1 西安交通大学第一附属医院, 西安 710061
2 西安工程大学材料工程学院, 纺织行业功能感知纤维及异形织造技术重点实验室, 西安 710048
3 西安交通大学生命科学与技术学院, 西安 710049
为实现活性细菌的快速和原位检测, 使用无机碱性双氧水作为“清洁”还原剂, 还原制备了一种毛丹状Au@Ag合金纳米颗粒, 并将其作为表面增强拉曼散射(SERS)基底材料。研究发现: 构建的毛丹状Au@Ag合金纳米颗粒具有较高的表面粗糙度和致密的表面纳米毛刺, 该结构对细菌表面的吸附能力较强, 且不影响细菌的生物活性; 构建的毛丹状Au@Ag合金纳米颗粒在单颗粒表面具有大量的“纳米针尖”和“纳米间隙”, 这种结构可产生较强的局部表面等离子体共振效应; 将毛丹状Au@Ag合金纳米颗粒吸附于细菌表面, 可以有效地增加细菌表面的SERS“热点”, 且在实际检测中容易操作。利用以上特点, 在633 nm的激发光激发下, 可以有效获得活性细菌的SERS指纹谱信号, 该方法的灵敏度和检测效率高, 能广泛应用于微生物细胞的SERS传感分析。
金纳米结构 局部表面等离子体共振 光激发及散射 细菌传感 SERS指纹谱信号 gold nanostructure local surface plasmon resonance light excitation and scattering bacterial sensing of surface enhanced Raman scatte SERS fingerprint signal
复旦大学 高分子科学系, 聚合物分子工程国家重点实验室, 上海200438
以六硫苯作为母核, 采用多步合成法制得了一种在有机溶剂中具有光控聚集诱导发光(AIE)行为的衍生物六硫苯六吡啶(6SB6Py)。该化合物在无外加能量参与的前提下, 可均匀分散于有机溶剂DMF和DMSO中, 在此状态下几乎不发光。施加365 nm光照后, 两个有机相体系的发光强度均增强5~10倍。其中, 6SB6Py的DMF溶液在500 nm处为单峰发射, 而6SB6Py的DMSO溶液在420 nm和500 nm处均有发射峰。体系光照前后的核磁对比图几乎无变化, 说明365 nm光照并没有使得体系发生传统的光化学反应。动态光散射数据表明, 随着光照时间的增加, 6SB6Py在溶液中的聚集状态也在不断改变。这说明外加光导致6SB6Py有机溶液发光增强的原因是一种新颖的机制——光激发分子重组, 而非光化学反应。
聚集诱导发光 有机溶剂 分散态 聚集态 光激发分子重组 aggregation-induced luminescence organic solvents dispersed state aggregated state photoinduced molecular realignment
1 山西大学商务学院, 山西 太原 030031
2 山西大学物理电子工程学院, 山西 太原 030006
提出了一种基于方环-金属线结构的光激发动态可切换双频太赫兹超材料吸收器。通过调节嵌入在结构间隙中的光敏硅和锗的绝缘/导通状态,该吸收器可在不改变结构的前提下在三个双频完美吸收态之间自由切换。结果表明:当没有光泵浦时,该吸收器工作在0.987 THz和1.767 THz双频吸收态;当采用800 nm激光泵浦时,该吸收器可切换为0.717 THz和1.444 THz处的双频吸收;当采用1550 nm激光泵浦时,该吸收器的吸收状态可切换为0.716 THz和1.767 THz处的双频吸收。本文从等效电路、匹配阻抗和电流分布三方面解释了三种可切换的双频吸收机制,并讨论了极化不敏感的吸收特性。
材料 超材料 太赫兹吸收器 光激发 可切换双频吸收
1 中国科学院上海光学精密机械研究所微纳光电子功能材料实验室, 上海201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京100049
3 华中科技大学武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉430074
4 深圳华中科技大学研究院, 广东 深圳 518057
比较了基于光激发-光抑制(SPIN)和受激辐射损耗(STED)的两种双光束超分辨数据写入技术的机理,为基于STED的超分辨数据写入技术建立了动态物理模型,研究其光致聚合过程中的工作机制,并模拟了基于SPIN和STED的双光束超分辨数据写入技术在记录点尺寸和分辨率方面的差异。结果表明:基于STED的双光束超分辨数据写入技术具有无需抑制剂、原理简单的优势,但其需要第二束辅助光的强度较大且对聚合作用的抑制效率低,在多点写入情况下点的尺寸变大,记录均匀性变差。基于SPIN的双光束超分辨数据写入技术所需能量小,多点记录时引发剂分子消耗将抵消抑制剂分子消耗带来的影响,整体均匀性和稳定性好。因此基于SPIN的双光束超分辨数据写入技术在超高密度存储领域应用前景更好。
光数据存储 双光束超分辨数据写入技术 光激发-光抑制 受激辐射损耗 光致聚合
对处于25P Rydberg 态的锂原子进行了电场电离的理论研究。采用三步共振激发技术，沿2S1/2—2P3/2—3D3/2—25P的激发路径，使锂原子在25P Rydberg态上布居, 再施加脉冲电场使其电离。针对上述光激发+场电离过程所涉及的各个原子态的粒子布居，建立起速率方程组, 再通过拉普拉斯变换方法推导出各个态的粒子布居率和电离效率的解析表达式, 以便对各个阶段的物理机理和特性进行理论分析。通过用Matlab 语言自编的计算软件, 不但定量分析了不同激光参数对光激发过程的影响, 还研究了脉冲电场的参数对原子电离率的影响。研究表明，在本激发路径下，难以显著提高对25P Rydberg态的光激发效率，因而限制了电场电离的总体效率。
光谱学 速率方程 拉普拉斯变换 多步光激发 电场电离
1 上海交通大学 物理系,上海 200240
2 清华大学 物理系 原子分子纳米科学教育部重点实验室,北京 100084
介绍了同核异能态的特点和诱发同核异能态的几种机制,如直接光激发、电子跃迁诱导核激发(NEET)和电子俘获诱导核激发(NEEC)。同核异能态的诱发辐射研究目前在国际上竞争激烈,尤其是对最近提出的NEEC的研究。同时探讨了在我国开展这些研究的可能性。
同核异能态 γ射线激光 直接光激发 电子跃迁诱导核激发 电子俘获诱导核激发 isomer γ ray laser direct photon excitation nuclear excitation by electronic transition nuclear excitation by electron capture
研究了电子隧穿出射端嵌入1.2 μm厚n型弱掺杂GaAs层的三势垒双阱隧穿结构,观察到了隧穿峰谷比高达36的光生空穴共振隧穿峰.研究证实1.2 μm厚n型弱掺杂GaAs层在光照下产生的大量光生空穴以及空穴隧穿出射端的23 nm宽的量子阱中量子化的空穴能级对空穴隧穿谷电流的限制作用,是导致高峰谷比的光生空穴隧穿现象的主要原因.
光激发 空穴 共振隧穿 峰谷比 photo-excitation holes resonant tunneling peak-to-valley current ratio (PVCR)
国防科技大学光电科学与工程学院, 长沙 410073
为研究波段内和波段外组合激光对光导型光电探测器的辐照效应, 实验采用532 nm(波段内)和1319 nm(波段外)双光束组合连续激光辐照光导型CdS光电探测器, 分别改变两束激光的辐照功率, 得到探测器的电压响应曲线。实验结果表明, 光电探测器对波段内和波段外激光都有响应, 但在激光开始和停止辐照瞬间探测器对两束激光的响应电压刚好相反。探测器对波段外激光的电压响应随线性工作区间内的波段内激光功率升高而增大; 随着波段内激光趋于饱和, 对波段外激光的响应电压近似指数级下降。分析认为, 光电探测器对波段外激光的响应为光激发热载流子效应, 是由自由载流子吸收激光能量产生带内跃迁引起的; 波段内激光辐照影响探测器对波段外激光的吸收系数。
光导型CdS光电探测器 激光辐照效应 波段内激光 波段外激光 光激发热载流子
中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学实验室, 上海 201800
在光折变过程中,光波对掺杂中心的激发系数S是一个重要的物理量。为了求出光激发系数S对波长λ的依赖,研究了在不同的擦除波长条件下,记录在光折变晶体LiNbO3:Fe中的光栅衰减特性。实验结果表明lnP(P为光擦除灵敏度)与擦除波长λ呈线性关系,即波长越短,光栅擦除越快,光擦除灵敏度越高。在单中心电子带传输模型的基础上,理论计算也证实了实验结果。利用带传输模型,给出了理论上光激发系数S对波长的指数依赖关系。同时微观量μτ(为量子效率)也可由光栅擦除实验求出。
非线性光学 衍射与光栅 光折变 擦除灵敏度 光激发系数
1 电子科技大学物理电子学院, 成都 610054
2 成都大学,成都 610053
入射光脉冲波长为1064nm时,GaAs光导开关上的直流电场强度为103V/cm。讨论了恒定光强和高斯光强时,GaAs杂质吸收载流子浓度随时间变化;将高斯光强时的模拟结果同实验相比较,二者吻合很好。
杂质吸收 光生载流子 光激发 俘获效应
