Characterization of cocrystals formed by grinding amino acids through terahertz time-domain spectroscopy

In this paper,we used terahertz time-domain spectroscopy(THz-TDS)over a range of 0.3–2.5 THz to investigate the formation of solid-state cocrystals of amino acids,formed by grinding mixtures of two different kinds of amino acids.For comparison,we prepared dual-layer samples,combined by pressing two single-component pellets together without grinding.In the ground-mixture samples,some extra absorption peaks appeared,different from the characteristic peaks of the pure components,but these peaks did not appear in the dual-layer samples.Thus,these extra absorption peaks in the THz range are unique features of cocrystals.From our results,we believe that THz-TDS is a promising technique to characterize cocrystals.     

全光纤耦合异步光学采样THz-TDS系统

针对传统THz-TDS系统利用机械步进延迟线进行采样扫描的方式获取太赫兹时域谱使得检测信号速度慢等缺点,设计了全光纤耦合快速异步光学扫描THz-TDS系统,该系统利用以锁相环(PLL)和直接频率合成器(DDS)为核心的电子系统精确控制两台飞秒激光器重复频率,使之有较小的固定频差,使两台飞秒激光器的脉冲之间产生周期性呈线性增长的相位延迟,实现了一个脉冲对另一个脉冲的毫秒级快速扫描. 结果表明,该系统对太赫兹脉冲的扫描时间缩短为2ms,实际采样频率可达到1GHz. 有效解决了以往太赫兹光谱检测速度慢、便携性差等问题,从而进一步拓展了太赫兹光谱测量的应用范围.      

苯丙氨酸的太赫兹光谱测试与理论研究

采用太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术,在室温氮气环境下对固态苯丙氨酸进行了光谱测试,获得了样品在THz波段的特征吸收谱,发现苯丙氨酸样品在有效光谱范围（0.2～2.2 THz）内有两个明显的特征吸收峰,分别位于1.23和1.99THz处.用从头算理论,在HF/6-31G水平下对苯丙氨酸分子进行结构优化和频率计算,得到了样品在0.1～10 THz的振动频谱.在有效光谱范围内,理论计算结果与实验相互对应且符合较好,同时根据计算结果对实验中特征吸收的振动模式进行了指认.     

钡铁氧体的太赫兹时域光谱

利用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备了钡铁氧体和Al 掺杂钡铁氧体样品, 并利用太赫兹时域光谱(terahertz time-domain spectroscopy, THz-TDS)对样品进行了测试. 结果表明, 样品吸收谱在 0~1.2 THz 频段内随着频率的增大而增大, 钡铁氧体的折射率随频率的增大而减小; Al 掺杂的钡铁氧体样品的折射率随频率的增大而增大, 且Al 的掺杂导致钡铁氧体THz波段的折射率减小.     

基于太赫兹时域光谱图像序列的运动检测研究

太赫兹时域光谱（THz-TDS）图像是一种新的图像形式，THz—TDS图像的每个像素点是一个一维时间脉冲信号，该信号承载了像素点位置处目标材料在太赫兹（THz）波段的吸收谱或散射谱：由于THz频段覆盖了许多有机大分子和半导体材料分子振动和转动的频率，可以预计，随着THz技术发展的不断深入，THz—TDS技术乃至THz—TDS图像分析技术将会成为研究这些材料基础问题的重要手段。本文针对THz-TDS图像的特点，提出了一种对在THz-TDS图像序列中的目标微小运动进行检测和估计的方法。该方法通过假设目标材料的局部THz特性保持守恒，导出了目标物的运动方程，并通过引入矢量同质微分概念，给出了该方程的近似求解方法。本文最后给出的实验结果验证了方法的可行性和有效性.     

杀菌剂类农药的太赫兹光谱分类万法

提出一种新的针对杀菌剂类农药太赫兹光谱的分类方法,即用小波包变换来对杀菌剂太赫兹光谱进行特征提取,然后用欧式距离法对4种农药进行分类.太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术是一种由超快激光技术快速发展起来的无损检测技术,利用太赫兹时域光谱系统对4种杀菌剂,即福美铁、多菌灵、克菌丹、噻菌灵进行了检测,得到了4种药品的太赫兹时域光谱.用小波包对农药时域光谱进行分解,计算小波包能量谱,并把能量谱作为聚类分析的特征向量,用欧式距离法对杀菌剂太赫兹光谱进行分类,实验结果表明,该方法可以有效地对杀菌剂进行分类.     

基于GA-BP算法的太赫兹波鉴定苜蓿草品种

基于太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)测得8类苜蓿草种的折射率光谱数据,利用遗传算法优化BP神经网络(GA-BP)模型对苜蓿草种的分类进行了研究.结果表明GA-BP模型对8个苜蓿品种的平均分类准确率达到94%,且对单个品种的分类准确率最高能达到94.6%.本研究为牧草品种的分类鉴别提供了一种新方法,对种质资源的鉴别也具有重要的参考价值.     

For progress in natural science: Materials international investigations of structural phase transformation and THz properties across metal–insulator transition in VO_2/Al_2O_3 epitaxial films

Vanadium dioxide (VO2) epitaxial thin films on (0001)-oriented Al2O3 substrates were prepared using radio frequency (RF) magnetron sputtering techniques. To study the metal-insulator-transition (MIT) mechanism and extend the applications of VO2 epitaxial films at terahertz (THz) band, temperature-dependent X-ray diffraction (XRD) and THz time domain spectroscopy of the VO2 epitaxial films were performed. Both the lattice constants and THz transmission exhibited a similar and sharp transition that was similar to that observed for the electrical resistance. Consequently, the MIT of the VO2/Al2O3 epitaxial films should be co-triggered by the structural phase transition and electronic transition. Moreover, the very large resistance change (on the order of ~103) and THz response (with a transmission modulation ratio of ~87%) in the VO2/Al2O3 epitaxial heterostructures are promising for electrical switch and electro-optical device applications.