1 安庆师范大学 电子工程与智能制造学院, 安徽 安庆 246133
2 安徽师范大学 功能分子固体教育部重点实验室, 安徽 芜湖 241000
3 安徽师范大学 光电材料科学与技术安徽省重点实验室, 安徽 芜湖 241000
4 浙江师范大学 物理系, 浙江 金华 321004
利用基于标准PBE0泛函的杂化密度泛函理论计算了Sr2MgSi2O7中本征缺陷、缺陷复合对及镧系离子的缺陷形成能、热力学转变能级以及光跃迁能级, 以研究它们在Sr2MgSi2O7∶Eu2+, Dy3+的热致发光和长余辉发光过程中所起的作用。PBE0计算的形成能结果表明, 缺陷VO、SrMg、MgSr和SrMg-MgSr较容易在还原气氛下制备的Sr2MgSi2O7材料中生成。基于PBE0计算的基质带隙(7.18 eV)和缺陷形成能, 获得了上述较易形成的缺陷与复合对以及镧系离子的热力学转变能级和光跃迁能级。根据理论计算结果与实验所确定的陷阱深度的直接对比, 电中性及带一个负电荷的氧空位与Dy3+离子可以作为该材料中的电子陷阱, 从而有助于其热致发光和长余辉发光。本研究的目的是利用第一性原理研究方法深入理解Sr2MgSi2O7∶Eu2+, Dy3+的热致发光和长余辉发光机理, 从而作为实验研究手段的一种有效补充。
本征缺陷 镧系离子 热力学转变能级 长余辉发光 第一性原理 native defects lanthanide ions thermodynamic transition energy levels long-lasting luminescence first-principles
强激光与粒子束
2020, 32(1): 011016
利用激光诱导击穿掺杂Cr、Cu 元素的自制土壤样品，对元素特征谱线的信背比随含量的变化情况进行对比分析，并选择常用谱线Cr(I) 425.435 nm，427.481 nm、Cu(I) 324.754 nm，327.396 nm，利用相应Fe 谱线作为内标作出校准曲线，计算检出限，研究谱线跃迁能级的原子组态、角动量和跃迁几率等微观特性对校准曲线和检出限的影响。研究结果表明，信背比高的谱线得到的检出限相对较低，对元素检测更为敏感；谱线的信背比与谱线对应的跃迁几率无关。跃迁原子组态相同的谱线的信背比随含量变化显示出相同的变化趋势，其中角动量相对较大的谱线Cr(I)425.435 nm(4-3)和Cu(I) 324.754 nm(3/2-1/2)激发状况较好，得到的校准曲线的线性拟合值也相对较高，检出限相比于角动量小的谱线Cr(I) 427.481 nm(3-3)和Cu(I) 327.396 nm(1/2-1/2)分别降低了11%和42%，对元素检测的灵敏度更高，更适合作为元素检测的特征谱线。
光谱学 激光诱导击穿光谱 校准曲线 跃迁能级 土壤 检出限 激光与光电子学进展
2016, 53(2): 023003
三明学院 机电工程学院, 福建 三明 365004
在有效质量近似下, 计算了盘形量子点中离子施主束缚激子的结合能、光跃迁能、振子强度及辐射寿命.设盘形量子点由有限长的柱形ZnO材料组成, 四周被MgxZn1－xO包围, 离子施主局域在盘轴.考虑了由于自发极化和压电极化引起的内建电场效应, 并在有限深约束势下采用合适的变分波函数进行.计算结果表明, 量子盘结构参数(盘高度及垒中Mg组分)和离子施主的位置对离子施主束缚激子的结合能、光跃迁能、振子强度及辐射寿命有强烈的影响.随着盘高度的增加, 结合能、光跃迁能和振子强度减小, 而辐射寿命增加.对含Mg量较高的盘形量子点, 盘高度对结合能、光跃迁能、振子强度及辐射寿命的影响更显著.当施主杂质位于量子点的左界面附近时结合能(光跃迁能)有极大(极小)值, 而当施主杂质位于量子点的右界面附近时结合能(光跃迁能)有极小(极大)值.
ZnO量子点 离子施主束缚激子 结合能 光跃迁能 振子强度 辐射寿命 ZnO quantum dot Ionized donor bound exciton Binding energy Optical transition energy Oscillator strength Radiative lifetime
1 中国科学院 近代物理研究所, 兰州 730000
2 中国科学院大学, 北京 100039
为了精确测量短寿命原子核质量，提出了在强流重离子加速器装置（HIAF）上建造高精度环形质量谱仪SRing。SRing长188.7 m，最大设计磁刚度为13 T·m，主要由磁聚焦结构、注入系统、引出系统、随机冷却以及探测系统等组成。SRing将运行在等时性模式和收集模式下用于短寿命原子核质量的精确测量和放射性次级束流收集并纯化。详细介绍了SRing的线性光学设计，并给出两种模式下的光学设计、注入及引出系统的设计等，设计参数优化完毕后，机器测量精度有望提高到106。
质量测量 lattice 设计 临界能量 等时性模式 束流包络 mass measurement lattice design transition energy isochronous mode beam envelope 强激光与粒子束
2014, 26(5): 055101
河南师范大学 物理与信息工程学院,河南 新乡 453007
在有效质量近似和变分原理的基础上,考虑量子点的三维约束效应和内建电场,研究了ZnO/MgxZn1-xO耦合量子点中激子结合能、带间光跃迁能以及电子-空穴复合率随量子点结构参数(量子点高度和势垒层厚度)的变化。结果表明:激子结合能、带间光跃迁能和电子-空穴复合率随量子点高度或势垒层厚度的增加而降低。
量子点 激子结合能 带间光跃迁能 电子-空穴复合率 coupled quantum dots exciton binding energy transition energy recombination rate
1 聊城大学 物理科学与信息工程学院， 山东 聊城252059
2 聊城大学 材料科学与工程学院， 山东 聊城252059
采用紫外可见吸收、稳态荧光光谱和荧光衰减测量技术，观察了4-硝基-4′-氨基偶氮苯(NAA)在氯仿溶液中的光致变色现象及分子的跃迁能级和能级寿命。结果表明：NAA分子的顺反异构化反应并非一级反应；分子处于反式异构体和顺式异构体的跃迁能分别为255.6，240.2 kJ/mol；分子处于反式异构体的能级寿命为0.02 ns，处于顺式异构体的能级寿命为3.54 ns。顺反异构体的含量、NAA分子之间及NAA分子与溶剂分子之间的相互作用影响NAA分子激发态的能级寿命。
1 中国石油大学(北京) 数理系， 北京102249
2 内蒙古民族大学 物理与机电学院， 内蒙古 通辽028043
研究了半导体量子点中极化子的激发态性质。采用Huybrechts线性组合算符和幺正变换方法，计算了量子点中极化子的振动频率、基态能量、第一激发态能量、由第一激发态向基态的跃迁能量和跃迁频率。分别讨论了电子-LO声子在强弱两种耦合情况下极化子的跃迁能量和跃迁频率。数值计算结果表明，跃迁能量ΔE和跃迁频率ω均随量子点有效受限长度l0的增加而减少，且随电子-声子耦合强度α的增加而减少。
量子点 极化子 跃迁能量 跃迁频率 quantum dot polaron transition energy
辽宁师范大学物理与电子技术学院,大连,116029
用全实加关联方法计算了类锂Cr21+离子1s23d-1s2nf(4≤n≤9) 的跃迁能和1s2nf(n≤9)态的精细结构.在类氢近似下估算了对能量的高阶相对论修正.依据量子亏损理论,确定了Rydberg系列1s2nf的量子数亏损.据此可以实现对任意高激发态(n≥10)的能量的可靠预言.计算了Cr21+离子1s23d-1s2nf(4≤n≤9)跃迁的振子强度.与量子亏损理论相结合,得到该离子从1s23d态到电离阈附近高激发束缚态间的偶极跃迁振子强度以及到相应连续态跃迁的振子强度密度,从而将Cr21+离子的这一重要光谱特性的理论预言外推到整个能域.
Cr21+离子 跃迁能 精细结构 量子亏损 振子强度 Cr21+ ion transition energy fine structure splitting quantum defect oscillator strength
辽宁师范大学物理与电子技术学院,大连,116029
用全实加关联方法计算了类锂Mn22+离子1s22s-1s2np (2≤n≤9)的偶极跃迁能和振子强度.1s2np(2≤n≤9)态的精细结构通过计算自旋-轨道与自旋-其他轨道相互作用算符的期待值确定.依据单通道量子亏损理论,确定了Rydberg系列1s2np的量子数亏损.从而可以用这些作为能量的缓变函数的量子亏损,实现对任意高激发态(n≥10)的能量的可靠预言.将这些分立态振子强度与单通道量子亏损理论相结合,得到在电离阈附近束缚态-束缚态跃迁振子强度以及束缚态-连续态跃迁的振子强度密度,从而将Mn22+离子的这一重要光谱特性的理论预言外推到整个能域.
Mn22+离子 跃迁能 精细结构 量子亏损 振子强度 Mn22+ ion transition energy fine structure quantum defect oscillator strength
