包含小型固态器件的介观电路因其易于集成、可大规模化的特点, 在众多可能实现量子计算的方案中备受关注。本文利用正则量子化方法, 给出了含有复杂耦合的介观LC电路的量子化方案, 得到了该系统的能量算符; 通过与一维量子谐振子相类比, 并借助于幺正变换, 导出了系统的能级公式及其态矢量表达式。在此基础上, 讨论了介观电路两支路中电容器某一极板上的电荷量及穿过两线圈的等效磁通量在基态下的均方量子涨落。另外, 考虑到一旦受到外电磁场的辐照, 介观电路的状态将会改变, 并可在相应能级之间发生跃迁, 利用“不变本征算符”方法, 得到了该系统能级跃迁的选择定则。

利用高温固相反应法制备出Ba3Bi2-x(PO4)4∶xTb3+(x=0.05,0.1,0.15,0.3,0.4,0.5)绿色荧光粉。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、积分球式分光光度计和荧光光谱仪等对样品进行了分析。结果表明,所制备的样品均为Ba3Bi2(PO4)4纯相,Ba3Bi1.7(PO4)4∶0.3Tb3+的带隙估计值为4.21 eV。当激发光的波长为377 nm时,样品的发射光谱的波峰位于543 nm、584 nm和619 nm处,分别对应于Tb3+的5D4→7F5、5D4→7F4和5D4→7F3的能级跃迁。随着Tb3+掺杂浓度的增加,样品的发光强度先增强后减弱,当x=0.3时,发光强度最大。计算表明最近邻离子在Ba3Bi2-x(PO4)4∶xTb3+荧光粉的浓度猝灭中起主要作用。随着测试温度的升高,发光强度变化不大,表明样品具有优异的热稳定性能。CIE色坐标图表明所制备的样品可以被紫外光有效激发而发出绿光。

本文以第一性原理计算为基础, 研究了Er掺杂后金刚石的电子结构、能级跃迁及N、B原子共掺杂对金刚石Er相关缺陷的影响。首先对Er掺杂后金刚石的形成能与结合能进行计算, 结果表明掺杂后的稳定结构为Er原子周围存在1个空位的结构, 稳定价态为+3价。然后预测零点跃迁能(ZPL)是0.807 eV, 对应激发的光子波长为1 536.289 nm。最后对N、B原子共掺杂计算, 结果表明N、B原子的掺入可以使形成能降低, 增加结构稳定性。Er掺杂金刚石使其在近红外光谱发光, 为Er金刚石色心的应用提供了理论依据。

用高温熔融二次热处理法,制备了钠铝硼硅酸盐PbSe量子点玻璃及量子点光纤。光纤中量子点的尺寸为4.73 nm±0.25 nm,吸收和辐射峰分别位于1450 nm和1500 nm。测量了量子点光纤的吸收谱、光致荧光(PL)光谱、PL峰值光强随抽运功率的变化,以及980 nm抽运功率在光纤中的衰减系数、PL峰值光强和PL峰值波长随光纤长度的变化。确定了量子点光纤随波长变化的衰减系数、抽运激励阈值功率和饱和功率。从能级跃迁、表面效应等方面解释了实验现象。

为了揭示超高速撞击2A12铝中铝原子的光谱辐射特征, 利用建立的二级轻气炮加载系统和光谱仪采集系统, 采集3种不同实验条件下的光谱辐射强度并结合量子力学对2A12铝靶中铝原子的能级理论进行了描述。在Al原子球形壳层中发现, 电子的相对几率4πr2R2随相对原子中心的距离r变化的图形具有波动性的特点, 电子在能级及其附近运动; 原子核周围的电子在能级轨道出现的几率最大, 电子在能级轨道周围出现的几率较小; Al的原子光谱都出现一定的展宽, 验证了电子的能级跃迁释放或吸收能量的几率亦随原子中电子的位置波动变化。实验结果还表明:随着碰撞速度的增大, 在Al原子光谱中波长较小谱线的辐射强度增加较快, 波长较长谱线的辐射强度增加缓慢。

建立了一种以灰体辐射为基础测量温度的新方法, 它不仅可以测定辐射体的实时温度, 而且可以实现无接触和高精度测量。 首先, 利用多通道CCD图像光谱仪精确测量辐射体在较宽波段内的辐射光谱, 作为该辐射体的指纹光谱, 将其定义为一个等效的灰体; 其次, 通过对所测光谱的拟合确定该辐射体的灰体辐射模型的系数, 从而确定待测辐射体的灰体辐射模型; 最后, 通过光谱技术与灰体辐射模型的结合确定给定辐射体的任意温度。 通过对无火焰和有火焰这两类热辐射体的实验检验, 表明该测温方法具有实时、 准确和无接触等优点。

基质结构的变化为掺杂稀土发光离子提供了不同的局域环境, 从而为改变和影响掺杂离子的光发射性质提供了条件。本文采用激光光谱学的方法从实验上研究了基质变化对氟化物纳米晶体中的掺杂稀土Eu3+和Pr3+的光发射性质的影响规律, 以及同一基质中单掺杂和共掺杂稀土离子的光发射特性。结果发现：可通过变换基质和离子共掺杂来实现荧光谱线强度和色纯度的改进。依据掺杂离子的能级结构以及纳米晶体基质的对称性变化等因素, 对所观测到的实验现象进行了分析讨论。