太赫兹(THz)技术因其在高速无线通信、无损成像、光谱检测等领域的应用价值而备受关注, 然而能高效调制太赫兹波的材料仍亟需开发。由周期性亚波长结构组成的超材料可精确地调控电磁波的振幅、相位和偏振, 为设计超紧凑和高性能太赫兹器件提供了新的机遇。太赫兹超材料可通过改变谐振模态进而调控太赫兹波, 但米氏共振等常用模态由于较低的谐振强度导致调控效率有限。Fano谐振具有更强的谐振强度, 且对外界介电环境十分敏感, 可极大提高太赫兹波的调控效率和灵敏度。基于泵浦光激发高阻硅中非平衡载流子的机制, 设计并实验验证了一种高效光调控的全介质太赫兹Fano超材料。结果表明: 通过近红外激光泵浦控制高阻硅的电导率, 可以实现Fano谐振强度的有效调控, 调制率可达到87%, 比同一结构上Mie式电偶极谐振的调制效率提高了70%, 实现了对太赫兹波的高效调控。制备方法简单、调制效果明显, 可通过改变超材料样品尺寸灵活设计工作频段, 为太赫兹波段的高性能调控器件提供了一种可行的设计思路和方法。

采用溶胶-凝胶法，以硝酸铈为原料，加入适量淀粉为分散剂，并通过氨水来调节溶液pH值，合成稀土Eu3+ 掺杂的CeO2红色纳米粉体。通过X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、荧光分光光度计等手段研究不同煅烧温度对粉体结构、形貌、发光及显色性能的影响。结果表明，所得样品为立方晶系的萤石结构，空间群为Fm3m，颗粒呈近似球形，粒径范围在10~60 nm之间。随着煅烧温度的升高，CeO2晶粒尺寸逐渐增大，荧光粉的红色发光也逐渐增强。经800 ℃烧结后，近紫外(370 nm)和蓝光区(468 nm)的光都能对粉体有效地激发，这有利于其在固态照明中的应用。在溶胶-凝胶制备过程中，采用淀粉作分散剂，具有工艺简单、绿色环保的优点，有利于纳米氧化铈粉体的大规模制备。

分别以柠檬酸钠(CTS)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面修饰剂, 采用化学法制备纳米银(分别标记为Ag-CTS和Ag-PVP)。 当甲基橙溶液中加入Ag-CTS或Ag-PVP时, S2→S0和S1→S0荧光强度分别明显减弱和增强。 不同的是Ag-PVP引起S2→S0和S1→S0荧光强度减弱和增强的幅度更大, 且S2→S0荧光峰出现红移。 当甲基橙溶液中加入Ag-CTS时, S1→S0荧光强度随时间延长逐渐增强, 而加入Ag-PVP时, S1→S0荧光强度则不随时间而变化。 颗粒尺寸较大的片状结构纳米银引起S1→S0荧光强度增强比率较小。 甲基橙溶液浓度越低, S1→S0荧光强度增强比率越大。 研究结果表明, 纳米银表面吸附的不同表面修饰剂通过影响纳米银与甲基橙分子间距离进而影响纳米银的荧光增强效应;纳米银尺寸大小则由于所产生的局域面表面等离子共振特点等差异影响其局域场增强效应。

采用直接沉淀法制备了层状框架γ-磷酸锆(γ-ZrP)及改性磷酸锆(γ-DDZrP), 通过插层化学法将吡嗪-2-羧酸生色团与改性磷酸锆进行杂化组装。X射线衍射结果显示, γ-DDZrP的层间距(3.70 nm)远远大于γ-ZrP(1.11 nm), 这有利于吡嗪-2-羧酸生色团的插入。组装后层状框架的层间距由3.70 nm减小为3.33~3.29 nm。 荧光光谱表明, 最大发射峰位置发生了明显蓝移, 由溶液中的373 nm蓝移至悬浮液的366 nm。研究发现, 吡嗪-2-羧酸在水溶液中的荧光强度很低, 但形成插层组装后, 悬浮液的荧光强度有了很大程度的提高, 当浓度为15 μmol/L时, 荧光强度增大了6倍。这说明γ-DDZrP能够改善吡嗪-2-羧酸的荧光性能, 有利于其在分子识别和荧光探针等领域的应用。

采用高温固相法制备了稀土Pr3+激活的Ca1-xPrxMoO4(0.005 ≤ x≤ 0.02) 系列红色荧光粉。荧光光谱表明: 在453 nm激发下, 样品产生了红光发射, 其中对应于Pr3+的特征跃迁3P0→3F2位于654 nm的红色发射峰最强。分析了Pr3+的掺杂摩尔分数x对样品发光强度的影响, 确定Pr3+的最佳掺杂摩尔分数为0.01。为进一步改善样品的发光效率, 在样品制备过程中分别采用了两种电荷补偿方式: 用1个Pr3+和1个M+(M=Li,Na)离子取代2个Ca2+离子或用2个Pr3+离子取代3个Ca2+离子。实验结果表明: 采用两种电荷补偿方法后, 样品的红色发光强度均明显增强, 尤其是加入Li+后的Ca0.98Pr0.01Li0.01MoO4样品的发光强度达到了未补偿样品的3.17倍。

利用插入化学法，将金属卟啉配合物——四苯基卟啉合银(Ⅱ)，组装到改性磷酸锆(十二烷基三甲基铵磷酸锆) 无机层状物中。配合物与改性磷酸锆作用后，层状框架的层间距由3.00 nm调整到1.96 nm, 卟啉的Soret吸收带和发射光谱都出现明显的位移，其中最大吸收由421 nm红移到429 nm，最大发射由651 nm红移到655 nm。尤其是揷层组装悬浮液的荧光强度同金属卟啉的水溶液相比大大增强，当配合物浓度为4 μmol·L-1时，荧光强度增加了几乎10倍。这种改性磷酸锆作为框架有助于提高金属卟啉配合物的荧光性能。

基于贵金属纳米粒子的局域场增强效应，利用透射电子显微镜、紫外-可见分光光度计和荧光分光光度计等分析手段研究了纳米银粒子对表面吸附罗丹明B的光谱学性质的影响以及罗丹明B-纳米银体系中加入电解质离子后，电解质离子与纳米银、染料分子间的相互关系和作用.研究结果表明，当罗丹明B溶液的浓度小于0.6 μmol·L－1时，微量纳米银可使其荧光强度略增加，继续增加纳米银浓度则造成荧光强度下降.当罗丹明B溶液的浓度高于0.6 μmol·L－1时，纳米银总是引起溶液的荧光强度下降.KNO3、KCl、Ca(NO3)2、MgCl2和CaCl2电解质可造成纳米银粒子不同程度的聚集和生长.引起的纳米银粒子的聚集程度关系为：CaCl2>MgCl2>KCl>Ca(NO3)2>KNO3.随着电解质加入量的增加，溶液的荧光强度先下降，而后又逐渐增强，直至达到定值.各电解质对罗丹明B-Ag溶液的荧光强度影响强弱关系为Ca(NO3)2>CaCl2>MgCl2>Cl>KNO3.

采用高温固相法制备了LiGd1-xEux(MoO4)2钼酸盐红色发光粉，利用XRD和发光光谱技术对粉体进行了性能表征。结果表明:该系列发光粉均为四方晶系的白钨矿结构，能够被近紫外光(395 nm)有效激发，产生Eu3+的5D0→7F2特征跃迁红光发射(616 nm)。x=0.4时，即LiGd0.6Eu0.4(MoO4)2样品的发光强度超过商用红粉Y2O2S∶Eu3+发光强度的5倍，虽然比未加入Gd样品LiEu(MoO4)2的发光强度略低，但LiGd0.6Eu0.4-(MoO4)2样品的组分中却减少了60%的Eu用量，明显降低了原料成本，更具实用价值，有希望成为白光发光二极管的红色发光材料。

光子晶体因其具有光子局域和光子带隙这两大特征，而使得传统物理过程在光子晶体中有新的特点和变化，能量传递就是其中之一。分析了光子晶体中发光体的能量传递现象，并探索了其过程作用机制。采用了偶极-偶极共振相互作用模型，对理想一维光子晶体中带隙调制下的能量传递过程进行了研究，利用微扰法与色散关系的计算引入获得跃迁矩阵，并运用其对影响光子晶体中能量传递的因素和机制进行了相关讨论。