数值模拟单个金纳米棒的吸收和散射特性

利用时域有限差分的方法,数值模拟了单个金纳米棒的吸收、散射和消光特性,比较了在相同长径比,不同长轴金纳米棒的吸收和散射效率。数值计算结果表明:金纳米棒的散射效率会随着金纳米棒的几何尺寸的增大而逐渐增强,并且其散射谱的半高宽也随之变宽;与之相反的是,金纳米棒对入射光的吸收效率随金纳米棒体积的增大却呈现出先增加后减小的变化规律。数值模拟结果将为金纳米棒在太阳能电池光俘获方面的应用提供有益的理论参考。     

金刚烷的交叉三环异构体的构型手性构型和非手性构型数

指出FujitaS.的文章的错误，给出球环化合物异构体数的一般方法。以金刚烷的交叉三环异构体的构型、手性构型和非手性构型数的计算作为说明。     

金属双纳米棒表面等离子体耦合共振特性研究

本文利用离散偶极子近似法,研究金纳米棒双体结构之间的表面等离子体耦合共振特性,发现当金属双纳米棒之间的排列方式和间距改变时,其表面等离子体共振消光峰发生红移或者蓝移,适当间距的金纳米棒双体结构可以产生更强的局域表面增强电场. 本文对于金纳米棒双体结构的计算结果对于金纳米棒在生物传感方面应用具有一定的参考价值.     

手性等离激元纳米结构制备及其应用

手性是自然界物质普遍存在的特征.手性等离激元纳米结构因其优异的光学活性近年受到业界广泛关注.介绍了手性的基本概念和表征方法,综述了3种常用的产生等离激元圆二色响应的纳米结构及其制备方法,总结了其在多方面的应用.纳米制造技术的发展促进了复杂的手性等离激元纳米结构"自上而下"的合成,与此相对应,手性模板和手性分子诱导的手性转移,则为手性纳米结构"自下而上"的湿化学合成提供了多种可行性.具有手性光学响应的等离激元纳米结构主要有3种类型.利用手性分子和非手性等离激元纳米颗粒之间的偶极—偶极相互作用可诱导PCD,但手性响应通常较弱.具有手性形状的单个纳米结构及非手性等离激元纳米颗粒构成的手性组装结构则可产生强烈的手性光学响应.手性等离激元纳米结构在手性光学器件、手性物质检测、手性催化和生物医学等方面展现了广阔的应用前景.     

化学还原法制备金纳米棒及其光学性质研究

在十六烷基三甲基溴化铵和十四烷基二甲基苄基氯化铵形成的双分子层胶体溶液中，利用种子生长的方法，控制硝酸银添加物制备纵横比不同金纳米棒．在表面活性剂作用下，金种沿着[100]方向生长，其它方向受限生长，形成各向异性的纳米结构．根据实验结果，利用时域有限差分方法模拟金纳米棒的生长，选择折射率为1．33，探索金纳米棒光学吸收谱，较好符合了实验结果．     

光阱中多个金纳米棒的双光子荧光效应及热熔合过程

本文利用单束、波长对应金纳米棒长轴表面等离子共振的飞秒脉冲激光对多个长度为40 nm,直径为10 nm的金纳米棒颗粒进行了光捕获,系统研究了金纳米棒颗粒在共振激光作用下的双光子荧光及光致热熔合效应.实验结果表明,在光阱捕获过程中金纳米棒颗粒会激发出明显的双光子荧光.当多个金纳米棒被光力捕获在光斑中心时,金纳米棒发生热熔化并熔合成大尺寸的金纳米团簇.利用这种单光束光镊熔合技术,我们在玻璃衬底上制备了二维有序的金纳米团簇阵列.这一研究对利用金纳米棒颗粒来制备微纳光子结构及多功能光子器件等具有重要的指导意义.     

当TRIZ遇上纳米光子科学——以超系统进化趋势为例

 发明问题与解决理论（俄文缩写TRIZ）是苏联科学家通过对数以万计的专利分析总结而得到的一个系统的创新方法,其中向超系统进化趋势是TRIZ创新科学的基础,并已经成功应用于国际领先企业中;然而其在科学研究中的应用尚不多见。本文阐述了向超系统进化趋势的4个子趋势,及其在纳米光子科学研究中的体现,揭示了纳米结构散射吸收光谱研究的发展也符合向超系统进化趋势,并介绍了应用其子趋势设计纳米光子器件的2个实例：应用集成相反工程系统趋势,设计出旋转金纳米棒与金纳米缝组合的超系统,实现具有相同强度的圆二色和非对称传输;应用集成异类系统趋势,设计出金纳米棒与金膜组合的超系统,实现手性间接耦合效应。     

手性药物分子绝对构型鉴定的理论研究进展

在手性药物研究过程中，绝对构型研究是非常重要的一步。随着计算方法的发展和软件的进步，利用不同的理论方法鉴定不同类型的手性分子的立体结构成为可能。这些方法主要包括手性分子的特征旋光值和旋光色散计算、手性分子矩阵方法中的特征值计算、电子圆二色谱计算、振动圆二色谱计算，将这些计算结果与实验值进行比较，能够很好地确定手性分子的绝对构型。目前，利用不同的计算方法交叉验证同一分子的立体结构，已成为一个非常有效的研究模式。此外，利用简化模型用于计算也是一个关键和普遍的方法。首次详细分析了使用简化模型背后的关键科学问题，介绍了新的“构象对”的理论概念。     

PdnAu(n=1-5)团簇的结构性质研究

在相对论有效原子实势近似下,用密度泛函方法（B3LYP／LANL2DZ）计算了掺杂二元合金PdnAu（n=1-5）团簇可能的几何构型和对应的电子态,讨论了团簇的稳定性,得到一系列稳定异构体的结构参数、电子态、能量和谐振频率,部分稳定构型具有较高的自旋多重性。结果表明,Pd-Au相互作用较强,改变了纯钯团簇的稳定构型,合金团簇的稳定性随体积增大而降低,计算结果对研究钯掺杂金的催化活性和选择性具有参考意义。     

基于手性金纳米粒子圆二色光谱法识别与检测银离子

采用液相制备方法获得具有光学活性的手性金纳米粒子,通过吸收光谱和圆二色光谱及高分辨透射电镜对手性金纳米粒子进行表征.利用圆二色光谱法建立手性金纳米粒子对Ag~+选择性识别方法,结果表明手性金纳米粒子对Ag~+响应时间仅需12min,手性金纳米粒子能够从13种常见金属离子中选择性识别Ag~+,并对多种常见金属离子具有较好的抗干扰能力,检测灵敏度高并且具有良好的重现性.所建立标准曲线线性范围为0.2~30μmol/L,线性相关系数R~2=0.995(n=15),Ag+的检测限为0.2μmol/L;为环境水样中Ag~+的识别和检测提供了一种简单、精确、快速、环境友好的新方法.     

半经验分子轨道方法计算吸附分子几何构型的可靠性

运用半经验分子轨道AM1方法计算了金刚石（111）面上乙炔吸附分子的几何构型，通过与相似结构的丙烯分子实验参数的比较，分析论证了半经验分子轨道方法用于碳氢化合物吸附分子几何构型计算的可靠性．     

三分子聚合体的束缚能和几何结构的变分计算

利用解少体问题的变分法，计算了三个三分子聚合体（Ｈ２）３、（Ｄ２）３和Ｎｅ３的束缚能量，用形状密度分析法研究了这些三聚体的几何结构和内部运动模式，得出了一些有意义的结果。     

自催化脉冲激光沉积方法制备ZnO纳米棒阵列

采用脉冲激光沉积方法在ZnO作为缓冲层的InP（100）衬底上制备了高密度ZnO纳米棒阵列．扫描电子显微镜图像显示ZnO缓冲层形成较为均匀的岛状结构,ZnO纳米棒具有垂直于衬底的统一生长方向．X射线衍射测试在34．46°出现尖锐的衍射峰,说明ZnO纳米棒具有（002）择优取向．PL谱在380nm出现强的近带边发射峰,在495nm出现弱的深能级发射峰,表明ZnO纳米棒具有较好的光学性质．本实验制备的高质量ZnO纳米棒阵列有望在现在和未来的纳米器件制作中得到应用．     

两步水浴法制备ZnO纳米棒阵列的研究

通过预加热处理完成了氧化锌（ZnO）种子层的制备,在种子层退火之后利用水浴法生长制备了排列有序的ZnO纳米棒阵列.采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和光致发光光谱（PL）分析了ZnO纳米棒阵列的表面形貌、结构和光学性质,考察了预处理温度和水洗时间对产物性能的影响.结果表明：预处理温度较低时无法形成ZnO种子层;制备的ZnO纳米棒阵列是纤锌矿结构;随着水浴时间的延长,ZnO纳米棒的长度逐渐增加.     

银纳米球壳二聚体的几何结构与电磁场增强共振波长的关系

基于Mie理论的T-矩阵方法,研究了银纳米球壳二聚体的几何结构对其自身电磁场增强的影响,并结合偶极子场耦合理论进一步讨论了二聚体阵列的光学性质.计算结果表明,通过调控银纳米球壳二聚体的几何结构可以强烈地影响到二聚体和二聚体阵列的光学性质.同时发现二聚体对电磁场增强的共振波长可以随着二聚体几何结构的改变而改变.     

基于从头算的孤立条件下α—丙氨酸分子手性转变理论研究

使用从头算的HF方法,采用6-31G(d)基组,优化了S与R型α—丙氨酸分子的分子几何,计算了优化构型下的电子结构.依据优化后的构型,对α—丙氨酸分子对映体进行了手性转变可能路径的分析.首先,在HF/6-31G(d)水平下进行了手性转变过程的过渡态探索与中间体的几何构型优化,找到了手性转变的可能路径,并得到了反应能垒;而后,又在HF/6-31G(d)水平下对过渡态进行了IRC计算,验证了过渡态的可靠性.     

NinC（n=1-6）掺杂团簇基态的密度泛函研究

采用密度泛函理论,通过几何构型优化和振动频率计算,得到了NinC（n=1-6）团簇的基态几何结构和多重态。NinC基态团簇构型并不都具有最高对称性,可以由前一NinC构型结合一个镍原子并经过形变得到;自然电子组态分析表明团簇中镍碳原子结合较镍原子间结合稳定;同时对镍团簇磁矩进行了分析。     

耦合诱导的金纳米棒禁戒等离激元模式激发

用时域有限差分方法（finite-difference time-domain,FDTD）模拟了有不同局域等离激元共振频率和不同体积的外来金纳米颗粒以及外来介质纳米颗粒与金纳米棒的耦合,研究了正入射条件下与各种颗粒耦合对诱发金棒上纵向等离激元的禁戒模式的不同影响,发现外来颗粒上足够多的电荷积聚造成的电场对称性破缺是诱发禁戒模式的原因.这一发现对理解金属纳米颗粒的近场光学实验探测有重要意义.     

简便合成椭球形二氧化硅包覆的金纳米棒

采用溶胶-凝胶法成功地制备出一种椭球形核-壳结构二氧化硅包覆的金纳米棒.分别采用透射电镜、扫描电镜、紫外、电子衍射和扫描电镜能谱对制备出的二氧化硅包覆的金纳米棒进行表征.结果表明二氧化硅包覆的金纳米棒呈椭球形,大小为60～80nm,壳层二氧化硅厚度约10～20nm.通过紫外检测发现,二氧化硅壳层对金纳米棒的光学特性几乎没有影响.试验结果表明,这种新颖的二氧化硅包覆的金纳米棒微球在生物医学(如治疗、传感器和分子影像等)中有着潜在的应用价值.     

计算天线罩瞄准误差的间接射线法

讨论了利用几何光学射线法的接收公式（即间接射线法）计算大电尺寸天线罩的功率传输系数、瞄准误差以及瞄准误差斜率的基本理论和分析步骤，并与物理光学法和几何光学射线法的发射公式（即直接射线法）进行了比较，从而说明利用间接射线法计算天线罩的功率传输系数、瞄准误差和瞄准误差斜率既能满足工程上的精度要求，又减少了工作量。