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金电极对偶氮苯分子结的结构及其电输运性质的力学调控作用

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物理学报 2024年第8期73卷 350-358页

作者：严岩孙峰羊志孔程昱葛云龙陈登辉邱帅李宗良山东师范大学物理与电子科学学院济南250358

偶氮苯分子因存在顺反两种异构体而表现出不同的电输运性质.为了揭示电极的机械作用对偶氮苯分子的几何结构以及电输运性质的影响,基于第一性原理计算研究了偶氮苯分子在电极挤压和拉伸作用下的结构变化规律,并利用非平衡格林函数方法... 详细信息

偶氮苯分子因存在顺反两种异构体而表现出不同的电输运性质.为了揭示电极的机械作用对偶氮苯分子的几何结构以及电输运性质的影响,基于第一性原理计算研究了偶氮苯分子在电极挤压和拉伸作用下的结构变化规律,并利用非平衡格林函数方法计算了偶氮苯分子结在拉伸和压缩过程中以及分子在不同形状电极之间的电输运性质.结果表明,顺式和反式偶氮苯分子在电极作用下都具有较稳定的几何结构.其中顺式偶氮苯分子在电极拉至超过反式偶氮苯分子结平衡电极距离0.1 nm时仍保持为顺式结构.而反式偶氮苯分子在电极挤压下虽然发生了弯曲,但当电极距离压缩至短于顺式偶氮苯分子结0.2 nm时,中间的C—N—N—C二面角仍然保持反式结构.在低偏压下,两电极若为平面电极,则反式偶氮苯分子的电导高于顺式偶氮苯分子;若分子连接于两锥形电极尖端,则顺式偶氮苯分子结的电导更高.特别值得关注的是两种偶氮苯分子的导电能力随电极距离的变化正好相反,顺式偶氮苯分子结的电导随电极距离拉伸而增大,反式偶氮苯分子结的电导则随电极距离的压缩而增大.偶氮苯分子结的电导在电极距离变化时最大变化幅度可达10倍以上.

关键词：分子器件偶氮苯分子结电极距离分子传感器

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光控源漏极单层MoS场效应晶体管中自旋和谷极化输运

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中国科学:物理学力学天文学 2024年

作者：付旭日郭亚涛张明媚任宝藏袁瑞玚首都师范大学物理系

新型二维材料由于其独特的自旋和谷电子学性质,成为制备量子集成器件的关键材料.光学调控是改变二维材料特性的有效方法,近年来利用圆偏振光来操控谷自由度备受关注.本文基于Floquet散射理和转移矩阵方法,研究了光控源漏极单层MoS2场效... 详细信息

新型二维材料由于其独特的自旋和谷电子学性质,成为制备量子集成器件的关键材料.光学调控是改变二维材料特性的有效方法,近年来利用圆偏振光来操控谷自由度备受关注.本文基于Floquet散射理和转移矩阵方法,研究了光控源漏极单层MoS2场效应晶体管中自旋和谷极化输运特性.结果表明,与栅极光控单层MoS2场效应晶体管结构相比,在源漏极施加光场时,自旋和谷极化输运对栅压的响应更灵敏,特别是调控栅压方向便可以实现由K′谷极化输运占主导地位转换为K谷过滤效应.更有趣的是,在此结构中,当电子低能入射时, 100%理想谷极化几乎不依赖于量子结构的尺寸.这些新的发现为新型过渡金属硫化物场效应晶体管提供了潜在的应用价值.

关键词：自旋-谷极化输运圆偏振光 MoS 场效应晶体管

量子信息中的度量空间方法在准周期系统中的应用

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物理学报 2024年第4期73卷 69-77页

作者：冯曦曦陈文高先龙浙江师范大学物理系金华321004 北京计算科学研究中心北京100193

得益于量子信息理论的发展,保真度、纠缠熵等概念被引入到量子相变的研究中,不仅能用来标识新奇的物质相,还能用来探测量子相变的临界点以及描绘其临界行为.从度量空间的角度来看,这些物理量都可以被理解为度量空间中两个函数的距离.本... 详细信息

得益于量子信息理论的发展,保真度、纠缠熵等概念被引入到量子相变的研究中,不仅能用来标识新奇的物质相,还能用来探测量子相变的临界点以及描绘其临界行为.从度量空间的角度来看,这些物理量都可以被理解为度量空间中两个函数的距离.本文利用波函数和实空间中密度分布函数的距离,研究了以广义Aubry-André-Harper模型为代表的准周期系统,发现该方法不仅能标识拓展相、临界相和局域相,还能找到准确的相变点并计算出临界指数.此外,不仅将度量空间方法推广到波包扩散动力学研究,还提出了一种新的量,即态密度分布函数的距离,发现上述定义的两种物理量都能标识不同的物质相及相变点.通过定义某个函数在不同参数下的距离,不仅为标识已知系统相变点提供了研究工具,还为探测未知系统的不同物质相、相变点及其临界行为提供了一种直观的方法.

关键词：量子相变度量空间准周期系统局域化

ZnO/ZnSe复合材料的制备、表征及催化特性

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光谱学与光谱分析 2024年第4期44卷 1005-1010页

作者：张晓凯蒋瑞枫付晓雪刘忠民山东师范大学物理与电子科学学院山东济南250014 山东师范大学化学化工与材料科学学院山东济南250014 山东师范大学资产与实验室管理处山东济南250014

对传统的两步水合热法进行改进,采用更加经济、安全、简便的方法在室温下合成ZnO/ZnSe核壳结构。调节原料比例,实验温度,优化了制备ZnO/ZnSe核壳结构的最佳生长与修饰条件,使其具有良好的分散性,时间稳定性,良好的发光特性。研究采用醋... 详细信息

对传统的两步水合热法进行改进,采用更加经济、安全、简便的方法在室温下合成ZnO/ZnSe核壳结构。调节原料比例,实验温度,优化了制备ZnO/ZnSe核壳结构的最佳生长与修饰条件,使其具有良好的分散性,时间稳定性,良好的发光特性。研究采用醋酸锌作为锌源,硒粉作为硒源,通过调整原料比例以及实验温度制备出球形核壳结构的ZnO/ZnSe复合材料,用透射电子显微镜(TEM),X射线粉末衍射仪(XRD),紫外可见分光光度计(UV-Vis),光致发光光谱(PL),X射线光电子能谱(XPS)对晶体结构进行了表征,同时对光催化性能进行了研究。结果表明,改变实验条件,原料比例为Zn∶Se=1.6∶1,温度为80℃时生成的ZnO/ZnSe核壳结构对甲基橙溶液有较好的吸光效果。ZnSe过厚的壳层生长会阻碍复合材料对甲基橙的降解效率。实验数据结合理论分析得到了实验最佳条件。

关键词： ZnO/ZnSe核壳结构光催化透射电镜 X射线光电子能谱

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微腔辅助的自旋动力学特性和超辐射相变

光学学报 2024年第5期44卷 245-252页

作者：崔超冯彦林山东师范大学物理与电子科学学院光场调控及应用中心山东济南250358

将玻色爱因斯坦凝聚制备在随时间简谐振荡的势场中,并与光学微腔系统相耦合,建立新的模型。分析了该模型中原子受到的有效磁场和简谐势阱的振动强度等因素对超辐射量子相变的影响,并探究了其随时间振荡的自旋动力学特性。提出的新模型... 详细信息

将玻色爱因斯坦凝聚制备在随时间简谐振荡的势场中,并与光学微腔系统相耦合,建立新的模型。分析了该模型中原子受到的有效磁场和简谐势阱的振动强度等因素对超辐射量子相变的影响,并探究了其随时间振荡的自旋动力学特性。提出的新模型具有重要的研究意义,且为深入研究腔量子调控提供了可行方案。

关键词：量子光学光学微腔超辐射自旋动力学玻色爱因斯坦凝聚

部分相干矢量光场研究进展:从二维光束到三维光场(特邀)

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光学学报 2024年第10期44卷 114-138页

作者：陈亚红董震刘永雷刘琳王飞蔡阳健苏州大学物理科学与技术学院江苏苏州215006 山东师范大学物理与电子科学学院山东济南250358

回顾了光场相干与偏振联合调控的研究进展,重点介绍了具有特殊空间相干结构的二维部分相干矢量光束的表征、合成及在复杂环境中的鲁棒传输特性;结合纳米光子学的发展,将二维部分相干矢量光束推广到了三维部分相干矢量光场,给出了三维部... 详细信息

回顾了光场相干与偏振联合调控的研究进展,重点介绍了具有特殊空间相干结构的二维部分相干矢量光束的表征、合成及在复杂环境中的鲁棒传输特性;结合纳米光子学的发展,将二维部分相干矢量光束推广到了三维部分相干矢量光场,给出了三维部分相干矢量光场的相干与偏振表征,分析了部分相干紧聚焦矢量光场中的三维偏振结构,包括偏振维度、三维非寻常偏振态、自旋角动量结构等。研究表明相干性在赋予了矢量结构光场新颖自由度的同时,导致了二维矢量光束的鲁棒传输特性以及紧聚焦矢量光场新型三维偏振结构。

关键词：部分相干光场矢量光场光场调控相干与偏振光场相干结构调控

Cs_(2)NaGdCl_(6)∶Sb^(3+)荧光粉制备及发光性能

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发光学报 2024年第10期45卷 1667-1675页

作者：李忠辉蒋小康王佳旭赵炎周恒为郭海伊犁师范大学物理科学与技术学院新疆凝聚态相变与微结构实验室新疆伊宁835000 浙江师范大学物理系浙江金华321004

无铅双钙钛矿材料具有高效、稳定的自陷激子发射,在下一代固态照明中显示出巨大的潜力。本文采用微波固相法制备出系列新型的Cs_(2)NaGdCl_(6)∶Sb^(3+)蓝色荧光粉。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对所制备样品的结晶性... 详细信息

无铅双钙钛矿材料具有高效、稳定的自陷激子发射,在下一代固态照明中显示出巨大的潜力。本文采用微波固相法制备出系列新型的Cs_(2)NaGdCl_(6)∶Sb^(3+)蓝色荧光粉。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光光谱仪对所制备样品的结晶性、微观形貌和发光性能进行了表征和分析。结果表明,所制备的双钙钛矿型Cs_(2)NaGdCl_(6)∶Sb^(3+)样品属于立方晶系,空间群Fm3m,大小为10μm的不规则颗粒。在336 nm激发光下,荧光粉在460 nm处发射出极强的蓝光,且不同Sb^(3+)离子掺杂浓度的样品色坐标均在蓝光区域。当Sb^(3+)离子掺杂浓度超过0.015时,发生浓度猝灭,归因于电偶极⁃电偶极相互作用。此外,Cs2NaGd0.985Cl6∶0.015Sb^(3+)样品具有较佳的热稳定性,当温度升高至423 K时,发光积分强度仍为323 K时的72.6%。基于上述研究结果,Sb^(3+)离子激活Cs_(2)NaGdCl_(6)蓝色荧光粉在发光二极管领域具有潜在的应用价值。

关键词：微波固相法 Sb^(3+)离子 Cs_(2)NaGdCl_(6) 蓝色荧光粉

共线反射式二次谐波实验中二阶非线性极化率的定量测定

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Chinese Journal of Chemical Physics 2024年第2期37卷 171-176,I0101页

作者：赵璇严力耕张文凯北京师范大学物理系应用光学北京市重点实验室北京100875

偏振二次谐波是一种广泛使用的对称性表征技术.然而,在共线反射式实验构型中,光路中必不可少的分束器会导致基频光和倍频光的偏振状态经透射或反射后发生改变,从而导致二次谐波信号的偏振态发生畸变,进而影响二阶非线性极化率的定量测... 详细信息

偏振二次谐波是一种广泛使用的对称性表征技术.然而,在共线反射式实验构型中,光路中必不可少的分束器会导致基频光和倍频光的偏振状态经透射或反射后发生改变,从而导致二次谐波信号的偏振态发生畸变,进而影响二阶非线性极化率的定量测定本文提出了一种基于菲涅尔系数的数据校正方法来解决这个问题,从而实现归一化二阶非线性极化率的定量测定,进一步通过理论模拟和实验证明了该方法的有效性和通用性.

关键词：二次谐波偏振态畸变分束器二阶非线性极化率

C15NO4H_nIm（n=11,12,13,m=4,3,2,n+m=15）结构与光谱性质的密度泛函理论研究

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光谱学与光谱分析 2024年第11期44卷 3142-3148页

作者：郭雅晶李秀燕太原师范学院物理系太原理工大学物理学院

二碘甲状腺原氨酸(分子式为C15NO4H13I2),三碘甲状腺原氨酸(分子式为C15NO4H12I3)以及四碘甲状腺原氨酸(分子式为C15NO4H11I4)作为甲状腺分泌的主要激素，对人脑的发育、神经递质的合成、新陈代谢的调节和甲状腺功能正常运作等起到至关... 详细信息

二碘甲状腺原氨酸(分子式为C15NO4H13I2),三碘甲状腺原氨酸(分子式为C15NO4H12I3)以及四碘甲状腺原氨酸(分子式为C15NO4H11I4)作为甲状腺分泌的主要激素，对人脑的发育、神经递质的合成、新陈代谢的调节和甲状腺功能正常运作等起到至关重要的作用。通过理论计算方式对C15NO4H_nIm（n=11, 12, 13,m=4, 3, 2,n+m=15）三种化合物进行系统研究，为今后的实验研究提供详实的理论依据。通过Gaussian软件包和GaussView软件结合进行理论计算，在选用B3LYP/Lanl2mb基组水平上，首先采用密度泛函理论（DFT）优化了C15NO4H_nIm（n=11, 12, 13,m=4, 3, 2,n+m=15）三种团簇的几何和电子结构。然后基于这些团簇的基态稳定结构下，其激发态吸收谱和发射谱的研究使用相同的基组水平并采用极化连续介质模型（PCM）下运用含时密度泛函理论（TDDFT）进行。研究结果表明，优化所得C15NO4H_nIm（n=11, 12, 13,m=4, 3, 2,n+m=15）团簇的几何结构对称性均为C1;在C15NO4H_nIm（n=11, 12, 13,m=4, 3, 2,n+m=15）基态稳定结构基础上，得出它们的输运性质，即二碘甲状腺分子(C15NO4H13I2)既不具有p型输运性质亦不具有n型输运性质，而三碘甲状腺素(C15NO4H12I3)和四碘甲状腺素(C15NO4H11I4)团簇均为p型输运材料；通过含时密度泛函理论，在优化好的基态结构基础上，又计算了它的溶剂效应，进一步得出该分子在水溶剂中的吸收谱特性，同时通过研究还获得了C15NO4H_nIm（n=11, 12, 13,m=4, 3, 2,n+m=15）团簇的手性光谱ECD特征图谱。理论研究可以为实验研究提供可对比的理论数值，为今后的实验研究提供了可行性参照值。

关键词：甲状腺素密度泛函理论含时密度泛函理论手性光谱