激光与二维材料相互作用的超快机制是近年来国际上一大研究热点。介绍了常见的用于激光与二维材料相互作用的三种超快光谱技术, 即瞬态吸收谱、超快红外吸收谱以及时间分辨荧光谱。阐述了这三种瞬态光谱技术各自的原理、结构和特点。最后对超快光谱技术的未来发展趋势进行了展望。

为了解退火对硅基锗薄膜的质量、红外吸收、透射率和电学性质的影响, 采用分子束外延方法用两步法在硅基上生长锗薄膜。将生长后的样品分成两部分, 其中一部分进行了退火处理。对退火前后的样品用高分辨X射线双晶衍射仪测量了(400)晶面的X射线双晶衍射摇摆曲线, 用傅里叶红外光谱仪测量了红外透射率和吸收谱, 并用霍尔效应仪测量了退火前后样品的载流子浓度、迁移率、电阻率、电导率和霍尔系数。结果表明, 退火后的薄膜质量明显提高。退火后大部分区域吸收增大, 透射率明显减小,615～3 730 cm-1区间的透射率均比退火前降低了20%以上。退火后的体载流子浓度增大到退火前的23.26倍, 迁移率增大到退火前的27.82倍。

利用透射电镜、近红外吸收谱、荧光光谱和时间分辨光谱等技术，在室温下测量离散在正己烷有机溶剂中，不同粒径的PbSe量子点的吸收谱和荧光谱，给出了第一吸收峰和荧光峰随粒径变化的经验公式。通过对瞬态荧光衰减曲线的测量和分析，得到了PbSe量子点的荧光寿命，其寿命与量子点的表面缺陷有关。在研究的粒径范围内，由于荧光跃迁仅为带间直接跃迁和仅为缺陷态跃迁两种极端情况，可得荧光寿命最宽分布区间位于1.44~11.96 μs。荧光寿命弱关联于粒径，并随粒径的增大而呈线性减小。当PbSe 量子点的粒径为2.7~5.7 nm 时，其实测的平均荧光寿命为7.17~6.72 μs。

采用射频辉光放电聚合技术,在低压等离子体聚合装置上开展在5~20 W功率下氘代辉光放电聚合物薄膜的制备及性能研究。利用傅里叶变换红外吸收光谱仪表征薄膜的化学结构,讨论了功率变化对其官能团结构的影响规律。利用元素分析仪和纳米压痕仪表征薄膜中氘原子的相对含量和薄膜的力学性能。研究表明:随着功率的升高,薄膜中的氘含量先升高后降低,在10 W时达到最大,薄膜中SP3CD的相对含量增加,SP3CD2的相对含量减小;聚合物薄膜的硬度和杨氏模量均随功率的增加而减小。

本文对1,4-萘醌进行了太赫兹时域光谱, 远红外吸收光谱及低频拉曼散射谱的测试研究。1,4-萘醌的太赫兹吸收光谱与远红外谱仪测得的光谱取得了在1.75 THz(58.3 cm-1)/1.63 THz(54.3 cm-1) 等处吸收峰位基本相同、两者相互佐证和补充的结果。将太赫兹和远红外吸收谱与低频拉曼散射谱进行比较, 表明两种选择机制不同的光谱在1.04, 1.72和4.59 THz等处的峰位基本重合, 结合群论的不可约表示理论分析, 表明该样品在低频波段具有拉曼活性和红外活性的振动属性(A1、B1或B2)。采用Gaussian03软件的密度泛函理论B3LYP函数和6-311基组模拟单分子红外与拉曼光谱, 结合实验分析, 对部分分子基团或原子振转模式给与了指认。

动物丝纤维的特殊性能与丝蛋白的构象密切相关, 本文对蜘蛛牵引丝的不同溶剂下的收缩率和水处理的构象变化进行了研究。水中蜘蛛丝收缩最大, 达到50%; 通过红外光谱分析, 对水处理的丝蛋白的构象进行了研究, 结果表明丝蛋白β折叠结构增加, 而β转角变化很小。氢键受到水分子的影响高频组份与低频组份比例发生变化, 进而对酰胺I谱带的C=O的振动的频率产生影响, 使C=O的电子云密度降低, 酰胺I频率向低频方向发生移动,这说明酰胺I的振动频率与氢键是紧密相关的。

为了研究x切铌酸锂波导表面裂纹的产生机理及对波导性能的影响，采用对比实验、波导表面观察、XRD晶相分析、红外吸收谱分析等方法，比较了退火后波导的微观结构、表面情况、波导中H⁺存在形式和浓度变化特征。结果表明，质子交换铌酸锂波导表面裂纹是波导层应力顺晶体主解理面释放而产生的，具有4个特点：裂纹是交换过程造成的，裂纹间相互平行，裂纹程度与交换时间成正比，退火工艺对裂纹程度有所改善；裂纹是波导层应力大小的宏观体现；退火工艺可以调整波导层中H⁺的存在形式及其浓度，调整波导层晶相和应力大小，从而改善波导性能。可见纯质子交换波导层中多相并存，各晶相晶格常数差异较大造成应力，导致裂纹产生。提出α相波导的晶格变形小，引起的应力也小，可以减少裂纹产生，有助于提高波导质量。

采用直接固相反应将尿素与氯化铁(摩尔比6∶1)混合,经充分研磨合成了尿素铁盐配位化合物,并对其拉曼光谱和红外吸收光谱进行了研究.由于金属原子的影响,尿素分子的一些特征振动频率发生了变化: CO伸缩振动和NH2的对称弯曲振动的频率下降;而CN伸缩振动和NH2反对称弯曲振动的频率增加.对尿素以及尿素-Fe(III)的晶格振动模进行了识别.研究结果表明:Fe与尿素中的氧原子发生了配合而形成配位物.

用固相反应法制备、并通过不同条件的热处理得到了一组不同氧含量的Nd0.9Ca0.1Ba2Cu3O6+x样品。用X射线衍射确定了样品的相结构。随着氧含量的增大,结构发生从四方到正交相变。进一步用红外吸收谱研究了体系的结构变化特征。谱图上642cm-1,578cm-1,538cm-1峰的出现及位移,与氧含量引起的结构变化是一致的,并讨论结构与超导电性的关系。