锌掺杂对TiO2染料敏化电池光阳极中电荷俘获态分布及电子复合过程的影响

基于瞬态光电压和瞬态光电流技术研究了锌掺杂的TiO2染料敏化太阳能电池中电子复合及传输的动力学行为.通过实验获得了不同阳极掺杂条件下的电子复合时间常数与电子收集时间常数,考察了锌掺杂对电池阳极材料导带能级和电子俘获态的影响.研究结果表明,锌的掺杂在提高TiO2导带能级的同时延长了俘获态电子的复合时间常数,从而大大提高了电池的开路电压.     

生物荧光方法快速测定环境水体中的甾体类激素

建立了环境中甾体类激素的生物荧光测定方法.利用睾丸酮丛毛单胞菌的生物酶基因与甾环结构特异的分子识别特性,结合绿色荧光蛋白(GFP)的荧光标记技术,通过基因同源重组技术建立了特异性生物荧光检测系统,实现对环境中甾环类化合物的灵敏监测.制备绿色荧光突变菌及总蛋白含量为1.0 g/L的非细胞体系工作液,在室温条件下对不同浓度雌二醇标准品进行检测,10 min即可检测出fg级的甾体类激素,最佳检测时间为30 min,方法的线性范围1.0～266 ng/L,灵敏度高于高效液相色谱方法.本方法可应用于环境的实际检验工作.     

Metamorphic InAs(Sb)/InGaAs/InAlAs nanoheterostructures grown on GaAs for efficient mid-IR emitters

High-efficiency semiconductor lasers and light-emitting diodes operating in the 3–5?μm mid-infrared (mid-IR) spectral range are currently of great demand for a wide variety of applications, in particular, gas sensing, noninvasive medical tests, IR spectroscopy etc. III-V compounds with a lattice constant of about 6.1?Å are traditionally used for this spectral range. The attractive idea to fabricate such emitters on GaAs substrates by using In(Ga,Al)As compounds is restricted by either the minimum operating wavelength of ～8?μm in case of pseudomorphic AlGaAs-based quantum cascade lasers or requires utilization of thick metamorphic In_xAl_1-xAs buffer layers (MBLs) playing a key role in reducing the density of threading dislocations (TDs) in an active region, which otherwise result in a strong decay of the quantum efficiency of such mid-IR emitters. In this review we present the results of careful investigations of employing the convex-graded In_xAl_1-xAs MBLs for fabrication by molecular beam epitaxy on GaAs (001) substrates of In(Ga,Al)As heterostructures with a combined type-II/type-I InSb/InAs/InGaAs quantum well (QW) for efficient mid-IR emitters (3–3.6?μm). The issues of strain relaxation, elastic stress balance, efficiency of radiative and non-radiative recombination at T?=?10–300?K are discussed in relation to molecular beam epitaxy (MBE) growth conditions and designs of the structures. A wide complex of techniques including in-situ reflection high-energy electron diffraction, atomic force microscopy (AFM), scanning and transmission electron microscopies, X-ray diffractometry, reciprocal space mapping, selective area electron diffraction, as well as photoluminescence (PL) and Fourier-transformed infrared spectroscopy was used to study in detail structural and optical properties of the metamorphic QW structures. Optimization of the growth conditions (the substrate temperature, the As₄/III ratio) and elastic strain profiles governed by variation of an inverse step in the In content profile between the MBL and the InAlAs virtual substrate results in decrease in the TD density (down to 3?×?10⁷ cm^?2), increase of the thickness of the low-TD-density near-surface MBL region to 250–300?nm, the extremely low surface roughness with the RMS value of 1.6–2.4?nm, measured by AFM, as well as rather high 3.5?μm-PL intensity at temperatures up to 300?K in such structures. The obtained results indicate that the metamorphic InSb/In(Ga,Al)As QW heterostructures of proper design, grown under the optimum MBE conditions, are very promising for fabricating the efficient mid-IR emitters on a GaAs platform.     

甲醇分子荧光光谱的研究

采用Roper Scientific SP_2558多功能光谱测量系统对色谱纯甲醇溶液在紫外光激励下产生的荧光光谱进行了实验研究。实验结果表明,甲醇溶液能吸收紫外光并向外发射峰值位于340nm附近的荧光光谱,同时得到了能产生荧光光谱的最长激励光波长的临界值为245nm左右。对甲醇分子发射荧光的机理进行了讨论,给出了与实验结果相一致的理论分析。研究甲醇的荧光光谱可为其作为有机溶剂和催化剂时对其他有机大分子相关光谱的影响提供理论和实验上的参考,并可直接为荧光探针技术的发展提供服务。     

气粒混合物非灰辐射特性合并宽窄谱带K分布模型

气粒混合物辐射问题具有全场性、非灰性、耦合性等特点,准确预估高温燃气/粒子非灰辐射特性是非常重要的。本文将合并宽窄谱带K分布模础(CWNBCK)与离散坐标法(DOM)结合,开展了非灰气粒混合物辐射换热问题的模拟工作,分别验证了一维和三维情况下应用该模型的准确性,给出不同工况下的热流源项、壁面热流或辐射热流等。结果表明:该模型能够给出与SNB模型精度基本相同的结果,考虑其计算效率的提高,可以在工程实际中应用该模型计算非灰气粒混合物辐射换热。     

一种半球形天空亮度测量仪器的研制

在大气光学领域中,天空亮度分布有着重要的应用.简要介绍了天空亮度的测量原理,在分析同类测量仪器的基础上,提出了一种用于白天的,可见及近红外波段天空亮度测量仪器的设计,介绍了系统的组成和探测器的选择.经过定标,仪器能够得到天空亮度的绝对值,其结果反映了真实天空亮度分布的变化.该仪器弥补了传统的天空亮度测量仪器住测量波段、实时性、便携性等方面的不足,更好地满足了实际的科研需求.     

Mn（Ⅱ）,Co（Ⅱ）与HSA相互作用的荧光光谱研究

用荧光光谱法研究了生理ｐＨ和等离子点（ｐＨ＝５．３０）时Ｍｎ（Ⅱ）、Ｃｏ（Ⅱ）与ＨＳＡ的相互作用。根据Ｆｏｒｓｔｅ非辐射能量转移理论,得到了不同ｐＨ时Ｍｎ（Ⅱ）、Ｃｏ（Ⅱ）在ＨＳＡ中的第一强结合位置与Ｔｒｐ－２１４残基间的距离。这一结果远大于文献报道值,根据Ｍｎ（Ⅱ）、Ｃｏ（Ⅱ）在ＨＳＡ中的结合部位及ＨＳＡ的畴结构对这一显著差异进行了讨论。     

在同位旋SU(2)不变耦合模型中研究 p pbar -> n nbar 核子反应的重整化无穷阶链图效应

本文采用描述中性及荷电 pion 介子（pion0,pion+,pion-）与核子-反核子强相互作用的同位旋SU(2)不变耦合模型,计算出在pion0 及 pion+, pion- 重整化链图传播下 p pbar -> n nbar 核子反应微分截面的“精确”解析结果;并且将此结果与在 pion0 及 pion+, pion- 树图传播下的微分截面作了对比分析,得到相应的辐射修正重要信息。本文完成的工作对进一步深入研究三种荷电状态 pion 介子与核子-反核子强相互作用的同位旋SU(2)不变耦合模型以及深入理论探讨质子-反质子对撞实验,都将提供某些理论研究的参考价值。     

InGaN/GaN多量子阱结构发光二极管发光机理转变的低频电流噪声表征

本文对InGaN/GaN多量子阱结构发光二极管开启后的电流噪声进行了测试, 结合低频电流噪声的特点和载流子之间的复合机理, 研究了低频电流噪声功率谱密度与发光二极管发光转变机理之间的关系. 结论表明, 当电流从0.1 mA到10 mA逐渐增大的过程中, InGaN/GaN发光二极管的电流噪声行为从产生-复合噪声逐渐接近于低频1/f噪声, 载流子的复合机理从非辐射复合过渡为电子与空穴之间载流子数的辐射复合, 并具有标准1/f噪声的趋势, 此时多量子阱中的电子和空穴之间的复合趋向于稳定. 本文的结论提供了一种表征InGaN/GaN多量子阱发光二极管发光机理转变的有效方法, 为进一步研究发光二极管中载流子的复合机理、优化和设计发光二极管、提高其发光量子效率提供理论依据.