体位相全息透射光栅的设计和应用

运用重铬酸盐明胶(DCG)制作的体位相全息透射光栅可在宽谱带范围内获得高衍射效率,与表面浮雕型光栅相比,它使后续光学系统的光通量大为提高.因此,此类光栅在天文光谱仪中具有广泛的应用.本文从Kogelnik的标量耦合波理论出发,设计在400nm到800nm波段范围内可获得高衍射效率且具有偏振无关性能的体位相全息透射光栅.     

稀释显影卤化银全息干板的光谱特性的研究

近年来,报道了一种利用银盐干板的稀释显影方法来获得具有高的衍射效率的位相型全息图,其衍射效率可高达40％以上,它比振幅全息和化学漂白方法形成的薄位相全息图具有更高的衍射效率,高的信噪比和良好的光稳定性。一般显影方法处理的振幅型银盐全息图呈灰黑色,而稀释显影处理的银盐全息图则呈现出鲜艳的桔黄色或橙红色,这些优异的特性引起人们很大的兴趣,虽然关于稀释显影的全息图的一些性能的测量已有不少报道,但是,至今还没有关于产生这些优异特性的物理机理或原因的报道。在本文中报道我们首次运用光谱分光研究方法测量了稀释显影全息干板的紫外-可见-近红外的透射光谱和光声吸收光谱以及利用含有银微粒的透明介质中的Maxwell-Garnett有效介质理论解释了这种全息干板的光谱特性和产生折射率空间调制的原因。     

半导体ZnS纳米管的软模板法制备与表征

在含有表面活性剂Triton X-100 (聚氧乙烯辛基苯酚醚)的溶液中成功地合成了ZnS纳米管, 利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和选区电子衍射(SAED)对所制得的纳米管进行了表征. XRD和SAED模式表明, 所得产物为纯的多晶结构的立方相ZnS; 由透射电子显微镜照片可以看出, 产物为中空的纳米管, 外径在37~52 nm之间, 管壁厚约9 nm, 长度可达3 μm. 并对纳米管的形成机理进行了探讨.     

实时光学强度相关器的研究

利用菲涅尔全息滤波器实现无透镜光学强度相关已有较深入的研究。这种相关器的最大特点是空间滤波器具有面内位移不变性,当用它作多通道的光学相关时可以无需多焦点全息透镜,从而解决了衍射效率的问题。这种非相干光空间滤波技术还可在二维光学神经网络系统中执行关联记忆功能,获得无相干噪声的图象复现。然而无论是多通道光学相关检测还是二维光学神经网络的应用,都需要解决实时输入的问题。利用液晶光阀的光学图象转换特     

Ar离子激光泵浦的掺Nd光纤激光特性

用514.5nm的Ar离子激光泵浦掺Nd的石英光纤获得激光输出已有报道,最近我们进一步的工作结果表明,Ar离子激光中除了514.5nm波长外,用476.5nm、488.0am和496.5nm波长分别泵浦Nd掺杂光纤也都可获得1060nm的激光输出,实验测量了各种泵浦条件下的阈值、效率,并用高分辨率双光栅单色仪系统测量了光纤激光谱的精细结构,同时还对泵浦光和光纤激光在光纤中的场分布进行了研究。     

大晶面间距X射线分光晶体——马来酸氢十八酯(OHM)

OHM是一种新的大晶面间距有机X射线分光晶体。在软X射线分析中用OHM代替皂膜假晶体STE或衍射光栅可以大大提高衍射效率和波长分辨率,它是一种软X射线理想的单色器。     

激光熔凝Al_(72)Ni_(12)Co_(16)中十面体准晶的生长

以展宽的激光束为加热源，在超高温度梯度条件下Ａｌ_72Ｎｉ_12Ｃｏ_16合金中获得了单相、十面体准晶定向生长组织．Ｘ射线衍射、透射电子显微镜、扫描电子显微镜和光学显微镜分析结果表明：在上述条件下定向凝固组织中为单相十面体准晶相；该相呈小平面形态并以侧向方式生长．十面体准晶中的周期性和准周期性的原子结构和熔池中的外延生长条件是影响生长形态的主要因素．实验结果与Ｔｏｎｅｒ原子结构生长模型预测相符．     

溶剂热合成CdS纳米棒及其与PVK复合薄膜的光电性质

利用Cd(CH₃COO)₂·2H₂O与Na₂S·9H₂O, 以双齿络合剂乙二胺辅助水溶液通过溶剂热法合成了高产率的CdS纳米棒. X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)结果表明, 产物为六方纤锌矿相的三齿状CdS纳米棒, 直径约为10~15 nm, 臂长为100 nm左右; 利用旋转涂膜在氧化铟锡(ITO)导电玻璃基底制备了不同含量CdS与聚乙烯基咔唑(PVK)复合结构薄膜, 荧光光谱结果显示出复合薄膜荧光强度随CdS组分的增加而逐渐降低, 而表面光电压谱图则表明相应的光电压信号逐渐增强, 这种现象主要是由于CdS与PVK之间存在匹配的能级, 促使两者发生了电荷转移, 使电子-空穴对产生了有效分离而提高载流子产生效率, 同时我们对两者之间发生的电荷转移过程进行了分析.     

嗜热古菌Aeropyrum pernix K1酰基氨基酸释放酶/酯酶(APE1547)一种新晶型的晶体学研究

应用悬滴汽相扩散法,用PEG4000作沉淀剂,获得了嗜热古菌Aeropyrum pernix酰基氨基酸释放酶APE1547的一种新晶型.这种新晶型属于正交晶系,晶胞参数a=6.399nm,b=10.439nm,c=16.953nm,晶体空间群属于P212121.单位晶胞中每个晶体学不对称单位含2个分子,Matthews常数为2.2×10-3nm3·D-1,溶剂含量为43％,晶体衍射的最高分辨率达0.27nm.与以前获得的三斜晶系的晶体相比,这种新晶型更适合于结构分析,可以加快结构解析的进程.     

激光熔凝Al72Ni12Co16 中十面体准晶的生长

以展宽的激光束为加热源,在超高温度梯度条件下Ａｌ７２Ｎｉ１２Ｃｏ１６合金中获得了单相、十面体准晶定向生长组织．Ｘ射线衍射、透射电子显镜、扫描电子显微镜和光学显微镜分析结果表明：在上述条件下定向凝固组织中为单相十面体准晶相;该相呈小平面形态并以侧向方式生长。十面体准晶中的周期性和准周期性的原子结构和熔池中的外延生长条件是影响形态的主要因素。实验结果与Ｔｏｎｅｒ原子结构生长模型预测相符。     

多酸插层层状硅酸盐及其在催化氧化环辛烯中的应用

多酸基多相催化剂研究的重点和难题在于实现活性组分的良好分散和稳定负载.本文通过将催化活性组分多酸插层到离子液体修饰的层状硅酸盐限域空间内,制备了一种新型多酸基催化材料.通过扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X射线衍射、能量色散X射线等谱学技术对催化剂进行了详细表征.结果表明,多酸在层状硅酸盐限域空间内实现了高分散、稳分散和均匀分散;层内共价修饰的离子液体有助于有机底物与多酸活性组分的可接近性,促进传质,提高反应效率.将所设计的催化材料应用在环辛烯的环氧化反应中,显示了优异的催化效率和选择性, 1 h对反应产物的收率可达98%.这为今后设计与创制高效多酸负载型催化剂提供了新的思路.     

氨化Si基Ga2O3/BN薄膜制备GaN纳米线及其发光特性

利用射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上制备Ga2O3/BN薄膜,然后在氨气中退火合成了大量的一维GaN纳米线.X射线衍射、选区电子衍射和傅立叶红外吸收光谱的分析结果表明,制备的GaN纳米线为六方纤锌矿结构.利用扫描电子显微镜和高分辨透射电子显微镜观察发现,纳米线具有十分光滑且干净的表面,其直径为40～160 nm左右,典型的纳米线长达几十微米.室温下以300 nm波长的光激发样品表面,显示出较强的363 nm的紫外光发射和422 nm处的紫光发射.另外,简单讨论了GaN纳米线的生长机制.     

用扫描隧道显微镜观察Cr12钢中马氏体

扫描隧道显微镜(STM)是80年代初研制成功的一种新型表面分析仪器,现已在物理、化学、生物等领域获得了广泛应用.与扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)及场离子显微镜(FIM)相比,STM具有结构简单、分辨率高、样品制备方便等特点.STM的横向分辨率可超过0.1nm,纵向分辨率可达0.01nm,因而STM适用于观察样品表面微观结构以及由于微观缺陷的存在而引起的原子尺度的起伏,如表面台阶、界面等.目前STM已成功地用于石墨中碳原子及单晶硅表面7×7结构的直接观察.用STM研究金属材料表面的精细组织结构,可有效地填补其它分析手段的不足,但至今由于实验技术及仪器本身的局限,扫描隧道     

o光读出下Ce∶KNSBN晶体光栅的衍射特性

实验研究了o光读出条件下Ce∶KNSBN晶体两波耦合作用写入体光栅的衍射效率与写入光光强比的关系 ,结果与e光读出情形有很大差异 .用修正耦合波理论对实验结果进行理论拟合 ,理论拟合与实验结果符合很好 .     

基于长周期波导光栅的宽范围电光调谐滤波器

设计了一种基于长周期波导光栅的电光调谐滤波器, 它具有偏振无关性. 理论分析表明, 调谐电压在?84 ~ 84 V之间, 波长调谐范围从1530 ~ 1565 nm, 覆盖了整个C波段; 在整个调谐范围内, 准TE模的耦合效率都在97%以上, 3 dB带宽小于0.8 nm, 波长对电压敏感性为0.208 nm/V. 此滤波器在WDM动态光网络有潜在的应用, 可以用作快速波长扫描/选择, 信道重构以及光学开关等用途.     

金属配合物甘氨酸铜(Ⅱ)纳米棒的室温固相合成

以醋酸铜和甘氨酸为原料, 利用一步室温固相化学反应合成了分布均匀、粒径为20~30 nm的金属配合物trans-[Cu(glyo)₂·(H₂O)]球形纳米粒子. 在上述反应基础上, 通过在体系中添加适当表面活性剂PEG400作软模板, 成功地制备了直径为100~150 nm, 长度达几个微米的trans-[Cu(glyo)₂]纳米棒. 所得产物通过X射线衍射(XRD)、元素分析、热重(TG)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)进行了表征, 并对其形成机理进行了探讨.     

表面等离子体超衍射光学光刻

由于光波衍射特性,传统光学光刻面临分辨力衍射极限限制,成为传统光学光刻技术发展的原理性障碍.表面等离子体(surface plasmon,SP)是束缚在金属介质界面上的自由电子密度波,具有突破衍射极限传输、汇聚和成像的独特性能.近年来,通过研究和利用SP超衍射光学特性,科研人员提出和建立了基于SP的纳米干涉光刻、成像光刻、直写光刻等方法,在紫外光源和单次曝光条件下,获得了突破衍射极限的光学光刻分辨力.目前,基于SP成像结构,实验中获得了22 nm(~1/17波长)最高SP成像光刻线宽分辨力水平.SP将为发展高分辨、低成本、高效、大面积纳米光学光刻技术提供重要方法和技术途径.本文系统综述了SP光学光刻技术研究发展情况,总结和分析了技术发展现状、存在问题,并对其发展趋势和前景进行了展望.     

氨化Si基Ga2O3/BN薄膜制备GaN纳米线

利用射频磁控溅射技术在Si(111)衬底上制备Ga₂O₃/BN薄膜, 然后在氨气中退火合成了大量的一维GaN纳米线. X射线衍射、选区电子衍射和傅立叶红外吸收光谱的分析结果表明, 制备的GaN纳米线为六方纤锌矿结构. 利用扫描电子显微镜和高分辨透射电子显微镜观察发现, 纳米线具有十分光滑且干净的表面, 其直径为40~160 nm左右, 典型的纳米线长达几十微米. 室温下以300 nm波长的光激发样品表面, 显示出较强的363 nm的紫外光发射和422 nm处的紫光发射. 另外, 简单讨论了GaN纳米线的生长机制.     

钯镍合金粒子负载的多壁纳米碳管储氢材料在温和条件下的储氢行为

采用新型的溶胶法, 制得了一种PdNi₁₈合金纳米粒子, 将这种纳米粒子负载到经过特殊预处理的多壁纳米碳管上, 得到了一类具有良好储氢性能的PdNi₁₈/MWCNTs复合材料. X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)测试表明, PdNi₁₈合金纳米粒子均匀地分布在载体表面上, 粒径约为3 nm. 储氢结果显示, 该复合材料在室温、1.5 MPa条件下储氢量可高达2.3%(质量分数).     

一步室温固相化学反应法合成CuO纳米粉体

利用ＣｕＣｌ２．２Ｈ２Ｏｇ与ＮａＯＨ的室温固相化学反应直接合成了ＣｕＯ纳米粉体,用Ｘ射线衍射和透射电子显微镜对固相反应物的组成,大小,形状进行了表征,结果表明,产物ＣｕＯ颗粒大小均匀,粒径为２０ｎｍ左右。