检索结果-内蒙古大学图书馆

高等学校化学学报 2012年第7期33卷 1545-1551页

作者：张冰耿允汤肖丹段雨爱吴勇苏忠民东北师范大学化学学院功能材料化学研究所长春130024

基于密度泛函理论方法,采用Marcus电荷转移公式,分别从几何和电子结构、重组能、转移积分及迁移率等方面研究了氟代寡聚噻吩系列衍生物中噻吩环个数、全氟代苯位置的改变及F原子的引入对体系载流子传输性质的影响.计算结果表明,化合物1b... 详细信息

基于密度泛函理论方法,采用Marcus电荷转移公式,分别从几何和电子结构、重组能、转移积分及迁移率等方面研究了氟代寡聚噻吩系列衍生物中噻吩环个数、全氟代苯位置的改变及F原子的引入对体系载流子传输性质的影响.计算结果表明,化合物1b,1c和1d的电子迁移率随着噻吩单元个数的增加而逐渐升高,因此可以通过增加噻吩单元个数来提高其电子迁移率;而对于化合物1d,2a和2b而言,氟代苯位置的改变对传输性质产生了较大的影响,其中化合物1d具有良好的平面性和π-π堆积,传输性能最好,有望成为良好的双极性传输材料;比较化合物2b与3可以发现,F原子的引入增大了化合物2b的载流子迁移率,为实验设计高迁移率的传输材料提供了理论依据.

关键词：寡聚噻吩衍生物载流子传输材料传输性质密度泛函理论 Marcus理论

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高阶双曲余弦高斯光束的传输性质

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激光技术 2002年第5期26卷 364-366页

作者：朱开成唐慧琴孙星明中南大学应用物理与热能工程系湘潭师范学院物理系湘潭411201

引入了高阶双曲余弦高斯光束 ,结果表明这类光束在一定参数条件下呈现平顶光束特征。这类光束可用偏心高斯光束或双曲余弦高斯光束的相干叠加而得到 ,因而也是傍轴波动方程的解 ,并讨论了它们在一阶光学系统中的传播性质。

关键词：传输性质双曲余弦-高斯光束平顶光束傍轴波动方程一阶光学系统

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功率谱密度传输性质的理论分析和数值模拟

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中国激光 2001年第4期28卷 337-342页

作者：戴亚平谢虎李银柱李良钰张全慧朱健强中国科学院上海光机所国家高功率激光物理联合实验室上海201800

基于Fresnel衍射理论 ,运用Collins公式 ,对具有随机位相扰动的波面的功率谱密度 (PSD)的传输进行了理论分析 ,并针对几种典型的光学系统 ,具体分析了PSD在其中的传输 ,给出了详细的数值模拟解。

关键词：功率谱密度衍射积分传输性质数值模拟

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复杂激光束在湍流大气传输性质研究

复杂激光束在湍流大气传输性质研究

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作者：袁扬胜苏州大学

学位级别：博士

激光在湍流大气传输过程中，湍流大气会影响光的传播特性。大气湍流会引起光束发散、光强闪烁、光束漂移等负面效应。研究表明和基模高斯光束相比，特种激光束或部分相干激光束(统称复杂激光束)可以有效的降低湍流效应的影响。因此研究... 详细信息

激光在湍流大气传输过程中，湍流大气会影响光的传播特性。大气湍流会引起光束发散、光强闪烁、光束漂移等负面效应。研究表明和基模高斯光束相比，特种激光束或部分相干激光束(统称复杂激光束)可以有效的降低湍流效应的影响。因此研究复杂激光束在湍流大气中的传输对于激光遥感、激光探测以及远距离光通讯等方面有着重要的意义和价值。本论文主要研究各种复杂激光束在湍流大气中的光学统计性质，如光束发散、二阶矩、光束质量因子、曲率半径、瑞利距离、光强闪烁，通过寻找合适的光束参数降低湍流大气的负面影响，为复杂激光束的应用奠定基础。\n 本论文主要研究内容如下：\n (1)基于源场求偏导的方法、拓展惠更斯-菲涅耳原理和维格纳分布函数，得到了部分相干平顶光束阵列在湍流大气和自由空间的传输因子解析表达式，根据解析表达式，对比研究了部分相干高斯光束（即高斯-谢尔模光束）、部分相干平顶光束、部分相干圆对称光束阵列和部分相干平顶光束阵列的传输因子，研究发现，在选择合适的光束参数的情况下，部分相干平顶光束阵列受湍流大气的影响比其他类光束受湍流大气的影响小。基于振幅对数关联函数结合惠更斯-菲涅耳原理分析完全相干平顶光束阵列在湍流大气传输时的光强闪烁，研究发现，平顶光束阵列在弱湍流大气传输时，其轴上或离开传输轴距离很小的轴外光强闪烁在远距离传输时，比高斯光束、平顶光束和光束阵列的光强闪烁小。研究表明通过控制平顶光束的光束参数可以有效的降低湍流的负面影响。\n (2)基于光强方差的统计平均结合张量方法、光源的四阶关联函数和湍流大气中介质的四阶关联函数分析空心光束和多高斯-谢尔模光束在湍流大气传输时的光强闪烁。研究表明，在湍流大气中远距离传输时，部分相干空心光束受到湍流大气的影响比部分相干平顶光束和高斯-谢尔模光束小，这种优势在横向相干长度减小或湍流增强时特别明显；对多高斯-谢尔模光束，指数M和波长越大，横向相干长度和大气结构常数越小，其在湍流大气传输时的轴上和离轴光强闪烁受湍流的影响越小，在相同条件下高斯-谢尔模光束的光强闪烁受湍流大气的影响最大。研究表明通过控制光束的相干特性可以有效的降低湍流的负面影响。\n (3)基于拓展惠更斯-菲涅耳原理和维格纳分布函数分析了贝塞尔关联光束在湍流大气传输时的二阶矩，光束扩展和远场发散角，根据二阶矩特性研究了贝塞尔关联光束在湍流大气中的传输质量，光束的有效曲率半径和瑞利距离。研究表明，贝塞尔关联光束在湍流大气传输过程中，其光束质量、有效曲率半径和瑞利距离受到横向相干长度、湍流强弱、湍流内尺度和光束波长的影响明显。此外，研究表明，和完全相干光束相比，贝塞尔关联光束可以有效的克服大气湍流的负面影响。

关键词：复杂激光束湍流大气传输性质二阶矩特性

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有机半导体中电荷传输性质的理论研究

有机半导体中电荷传输性质的理论研究

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作者：耿华中国科学院研究生院

学位级别：博士

电荷传输问题是有机光电材料的基本问题。尽管目前可溶且通过打印制备的有机场效应器件的最高迁移率达到30 cm2 V-1 s-1,已非常接近无机半导体的性能。然而其传输机制一直是人们争论的焦点。有机半导体在很多方而呈现与无机半导体完全... 详细信息

电荷传输问题是有机光电材料的基本问题。尽管目前可溶且通过打印制备的有机场效应器件的最高迁移率达到30 cm2 V-1 s-1,已非常接近无机半导体的性能。然而其传输机制一直是人们争论的焦点。有机半导体在很多方而呈现与无机半导体完全不同的性质:由于有机分子晶体主要靠分子间的范德华力结合在一起,同无机材料相比,通常具有窄的能带宽度和较强的电声子相互作用,从而导致宏观上有机分子晶体的迁移率比无机材料小很多。尽管电荷传输机制目前存在很大的争论,但是无论是哪种机制,载流子迁移率总是随着分子间的电子转移积分增加而增大,随着分子的电荷重组能降低而增加。这些分子参量可以直接与实验值比较(高分辩的气相光电子谱,非线性光谱和液相电子转移反应)。电荷转移参数的计算不仅对于联系理论与实验可观测量来讲是必要的,而且,根据参数的相对大小,我们可以选择合理的近似,判断什么传输机制是适用的。即使不知道电荷传输机制,也可以建立从这些参量到实验迁移率的半定量的关联。因此如何调控这些参量的大小设计材料是实验关心的问题。化学取代是一种强大的分子设计办法,对于有机半导体来说,通过取代基改变分子轨道能级,调整分子间的堆积,溶解性等。然而取代基通常会增大体系的重组能,不利于电荷传输。\n 我们通过对重组能做内坐标投影的方法,可以获知哪部分结构对其贡献较大,通过在合适的位置引入合适的取代基,改变相应部位的前线轨道的分子轨道系数,从而达到改变重组能的目的。我们将这个规律可以推广到其他分子体系,也得到类似的结果。因此,我们所提出的计算方法可以用于分子设计。\n 目前有机半导体的传输机制主要有三种模型:在能带模型下,基于电荷完全离域的图像,转移积分(电子耦合)相比于重组能较大,电荷受到晶格振动的散射随着温度的升高而加剧,由于非局域电声子耦合导致的动力学局域化使得电荷在较高温度下变得局域,迁移率随温度表现为下降的趋势。对于跳跃模型,基于完全局域的图像,转移积分(电子耦合)相比于重组能较小,随着温度升高,由于晶格振动而导致转移积分的涨落,分子间的振动将诱导完全局域的电荷变得离域,这时,动力学热涨落将会帮助电荷传输。对于很多典型的有机半导体,电子耦合(转移积分)与电声子耦合在一个数量级,这时Holstein-Peierls模型将是较好的选择,它可以同时考虑局域电声子耦合(Holstein)和非局域电声子耦合(Peierls)对电荷传输的影响。\n 无论是Holstein-Peierls模型,还是动力学局域化模型,电荷都有一定程度的离域。但是对于转移积分远小于重组能的体系,局域电荷图像是描述电荷传输较为合理的方法,最近Sakanoue和Sirringhaus等人通过电荷调制谱也观察都了局域电荷的存在。在跳跃机制下,通常采用的Marcus公式是在一维势能面下通过高温近似(kBT＞＞hω)和短时近似(强耦合近似)得到的,这里ω通常指环境的频率。Marcus理论最早研究Fe+2-Fe+3→Fe+3+F+2的电荷转移过程中,重组能仅仅包括溶剂的运动,溶剂分子取向的运动具有低频的特征。然而对于有机半导体,局域的电荷与分子内的高频振动耦合,这时候kBT＜＜hω,因此高温近似失效。Marcus理论对原子核作经典处理,要求电荷必须越过势垒才能实现电子转移:而实际体系的势能面是多维势能面,两个多维势能面交点也有很多个,假设每个势能面对应一种振动模式,振动是量子化的,对于高频的振动,其零阶量子数也有较高的能量,电荷越过每个势垒都有一定的几率,几率的大小取决于声子的布局数和势垒的高度,这就是量子的核隧穿效应。因此,我们基于全量子的电荷转移速率公式,考虑核隧穿效应和动力学涨落对电荷传输的影响,通过经典的分子动力学结合动力学蒙特卡洛方法考虑非局域电声子耦合项来计算材料的迁移率。由于我们的模型尤其适用于转移积分远小于重组能的情况,为此我们研究了这样一类体系:TIPS-并五苯,萘四酰亚二胺(NDI)类衍生物,花四酰亚二胺衍生物(PDI),以及一些氟取代的寡聚噻吩。计算得到迁移率值与实验结果较为一致,可以做到定量预测这一类材料的迁移率,而Marcus由于高温近似和强耦合近似,往往低估材料的迁移率。

关键词：电荷转移重组能电声子耦合有机半导体传输性质

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钛渣熔体结构及传输性质分子动力学模拟研究进展

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有色金属（冶炼部分） 2024年第6期 30-41,77页

作者：姚明灿付芳忠胡金严康范鹤林王瑞祥徐志峰江西理工大学冶金工程学院江西赣州341000 江西理工大学绿色冶金与过程强化研究所江西赣州341000 江西应用技术职业学院江西赣州341000

高品位钛渣(TiO_(2)含量≥90%)的高效制备不仅是高品质钛产品生产的关键,而且已成为我国钛冶金行业发展的迫切需要。钛铁矿还原熔炼过程钛渣熔体传输性质的调控是实现高品位钛渣高效制备的关键。国内外学者采用分子动力学模拟的方法,开... 详细信息

高品位钛渣(TiO_(2)含量≥90%)的高效制备不仅是高品质钛产品生产的关键,而且已成为我国钛冶金行业发展的迫切需要。钛铁矿还原熔炼过程钛渣熔体传输性质的调控是实现高品位钛渣高效制备的关键。国内外学者采用分子动力学模拟的方法,开展钛渣熔体结构演变及传输性质的研究,取得了显著的进展,证实了分子动力学模拟的方法在钛渣熔体研究中的有效性。分子动力学模拟的方法在研究钛渣熔体结构和性质方面具有显著的优势,不但能考察钛渣熔体结构参数、传输性质及相关微观细节,而且不受试验条件(高温、高腐蚀性、高化学活性)的限制。通过分子动力学模拟能够获取钛渣熔体丰富的结构信息和重要的传输性质,避免了钛渣熔体结构及物理性质试验测试中存在的难题。最后,结合冶金熔体成分和结构的复杂性,总结存在的问题,对分子动力学模拟在熔体结构及传输性质研究中的应用进行了展望。

关键词：分子动力学模拟高钛渣含钛高炉渣含钛保护渣熔体结构传输性质

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超短洛仑兹脉冲光束的传输性质研究

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河北科技大学学报 2010年第4期31卷 287-289,325页

作者：吴艳茹杨振峰杨海波王敏彦河北医科大学基础医学院河北石家庄050017 河北科技大学经济管理学院河北石家庄050018

利用理论解析推导的方法给出了超短洛仑兹脉冲光束的解析解。这种脉冲光束解的频率分量可以表述为高斯函数与洛仑兹函数相乘的形式,并且瑞利距离相同。较为详细地研究了自由空间中超短洛仑兹脉冲光束的传输性质,所得结果对试验中超短脉... 详细信息

利用理论解析推导的方法给出了超短洛仑兹脉冲光束的解析解。这种脉冲光束解的频率分量可以表述为高斯函数与洛仑兹函数相乘的形式,并且瑞利距离相同。较为详细地研究了自由空间中超短洛仑兹脉冲光束的传输性质,所得结果对试验中超短脉冲的制备和实际应用具有一定的理论指导作用。

关键词：超短脉冲光束光束传输传输性质

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相干光及相干性对光束传输性质的影响

相干光及相干性对光束传输性质的影响

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作者：王丽琴浙江大学

学位级别：硕士

在激光物理中,光的相干性与光束传输特性一直是人们研究的热点之一。由于自发辐射等因素的存在,实际中我们遇到的光源和场从严格意义上来讲都不是完全相干的,总是部分相干的,因此研究相干性对光束传输性质的影响有重要意义。在本篇论文... 详细信息

在激光物理中,光的相干性与光束传输特性一直是人们研究的热点之一。由于自发辐射等因素的存在,实际中我们遇到的光源和场从严格意义上来讲都不是完全相干的,总是部分相干的,因此研究相干性对光束传输性质的影响有重要意义。在本篇论文中,我们首先提出了一个新的用于描述实际空心光束的模型光束-Hollow GaussianSchell-model光束(HGSMBs)。根据相干光学理论,我们得到了HGSMBs通过近轴光学系统传播的解析表达式,并通过具体实例展示了相干性对HGSMBs传播性质的影响。\n 其次,我们研究了相干性对光束Goos-h(a)nchen效应的影响,利用部分相干光理论和空间角谱傅立叶积分的方法,我们推导出了Gaussian—Schell型光束在发生全内反射时反射光束交叉光谱密度的积分表达式。通过数值模拟,我们发现反射光的GH移动和光束的相干性有关,GH移动的移动量会随着相干性的降低而减少。\n 最后,我们利用相干列阵光束的方法,研究了如何产生涡旋光束。光涡旋(OpticalVortex)又叫相位奇点,近些年来得到了人们广泛的研究和重视,是奇点光学研究的主要内容。文中,我们提出了一种获得涡旋光束的新方法-利用圆径向对称分布的多光束阵列的相干叠加来获得涡旋光束。我们发现具有确定初始相位的、圆径向对称分布的相干激光阵列光束在传播的过程中由于干涉和叠加效应可以形成螺旋形的位相分布且保持光束中心强度为零,即形成光涡旋。

关键词：部分相干光交叉谱密度阵列光束光涡旋传输性质激光物理

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由二茂铁单元形成的双量子点的传输性质

由二茂铁单元形成的双量子点的传输性质

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作者：李冬哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

导电高分子材料也叫有机金属,具有重量轻、易成型、比强高、成本低、电阻率可调节的特点。导电高分子材料有广泛的应用前景,但是由于导电高分子本身的稳定性,功能性,加工性等问题,目前在实际生活中还未能够广泛的应用这些材料。二茂铁... 详细信息

导电高分子材料也叫有机金属,具有重量轻、易成型、比强高、成本低、电阻率可调节的特点。导电高分子材料有广泛的应用前景,但是由于导电高分子本身的稳定性,功能性,加工性等问题,目前在实际生活中还未能够广泛的应用这些材料。二茂铁具有优良的属性,是一种有潜力的候选替代分子材料,具有较大的理论和实际意义。本文结合非平衡格林函数和密度泛函理论,由镶嵌着饱和的碳桥键和饱和的硅桥键的二茂铁二聚体形成的的一系列的双量子点体系的电子运输性质进行了比较性研究,对由二茂铁单元形成的双量子点进行了化学键、分子能级状态、传输谱和局域态密度能等的理论计算,如[Fc–（CH2）n]2和[Fc–（SiH2）n]2 （n=1,2,3）体系。通过对计算结果的系统分析研究,得出了随着分子链中间桥的加长,负微分电阻效应被加强。负微分电阻的强弱程度遵从以下的顺序,Fc–（CH2）3]2 > [Fc–（CH2）2]2 > [Fc–CH2]2 ,[Fc–（SiH2）3]2 > [Fc–（SiH2）2]2 > [Fc–SiH2]2。负微分电阻效应可以从化合键、分子能级状态、传输谱和态密度来理解。对于短键的系统来说（n=1,2）,由碳元素连接的电子的导电能力要强于由硅元素连接的电子的导电能力。也就是说,[Fc–CH2]2>[Fc–SiH2]2并且[Fc–（CH2）2]2>[Fc–（SiH2）2]2,这种情况是由于不同的Fe-（Cp）2之间的相互作用造成的。在[Fc–（SiH2）3]2中发生了的σ-π共扼和σ-σ共扼的成键形式,系统[Fc–（SiH2）3]2中的负微分电阻电流比在系统[Fc–（CH2）3]2中的高出很多。分子[Fc–（SiH2）3]2显示的整流效应可以从传输谱和最高占据轨道—最低非占据轨道之间的能隙来简单理解。

关键词：双量子点传输性质二茂铁

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圆柱形金纳米线及其杂化波导中表面等离激元模式的传输性质

圆柱形金纳米线及其杂化波导中表面等离激元模式的传输性质

引用

作者：孙宝清北京大学

学位级别：硕士

表面等离激元学作为纳米光子学的一个重要部分,近年来得到了广泛发展。它主要研究波长及亚波长尺度内电磁场的性质。在金属表面或者纳米尺寸的金属结构中,电磁辐射与金属中自由电子的相互作用可以使光场局域在亚波长范围内,同时使得近... 详细信息

表面等离激元学作为纳米光子学的一个重要部分,近年来得到了广泛发展。它主要研究波长及亚波长尺度内电磁场的性质。在金属表面或者纳米尺寸的金属结构中,电磁辐射与金属中自由电子的相互作用可以使光场局域在亚波长范围内,同时使得近场中的电磁场得到极大的增强。由于对能量的良好局域性以及显著的电磁场增强效应,表面等离激元在许多领域得到广泛应用,例如近场光学,扫面隧道显微镜,光学器件的小型化,表面等离激元波导,基于表面等离激元的光学探测,以及在太阳能电池方面的应用等等。\n 表面等离激元波导是表面等离激元应用中的一个非常重要的领域,它可以将光信号局域在亚波长范围内传播。为了传输表面等离激元信号,人们设计出各种结构的表面等离激元波导结构,并从实验和理论上分析了它们的性质。本论文中,我们研究了金纳米线以及由金纳米线和两层介质包覆层(SiO2和BN)组成的杂化波导结构上的光频段(λ=632.8nm)的表面等离激元模式的传输性质。我们首先研究了金纳米线上表面等离激元的传输性质,揭示了其传输长度与能量局域之间的矛盾。为了提高金纳米线中表面等离激元的传输性质,我们设计出一种杂化金属波导结构,并且全面分析了杂化波导中表面等离激元模式的性质,包括其传播长度,能量分布,有效半径,电磁场分布和能量局域等等,并且分析了不同模式之间传播性质的优劣。杂化波导中,表面等离激元模式和介质中的波导模式的耦合产生的耦合模式一定程度上克服了表面等离激元的传输距离与能量局域之间的矛盾,进而有效提高了表面等离激元的传输性质。在我们设计的杂化波导结构中,某些特定的表面等离激元模式能够在杂化波导中传输120-200波长的范围,同时保持相对较好的能量局域,极大得体高了模式的传输性质。这种长距离的有效传输能够被用在许多纳米光学器件的研发中。

关键词：圆柱形金纳米线杂化波导表面等离激元传输性质纳米光子学

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