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重离子储存环CSRe上类钠Kr^(25+)离子的双电子复合精密谱学实验研究

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物理学报 2024年第12期73卷 147-158页

作者：邵林黄忠魁汶伟强汪书兴黄厚科马万路刘畅汪寒冰陈冬阳刘鑫周晓鹏赵冬梅张少锋朱林繁马新文华南师范大学物理学院量子调控工程与材料重点实验室广州510006 中国科学院近代物理研究所兰州730000 中国科学技术大学近代物理系合肥230026

高电荷态离子的双电子复合精密谱学实验研究,不仅对天体等离子体和聚变等离子体的研究具有重要意义,而且可以作为一种新的精密谱学工具,用来检验强场量子电动力学效应、测量同位素移动及提取原子核电荷半径等.在兰州重离子储存环CSRe上... 详细信息

高电荷态离子的双电子复合精密谱学实验研究,不仅对天体等离子体和聚变等离子体的研究具有重要意义,而且可以作为一种新的精密谱学工具,用来检验强场量子电动力学效应、测量同位素移动及提取原子核电荷半径等.在兰州重离子储存环CSRe上,安装了专门用于电子-离子复合精密谱学实验的电子束能量调制系统,质心系下电子-离子碰撞能量的调制范围达到0—1 keV.在CSRe电子冷却器下游安装了自主研制的塑料闪烁体探测器和多丝正比探测器,用于探测复合离子.在此基础上,使用Kr^(25+)离子在CSRe上进行了首次双电子复合测试实验,实验测量了质心系能量0—70 eV的双电子复合速率系数.为了更好地理解实验测量结果,利用FAC(flexible atomic code)程序计算了Kr^(25+)离子的双电子复合速率系数,并与实验做了细致对比,整体符合很好,而且发现3s→41(△n=1)的共振跃迁对实验谱线有很大的贡献.实验结果表明,CSRe双电子复合实验平台具有非常好的稳定性和可重复性,能够为下一步开展更高电荷态离子的双电子复合精密谱学实验、检验强场量子电动力学效应以及原子核性质精密测量等前沿实验提供支持.

关键词：双电子复合储存环CSRe 电子冷却器多丝正比探测器

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植物酵素功能与安全性研究进展

食品与发酵工业 2024年第20期50卷 393-399页

作者：檀茜倩程笑笑周振彧崔方超吕欣然李学鹏励建荣渤海大学食品科学与工程学院

植物酵素是以水果和蔬菜为原料，经微生物发酵制备的含有特定功能成分的产品，近年广受消费者关注，有较高的市场价值。目前已有关于植物酵素的大量研究报道，但缺少关于植物酵素制作、成分、功效以及不安全因素等的综合性分析。因此，... 详细信息

植物酵素是以水果和蔬菜为原料，经微生物发酵制备的含有特定功能成分的产品，近年广受消费者关注，有较高的市场价值。目前已有关于植物酵素的大量研究报道，但缺少关于植物酵素制作、成分、功效以及不安全因素等的综合性分析。因此，该文针对不同种类的植物酵素，对其主要含有的活性成分、风味和形成机制、功能、可能存在的不安全因素及控制方法等展开综述。植物酵素中含有益生菌、酶、有机酸、氨基酸、多酚等生物活性化合物，共同形成了植物酵素特殊的风味；植物酵素在抗氧化、治疗慢性疾病、调节肠道菌群、抑菌抗炎、减轻肥胖症及保护肝脏等方面具有重要作用；其不安全因素包括食源性致病菌、甲醇、生物胺等，可以通过适当杀菌以及对发酵过程的控制减小危害。该文为植物酵素产品的开发提供了一定的借鉴和参考。

关键词：植物酵素益生菌发酵风味营养功效

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Ag/g-CN复合光催化剂的制备及其光解水产氢性能研究

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化工新型材料 2024年

作者：王瑞富笑男郭叶飞张进峰陈蓉沈凡博河南工业大学物理学院上海大学理学院物理系

通过光沉积法制备了银含量不同的银/石墨相氮化碳(Ag/g-C3N4)复合光催化剂。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、紫外-可见漫反射光谱仪等对其表面形貌、结构、化学组成及光学性能进行了表征和测试。结果表明：Ag/g-C... 详细信息

通过光沉积法制备了银含量不同的银/石墨相氮化碳(Ag/g-C3N4)复合光催化剂。通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、紫外-可见漫反射光谱仪等对其表面形貌、结构、化学组成及光学性能进行了表征和测试。结果表明：Ag/g-C3N4复合光催化剂主要由不规则的大块颗粒和许多大小、形状不一的小颗粒组成；Ag纳米颗粒的引入没有改变g-C3N4的晶体结构，Ag纳米颗粒以零价金属形式存在；Ag/g-C3N4复合光催化剂紫外区光吸收性能显著提高；Ag纳米颗粒的引入有效地抑制了光生电子-空穴对的复合，同时也促进了电荷的迁移。光解水产氢实验表明，Ag 含量不同的Ag/g-C3N4复合光催化剂的产氢速率相比于g-C3N4都明显提升，且1%Ag/g-C3N4的产氢速率最佳，达到了636.71 μmol/（g·h），是g-C3N4的 8.9倍。

关键词：石墨相氮化碳银纳米颗粒光解水产氢催化剂

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机器学习势在铁电材料研究中的应用

金属学报 2024年第10期60卷 1312-1328页

作者：刘仕黄佳玮武静西湖大学理学院物理系香港大学机械工程系

铁电材料作为一类具有自发极化且极化外场可控的功能材料，在非易失信息存储方面有着广阔的应用前景，同时也面临着许多挑战。铁电材料的性能与在外场作用下极化的动力学行为密切相关，在观测精度受限的实验条件下，高精度的原子级材料... 详细信息

铁电材料作为一类具有自发极化且极化外场可控的功能材料，在非易失信息存储方面有着广阔的应用前景，同时也面临着许多挑战。铁电材料的性能与在外场作用下极化的动力学行为密切相关，在观测精度受限的实验条件下，高精度的原子级材料模拟手段显得尤为重要。分子动力学为在较大的空间和时间尺度上研究材料动力学过程提供了理想的手段，然而受制于传统力场精度差、开发难度高、可移植性差等问题，基于经典力场的分子动力学模拟在新材料上的应用受到了较大的阻碍。机器学习方法的发展为力场开发带来了新的思路。在众多机器学习势中，深度势能（DP）是一种基于深度神经网络的势能模型，具备与密度泛函理论（DFT）相媲美的精度，同时还拥有接近传统经典力场的高效计算性能。本文主要介绍了DP在铁电材料中的开发与应用，通过DP模拟，在原子尺度深入探究铁电材料中的相变机制和极化反转过程。主要工作包括重要铁电材料HfO2、经典钙钛矿铁电材料的深度势开发和测评，基于深度势能分子动力学揭示铁电HfO2中超高O2-迁移率的微观机制，以及SrTiO3极性畴界诱导的挠曲铁电和体光伏效应。

关键词：铁电材料分子动力学机器学习深度势能

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宽带绿色荧光粉(Lu_(0.99-x)La_(x)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)的制备、光致发光及性能调控

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稀有金属 2024年第3期48卷 355-364页

作者：龚长帅薛绪岩王渤文王建通冯晓雯王雪娇渤海大学化学与材料工程学院辽宁锦州121013

宽带绿光荧光粉在克服荧光粉转换白光LED(pc-WLED)蓝绿(青色)470~510 nm波段的缺失问题,实现高显色指数白光照明中有重要应用。采用普适的高温固相法合成一种以Bi^(3+)为激活剂的发射宽带绿光荧光粉(Lu_(0.99)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)。采... 详细信息

宽带绿光荧光粉在克服荧光粉转换白光LED(pc-WLED)蓝绿(青色)470~510 nm波段的缺失问题,实现高显色指数白光照明中有重要应用。采用普适的高温固相法合成一种以Bi^(3+)为激活剂的发射宽带绿光荧光粉(Lu_(0.99)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)。采用共掺杂La^(3+)的策略对(Lu_(0.99-x)La_(x)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)(x=0~0.25)系列荧光粉的物相、形貌及发光性能进行调控,并采用X射线衍射(XRD)、Rietveld精修、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线光电子能谱(XPS)及光致发光等检测手段对样品进行了研究。结果表明,La^(3+)掺杂可显著提高(Lu_(0.99-x)La_(x)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)样品的结晶性(x≤0.10)及发光强度,并在x>0.20时开始发生相变。La^(3+)掺杂对样品的微观形貌有显著影响,得益于La^(3+)掺杂获得了尺寸均匀分散性较好的微米棒形貌。在346 nm波长激发下,(Lu_(0.99-x)La_(x)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)样品在400~800 nm范围内呈现出宽带绿色发射,半峰宽(FWHM)可达135 nm,最强峰位于515 nm处,对应于Bi3+的3P1→1S0跃迁。荧光粉呈现宽带激发,激发范围覆盖了200~400 nm的波长区域,与商用紫外LED匹配良好。采用所得的宽带绿光荧光粉(Lu_(0.94)La_(0.05)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)与商用CaAlSiN_(3):Eu^(2+)红色荧光粉、BaMgAl10O17:Eu2+蓝色荧光粉及365 nm商用芯片制作出具有较高的显色指数(R,Ra=93,R1~R15均大于80),较低色温(相关色温(CCT)=3928 K)的暖白光pc-LED器件,表明(Lu_(0.99-x)La_(x)Bi_(0.01))_(2)WO_(6)荧光粉在高质量的暖白光LED照明方向有较大的应用潜力。

关键词： Bi^(3+)发光稀土钨酸盐宽带发射光致发光

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离子共振跃迁中的阿秒拉曼时延

科学通报 2024年第17期69卷 2315-2317页

作者：王小伟赵晶赵增秀国防科技大学理学院物理系长沙410073

神秘的原子分子世界有着与宏观世界迥然不同的物理规律.那里的电子被原子核的强大势场束缚在埃米(1Å=1×10–10 m)量级的狭小空间,并以阿秒(1 as=1×10–18 s)量级的本征时间尺度绕核高速运动来抗衡原子核的吸引,最终与原子核达到稳定... 详细信息

神秘的原子分子世界有着与宏观世界迥然不同的物理规律.那里的电子被原子核的强大势场束缚在埃米(1Å=1×10–10 m)量级的狭小空间,并以阿秒(1 as=1×10–18 s)量级的本征时间尺度绕核高速运动来抗衡原子核的吸引,最终与原子核达到稳定的平衡.直到近代超强飞秒激光脉冲的出现,人们才有能力打破这一平衡.强激光脉冲的电场可与原子势场相比拟,足以瞬间将价电子剥离,这一多光子参与的极端非线性过程被称为强场电离[1,2]。

关键词：非线性过程物理规律狭小空间原子分子多光子

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四氟化碳分子电离解离过程中的异构化动力学

原子与分子物理学报 2024年第4期41卷 1-5页

作者：涂宁远陈磊赵文超单旭王恩亮陈向军中国科学技术大学物理学院近代物理系合肥230026

采用离子动量成像谱仪研究了能量为1.0 ke V的电子束碰撞条件下CF_(4)分子的解离动力学.实验上,对解离离子的三维动量进行了成像测量,通过离子飞行时间关联谱识别了CF_(4)^(2+)异构化生成F_(2)^(+)分子的两个通道:F_(2)^(+)+CF_(2)^(+)... 详细信息

采用离子动量成像谱仪研究了能量为1.0 ke V的电子束碰撞条件下CF_(4)分子的解离动力学.实验上,对解离离子的三维动量进行了成像测量,通过离子飞行时间关联谱识别了CF_(4)^(2+)异构化生成F_(2)^(+)分子的两个通道:F_(2)^(+)+CF_(2)^(+)与CF^(+)+F_(2)^(+)+F,得到了两个通道的离子动能及动能释放分布.对于其中的三体解离通道,我们进一步采用Dalitz图与Newton图等三体动力学分析方法对解离碎片的动量关联进行了分析.该通道以两个带电离子的背对背出射为主,中性的F原子作为旁观者只得到极小的反冲动量.

关键词：四氟化碳异构化分子解离动力学

全X射线阿秒泵浦-阿秒探测实现液态水中电子动力学测量

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科学通报 2024年第14期69卷 1815-1817页

作者：赵晶赵增秀国防科技大学理学院物理系长沙410073

实时追踪物质内部电子的运动是实现量子物态超快调控的关键,阿秒光脉冲为物质内部电子动力学探测提供了前所未有的时空分辨工具.目前,阿秒光脉冲产生主要来源于飞秒强激光作用于惰性气体产生的高次谐波辐射,利用阿秒脉冲与红外激光的互... 详细信息

实时追踪物质内部电子的运动是实现量子物态超快调控的关键,阿秒光脉冲为物质内部电子动力学探测提供了前所未有的时空分辨工具.目前,阿秒光脉冲产生主要来源于飞秒强激光作用于惰性气体产生的高次谐波辐射,利用阿秒脉冲与红外激光的互关联实现阿秒时间分辨的动力学测量.人们已经开展了对原子和团簇中光电离时间延迟^([1,2])、强场电离诱导的价电子运动^([3])、自电离动力学^([4])、分子中的电荷迁移^([5])和锥间交叉^([6])等重要基础物理问题的研究.

关键词：基础物理电荷迁移光电离红外激光液态水时间延迟 X射线互关联

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亮氨酸与异亮氨酸太赫兹光谱的振动模式分析

光谱学与光谱分析 2024年第5期44卷 1255-1261页

作者：刘晓松赵国忠屈媛首都师范大学物理系北京市太赫兹波谱与成像重点实验室教育部太赫兹光电子重点实验室北京100048 内蒙古大学物理科学与技术学院内蒙古呼和浩特010021

氨基酸是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物,是构成蛋白质的基本单位,其种类,数量和排列直接影响蛋白质的生物功能,对维持机体功能有重要意义。氨基酸分子间振动模式(扭转,氢键和集体振动)大部分处于太赫兹(THz)波段,表现出独特的吸... 详细信息

氨基酸是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物,是构成蛋白质的基本单位,其种类,数量和排列直接影响蛋白质的生物功能,对维持机体功能有重要意义。氨基酸分子间振动模式(扭转,氢键和集体振动)大部分处于太赫兹(THz)波段,表现出独特的吸收特征,因此,对氨基酸进行THz光谱研究,能够更全面了解生物特性。总结前人实测的亮氨酸与异亮氨酸位于0.2~2.6 THz波段的吸收谱,同时,利用量子化学计算方法解释其形成机理。使用Gaussian09软件对单分子构型模拟计算,模拟方法为半经验法(PM6),从头计算法(HF,MP2)和密度泛函理论(B3LYP,M06-2X)结合6-311+G(d,p)高斯型基组;使用Materials Studio 2019软件对晶胞构型模拟计算,模拟方法为广义梯度近似的PBE,PBEsol,RPBE和WC等四种密度泛函结合平面波基组。结果表明:单分子构型模拟均缺少吸收峰位,不同方法对同一振动模式的峰位计算不同,因此,对分子间相互作用较强的结构,进行单一方法的该构型模拟,很大程度不能正确匹配振动模式,且受原子轨道线性组合方法影响,与输入结构相比,输出结构由COO^(-)和NH_(3)^(+)基团变为COOH和NH_(2),无法体现实际振动模式;晶胞构型模拟对分子内和分子间振动模式描述,吸收峰位与实测值匹配较好,不存在质子转移情况,较好指认实测峰位的振动模式。亮氨酸与异亮氨酸使用PBEsol泛函计算结果最接近实测值,说明模拟计算需充分考虑结构与泛函的匹配性,即对结构交换关联能的描述,也说明同一泛函对异构体的普适性,此外,不能以结构优化后差异作为判断泛函是否适用的标准。晶胞构型计算结果包含分子间振动模式,是单分子构型无法得到的结果,且数据进行半峰全宽拟合,导致两种构型结果在某一实测峰位处的振动模式存在差异。

关键词：太赫兹吸收谱氨基酸量子化学计算振动模式异构体