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高能Zn离子注入CaF_2基质形成ZnO纳米粒子的机制、构型及电子结构

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高等学校化学学报 2005年第12期26卷 2306-2309页

作者：仇永清刘益春申德振范希武中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室

将高能Zn2+注入到CaF2介电基质中,在CaF2的表面下注入Zn2+浓度呈近似高斯分布,通过氧气氛后经热退火形成ZnO量子点.采用M aterials Stud io和Gaussian 98W程序,结合实验结果计算分析了CaF2基质中ZnO纳米粒子的电子结构和光学性质.选取由... 详细信息

将高能Zn2+注入到CaF2介电基质中,在CaF2的表面下注入Zn2+浓度呈近似高斯分布,通过氧气氛后经热退火形成ZnO量子点.采用M aterials Stud io和Gaussian 98W程序,结合实验结果计算分析了CaF2基质中ZnO纳米粒子的电子结构和光学性质.选取由4个ZnO原胞组成的超晶胞模型计算了ZnO纳米粒子的吸收光谱,理论结果与实验结果相符.对ZnO纳米粒子电子结构的研究结果表明,ZnO纳米粒子与CaF2基质的相互作用主要是ZnO表面的O与基质中Ca之间的作用,这种作用使ZnO纳米晶体的Ferm i能级变窄,带隙相应减小;ZnO纳米粒子表面构型的变化对其本征吸收光谱没有影响,理论计算结果与实验值一致.

关键词： ZnO纳米粒子电子结构光学性质

Ag^+掺杂的立方相Y_2O_3:Eu纳米晶体粉末发光强度研究

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物理学报 2006年第5期55卷 2623-2627页

作者：孟庆裕陈宝玖赵晓霞颜斌王晓君许武中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室

采用化学自燃烧法制备了不同Ag+掺杂浓度的Y2O3:Eu纳米晶体粉末样品([Y3+]∶[Eu3+]∶[Ag+]=99∶1∶X,X=0—3·5×10-2),以及通过退火处理得到了相应的体材料.根据X射线衍射谱确定所得纳米和体材料样品均为纯立方相.实验表明在纳米尺寸... 详细信息

采用化学自燃烧法制备了不同Ag+掺杂浓度的Y2O3:Eu纳米晶体粉末样品([Y3+]∶[Eu3+]∶[Ag+]=99∶1∶X,X=0—3·5×10-2),以及通过退火处理得到了相应的体材料.根据X射线衍射谱确定所得纳米和体材料样品均为纯立方相.实验表明在纳米尺寸样品中随着Ag离子浓度的增加,荧光发射强度随之增加,当X=2×10-2时达到最大值,其发光强度比X=0时提高了近50%.当Ag离子浓度继续增加,样品发光强度保持不变.在相应的体材料样品中则没有观察到此现象.通过对各样品的发射光谱,激发光谱,X射线衍射图谱,透射电镜(TEM)照片和荧光衰减曲线的研究,分析了引起纳米样品荧光强度变化的原因是由于Ag离子与表面悬键氧结合,从而使这一无辐射通道阻断,使发光中心Eu3+的量子效率提高;Ag+的引入所带来的另一个效应是使激发更为有效.这两方面原因使发光效率得到了提高.

关键词： Ag^+ Y2O3:Eu纳米晶荧光增强表面

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Au标蛋白自组装表面增强拉曼光谱的研究

光谱学与光谱分析 2007年第9期27卷 1757-1760页

作者：朝克夫张友林孔祥贵冯力蕴李冰曾庆辉宋凯孙雅娟中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态重点实验室

采用免疫Au标技术,用尺寸大约在13 nm的Au胶体颗粒标记了人血清蛋白(Human IgG),然后将Au标蛋白复合体固定在通过三氨基三乙氧基硅烷和戊二醛自组装单膜的Si片上。这种方法在基底表面上不仅牢固地固定了单层Au纳米颗粒标记的蛋白分子复... 详细信息

采用免疫Au标技术,用尺寸大约在13 nm的Au胶体颗粒标记了人血清蛋白(Human IgG),然后将Au标蛋白复合体固定在通过三氨基三乙氧基硅烷和戊二醛自组装单膜的Si片上。这种方法在基底表面上不仅牢固地固定了单层Au纳米颗粒标记的蛋白分子复合体而且提高了复合体的表面覆盖度,保持了生物分子的结构。利用原子力显微镜(AFM)观察了Au标蛋白的自组装表面。实验结果表明Au标蛋白在Si片表面聚积形成一定的Au标蛋白分子的复合体"岛状"单层,并且在这些岛状单层上获得了很明显的标记蛋白的表面增强拉曼散射(SERS)信号。文章在Si表面自组装了Au标蛋白分子,获得了较好的蛋白分子的SERS信号,提供了一种研究蛋白分子的SERS活性基底。

关键词：表面增强拉曼散射 Au标蛋白自组装

白光LED用红色荧光粉α-Gd_2(MoO_4)_3∶Eu的制备及其发光性能研究

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光谱学与光谱分析 2007年第4期27卷 629-633页

作者：赵晓霞王晓君陈宝玖孟庆裕颜斌狄卫华中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态重点实验室

以Gd2O3,MoO3,Eu2O3为原料,采用传统的高温固相反应方法制备了一种新的白光LED用红色荧光粉材料α相Gd2(MoO4)3∶Eu。利用XRD,SEM,激发和发射光谱对其进行了研究。分析了助熔剂和激活剂对样品的晶体结构,表面形貌和发光性能的影响。结... 详细信息

以Gd2O3,MoO3,Eu2O3为原料,采用传统的高温固相反应方法制备了一种新的白光LED用红色荧光粉材料α相Gd2(MoO4)3∶Eu。利用XRD,SEM,激发和发射光谱对其进行了研究。分析了助熔剂和激活剂对样品的晶体结构,表面形貌和发光性能的影响。结果表明这种荧光粉可以被近紫外光(395nm)和蓝光(465nm)有效激发,发射峰值位于613nm(Eu3+离子的5D0→7F2跃迁)的红光,激发波长与目前广泛使用的蓝光和紫外光LED芯片相符合。因此,三价Eu离子激活的α相Gd2(MoO4)3是一种可能应用在白光LED上的红色荧光粉材料。

关键词：红色荧光粉 Eu^3+ 白光LED 助熔剂

荧光光谱成像在生物芯片蛋白量化分析中的应用研究

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光谱学与光谱分析 2008年第7期28卷 1603-1607页

作者：朝克夫张友林孔祥贵李冰曾庆辉宋凯孙雅娟中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态重点实验室

采用荧光光谱成像并结合椭圆偏振技术研究了3-氨基3-乙氧基硅烷(APTES)修饰及其与戊二醛(APTES-Glu)共同修饰的两种不同表面上固定的羊抗人抗体活性和数量及其荧光免疫结合。研究结果表明:应用荧光光谱成像在APTES-Glu表面上检测到的FIT... 详细信息

采用荧光光谱成像并结合椭圆偏振技术研究了3-氨基3-乙氧基硅烷(APTES)修饰及其与戊二醛(APTES-Glu)共同修饰的两种不同表面上固定的羊抗人抗体活性和数量及其荧光免疫结合。研究结果表明:应用荧光光谱成像在APTES-Glu表面上检测到的FITC标记人血清蛋白分子的数量为APTES表面结合的2.8倍,而应用椭圆偏振技术在前者表面上检测到的FITC标记人血清蛋白分子的数量为后者表面上的2.2倍。这个结果说明:在荧光免疫检测中,荧光光谱成像完全可用于分析不同表面固定蛋白的免疫活性和半定量的检测。

关键词：荧光光谱成像椭圆偏振共价固定免疫活性

Tb^(3+)掺杂Y_2O_3纳米晶体中Tb^(3+)离子4f5d跃迁及能量传递的研究

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光学学报 2007年第2期27卷 295-301页

作者：孟庆裕陈宝玖赵晓霞颜斌王晓君吕少哲许武中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室

采用燃烧法制备了不同Tb3+掺杂浓度和不同粒径的Y2O3:Tb纳米晶体粉末样品,并通过高温退火获得了相应Tb3+掺杂浓度的体材料样品。测量了纳米和体材料样品的发射光谱、激发光谱、X射线衍射谱和荧光衰减曲线,并拍摄了不同粒径样品的透射电... 详细信息

采用燃烧法制备了不同Tb3+掺杂浓度和不同粒径的Y2O3:Tb纳米晶体粉末样品,并通过高温退火获得了相应Tb3+掺杂浓度的体材料样品。测量了纳米和体材料样品的发射光谱、激发光谱、X射线衍射谱和荧光衰减曲线,并拍摄了不同粒径样品的透射电子显微镜(TEM)照片。研究纳米Y2O3∶Tb晶体粉末中Tb3+离子的4f5d跃迁发现,由于在近表面的低结晶度环境和颗粒内部的高结晶度环境中Tb3+离子4f5d跃迁对应的激发峰位置不同,不同粒径样品中处于这两种环境的Tb3+离子比例也不同,激发谱的谱线形状存在较大差别,还对Tb3+离子的能量传递进行了研究,发现Y2O3∶Tb晶体粉末中Tb3+的(5D3,7F6)→(5D4,7F0)能量传递类型为受纳米限域效应影响很大的电偶极电偶极相互作用;引起5D4→7F5(543nm)发光浓度猝灭的是不同Tb3+离子5D4能级之间交换相互类型的能量传递,此类型的能量传递受纳米限域效应影响较小。

关键词：光学材料发光纳米材料 Tb^3+ 能量传递

光敏自组装多层膜用于向列型液晶光控取向的研究

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高等学校化学学报 2005年第1期26卷 184-188页

作者：彭增辉于涛阮圣平宣丽中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室长春130033

合成了含有光敏基团、双端为季铵阳离子的有机铵盐 .将这种季铵盐与聚乙烯基苯磺酸钠用 LBL(Layer-by-layer)方法组装成多层分子沉积膜 ,紫外光谱证明 ,这个过程为逐层、均匀沉积过程 .在偏振紫外光照射下 ,多层膜中和光矢量方向匹配的... 详细信息

合成了含有光敏基团、双端为季铵阳离子的有机铵盐 .将这种季铵盐与聚乙烯基苯磺酸钠用 LBL(Layer-by-layer)方法组装成多层分子沉积膜 ,紫外光谱证明 ,这个过程为逐层、均匀沉积过程 .在偏振紫外光照射下 ,多层膜中和光矢量方向匹配的光敏基团发生 [2 +2 ]环加成反应 ,形成表面张力各向异性膜 .用该薄膜作向列相液晶的取向膜制成反平行液晶器件 ,在偏光显微镜下观察 ,发现取得均一、稳定的取向效果 .

关键词：自组装膜 Layer-by-layer(LBL) 液晶光控取向偏振紫外光

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带栅极纳米线冷阴极的场增强因子研究

物理学报 2007年第11期56卷 6616-6622页

作者：雷达曾乐勇夏玉学陈松梁静秋王维彪中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态重点实验室中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室长春130033

场增强因子是体现场发射冷阴极器件性能优劣的重要参数.利用静电场理论给出了一种带栅极(normal-gated)纳米线冷阴极的场增强因子表示式β=k11/2(N^2.(L-d_1)~2+[1/k_1+(L-d_1)]~2),且进一步分析了几何参数对场增强因子的影响.结果表明... 详细信息

场增强因子是体现场发射冷阴极器件性能优劣的重要参数.利用静电场理论给出了一种带栅极(normal-gated)纳米线冷阴极的场增强因子表示式β=k11/2(N^2.(L-d_1)~2+[1/k_1+(L-d_1)]~2),且进一步分析了几何参数对场增强因子的影响.结果表明,纳米线突出栅孔的部分(L-d1)与栅孔半径越大,则场增强因子越大;而纳米线半径越小,则场增强因子越大;当L远大于d1时满足β∝L/r0.其中N=N1(k1r0)/N0(k1r0),N0(k1r0)和N1(k1r0)分别代表零阶和一阶Neumann函数,k1=0.8936/R,R为栅孔半径,L为纳米线长度,r0为纳米线半径,d1表示阴极与栅极间距.

关键词：纳米线冷阴极场增强因子场发射

Er^(3+):YAlO_3晶体中Λ型四能级系统的量子相干左手性

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物理学报 2009年第8期58卷 5778-5783页

作者：刘春旭张继森刘俊业金光中国科学院长春光学精密机械与物理研究所激发态物理重点实验室长春130033 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所长春130033

用相干量子干涉和电磁感应透明(Electromagnetically induced transparency,EIT)效应在Er3+:YAlO3晶体中计算得到了Thommen,Mandel和Kastel对原子气提出的Λ型四能级系统的负折射率.计算结果得到的负折射率对应的频带宽度约为1MHz,比先... 详细信息

用相干量子干涉和电磁感应透明(Electromagnetically induced transparency,EIT)效应在Er3+:YAlO3晶体中计算得到了Thommen,Mandel和Kastel对原子气提出的Λ型四能级系统的负折射率.计算结果得到的负折射率对应的频带宽度约为1MHz,比先前报道的103Hz量级要宽得多.通常而言对应于折射/吸收比Re[n]/lm[n]≈1,而计算所得结果是Re[n]/lm[n]为4.6,表明吸收被EIT效应很好地抑制.Im[n]出现的负值可能与Er3+的4I13/2→4I15/2跃迁的受激发射有关.由此可知,稀土离子掺杂材料具有丰富的能级和各种不同的电磁跃迁,也是电磁感应负折射率材料中出色的应用材料的候选者.

关键词：稀土掺杂晶体量子干涉电磁感应透明负折射率材料