利用瞬态荧光技术研究单重态激子裂变的温度依赖关系

单重态激子的裂变过程被视为一种可以提高光伏器件能量转化效率的有效途径,然而对该过程是否需要热激发的问题一直存在争论.本实验以红荧烯分子为研究对象,通过双源共蒸发的方法制备了4种红荧烯掺杂的混合薄膜,并在不同温度下分别测量了混合薄膜的光致发光谱及其瞬态衰减曲线.理论上,基于"S_1+S_0?~1(TT)_i?T_1+T_1"三状态反应模型,采用耦合的速率方程组对所有的发光衰减曲线进行拟合,得到了激子裂变过程中所涉及的重要速率常数.对速率常数的分析表明,"S_1+S_0?~1(TT)_i"过程的速率随温度的变化关系符合Arrhenius定律,证实了与红荧烯分子类似的、属于吸热反应的激子裂变过程都需要热激发.进一步,根据分子反应理论的细致平衡条件与Arrhenius公式,由实验确定的吸热反应的能量差值也与理论值相吻合.以上这些结果对于澄清激子裂变的微观图像与物理机制具有重要价值.     

三元混晶中激子的结合能

导出了三元混晶中电子－穴穴对有效相互作用势（哈肯势）,研究了混晶效应对激子结合能的影响,讨论了三元混晶中激子的性质,计及激子与声子的相互作用采用变分法利用哈肯势研究了三元混晶AxB1-xC中的激子问题,出了系统的有效哈密顿量,得出激子的结合能,激子－声子耦合常数随分x的变换关系,对几种三元混晶材料进行了数值计算,结果－声子相互作用对激子结合能起着重要作用,激子－声子耦合常数随组分x的变化存一极小值。     

一维极性分子链中的非线性效应

运用连续极限近似方法，通过求解声子和激子的运动方程，得到了在不考虑激子与声子的相互作用和考虑激子与声子相互作用两种情况下的极性分子简谐链和非简谐链中晶格振动的孤子解，并得出了激子与声子的相互作用的非线性效应类似于晶格三次势的非线性效应，以及相同的非线性效应不论是同时作用还是单独作用都具有相同的非线性效应的结论。     

有序体系与无序体系中单重态激子的裂变过程及其磁场效应

利用单重态激子的裂变机制,被认为是提高有机光伏器件量子效率的一种可行途径.然而,在非晶态薄膜中有机分子的取向是杂乱的,能否在排列杂乱的分子之间发生有效的激子裂变过程,是制约这一方法的重要问题.本实验中,在室温下测量了红荧烯掺杂有机薄膜光致发光的磁场效应与光致发光的瞬态衰减,由此计算出了薄膜中红荧烯分子间激子裂变速率的磁场效应.基于Merrifield的唯象理论,研究了薄膜中分子排列有序与排列无序两种情况下激子裂变速率磁场效应的差异.将实验数据与理论曲线相对比,显示出掺杂薄膜中的激子裂变过程主要发生在排列无序的红荧烯分子间.这从实验上证明了在非晶态有机固体中可以发生有效的激子裂变过程.而激子裂变过程的速率主要与材料中的载流子迁移率有关.     

热活化延迟荧光器件中的发光磁效应

热活化延迟荧光(TADF)器件中,三线态激子可以吸收环境热量通过反向系间窜越(RISC)转化为单线态激子从而发出延迟荧光,可望实现100%的内量子效率.为揭示TADF器件中电致发光的微观机制,本文选取4CzTPN-Ph,2CzPN,PIC-TRZ2三种不同带隙的高效TADF材料制成有机发光器件,测量并分析器件的电致发光磁效应(MEL).研究发现,尽管这几种TADF器件具有增强发光的RISC过程,但它们的MEL曲线却表现出与不具有RISC过程的普通荧光器件相似的线型,这是由于外加磁场只影响极化子对间的超精细相互作用,而并不影响激子间的系间窜越与RISC过程.但是,这些TADF器件的磁效应幅度却会随注入电流的增加而变强,表现出与普通荧光器件相反的结果,电流对三线态激子的形成速率kt和单线态激子的形成速率ks的相对影响(kt/ks)被用来解释了这一反常结果.     

分子间单重态激子裂变的动力学过程与电荷转移模型的实验研究

电荷转移模型是解释分子间单重态激子裂变过程的一个重要理论机制,然而对此模型的合理性仍然存在争论,对模型中涉及的电子转移过程也缺乏研究.本实验以具有激子裂变特性的红荧烯分子为研究对象,通过双源共蒸发的方法制备了4个系列红荧烯掺杂的混合薄膜,并在室温下分别测量了混合薄膜的光致发光谱及其瞬态衰减曲线.理论上,基于"S_1+S_0?1~(TT)_i?T_1+T_1"三状态反应模型,采用耦合的速率方程组对所有的发光衰减曲线进行了拟合,得到了激子裂变过程中所涉及的重要速率常数.根据每种材料的摩尔质量与摩尔体积,计算了混合薄膜中红荧烯分子的平均间距.实验发现:红荧烯分子间的电子转移过程具有量子隧穿的特点,激子裂变过程的速率随分子间距的增大呈现出明显的指数下降规律.上述结果符合电荷转移模型的特征,可作为支持电荷转移模型的实验证据,这对于澄清激子裂变的微观图像具有重要价值.     

电子相互作用对聚苯胺激子性质的影响

在碱式聚苯胺的Baranowski B櫣ttner Voit模型哈密顿基础上,确定了相互作用强度参量,探讨了电子相互作用对聚苯胺激子性质的影响.自洽变分计算的结果表明:计入长程库仑力后,聚苯胺激子理论吸收峰发生分裂,与实验观测值更为吻合.     

CdSe量子点系统的库仑相互作用能的量子尺寸效应

用有效质量近似(EMA)模型模拟CdSe半导体微晶量子点系统,计算激子的基态能量以及系统的库仑相互作用能.在量子点的尺寸为0.25～2.5nm的区域内,将计算结果与实验结果进行比较显示:①激子的基态能量在整个区域与实验结果符合得很好;②系统的库仑相互作用能具有明显的量子尺寸效应;③包围量子点的外部介质的介电常数对库仑相互作用能的影响十分显著.计算结果表明:在CdSe量子点系统的研究中,考虑量子点内外介电常数的不同是必要的,系统的库仑相互作用能对激子的基态能量的贡献是十分重要的.     

半导体碳纳米管中的高能激子

利用单激发组态相互作用（ＳＣＩ）方法,对半导体性单壁碳纳米管的电子结构和光学吸收谱进行理论计算．结果表明,激发碳纳米管得到了由电子空穴对相互束缚而成的激子,除了实验上常观测到的低能激子态之外,在高能处,甚至在连续能带中还出现了激子．部分高能激子来源于类似表面态的激发．     

考虑到传导电子与电子极化波场相互作用时万纳尔激子的藕合能

本文导出了考虑到电子和空穴与电子极化波场相互作用时电子和空穴之间的有效相互作用。用Rayleigh—Ritz变分法确定了万纳尔激子的藕合能。对溴化铊(TlBr)和氯化铊(TlCL)的万纳尔激子的藕合能作了数字估价并和实验结果作了比较。     

基于Teager-Kaiser算子的改进波束域MUSIC时延估计算法

为了降低波束域多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法估计接收信号到达时问(time of arrival,TOA)的计算复杂度,提高算法的抗噪性能,提出一种基于TK算子(Teager-Kaiser operator)的改进算法.利用TK算子对数据瞬时变化敏感的特性,...     

物理化学实验数据的通用计算机处理程序

介绍了一个用于学生的物理化学实验的通用计算机处理程序，使教师可以即时监控学生的实验结果从而大大提高了实验的教学效果．     

海洋钻井隔水管非线性时域动力分析

本文用有限单元法对海洋钻井隔水管进行非线性时间域动力分析,建立了力学分析模型,推导了有限元动力方程,采用纽马克积分法求解。数值计算结果表明,理论分析是正确的,计算精度可满足工程要求。文章还对隔水管力学强度的各种影响因素进行了讨论。本文所提供的动力分析法及计算机程序可供海洋石油设计部门参考使用。     

随机利率场合下一类离散时间模型的破产概率

研究了带有随机利率的一个离散时间风险模型中的破产概率，得到了在通货膨胀和通货紧缩条件下关于破产概率的若干定性结果，所得结果推广了常数利率下经典模型的相应结果．     

活性炭电极材料的有效电阻和放电电压随时间变化规律研究

论述了测试活性炭超级电容器材料充放电性能的方法步骤和测试结果,在此基础上,用微分方程非线性响应理论,研究材料放电电压随时间的变化规律,并得到材料的有效电阻和电容的数值以及放电电压随放电时间变化的解析式.结果表明:电容器不是线性元件,而是非线性元件;活性炭超级电容器材料放电电压随时间的变化并不遵从简单的负指数规律,而是非线性变化;用微分方程非线性响应理论得到的结果与实验测试结果符合较好.     

电磁场计算中的时域有限差分法

时域有限差分法是在离散变量空间和时间中求解不同边界条件下Maxwell方程组的一种数值方法。这种方法简单易懂,适应性强,所用计算机存储单元少,已在微波领域得到大量应用,目前又被应用于光场分布的研究。本文介绍了时域有限差分法的基本原理,推导了Maxwell方程组的FDTD数值表达式。     

用Zubarev非平衡统计算子法讨论非平衡定态中的不可逆过程

本文是用Zubarev非平衡统计算子讨论处于非平衡定态的系统在受到力学拢动时的线性响应问题。仅限于讨论一级近似下的非平衡定态。主要结论是:证明了定态统计算子与定态哈密顿对易,从而证明了定态时间相关函数的稳恒性。导出了以定态为参考态的起伏耗散定理。证明了定态时间相关函数不存在时间反演对称性。根据定态时间相关函数时间反演对称性破缺,证明了对广义极化率的Onsager倒易关系不成立。根据因果律在定态得到满足,证明了对广义极化率的色散关系仍然成立。     

延长紫茎泽兰发酵滞留期的实验研究

本文就紫茎泽兰(Eupatorium adenophrum Spreng,以下简称EAS)延长发酵滞留期,对发酵前、后料液的系统分析及其发酵潜力的概算等三方面进行了较深入的工作,取得了较好的结果。实验证明EAS滞留期80天基本消化完全,其过程中原料变化符合一般发酵规律,实际产沼气为245.6L/k8·VS。     

具有固定运行时分的列车运行控制系统研究

探讨了列车运行模拟系统的总体结构,针对给定运行时分条件下列车运行的算法,构造了在节时、节能、定时条件下列车运行模拟系统,结合案例给出了列车运行的模拟结果,结果表明定时算法的误差在30 s以内.     

碘化铝制备实验的微型化研究

本文报导了碘化铝制备实验的微型化研究，结果表明，微型无机制备实验具有省时、节约药品和减少环境污染等特点。