不透明矿物的反射光谱鉴定

矿物反射光谱是一种镜面反射光谱,有时称反射率光谱。它是不透明矿物的重要光学特性。反射率这个光学常数,虽然很早以前就为人们所重视,并且系统地测量了大量的数据。但早期的数据,在可见光范围内最多只有三、四个测点,还没有形成“谱”的概念。因此,矿物对入射光反射的能力都是以数字的形式来描述的。近十多年来,由于一个矿物的多波段反射率的     

正交相一水六硼酸二钙的水热合成、表征和非线性光学效应

以硼酸和氧化钙为原料，采用水热法在２３４～３００℃合成无色透明正交相一水六硼酸二钙，该化合物阴离子基团是非平面（Ｂ３Ｏ８）＾７－基团，是含（Ｂ３Ｏ８）＾７－基团中的已知７种含水六硼酸二钙中唯一有非线性光学疚的化合物，其晶体的粉末倍频效应超过ＫＤＰ，反射光谱显示该化合物在所测定波长（８００～２４０ｎｍ）范围内基本不发生吸收。该化合物晶体结构有利于产征非线性光学效应。     

构造带上的碳酸盐岩中红外光谱特征的变异及其地质意义

一、碳酸盐岩的中红外光谱特征 碳酸盐类矿物的中红外反射光谱一般都较清晰,不同地区矿物的特征峰基本一致,图1为桂林-阳朔地区几种有代表性的正常沉积的灰岩光谱,K-60是阳朔以北泥盆系灰岩;     

二氧化钒智能节能窗:从镀膜玻璃到节能发电一体化窗

智能窗(smart window)是一种由基材(玻璃或其他透明材料等)和调光物质所组成的光学器件,它能在一定的物理化学因素(如光照、电磁辐照、电场、气体、温度)激发下,在太阳光谱的某些区段发生着色或褪色反应,引起调光物质光学特性改变,从而光谱选择性地吸收或反射太阳辐射,达到屏蔽紫外线、调节进入室内阳光强度和室内外的热交换、降低制冷制热能耗和减少碳排放等目的.根据其激励方式的不同,智能窗可分为热致色变、气致色变和电致色变三大类.二氧化钒(M/R相VO_2,简写为VO_2)热致色变型智能窗能够吸收90%以上的紫外线(如果添加紫外吸收剂,吸收率可达99%),在基本不影响可视光透过率的情况下,可以根据外界温度的变化,调节太阳光红外部分透过率.VO_2智能窗结构简单,近年来相关的应用基础和产业化开发均获得重要突破.本文从单层、多层、纳米复合等几种典型结构与其光学性能关系入手,综述了近年来VO_2智能窗和节能发电一体窗研究的主要进展和面临的问题.     

水和重水红外吸收光谱的Car-Parrinello分子动力学模拟

红外吸收光谱在水的热力学及动力学特性研究中起到了关键作用.本文采用基于密度泛函理论的Car-Parrinello分子动力学(CPMD)方法研究了水和重水的红外吸收性质及介电和光学特性.以能量最小化构型为输入结构,运用该方法计算室温下水和重水的分子电偶极矩总和,进而通过傅里叶变换得到红外吸收光谱.数值分析表明:室温下水和重水红外吸收光谱的理论计算值与文献中实验结果相吻合,表征OH键拉伸模式的光谱峰值位置略有红移,验证了CPMD方法的可行性,为高温高压等极端工况下水的基础物性参数研究提供了参考.     

积雪的若干光谱反射特征

本世纪初,融雪径流研究推动了积雪反射特性的测量工作.但直至1947年才开始400—900nm范围内的光谱反射特性测量。近年来,因资源卫星监测积雪动态研究的需要,1975年Harold等用户外取雪样在实验室测定了600—2500nm范围内的雪光谱反射曲线。1980年6—7月,我们在新疆乌鲁木齐河上游天山冰川试验站(海拔3820m)测量了不同状态下积雪在380—1180nm范围内的光谱反射曲线,并据此分析积雪的若干反射光谱特征。     

第13届全国分子光谱学学术会议征文通知

<正> 中国化学学会物理化学委员会和中国光学会光谱委员会联合主办、厦门大学承办的第13届全国分子光谱学术会议,定于2004年11月在厦门召开,会议将邀请国内外著名学者到会作报告,同时进行专题讨论和报告交流. 1.征文范围:分子光谱理论研究,红外光谱、拉曼光谱、紫外光谱、荧光光谱等在化学化工、轻工、医药卫生、环境保护、地质矿物、农业、林业等领域的应用研究和基     

表面增强光谱和表面等离激元共振传感器

表面等离激元光子学是研究光和金属表面自由电子耦合所引起金属表面电荷密度振荡的性质及其应用的一门学科. 金属中的自由电子在入射光的作用下产生集体振荡. 在垂直表面的方向上强度呈指数衰减, 使得亚波长金属结构中光场高度局域. 由于独特的光学性质, 使得其具有广泛的应用, 其中两个重要的分支为: 表面增强光谱和表面等离激元共振传感器. 表面增强光谱传感器是利用纳米结构的巨大表面增强效应来直接探测表面分子,表面等离激元共振传感器通过检测目标分子对等离激元共振峰的影响进行定性定量检测.这两种优势互补的传感器技术都可以达到单细胞甚至单分子的检测水平. 本文将论述表面等离激元光子学的原理、表面增强光谱和表面增强光谱传感器研究领域的国内外最新进展和发展趋势.     

单斜蓝硒铜矿——一种新的亚硒酸盐矿物

单斜蓝硒铜矿是由X射线粉晶分析发现的。通过对单斜蓝硒铜矿的一系列的研究,现已确定单斜蓝硒铜矿是一种新的含铜含水的亚硒酸盐矿物。单斜蓝硒铜矿的化学成分与蓝硒铜矿相同,但该矿物的粉晶数据、所属晶系、空间群、光学性质都不同于蓝硒铜矿。单斜蓝硒铜矿与蓝硒铜矿应是同质多象关系,所以我们将该矿物命名为单斜蓝硒铜矿。     

二维材料的拉曼光谱研究进展

二维材料因其独特的结构与性质引起了科学家们的广泛关注.拉曼光谱是一种特征性强、快速、无损的材料结构表征方法,其在低维材料的结构表征方面具有独特的优势.本文主要综述了拉曼光谱在二维材料结构表征方面的研究进展.首先,系统介绍了二维材料结构和拉曼选律基础知识,并分析了二维材料的典型拉曼特征;其次,通过对二维材料的典型拉曼特征峰的峰位和峰强的分析,讨论了拉曼光谱测定二维材料的层数、边缘手性/晶格取向、合金成分等;然后,介绍了缺陷、掺杂、外界应力以及热效应对二维材料拉曼散射的影响;最后,结合二维电荷密度波材料相变过程中的结构和拉曼特征的变化,讨论了拉曼光谱在相变性质研究中的应用.     

几种岩石的中红外反射光谱特征

目前国内岩石反射光谱的测量范围仅限于0.4—2.5μ波段,不能充分反映岩石的光谱特征,因此有必要对岩石的中红外反射光谱进行测量与研究。我们用德制UR-10型全自动双光束红外分光光度计测得岩石样品磨光表面在2—25μ波段的反射光谱。结果表明,它对于遥感图象的岩性解译和最佳波段的选择是十分有用的。     

不混溶流体与变质硅质大理岩相互作用的实验研究

流体的不混溶在自然界是一种常见的地质现象,这主要表现在两方面:(1)野外对硅质大理岩的详细研究表明其变质过程中流体的主要成分为NaCl-H_2O-CO_2,并且证实了流体的不混溶影响变质岩的矿物组合,变质温度和压力以及变质矿物的结构.(2)近几年用人造气液包裹体方法研究热液性质时发现不混溶流体可以存在于很高的温度和压力下.过去人们对不混溶流体的广泛存在以及不混溶流体与变质岩矿物组合的相互作用对变质过程的重大影响没有足够的认识,在研究变质硅质大理岩与流体相互作用的实验中所涉及的流体仅仅为     

Pt纳米微粒电极上CO吸附的电化学循环伏安和原位FTIR反射光谱

用化学还原法制备铂金属纳米微粒。经TEM表征纳米Pt微粒的平均直径为2.5nm。应用电化学循环伏安法研究了该纳米微粒电极的电化学性质，与本体Pt相比，吸附在Pt纳米微粒表面CO的氧化电流峰较宽。原位傅里叶变换红外反射光谱检测到Pt纳米微粒电极表面的孪生吸附态CO，以及随电极电位变化线型吸附和孪生吸附态CO向桥式吸附态CO的转化过程。还发现了Pt纳米微粒上吸附态CO的增强红外吸收等一系列特殊性能。     

大陆深俯冲带中的水: 来自大别山超高压榴辉岩的证据

采用Ｆｏｕｒｉｅｒ变换红外光谱（ＦＴＩＲ）研究了大别山碧溪岭和双河地区超高压榴辉岩主要矿物中结构水在３０００～４０００ｃｍ＾－１波段的红外光谱特征和含量。研究表明，超高压榴辉岩中绿辉石是最主要的结构水载体矿物（１００～２００μｇ／ｇ）；石榴石和石英基本不含或仅含微量的水；副矿物金红石可以含大量的结构水（〉１０００μｇ／ｇ）；柯石英不显示结构水的特征峰，但存在明显的分子水特征谱。研究成果为大别东部大     

新型聚苯胺团簇的飞秒非线性吸收

发展新型的光子开关在光计算和光通讯领域里具有重要的意义.团簇——作为空间尺度,是零点几到几十纳米的原子或分子的微观和亚微观聚集体显示出与通常固体材料不同的电子和光学性质.目前,无机纳米材料大的三阶非线性光学效应已引起了国内外的重视,深入的研究可望将团簇开发成一类具有特殊性能的非线性光学材料.本文报道一种嵌埋于有机玻璃(PMMA)中的聚苯胺(PAn)团簇的飞秒非线性光学特性.采用飞秒瞬态吸收激光光谱技术分别测量了近共振和非共振条件下的PAn团簇的光激发和弛豫过程,测量结果显示出PAn团簇的量子尺寸效应导致了其具有比纯聚苯胺固体薄膜更快的光学响应过程.     

超材料异质结构楔形光波导引起的光谱空间分离现象

采用化学电沉积方法制备了银树枝状结构光波段超材料,测试了其光学性能.结果表明,超材料在光波段出现了明显的多通带透射峰,在透射峰值波长位置测试出明显的平板聚焦效应.采用银树枝结构光波段超材料制作了一种异质结构透明楔形光波导,通过光纤探头在光波导外表面的移动,研究了光波导对光波谱的响应.实验结果表明,不同频率的光波包被停留在楔形波导不同厚度处,从而形成了光谱的空间分离现象.这种超材料楔形光波导可以通过改变楔角大小来实现对光谱空间分离的有效调节,在慢光研究和光存储等领域有广阔应用前景.     

人工晶体

天然出产的单晶状态的矿物具有美观的外形和各种各样的性质。人们很早已知道利用它们为生产和科学技术服务。例如,具有高硬度的金刚石和石榴子石被用作磨料;利用具有双折射性的冰洲石制造光学用的偏光镜等等。但是大而完整的单晶矿物在自然界的产量是有限的,有些矿物只是偏布在某些个别地区,特别稀见的甚至被当成为高贵的宝石而珍重。另一方面,天然出产的单晶矿物都或多或少含有杂质,并且在微观结构上存在着相当多的缺陷,而对某些用途来说,质地纯洁和结构完整是先决的必要条件。因     

阴阳离子共掺杂ZnO透明导电薄膜的研究进展

ZnO基透明导电薄膜具有成本低、环境友好、抗辐射能力强、对H等离子体耐受性好等优点,是金属氧化物半导体研究领域的一个极为重要的方向.目前,无论阳离子还是阴离子单独掺杂的ZnO透明导电薄膜在电导率、可见光透过率和热稳定性等方面依然不能完全满足光电器件的要求,为此人们开展了阴阳离子共掺杂ZnO薄膜光电性质的研究工作,取得了良好的效果.本文从理论和实验研究两方面,总结了阴阳离子共掺杂ZnO透明导电薄膜的最新研究成果,系统阐述了阴阳离子对ZnO薄膜的光学、电学和热稳定性的影响规律,分析了阴阳离子共掺杂ZnO研究所面临的问题和挑战,为相关领域的研究和发展提供借鉴和参考.     

拉曼光谱技术在深空探测中的应用评述

拉曼光谱是激光激发物质产生光子非弹性散射形成的分子振动光谱.作为矿物和有机物识别的“指纹”光谱,拉曼光谱已被广泛应用于地球和地外样品研究中,以获得矿物种类、矿物化学、空间分布、岩矿成因等关键信息.在深空探测任务中,拉曼光谱通过采用主动激光激发获取光谱,在光谱信号获取方面具有独特的优势并可有效突破行星光照条件等环境的制约,因而被推荐用于月球、火星、小行星、金星、冰卫星等重要探测任务.我国嫦娥7号任务也将搭载拉曼光谱仪在月球南极区域开展就位物质成分探测.本文从拉曼光谱技术的物理原理和技术特点出发,阐述了拉曼光谱技术在月球和火星样品中的研究进展,归纳总结了主要组成矿物的拉曼光谱特征;梳理了拉曼光谱技术在深空探测领域的发展现状,简介了目前国际上主要拉曼光谱仪载荷设计情况,并分析了深空拉曼光谱探测中存在的难点约束;最后,对拉曼光谱技术在深空探测应用方面未来的发展趋势进行了展望,以期为未来相关载荷研发和应用提供有益参考.     

金属纳米结构表面等离子体共振的调控和利用

金属纳米结构的表面等离子体光学在光催化、纳米集成光子学、光学传感、生物标记、医学成像、太阳能电池, 以及表面增强拉曼光谱等领域有广泛的应用前景, 这些功能和金属纳米结构与光相互作用时产生的表面等离子体共振密切相关. 本文简单回顾国际上该领域过去十来年的一些重要研究进展和当前发展的前沿动态, 重点介绍我们课题组近年来在金属纳米颗粒和纳米结构的表面等离子体光学理论和实验研究上取得的一些成果. 同时还介绍了我们课题组目前在表面等离子体光学研究方面的若干新思路, 包括表面等离子体共振放大、紫外波段光学天线、纳米天线光学双稳态、表面等离子体辅助的量子相互作用等. 通过这些经验和教训的介绍与讨论, 期望能够达到抛砖引玉的目的, 与国内同行来共同探讨表面等离子体光学结构是如何在纳米尺度上实现对光的各种性质的调控和利用的, 并向等离子体光学的未知领域开拓进取.