1 徐州工程学院物理与新能源学院, 江苏 徐州 221018
2 海南大学理学院物理系, 海南 海口 570228电子科技大学基础与前沿研究院, 四川 成都 610054
3 贵州师范学院物理与电子科学学院, 贵州 贵阳 550018
4 东北电力大学理学院, 吉林 长春 132012
亲脂性偶氮染料苏丹红Ⅲ(Sudan Red Ⅲ)分子因染色后可使食品鲜艳、 不褪色, 常被放入食品添加剂中, 食用后对人体的肝肾器官有明显的毒性作用, 严重影响人类身体健康。 苏丹红分子的毒性与其分子几何和电子结构密切相关, 对其结构、 电子激发等研究具有重要的指导意义。 采用密度泛函理论(DFT)方法结合def2-TZVP基组对苏丹红Ⅲ分子结构、 红外与拉曼光谱和紫外光谱进行系统研究, 结果表明PBE0和B3LYP杂化泛函方法计算的红外和拉曼光谱与实验值吻合; 采用含时的B3LYP杂化泛函计算得到的苏丹红Ⅲ分子的紫外-可见吸收峰为228、 353和490 nm, 与实验符合较好, 它们是基态电子向第2激发态、 第6激发态、 第30激发态跃迁所致。 采用空穴—电子分析法考察电子激发可知, S0→S2激发类型是氧、 氮原子到萘环和苯环上的n—π*电荷转移激发, 同时伴随着萘环、 苯环环内间的π—π*局域激发。 S0→S6激发类型是氮、 氧原子到萘环, 氮原子到苯环上的n—π*和萘环环内间π—π*电荷转移激发的叠加。 S0→S2和S0→S6激发类型属于电荷转移激发为主的混合激发。 S0→S30激发类型属于萘环环内的π—π*局域激发, 同时也伴随着氧、 氮原子到萘环上的n—π*和苯环到萘环上的π—π*电荷转移激发, S0→S30激发类型是以局域激发为主。 通过分子片段对空穴、 电子的贡献热图分析, 进一步证实了上述电子激发转移过程。 系统研究苏丹红Ⅲ分子的光谱及电子激发, 为实验检测食品苏丹红Ⅲ分子提供理论参考。
密度泛函理论 苏丹红Ⅲ分子 空穴-电子分析法 红外与拉曼光谱 紫外-可见光谱 电子激发 Density functional theory Sudan Red Ⅲ Hole-electron analysis Infrared and Raman spectra UV-visible spectra Electron excitation 光谱学与光谱分析
2023, 43(8): 2426
Author Affiliations
Abstract
1 MOE Key Laboratory of Advanced Micro-Structured Materials, School of Physics Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China
2 Institute of Precision Optical Engineering, School of Physics Science and Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China
3 School of Aerospace Engineering and Applied Mechanics, Tongji University, Shanghai 200092, China
Rotating elliptical nanowire arrays as two-dimensional photonic crystals has been proposed and studied in this Letter. The analysis of the four lowest energy bands and the first bandgap width of some examples illustrates that the rotation and configuration of the primitive cell can have effects on the reducibility of the Brillouin zone. As the central element’s orientation changes, the irreducible Brillouin zone could be expanded to the whole first Brillouin zone. Special attention has been paid to the nanowire arrays with adjacent elements perpendicular to each other, and the irreducible Brillouin zone unexpectedly retracted back to the 1/8 of the first Brillouin zone though the symmetry of elements is lower than that of the square lattice. Meanwhile, the first bandgap width of the perpendicular array can be adjusted by the rotation of each primitive element.
Brillouin zone bandgap symmetry perpendicular elliptical nanowires rotation Chinese Optics Letters
2020, 18(6): 063601
提出了一种基于结构光投影在线测量大尺度物体的方法, 并给出了理论论证, 通过模拟测量发现, 分割子图像部分包含的变形条纹不是条纹周期的整数倍, 相位展开时不可避免出现错误, 造成拼接处误差比较大, 因此提出利用拼接处相邻相位展开正确的数据对拼接处的数据进行插值处理, 有效减小了误差, 验证了方法的可行性; 解决了动态大尺度物体三维面型测量受单个投影设备投影范围限制的问题, 在实际工程应用中, 精度要求不高的情况下, 可以用来对动态的大尺度物体进行三维建模。
在线测量 大尺度物体 傅里叶变换轮廓术 双频正弦光栅 online measurement large scale object Fourier transform profilometry double frequency sinusoidal grating
1 贵州师范学院, 贵州 贵阳 550008
2 贵州师范学院, 贵州 贵阳 550008
采用密度泛函(DFT)B3LYP方法在6-31+G基组水平上优化得到了分子轴方向不同电场作用下,Ti2O4团簇分子的基态稳定构型,电偶极矩μ,分子的总能量等,并且分析了Ti2O4团簇分子从HOMO-2到LUMO+2轨道能量的变化.在优化的构型下,用同样的基组利用CIS-DFT方法计算了外电场下Ti2O4纳米团簇分子的前9个激发态的激发能、波长和振子强度.结果表明,在有外电场的作用下,分子总能量随着外电场的增加不断减小,偶极矩随外电场的增加逐渐增大.其前线轨道的能量也随着外电场的增加逐渐减小.另外,Ti2O4团簇分子的激发能,激发波长和振子强度也受到了外电场的影响.
密度泛函理论 二氧化钛 外电场 激发态 DFT titanium dioxide external electric fields excited states
1 山东农业大学信息科学与工程学院, 山东 泰安271000
2 同济大学物理系, 上海200092
采用电子束及真空热蒸发的方式镀制了氧化钨薄膜及掺杂的氧化钨的复合共生薄膜。 运用拉曼光谱以及电化学工作站等测试手段分析了氧化钨复合共生薄膜的结构及电致变色性能。 通过对拉曼光谱曲线的解叠分峰处理发现, 源于晶相的810 cm-1拉曼峰的相对强度变化与样品的致色效率存在负相关, 即拉曼峰相对强度越小, 样品的致色效率越高。
氧化钨 二氧化钛 电致变色 拉曼光谱 Tungsten oxide thin film Titanium oxide Electro chromic Raman spectroscopy 光谱学与光谱分析
2012, 32(11): 3028
同济大学 精密光学工程技术研究所, 上海 200092
以激光干涉法得到的光刻胶图案为掩模, 采用湿法刻蚀和溶脱-剥离法制备了具有良好减反射特性的亚微米掺铝氧化锌(ZnO:Al, AZO)光栅。表面形貌特征和反射光谱测试结果表明, 湿法刻蚀较溶脱-剥离法得到的AZO光栅表面更为粗糙, 两者均方根粗糙度分别为25.4, 7.6 nm。在400～900 nm波段, 两种方法制备的周期和高度相同的光栅, 平均总反射率分别由AZO薄膜的12.5%下降到8.3%和10.2%。两者的平均镜面反射率分别为6.2%和6.6%, 平均漫反射率分别为2.1%和3.6%。湿法刻蚀得到的表面较为粗糙AZO光栅的漫反射明显减弱, 从而导致总的减反特性优于溶脱-剥离法得到的表面起伏相对较小的AZO光栅。
亚微米光栅 掺铝氧化锌 激光干涉法 湿法刻蚀 溶脱-剥离法 submicron gratings aluminum-doped zinc oxide laser interference lithography wet etching lift-off technology 强激光与粒子束
2012, 24(11): 2613
同济大学精密光学工程技术研究所, 上海 200092
探讨亚微米掺铝氧化锌（AZO）光栅的漫透射光谱特性。在AZO薄膜上涂布光刻胶，用325 nm激光双光束干涉曝光得到掩模图案。将其置于质量分数为0.5%的稀盐酸溶液中湿法刻蚀，制备出周期(780~1280 nm)和高度（60~300 nm）能独立调控的AZO一维光栅。正入射双向透射分布函数（BTDF）测试结果表明，400~900 nm波段内平均镜面透射率随光栅周期增大而降低，与紫外可见分光光度计测得的结果吻合；同时，周期越大被衍射到30°~80°范围内的漫透射比重和漫透射峰值均越大，而峰位角越小。根据光栅方程对实验结果给出了合理的解释。
光栅 掺铝氧化锌 双向透射分布函数 激光干涉法 湿法刻蚀
1 同济大学物理系, 上海 200092
2 黄山学院信息工程学院, 安徽 黄山245021
3 华东师范大学物理系, 上海200062
目的: 探讨弱磁场对提取的骨骼肌肌质网系(SR)Ca2+转运、钙泵(Ca2+-Mg2+-ATPase) 及钙释放通道(RyR)活性的影响, 从分子水平和细胞信号系统的角度来解释生物电磁效应。 方法: 利用动态光谱法检测0.4 mT弱磁场辐照过的SR Ca2+转运、Ca2+-ATPase活性, 还原型辅酶(NADH)的氧化初速率和超氧(O2-·)产率, 以及用同位素标记方法检测［3H］-Ryanodine与RyR的平衡结合度。结果: 弱磁场辐照引起SR的Ca2+摄取功能和Ca2+-ATPase的活性明显下降, Ca2+释放和［3H］-Ryanodine平衡结合度上升, 同时上调了 NADH的氧化初速率和O2-·的产率。 结论: 提示0.4 mT弱磁场辐照30 min对SR Ca2+-ATPase活性有明显抑制, 对RyR有一定的激活效果。
弱磁场 肌质网 钙调控 钙泵 钙释放通道 weak magnetic field sarcoplasmic reticulum calcium modulation Ca2+-ATPase ryanodine receptor
同济大学精密光学工程技术研究所， 上海 200092
采用真空蒸镀的方式制备了电致变色氧化钨薄膜，采用直流磁控溅射方法镀制了银层，采用电子束蒸发以插入层及共生的方式对氧化钨薄膜进行二氧化钛掺杂。使用UV757CRT紫外可见分光光度计测量了各样品随时间变化的透射率光谱。在CHI604C电化学工作站上进行了电化学测试，致色过程中进行了原位的光谱测量。使用原子力显微镜(AFM)和扫描电镜(SEM)观察了复合氧化钨薄膜的形貌。实验结果表明共生复合薄膜具有良好的环境稳定性，掺有银纳米层的复合薄膜与基底附着紧密，结构稳定，致色效率相对单层氧化钨薄膜平均提高了52.85%，漂白态和着色态的透射率差值达到了87.64%(λ=600 nm，致色时间20 s)。
薄膜 氧化钨薄膜 二氧化钛 电致变色 致色效率 光学学报
2011, 31(12): 1231001
Author Affiliations
Abstract
Institute of Precision Optical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092, China
A bandpass filter with twin wideband channels in a single-layer guided-mode resonance grating is presented. Strong refractive-index modulation is used to support the excitation of multimode resonances TE1,0, TE1,1, TE2,0, TE1,2, and TE2,1, which are excited by the first and second diffraction orders, relate asymmetrical line shapes and broad low-transmission bands, where TE is the transverse electric. Taking advantage of narrow linewidth and sharp edge line shape in the spectra of TE2, (v is the mode), a bandpass filter with form factors of 0.61 and 0.7 for long- and short-wave channels is presented to demonstrate this concept.
导模共振 光栅 模式 带通滤光片 矩形度 050.1950 Diffraction gratings 310.2790 Guided waves 310.6860 Thin films, optical properties Chinese Optics Letters
2011, 9(8): 080501
