化合物属于单斜晶系,P1—空间群,晶胞参数:a=1.1843(13)nm,b=1.9218(2)nm,c=2.1036(2)nm,α=63.3420(10)°,β=74.148(2)°,γ=79.721(2)°。由Keggin簇阴离子[PW12O40]3-构筑的一维超分子双链穿插于Pseudo-Keggin簇阴离子[PW12O40]3-二维超分子层的规则的菱形孔道中,形成新奇的三维超分子结构。     

具有三维结构的Co(II)配合物二阶非线性光学性质的DFT研究

以实验合成出的Schiff碱配体和Co(II)配合物为母体,设计了Schiff碱配体和具有三维结构的Co(II)配合物.采用密度泛函理论的B3LYP/6-31g(d)-FF方法对具有开壳层电子组态Co(II)配合物及相应配体的二阶非线性光学(NLO)效应进行了计算.结果表明:Schiff碱配体形成配合物后分子的二阶NLO性质没有发生大的改变,这是由于金属Co2 离子在配合物电荷转移(CT)过程中起到了桥的作用,对分子的二阶NLO响应直接贡献不大.结合配合物的前线分子轨道分析发现,在分子内电荷转移过程中,对分子二阶NLO系数的主要贡献是配体内电荷转移(ILCT)跃迁.