分析电化学反应的椭圆偏振光谱法对抗原抗体反应的研究

椭圆偏振光谱法研究抗原抗体反应,以前大多基于测定抗体层厚度或抗体吸附量及膜常数,须用相应模型计算有关数据,可任何简单模型都难以精确地描述体系的真实状态。Huang和Ord在研究碱性溶液中铁电极的氧化还原反应时,提出了代表Δ、ψ的总变化的新物理量——光学参量变化率(optical tracking rate——V_(op))。大量实验结果表明V_(op)-t图中的光谱峰与电化学极化曲线上的转折点相对应。本文用研究电化学反应的V_(op)-t谱学方法研究抗原抗体反应。     

喇曼散射的表面增强效应

表面喇曼光谱是研究表面能谱的一种光学方法,以前由于灵敏度不高,它用于表面现象研究存在一定的困难。1974年发现了喇曼散射的表面增强效应,为这一技术的应用展现了美好的前景。复旦大学物理系同志所撰写的《喇曼散射的表面增强效应》一文,介绍了此效应的发现、实验结果及理论模型的探讨,值得一读。     

几何相位调控的表面等离激元透镜的近场模式及其聚焦优化

表面等离激元是一种外界光场与金属表面自由电子相互作用的电磁模式,具有很强的近场电磁场特性.由于在近场区域可以超越衍射极限,因此对于设计光学近场聚焦器件具有重要意义.不同于广泛研究的圆环形、椭圆环形以及螺旋环形表面等离激元透镜,本文研究由多个矩形狭缝构成的圆环表面等离激元透镜及其近场模式.单个矩形狭缝产生的表面等离激元在向圆心传播的过程中会发生相干干涉,在特定位置处出现表面等离激元干涉环,其大小及空间位置与透镜狭缝单元的数量和透镜的尺寸大小有关.调节透镜的尺寸和数量导致干涉环消失时,透镜的聚焦效果最好.调节每个狭缝单元的空间转角可以产生表面等离激元的几何相位,最终实现表面等离激元透镜的中心聚焦,且干涉环消失时,聚焦效果最好.     

用氩离子束抛光制作石英超光滑表面

超光滑光学表面广泛地应用在短波段光学领域,如同步辐射光束线的反射镜、软X射线波段的多层膜基底等.其表面的粗糙度通常要求小于0.5nmRMS.目前粗糙度好于0.5nmRMS的光学表面是采用特殊磨料,用非常规方法加工的,其缺点是工艺难度大,技术要求高,抛光的均匀性也难以保证.把离子束刻蚀技术用于超光滑表面的抛光这一加工方法,不仅可以提高抛光质量,而且大大提高了工作效率,并确保了工艺的稳定性和抛光的均匀性.     

金属-非线性晶体界面光栅耦合倍频产生5.3μm表面电磁波

一、引言利用表面电磁波可以研究许多物质的表面光学性质。特别是由于表面波的强度比较高,非常有利于开展各种非线性光学实验,如倍频、差频、Raman散射等。这里我们提出了在金属-非线性晶体界面上利用光栅耦合倍频产生表面电磁波的方法。在工作波段晶体色散很小的情况下,可以有两种途径产生倍频表面波:一是首先由光栅耦合出基频表面波,再经过晶体     

金红石相氧化物TiO_2,SnO_2和GeO_2表面氧化性对HCl气体光学气敏传感特性的影响

利用光学气敏材料吸附气体来检测气体成分及浓度,成为了大家的一个研究热点.采用基于密度泛函理论(DFT-D)体系下的第一性原理平面波超软赝势方法,研究了含氧空位金红石相TiO_2(110)表面,SnO_2(110)表面和GeO_2(110)表面吸附HCl气体后,表面结构的氧化性能、态密度、电荷分布、差分电荷密度以及光学性质,讨论吸附对光学气敏传感特性的影响.研究发现:HCl气体均易吸附于含氧空位金红石相TiO_2,SnO_2和GeO_2表面;且吸附后的稳定性为:TiO_2SnO_2GeO_2;氧化性是影响吸附能力和光学气敏传感性能的重要因素,HCl分子吸附于表面后其氧化性强弱为:TiO_2氧空位SnO_2氧空位GeO_2氧空位;从态密度和光学性质分析发现,含氧空位金红石相TiO_2(110)吸附HCl分子后,光学性质的改变最为明显,特别是对于500~700 nm的光,TiO_2具有很好的光学气敏传感效应,可作为一种较为理想的光学气敏传感材料.     

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.     

表面等离子体光子学研究的新进展

表面等离子体共振是金属纳米结构非常独特的光学特性,基于表面等离子体共振的纳米结构体系的研究已形成了国际上迅猛发展的热点研究领域之一,即表面等离子体光子学。     

脉冲星辐射锥截面是椭圆形的吗?

按Radhakrishnan和Cooke 1969年提出的极冠模型(即RC模型),脉冲星的辐射呈锥形,其截面是圆。然而1980年Jones首次提出辐射锥截面可能在纬向被拉长而呈椭圆状,接着Narayan和Vivekanand(简称NV)也给出是椭圆的结论,并指出拉长效应是周期的函数(正比于P~(-0.65))。这两文章给出的椭圆长、短半轴之比分別为2.5和3.0。 辐射锥截面形状对脉冲星演化研究有重要意义。如果是一椭率很大的椭圆,则银河系中可能观测到的脉冲星总数和诞生率要比原先估计的小好几倍。Taylor等对此也做了评论。 我们重新研究了这一问题,得出的结论是辐射锥截面仍可近似认为是圆形。     

超新星遗迹G78.2+2.1的232MHz观测

超新星遗迹G78.2+2.1位于射电辐射和光学结构都非常复杂的Cygnus X区域。由于在这一区域观测者的视线正好穿过银河系的猎户座臂,因此证认比较困难。γ Cygni亮星正好位于这一超新星遗迹内,但一般认为它是一颗前景星。光学亮星云γ Cygni也和这一超新星遗迹位置吻合,但一般认为它是正常的H Ⅱ区,不过并不排除它和超新星遗迹之间有某种联系。在Higgs(1977)之前,一般认为这个超新星遗迹的角大小只有10′左右。Higgs等     

富勒烯薄膜的波导Raman散射增强效应

以C_(60),C_(70)为代表的富勒烯材料,自Kr(?)tschmer等人发现其有效制备方法之后,已成为材料科学研究的热点之一,被认为在半导体、超导体、有机导体、非线性光学、金刚石薄膜合成、有机化学、医药、润滑等方面有着巨大的潜在应用价值.尤其是作为一种新型光学材料而倍受人们关注.C_(60)由于具有共轭大π电子云体系而表现出强烈的三阶非线性光学效应,使其有可能成为十分有前途的非线性光学材料,而其反饱和吸收特性则使其可以制成光限幅器件、光双稳器件和全光学开关等.本文研究了沉积于粗糙介质表面C_(60)薄膜的波导Raman散射(waveguide Raman scattering).波导Raman散射是结合集成光学和Raman散射的一种测试介质上薄膜性能的灵敏方法,文献[4]报道了C_(60)薄膜的波导Raman散射现象,但是用的光源为100mW的Ar~+激光.然而,这种较强的激光有可能破坏C_(60)膜中的分子结构诸如发生聚合反应等,从而影响其本征的Raman谱.本文报道了采用30mW的He-Ne激光为激发光源,观察到粗糙介质表面C_(60)薄膜的波导Raman散射增强效应.     

光学蛋白质芯片

本文介绍一种新型光学蛋白质芯片技术。它通过表面格式化、表面改性和配基固定形成多元生物活性感应表面;借助蛋白质的特异结合性和高分辨率的生物光学显微成像技术达到识别和检测蛋白质的目的。它是一种标记的多元蛋白质定量分析方法。     

椭圆偏振光谱分析方法对铁表面阳极氧化过程的研究

近半个世纪以来,椭圆偏振技术在材料和化学学科领域的应用,多限于测定固体表面膜厚度和光学常数以及与此等性质有关的范围。黄宗卿与Ord在研究碱性溶液中铁电极的氧化还原时,首先提出了代表△、ψ的总变化的新物理量——光学参量变化速率(optical tracki-     

磁场中离子晶体的外表面极化子

当电子在真空中运动接近晶体表面时,由于与表面光学(SO)声子的耦合,使其能量下降而形成外表面极化子。对这一问题的研究,有助于了解表面低能电子的非弹性散射。近年,不少作者对其进行了研究。     

吸附于铜表面的一氧化碳的平衡位置、结合能和芯电子能级移动——简化的集团模型研究

一、模型定量地研究原子(或分子)和固体表面之间的互作用,对于了解在表面上发生的吸附过程和化学反应极为重要。对一个真实的由吸附物和固体衬底组成的体系作精确的量子力学处理是不可能的,所以必须引入一些简化和近似,使这样一个多体体系可介。     

超光滑光学表面的磁性类Bingham流体确定性抛光

利用磁性抛光介质在梯度磁场作用下呈现出具有粘塑性的类Bingham流体的特点, 实现了对具有超光滑表面精度要求(表面粗糙度一般低于0.5 nm)的光学元件, 特别是应用于接近衍射极限的短波段光学元件的确定性抛光. 磁流体与被抛光工件间的相对运动导致工件表面抛光区域产生较强的剪切力, 从而去除工件表面材料. 通过控制梯度磁场的敏感参量如磁场强度、磁极间距等获得磁场中类Bingham流体形成柔性抛光带的形状及工作状态的实时响应. 去除函数和去除率曲线反映了磁流体抛光符合经典Preston抛光模型, 并突出体现确定性去除这一特点. 磁流体抛光全过程中去除函数向外周呈稳定的高斯分布状光滑渐变化趋势. 抛光结果表明, 配制成功的初始粘度0.5 Pa·s的标准磁流体抛光液可实现对超光滑光学元件确定性抛光, 弥补传统接触式或压力式光学抛光呈现较大下表面破坏层、去除确定性不高等缺点, 抛光35 min后工件表面粗糙度由最初17.58 nm收敛到0.43 nm.     

基于光学测量的纳米孔单分子分析技术

纳米孔技术因其无标记、低成本、便携式和超高灵敏度等优点受到许多关注,但传统的电测量方法仍受到非理想器件噪声、低通量以及时空分辨率不足等限制.目前已经有许多策略被提出来改进和解决这些限制,其中高带宽和高通量的光学测量技术可以被用来补充或替代电测量.本文总结了基于荧光、等离激元共振效应和表面增强拉曼散射等光学测量方法的纳米孔单分子研究进展,并展望了时空分辨光学纳米孔测量的前景.     

甘肃北山地区首次发现榴辉岩和古元古花岗质岩石

柳园地区的榴辉岩呈椭圆透镜状赋存于花岗质片麻岩中,具有典型榴辉岩的岩石学和矿物学特征。该榴辉岩的发现是重建塔里木地块构造边界的重要地质依据。白湖地区存在一套花岗质岩石,单颗粒锆石Ｕ－Ｐｂ谐和年龄和Ｐｂ－Ｐｂ表面年龄为１６６０￣２０００Ｍａ证实了北山地区存在着古元古代的岩浆热－构造事件。北山榴辉岩与 另东部大别和苏鲁地区榴耀岩具有许多相似特点,它们可能代表着一条宏大的古亚洲构造边界。     

新一代的光学纤维在美国研制成功

一种极可能标志着新一代光学纤维通讯系统出现的新型光学纤维已有市售。在光纤通讯中,一直存在着一些技术问题,它们限制了高速信号可无干扰地通过光纤的最大长度,而这种新型光学纤维则提供了一种绕过这些技术困难的途径。这样,在光纤通讯系统中,线路中途所需增强信号用的中继器(这是些费事的玩意儿)数目就能相应减少。     

超表面多维光场调控及基于机器学习的优化

作为一种亚波长二维人工微结构,超表面在更加集成化的平台上实现了新的光学现象及对光场灵活、多维的调控.与光场单维调控的超表面相比,能够实现光场多维调控的超表面在许多实际应用中都展现出明显的优势,例如光学全息成像、超分辨成像及矢量光生成等.然而,实现多维调控的超表面通常具有更复杂的设计,基于机器学习优化可以有效降低超表面的设计难度并实现更高精度的多维调控,因此受到广泛的关注.本文首先对实现多维调控的超表面进行了分类和总结,随后详细介绍了基于机器学习的新型光场调控方法.基于机器学习优化的超表面进一步增大了光场调控的自由度,有利于集成光学器件的发展.