链间耦合对极化子动力学的影响

基于扩展的SSH模型,考虑链间耦合作用,研究了有机共轭聚合物中链间耦合强度以及耦合区域宽度对极化子动力学的影响.研究表明,电场驱动下极化子在近邻链间的跃迁过程与耦合强度及区域宽度密切相关.当链间耦合强度适中且耦合区域宽度与极化子宽度相当时,极化子最容易实现从一条链到近邻链的跃迁.此外,若耦合区域存在几何缺陷,即便强电场也难驱动极化子在链间跃迁.     

聚合物中链间扩展的极化子动力学

基于紧束缚模型,研究了高度有序的耦合聚合物链系统中的极化子形成及运动过程．发现随着链间耦合的增强,掺杂或注入到系统中的电子形成局域极化子所需要的时间变长．当链间耦合超过一定强度时,电子将演化形成二维链间扩展的极化子．同时动力学模拟表明,以链间扩展的极化子为载流子的有序的有机分子体系,其迁移率高于以链内局域极化子为载流子的体系．     

齐分子吡咯中极化子和双极化子及其稳定性

采用半经验Austin Model 1(AM1)方法，计算了齐分子吡咯聚合物(PPy)的中性态和带电态的几何结构性质．与中性态相比，带电态下其分子结构表现在C-C键长发生显著改变，单电荷掺杂导致极化子元激发；当掺杂的双电荷随机放置时，出现了两种情况：一种情况下产生双极化子，另一种情况下会产生两个分立的极化子．通过控制链的长度．可实现极化子与双极化子之间的相变，从而揭示出在有机半导体材料中实现自旋极化输运的可能性．     

DNA分子电荷输运的大极化机制探讨

近年来研究发现,与生命体密切相关的DNA损伤与修复过程伴随着DNA链内电荷的转移.在DNA中,极化子是重要的元激发,是DNA中电荷传递可能的载流子.为了更好的理解DNA的电荷输运的极化子机制,给出了能够准确估计电声耦合常数α数值的理论方法.利用确定的电声耦合常数α,计算了极化子宽度和极化子束缚能.计算结果显示,DNA中的电荷输运是通过大极化子的相干运动来实现的.     

齐分子噻吩乙炔的几何结构特性

采用半经验的Austin Model 1(AM1)方法,计算了齐分子Poly(Thienylene Vinylene)(PTV)的中性态和掺杂态的几何结构特性.与中性态相比,带电态下齐分子PTV的几何结构表现在C-C键键长发生显著的变化,单电荷掺杂导致极化子元激发;双电荷掺杂产生双极化子元激发,即使增加链长,仍在链中产生双极化子而不是两个分立的单极化子;掺杂4个电荷时,在齐分子PTV链中产生两个分立的双极化子.     

共轭聚合物中的极化子--双极化子掺杂

本文推广原来只适用于描述具有退化基态的 Polyacetylcne链的 Brazovskii-Kirova 模型去描述不具有退化基态的聚二乙炔(Polylia-cetylene)和聚吡咯(Polypyrrolc)中的极化子--双极化子掺杂,计算了这两种聚合物的电子能谱和极化子,双极化子的结合能,计算结果与电子自旋共振实验测量相符合。这样,就朝建立一个描述所有共轭聚合物中的极化子--双极化掺杂的统一的理论前进了一步。     

一维分子晶体的极化子-孤立子运动

考虑极化子与晶格振动的非线性耦合，研究了一维分子晶体中的极化子-孤立子运动。通过能量极小原理求得振动组态导出了极化子几率幅的非线性薛定谔方程，获得了带有孤立波形式的两类新的极化子-孤立子解，给出了相关的孤立于能量、有效质量及孤立子局域结果，其中钟型孤立子出现在极化子能带底部，而扭结型激发出现在极化子能带顶部。     

聚二乙炔(polydiacetylene)的基态及极化子和双极化子激发态

建立了描述基态非简并聚合物聚二乙炔(polydiacetylene)的紧束缚模型. 研究了基态和带电激发态下的电子性质. 发现聚二乙炔基态下具有稳定的二聚化结构, 其能带分为四条子带, 对应于聚二乙炔链的四周期结构. 掺杂电荷时可形成极化子和双极化子非线性元激发, 计算了相应的产生能和束缚能, 发现在不考虑电子-电子Coulomb相互作用的情况下, 双电荷掺杂时产生双极化子比产生两个极化子更加稳定, 在双极化子中晶格畸变对掺杂电荷的定域束缚程度远远大于极化子中.     

反式聚乙炔的高激发态极化子

在Su-Schrieffer-Heeger（SSH）模型基础上,计入长程电子关联的影响,研究反式聚乙炔分子链中的高激发态极化子的稳态性质.与一般的低激发态极化子比较,高激发态极化子的晶格畸变更宽更深,能隙中的两个局域几乎重合,除了在1.35 eV附近的peirls吸收峰,高激发态极化子仅有一个约0.65 eV的低能吸收峰,而普通极化子有2个低能吸收峰,一个在0.175 eV附近,一个在0.85 eV附近.这些区别为区分两类极化子提供判据.     

量子点中极化子的速率对光学声子平均数的影响

研究了量子点中极化子的性质。采用Tokuda改进的线性组合算符法、拉格朗日乘子法和变分法，导出了量子点中极化子的振动频率和声子平均数，讨论了在强弱耦合情况下极化子的速率对光学声子平均数的影响。研究结果表明，光学声子平均数随极化子的速率增加而增大。     

共掺杂改性TiO2光催化材料的研究进展

以光催化材料TiO_2为研究对象,从金属、非金属之闻的共掺杂出发,介绍了近些年来TiO_2光催化剂与双金属、双非金属、金属与非金属共掺杂的研究现状。发现,当对TiO_2进行双元素的共掺杂,且掺入的两种元素选择适当,掺入量合适时,能够进一步提高光催化材料TiO_2的光催化性能,指出其制备方法的多样化及其逐渐完善,将是其发展方向。     

Co掺杂ZnO薄膜的结构及光磁性能研究

采用溶胶-凝胶旋涂法在玻璃衬底上制备了Zn1-xCoxO(x=0,0.01,0.03,0.05,0.08,0.12)薄膜.利用显微镜和X射线衍射(XRD)研究了ZnO:Co薄膜的表面形貌和微结构.结果表明,所有ZnO薄膜样品都存在(002)择优取向,尤其是当掺杂浓度为12%时,薄膜c轴择优取向最为显著.振动样品磁强计(VSM)测量表明Zn1-xCoxO薄膜具有室温铁磁性.室温光致发光测量发现,所有样品的PL谱中都出现了较强的蓝光双峰发射和较弱的绿光发射,分析认为这主要是由于Co元素的掺入改变了薄膜的禁带宽度、锌填隙缺陷和氧位错缺陷浓度,其中长波长的蓝光峰和绿光峰都能够通过掺杂进行控制.基于上面的测量结果,探讨了不同波段光发射的机理与掺杂状态之间的关系.     

不同掺杂态聚苯胺的合成及其红外光谱的研究

以十二烷基苯磺酸(DBSA)和樟脑磺酸(CSA)作为掺杂剂,采用乳液聚合法和研磨法,合成了DBSA掺杂聚苯胺、CSA和DBSA共掺杂聚苯胺,探讨了合成条件对掺杂聚苯胺导电性能的影响,并研究了掺杂聚苯胺的红外光谱。DBSA掺杂聚苯胺、CSA和DBSA共掺杂聚苯胺的电导率分别为0.274 S/cm和1.210 S/cm。在DBSA掺杂聚苯胺中再掺杂CSA,可提高聚苯胺的电导率。     

Cu-Cd共掺杂ZnO电子结构与光学性质的第一性原理计算与分析

基于密度泛函理论系统下的第一性原理,对纯ZnO,Cd掺杂ZnO,Cu掺杂ZnO,Cu-Cd共掺杂以及Cu-2Cd共掺杂ZnO五个超晶胞模型分别进行几何结构优化;计算和分析了各体系的晶胞结构,能带结构,态密度以及光学性质方面的介电函数虚部,吸收率和反射率.研究结果表明:Cu,Cd单掺杂可提高ZnO的载流子浓度,改善ZnO的导电性;但Cu和Cd共掺杂ZnO时,体系的E更低,状态更加稳定.光学性质方面:Cd掺杂时,紫外区边发生红移,吸收系数略增大;当Cu单掺以及Cu和Cd共掺杂ZnO,体系在可见光和紫外波段吸收系数明显增大,使得ZnO光催化性能提升;结合Cu和Cd单掺杂的特性,说明当Cu和Cd共掺杂ZnO时,控制Cd的掺杂浓度,半导体会产生不同的透光率,因此控制Cu-Cd的比率来掺杂ZnO可用于制作不同效率的光透性器件.     

烷基苯磺酸掺杂聚苯胺的特征及可溶性

以烷基苯磺酸（ＡＢＳＡ）为反离子质子酸，研究了大阴离子酸掺杂苯胺（ＰＡｎ）的过程及其可溶性，表现溶解度和真实溶解度随溶剂和处理温度的变化表明大阴离子酸掺杂的特殊性；受分子链的运动和聚合物边间距影响较大，可溶部分的ＵＶ－Ｖｉｓ光谱的结果进一步证实这一结论，ＦＴ－ＩＲ对ＰＡｎ和ＡＢＳＡ混合物在氯仿中的可溶物和不可溶物的结构分析表明掺杂过程发生的氧化还原反应对溶解不利，而ＡＢＳＡ中的烷基直链结构对溶解有     

利用铁酸镍控制二氧化钛结构相变提高其光催化性能研究

分别采用共沉淀法和溶胶-凝胶法制备铁酸镍和二氧化钛纳米粉体,探讨了铁酸镍纳米掺杂对二氧化钛"锐钛矿"→"金红石"的晶体结构转变及其光催化活性的影响.结果表明,铁酸镍的掺杂可抑制二氧化钛由"锐钛矿"到"金红石"的结构相变,显著提高其光催化活性,在最佳掺杂浓度时,其光催化降解曙红的效率可以提高约2倍.     

氟掺杂纳米二氧化钛制备及其光催化性能研究进展

 氟离子掺杂能够改变TiO2的光生载流子传输、比表面积、孔道结构、表面酸度等本征性质,从而影响光生电子-空穴派对的复合和对母体化合物的吸附,因此氟离子掺杂能够显著提高TiO2的光催化活性,尤其是紫外光下的光催化活性。氟掺杂纳米TiO2在制备过程中,容易受到制备技术、热处理温度、前躯体种类和化学计量等的影响,而使纳米TiO2的晶体结构和表面性质发生变化,这些变化主要体现在如金红石相形成、生成Ti3+、量子产率增加以及改变吸附性（如表面极性）等方面。本文综述了氟修饰TiO2的制备及光活性,主要包括催化剂制备方法、相变过程和母体化合物的矿化。     

磁场环境下聚苯胺的合成与性能研究

在不同磁场强度下,用苯胺单体（An）和氧化剂过硫酸铵（APS）,掺杂剂磺基水杨酸（SSA）,乳化剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）合成了导电聚苯胺（PAn）。研究了氧化剂和掺杂剂用量对PAn掺杂率和电导率性能的影响;并采用红外光谱、X射线衍射、粒径分析、腐蚀电位曲线表征了PAn结构与性能的关系。结果表明：磁场对苯胺聚合的影响是正向的,磁场能减少掺杂剂的用量、提高产物的电导率;在乳化剂n（SDBS）/n（An）=0.45,氧化剂n（APS）/n（An）=0.8,掺杂剂SSA 0.3 mol.L^-1时,合成的PAn电导率最大;在磁场环境中合成的PAn导电性、粒径、防腐性、规整性等各方面与无磁场作用的产品相比均具有明显的优势。     

色散型推扫成像光谱仪在轨动态成像建模与分析

为研究卫星振动对色散型推扫成像光谱仪工作的影响,根据仪器的光学原理和在轨工作过程,建立了其在轨动态光谱成像模型.通过对成像过程的分解分析,导出了色散型光谱仪光谱成像与卫星姿态角振动的映射关系和各个掺杂光谱在混合光谱中的权重系数,并根据该映射关系进行了仿真.结果表明卫星振动使得原始光谱在混合光谱中所占的权重最小达到0.2以下,光谱混叠严重.     

Na,As共掺杂锂离子正极材料LiFePO4的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性计算方法,研究了LiFePO4中Li、P位替位掺杂Na、As时的电子结构. 计算表明:少量掺杂并未整体改变LiFePO4电子结构,但可以调整体系中占主导地位的PO键、FeO键之间的相互作用,从而改善材料的特性;共掺杂体系的带隙宽度减小、嵌锂电位略微下降,掺入的Na、As未阻塞锂离子的一维通道.