为了拓展太赫兹吸收器的相对吸收带宽,设计了一种基于石墨烯超材料的超薄、宽频带、可调谐的太赫兹吸收器,其由图案化石墨烯层、电介质层和金属反射底板层叠构成。仿真结果表明:该吸收器在4.48 THz频率处的吸收率为99.98%,通过调节石墨烯的化学势可使该频点处的吸收率变化至25.08%;同时,该吸收器表现出对入射波极化不敏感的吸收特性,且在太赫兹波倾斜入射的情况下仍能保持一定的宽频带吸收特性。在此基础上设计了基于三层图案化石墨烯的太赫兹吸收器,其可进一步拓展吸收频带宽度,仿真结果表明该吸收器在1.90~5.49 THz频率之间的吸收率高于90%,相对吸收带宽为97%。

近年来, 具有聚集诱导发光(Aggregation-induced emission, AIE)增强性质的金属纳米团簇由于其高光学稳定性和良好的发光性能在生物医学、环境科学等领域展现出广阔的应用前景。然而, 当前对于AIE金属纳米团簇的研究还处于起步阶段, 其复杂的表面/界面结构和增强发光机理尚不明晰, 对其合理的调控制备仍是重要研究挑战之一。本文基于已成功合成的具有高AIE性能金属纳米团簇的研究报道, 综述了硫醇修饰的表面修饰机理和策略; 主要介绍了金、银、铜几种AIE金属纳米团簇在分析传感及生物医学领域的应用, 并对其他配体修饰的铱配合物的AIE特性及其应用进行了论述; 最后阐述了对AIE金属纳米团簇研究现状的看法及展望, 旨在为AIE金属纳米团簇未来的研究发展提供思路与参考。

近年来, 随着对红曲色素的深入研究, 其越来越多的功能活性被发现, 但其某些致毒作用也使红曲色素的安全性受到了质疑。 因此, 阐明红曲色素在人体中与大分子的相互作用对深入研究其转运代谢及毒副作用具有重要作用。 光谱法是研究溶液中小分子与蛋白质相互作用的一种有效方法, 其具有灵敏度高、 选择性强、 用样量少、 方法简单等优点, 在研究中得到越来越广泛的应用。 为探究红曲色素在体内的转运机制和血液中与转运蛋白的相互作用, 本研究首次用红斑红曲胺(Rubropunctamine, Rub)作为红曲色素的典型代表与牛血清白蛋白(bovine serum albumin, BSA)相互作用。 利用内源荧光光谱、 同步荧光光谱探究不同浓度的Rub对BSA的荧光猝灭作用, 采用Stern-Volmer方程、 Lineweaver-Burk函数和Van’t-Hoff方程对不同温度下BSA与Rub作用后在λEX/λEM(280.0 nm/340.0 nm)(λEX/λEM表示荧光的激发波长和发射波长)的内源荧光强度值确定二者作用类型、 结合位点数及相互作用机理, 进一步利用圆二色谱定量测定了Rub的结合对BSA二级结构影响, 最后运用软件Discovery Studio2.5对Rub与BSA的相互结合进行分子对接模拟。 结果显示: (1) Rub对BSA具有较强的内源荧光猝灭效果, 在λEX/λEM(280.0 nm/340.0 nm)的荧光强度下降306.1, 发射波长由338.6 nm蓝移到331.8 nm, 同步荧光显示荧光猝灭主要发生在色氨酸残基上。 (2)Stern-Volmer方程计算得到动态猝灭速率常数Kq为2.335×1012 L·(mol·s)-1, 远大于此类型允许的最大扩散碰撞常数2.0×1010 L·(mol·s)-1, 判定该猝灭是单纯的静态猝灭过程。 利用Lineweaver-Burk函数计算得到静态猝灭速率常数Kq随温度升高而减小, 即该复合物在温度升高时变得不稳定。 (3)利用等式lg［(F0－F)/F］=lgK0＋nlgcQ得到两者结合常数可达103 L·mol-1以上, 结合位点数近似为1, 且随着温度增加表观结合常数变小。 (4)不同温度下Van’t-Hoff方程计算得到ΔH, ΔS, ΔG都小于0, 则该相互作用能自发进行且氢键和范德华力是其主要的相互作用力。 (5)圆二色谱测得BSA与Rub结合后二级结构中α-螺旋含量由29.4%降至20.2%; β-折叠由39.9%上升到50.7%; β-转角由6.5%下降到3.5%; 无规则卷曲由24.2%上升到25.6%。 (6)分子对接发现Rub结合点位于 BSA中由Arg458, Asp108, Glu424和Ser428等氨基酸形成的口袋内, 与Arg458有范德华力作用, 与Arg144形成分子内氢键, 影响到Trp213微环境。

With the evolution of a laser pulse in water, the formation of a nonlinear X wave during femtosecond filamentation is investigated based on numerical simulations. In particular, we analyze the far-field angularly resolved spectra obtained for different temporal portions of the ultrashort pulse during its propagation. Our result shows that the refocusing of ultrashort pulse leads to the formation of dynamic X wave which essentially manifests itself as conical emission.

首次在二阶非线性介质中实验观察到二维多色阵列及其上转换参量放大以及相应的弱光控制。

脉冲宽度40 fs,功率1.1 W的载波包络相位(CEP)稳定的飞秒激光脉冲在充氩气的空芯光纤内由于自相位调制频谱展宽，通过啁啾镜和斜劈补偿色散,最终可获得脉冲宽度为6 fs的载波包络相位稳定的强激光脉冲。将之应用到高次谐波实验中得到了脉冲宽度为500 as的单个阿秒脉冲。

采用脉冲宽度为7 fs,脉冲能量为 0.4 mJ的超快强激光脉冲与气体盒子中Ar原子作用获得了高次谐波截止区连续谱,并发现当驱动激光稳定在不同的载波包络相位时,高次谐波的谱结构、谱调制深度和连续谱的带宽都有很大区别。在某些载波包络相位时获得了平滑的连续谱,调制深度小于17%,连续带宽达10 eV,从而支持时域上获得变换极限500 as的单个阿秒脉冲。

在光学密介质中,原子间偶极-偶极耦合作用导致原子跃迁频率的移动,利用这种频移,在高密介质中可以控制飞秒宽带脉冲实现单光子近共振跃迁的选择性激发。