硅桥连共轭聚合物的合成及硝基苯胺对其荧光淬灭性能的研究

制备了3种双（二甲基硅基）取代的含硅单体化合物,即1,4-双（二甲基硅基）苯、4,4′-双（二甲基硅基）联苯、9,10-双（二甲基硅基）蒽,并将上述化合物分别与4,4′-双（乙炔基）联苯在RhCl（PPh3）3/NaI催化下进行硅氢加成反应,制备相应的硅桥联共轭聚合物.进一步对聚合物单体的光物理性质研究发现,由于硅甲基对构型的影响,聚合物对单体均呈现一定的荧光增强现象.利用对硝基苯胺作为淬灭剂,聚合物在淬灭剂极低浓度时（10-6 mol/L）,依然具有良好的淬灭性.     

硅基宽带双偏振单模狭缝波导（英文）

采用三维平面波法和三维有限时域差分法,研究了硅基单模狭缝波导的双偏振特性.通过调节狭缝波导中硅介质的宽度,获得了宽达320.6 nm的双偏振带宽;并且发现在该带宽范围内,准TE模式的电场强度在狭缝中均具有增强效果,并且狭缝中光限制因子均大于60%.该研究结果可为设计其他与偏振相关的硅光子器件提供参考.     

双模纠缠相干场与原子多光子相互作用系统的光子统计

利用全量子理论结合数值计算的方法,研究2个二能级原子与双模纠缠相干场相互作用系统的光子统计性质;讨论了平均光子数、跃迁光子数、光场纠缠程度及双原子间偶极相互作用对光子统计特性的影响.     

基于信号流图的微波光子滤波器设计

采用数字信号处理中的信号流程图(SFG)方法分析了微波光子滤波器的信号传输过程,给出了微波光子滤波器的信号流图结构,利用梅森(Mason)公式得到了微波信号在单、双耦合器光纤谐振环、光纤光栅(FBG)微波光子滤波器的微波传递函数和频谱特性.信号流图为此类IIR结构的微波光子滤波器提供了一种有效的设计方法.     

聚席夫碱的合成与表征

对苯二甲醛与对苯二胺聚合得到共轭聚席夫碱化合物,并采用红外光谱、紫外-可见吸收光谱和荧光光谱进行表征.根据能隙(Eg)与入射光子能量hγ的关系,计算了聚合物光学禁带宽度,分别为1.18和1.29,表明该聚合物具有窄能隙特性.     

科技动向

正中美联手研制新型硅基光子芯片科学界希望光子芯片成为未来超高速通信和运算的主要信息处理器件。中国南京大学和美国加州理工学院研究人员设计出一种新型硅基光子芯片,初步实现了光的单向无反射传输,其可与CMOS(互补金属氧化物半导体,一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料)工艺相容的新一代光子器件集成工艺设计、制备提供了新途径,拓展了光子晶体及传统超构材料的研究领域,为经典光系统中探索和发展具有量子特性的新型光子器件提供了新的研究思路。     

二维硅基蜂窝状空气环型光子晶体禁带特性研究

构建了二维硅基蜂窝状空气环型光子晶体.采用平面波展开方法,得到了硅基蜂窝状空气环型光子晶体的能带结构,分析了空气孔半径及介质柱半径对完全禁带宽度的影响,发现硅基空气环型光子晶体结构的完全禁带宽度值很小,无法优于传统硅基空气孔型光子晶体结构.为了有效增大硅基蜂窝状空气环型光子晶体的完全禁带,本文将内芯介质柱替换为高折射率或各向异性的材料.当引入高折射率的介质柱材料时,空气环型光子晶体完全禁带宽度明显增大,最大可达15.59%;进一步引入各向异性材料Te作为介质柱材料,蜂窝状空气环型光子晶体明显优于传统蜂窝状空气孔型光子晶体,最大完全禁带宽度值达到16.889%.     

过氧化物酶催化酚类聚合反应诱导纳米硅球的形成

在高等植物体中硅沉积的部位总伴随着多酚化合物的积累和较高的过氧化物酶活性.为了验证多酚氧化聚合物对硅沉积的诱导作用,避免其他因素的干扰,进行了体外模拟试验,利用过氧化物酶催化酚类化合物在硅酸溶液中的聚合研究硅沉淀的形成.发现,过氧化物酶催化形成的酚类聚合物能够诱导纳米形态的硅沉淀的形成.这些球形的纳米硅颗粒与前人报道的硅藻蛋白诱导产生的纳米硅球十分相似.酚的种类以及酚和硅的浓度影响硅球的大小.进一步的试验表明,多酚聚合物引起的硅沉淀过程具有酚饱和效应和硅饱和效应,当反应液中可溶性硅的摩尔浓度与酚的摩尔浓度之比达到1:1时,硅的沉积量最大,而低于或高于这个比值硅的沉积量都将减少.     

叠层太阳电池的研究进展

由不同禁带宽度的子电池组合成的叠层太阳电池,可以有效增加太阳电池对入射光子的能量吸收,以达到提高其转换效率的目的.本文评述了各类叠层光伏器件,如化合物叠层太阳电池、硅基叠层太阳电池、聚合物叠层太阳电池和染料敏化叠层太阳电池的光伏性能与研究进展,并提出了提高叠层太阳电池转换效率提高的某些技术对策.     

二维正交全息光子晶体模板的制作和特性研究

多光束全息曝光法制作周期性结构已有广泛应用,在已有报道中,主要采用四束以上光束同时曝光法制作光子晶体模板.文章以全息干板制作光子晶体模板为研究目标,提出了用双光束多次暴光法制作光子晶体模板.用一种折射率与玻璃基底折射率相匹配的粘合剂消除反射光对干涉图样的干扰,在实验室制备了二维正交全息光子晶体模板.用激光束作入射光源,观察了光子晶体模板之反射光和透射光的衍射图像,分析了它的光学特性.探索了双光束多次暴光制作光子晶体模板的方法和制造技术.     

聚硅烷共聚物的合成及表征的研究

采用二甘醇二甲醚和１５－冠－５为螯合剂，根据Ｗｕｒｔｚ还原反应合成了多种聚硅烷共聚物，进行了ＧＰＣ，ＵＶ，＾１Ｈ－ＮＭＲ和ＦＴ－ＩＲ表征。发现在聚硅烷共聚物的合成中单体的投料比与产物中相应链节的共聚比相近，并对这一现象进行了初步解释；在ＦＴ－ＩＲ谱中观察到含有与硅链直接相连的侧苯基的聚硅烷的苯环骨架，在１６００ｃｍ＾－１附近的特征振动峰收缩到极弱强度，甚至消除。     

一例用于活细胞溶酶体成像的双光子荧光染料的合成、表征及生物成像性能研究

以芴的衍生物-9,9-二甲基-2-硝基芴为原料,经硝基还原反应、氨基取代反应、付克酰基化反应和Click反应,获得一例D-π-A结构的可用于活细胞内溶酶体成像的双光子荧光染料lyso-w.通过对染料分子lyso-w的基本光学性质表征及生物成像方面的测试,验证了其光谱性质、双光子吸收性质以及生物成像性能.实验结果表明:染料分子lyso-w是一例性能较好的活细胞溶酶体特异性标记的双光子荧光染料.     

双光子协同光化学周环反应的选择规则

从理论和实验两方面比较了双光子(频率)和相应的单光子(频率2)协同周环反应。二者常得到不同的产物,表明Woodward-Hoffman规则不适用于双光子反应。为解释这一差异,提出用线性多烯烃的HudsonKohler态而不是休克尔分子轨道作为反应中双光子激发产生的最低激发态。根据这一能态的轨道对称性,并利用前线轨道理论,给出了双光子周环反应的选择规则。     

超薄样室(ETC)中受限原子的高分辨率光谱技术

基于ETC的高分辨率激光光谱测量技术,探索获得更高分辨率光谱的方法。由于受限原子瞬态行为和慢原子/效应增强,以及双光子光谱的消多普勒增宽配置,使得双光子情形下基于ETC的AS、SR、FWM光谱具有极高的分辨率。基于ETC高分辨率光谱可用于同位素含量、食物中的有害成分、原子/分子的化学反应过程、生物领域大分子的活动等的监测,以及各类薄膜的制作过程的监测和控制等。     

苯的紫外激光光解

用波长为３０８ｎｍ的ＸｅＣｌ准分子激光器研究了苯的紫外激光先解．测得了其解离反应级数、速率常数和解离能量阈值．实验表明为双光子解离．计算了其吸收截面，并根据其解离产物和解离产物的浓度分布推测了其解离机理．     

Significant effects of branches and bromine substitution of near-infrared two-photon photosensitizers on the generation of singlet oxygen

This letter reports the influence of branches and bromine substitution of the photosensitizers on one-and two-photon absorption generation of singlet oxygen.Near-infrared femtosecond Ti:squassier laser was utilized to determine two-photon properties of the photosensitizers tuning wavelength from 700 to 880 nm at intervals of 20 nm.One-and two-photon optical and photophysical properties of the photosensitizers show significant dependence on the branches and substituted bromine atoms.     

Synthesis and Thermal Property of the Poly（silpheny-lenesiloxane）s with Functional Groups

1 Introduction Silicon-containing polymers have been intensively studied in the past half-century, and a great number of papers, patents and books have been published on the synthesis, properties and applications. Silicon-containing polymers, especially polymers containing silicon atoms in the backbone, including some major species as polysiloxane, polysilane, polysilazane, etc. have chains constructed of alternately arranged silicon and oxygen atoms with organic groups attached to the silicon…     

Na原子双光子跃迁

本文讨论实现Na原子双光子跃迁的理论依据和实验技术。根据微扰论导得双光子跃迁几率与激光场强四次方成正比，分析了提高跃迁几率、增强非线性光学效应的措施，确定了Na原子采取近4D能级双光子共振实验方向，解决实验中的相位匹配问题，给出了部分实验结果。     

双光子自发跃迁几率计算

本文探讨平衡态下的双光子跃迁过程,建立了双光子黑体辐射公式;给出爱因斯坦几率系数的新定义;进而计算了双光子自发跃迁几率,并对结果作了分析讨论.     

Carbazole tricationic salt: A novel potential two-photon fluorescent DNA probe for nucleic imaging of cells

A new carbazole tricationic salt, 4,4′-(1E,1′E)-2,2′-(9-(2-(1-(2-hydroxyethyl)pyridinium-4-yl)ethyl)-9H-carbazole-3,6-diyl) bis(ethane- 2,1-diyl) bis(1-(2-hydroxyethyl)pyridinium) iodide (THEPC) was synthesized. Photophysical experiments have shown that THEPC has large two-photon excited fluorescence action cross-sections (33 GM in the presence of DNA), which ranks THEPC as a good biological fluorophore. The results from electronic absorption, circle dichroism and single-/two-photon fluorescence emis-sion spectra suggest that THEPC can strongly bind to DNA, with an intrinsic binding constant of 5.79 × 106 L mol–1. THEPC has better photostability under one- or two-photon excitation conditions. Finally, the staining photos from two-photon fluorescence microscopy (TPM) show that THEPC can exclusively label the nucleus with high contrast and without image distortion. These re-markable properties and optimized imaging ability make THEPC an attractive DNA probe in TPM.