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oe1(光电查) - 科学论文

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  • 基于数字微镜器件（DMD）的二进制检测压缩拉曼光谱技术最新研究趋势

    摘要： 高维高光谱数据的采集通常是高光谱拉曼成像过程中最耗时的步骤。采用传统阵列式拉曼光谱技术获取化学图像可能需要数小时甚至数天。为提高拉曼数据采集速度，近期已有多种压缩检测（CD）策略被证实可行——这些策略能同步感知并压缩光谱信号。与传统高光谱成像（需先测量完整光谱再进行后处理和成像）不同，压缩检测通过在仅包含目标信息的低维空间中进行测量来提升数据采集速度，从而实现实时成像。单通道探测器的使用为压缩检测策略带来关键优势：利用光学滤波函数获取组分强度?；谎灾?，这些滤波函数实质上是样品中组分特征波长组合的优化模式，每个滤波器透射的强度直接反映了相应得分值。本质上，压缩高光谱图像由"得分"像素（而非"光谱"像素）构成。本文综述了基于数字微镜器件（DMD）的二进制检测策略在压缩拉曼检测设计及性能验证方面的最新进展。

    关键词： 化学计量学、多元数据分析、数字光处理器（DLP）、数字微镜器件（DMD）、最优二值滤波器、空间光调制器（SLM）、拉曼光谱、化学成像、压缩检测

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 银掺杂二氧化钛纳米粒子的光致变色特性

    摘要： 采用异丙醇钛和硝酸银溶液为前驱体，在室温下合成了掺银二氧化钛纳米颗粒。从形貌和结构角度系统分析了银在纳米晶TiO2晶格中的掺杂行为。拉曼光谱、电子显微镜、电子衍射及X射线检测证实：掺杂银未改变纳米颗粒的锐钛矿型四方晶系纳米晶结构，但导致微小结构畸变。通过紫外-可见光谱分析了所得纳米颗粒的光学特性，利用Kubelka-Munk模型解析漫反射光谱。我们获得的体系与文献报道的Ag-TiO2异质体系存在显著差异，但展现出有趣的光致变色行为——掺银TiO2纳米颗粒在紫外光下快速变暗，在可见光下快速漂白。采用简易动力学模型处理实验数据，描述所观察到的光致变色过程并测定变暗与漂白常数。

    关键词： 光致变色、电子衍射、纳米粒子、光学性质、拉曼光谱

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 高载流子迁移率还原氧化石墨烯薄膜器件的温度依赖性电输运特性

    摘要： 我们证实了通过脉冲激光沉积法制备的高迁移率还原氧化石墨烯（RGO）薄膜具有可变的电输运特性。温度依赖性（5K–350K）的四端电输运测量显示：在低温区（5K–210K）和高温区（210K–350K），载流子分别呈现变程跳跃和热激活输运机制。计算得出的局域长度、费米能级（EF）附近态密度、跳跃能及阿伦尼乌斯能隙为解释RGO薄膜的优异电学性能提供了重要依据?；舳ㄒ坡什饬恐な当∧こ蕄型特性。通过调节生长参数可调控载流子霍尔迁移率，实测最大迁移率达1596 cm2V?1s?1。拉曼光谱和X射线衍射分析揭示的结构特性（如缺陷密度、sp2团簇平均尺寸及还原程度）有力支撑了电学性能优化的实现。

    关键词： PLD（脉冲激光沉积）、变程跳跃传导、拉曼光谱、霍尔迁移率、还原氧化石墨烯、局域化长度

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • Sm2O3离子浓度对TeO2-Na2O玻璃结构和热性能改性的影响

    摘要： 讨论了掺杂Sm3?离子浓度对TeO?-Na?O玻璃结构和热学参数的影响。采用熔融淬冷法制备了摩尔组成为(80-x)TeO?-20Na?O-xSm?O?（x=0、0.3、0.6、1、1.2、1.5）的玻璃样品。通过差示热分析(DTA)测得结晶温度(Tc)、熔融温度(Tm)和玻璃转变温度(Tg)，发现稳定性因子(ΔT)随Sm?O?含量增加从(58.5-97.8)℃升高。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDX)观察到玻璃样品的非晶相特性并研究其结构性能。计算了各玻璃组分的密度(ρ)、摩尔体积(VM)和离子堆积密度(Vt)。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱研究了Sm?O?对玻璃结构的影响，FTIR光谱中碲酸盐玻璃在637 cm?1处出现特征峰，拉曼光谱中668 cm?1的高频峰表明这些玻璃网络基本由TeO?和TeO?/TeO??1结构单元构成。拉曼光谱显示存在Sm-O键、Na-O键、Te-O-Te桥接构型、Te-O-Te键振动以及TeO?/TeO??1结构单元上非桥氧的伸缩振动模式。

    关键词： 碲酸盐玻璃，傅里叶变换红外光谱，拉曼光谱，稀土元素，玻璃化转变

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 时间顺序声子散射过程是石墨烯中非对称G*拉曼谱带产生的原因

    摘要： 背景：如双共振（DR）理论相关专利所述，石墨烯拉曼光谱中的大多数显著特征已得到较好解释，但2450 cm?1处峰位（亦称G*峰）的起源仍不明确。方法与目标：本研究采用多种激光激发对单层及少层石墨烯进行详细拉曼分析，以揭示G*峰的起源。结果：通过分析我们判定，G*峰源于横向光学（iTO）声子与纵向声学（LA）声子的组合，并因两种不同时间顺序的声子过程而呈现非对称峰结构——较低（较高）频次峰归属于LA优先（iTO优先）过程。我们提供了三个强有力的实验证据证实该时间有序散射过程：G*峰次峰随（i）激光能量增加、（ii）缺陷增多及（iii）温度升高而产生的变化。最后，我们认为多层石墨烯中G*峰非对称性的增强源于电子子带间多重过程，这与多层石墨烯中G'峰的机制类似。结论：本研究阐明了石墨烯拉曼光谱中G*峰的起源与本质。这些发现对石墨烯增强拉曼散射等过程具有重要启示——其中光学声子与声学声子的时间有序散射可有效用于分析物检测。

    关键词： 二阶效应、层叠结构、G*带、缺陷、石墨烯、拉曼光谱

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 拉曼光谱及其在活细胞与组织分析中的应用

    摘要： 随着生命科学领域研究的深入，对能够研究完整细胞和组织的新技术需求日益增长?；谑抵な荻陨锾褰卸糠治龊褪Ы?，有助于将分子生物学与计算生物学等新兴领域相连接。拉曼光谱技术被视为一种可能实现非侵入式观察生物体的方法，这将提升医学与健康领域的研究质量，并在未来为社会作出重大贡献。本文综述介绍了几种基于拉曼光谱的技术，并评估了它们在完整活体样本中的应用。

    关键词： 拉曼探针，拉曼光谱，生物医学，在体

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 一种基于拉曼光谱的TNT快速灵敏定量分析方法

    摘要： 拉曼光谱作为一种快速、灵敏的定性检测方法已广泛应用于多个领域；然而由于峰面积重现性较差，其定量应用较少。本研究首次采用拉曼光谱对2,4,6-三硝基甲苯（TNT）及其两种副产物2,4-二硝基甲苯（DNT）和2,6-DNT进行定性分析并提取特征参数。随后以银纳米花为增强基底，在2%-9%和10%-90%含量范围内建立了特征峰面积比与2,4-DNT或2,6-DNT含量的标准曲线，TNT/2,4-DNT或TNT/2,6-DNT体系的拟合相关系数达0.99左右。组分峰面积比的数据重现性显著优于峰面积，至少六组平行实验的相对误差不超过9.3%。

    关键词： TNT（三硝基甲苯）、定量分析、2,4-二硝基甲苯（2,4-DNT）、2,6-二硝基甲苯（2,6-DNT）、拉曼光谱

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 碳点分散于石墨烯/二氧化硅/硅基底：形貌研究

    摘要： 低维碳材料在纳米技术领域占据重要地位。本文中，作者通过原子力显微镜和拉曼光谱研究了碳点在石墨烯表面的沉积行为。该研究旨在探究化学气相沉积法制备的硅/二氧化硅基底上石墨烯的形貌与微观结构是否会因与碳点的相互作用而发生改变。石墨烯电学性能的潜在变化可能对光电器件应用产生不利影响。研究分别考察了分散于水和乙醇溶剂中的碳点沉积情况，以分析不同流体特性溶剂的影响。结果表明碳点不会改变石墨烯的质量。

    关键词： 拉曼光谱、碳点、原子力显微镜、化学气相沉积石墨烯

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 通过沉积和轰击在离子交换玻璃基底上诱导的表层下改性

    摘要： 离子交换玻璃因其高强度和光学波导效应被广泛应用于光电器件中。本研究考察了沉积在离子交换玻璃表面的MgF2薄膜以及经氩离子（100 eV）在220°C轰击处理的离子交换玻璃。通过掠入射X射线衍射（GIXRD）、场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、电子探针微分析（EPMA）、显微拉曼光谱和表面应力仪，分析了MgF2薄膜的微观结构以及沉积与轰击前后离子交换玻璃的结构和理化性质。结果表明：MgF2薄膜呈现多晶微柱状结构；离子交换玻璃中钾离子浓度分布峰值伴随钾离子外扩散，在沉积和轰击过程中不同程度地降低并从玻璃表面向内部迁移；氩离子轰击玻璃近表面区域的钾离子浓度与MgF2镀膜玻璃几乎相同。此外，离子交换玻璃次表面区域的拉曼谱带位置和强度在沉积与轰击前后呈现显著变化。MgF2镀膜离子交换玻璃和氩离子轰击离子交换玻璃的压应力值及应力层深度远低于原离子交换玻璃。总体结果表明：交换区域化学成分、拉曼谱带和表面压应力的变化揭示了沉积与轰击诱导的离子交换玻璃次表面改性，这为离子交换玻璃的进一步应用提供了重要依据。

    关键词： 改性、离子轰击、拉曼光谱、离子交换玻璃、氟化镁薄膜

    更新于2025-09-23 15:22:29

  • 利用带正电荷银纳米颗粒的表面增强拉曼散射法鉴定耐甲氧西林金黄色葡萄球菌

    摘要： 该文章描述了一种基于表面增强拉曼散射（SERS）的细菌感染诊断方法。研究采用带正电荷的银纳米颗粒（AgNPs+）来识别耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）。研究发现，AgNPs+通过静电聚集在细菌表面发生自组装，形成的组装体是优异的SERS基底。为验证SERS区分金黄色葡萄球菌与其他微生物的能力，测试了包括金黄色葡萄球菌29213、金黄色葡萄球菌25923、白色念珠菌、蜡样芽孢杆菌、大肠杆菌和铜绿假单胞菌在内的六种标准菌株。为进一步证明该方法在临床样本中鉴定MRSA的适用性，采用SERS检测了52株甲氧西林敏感金黄色葡萄球菌（MSSA）和215株MRSA分离株。使用3微升样本时，总测量时间（含孵育）为45分钟。该方法产生强增强的拉曼信号（位于730 cm?1和1325 cm?1），具有良好的重现性和重复性，成功应用于六种菌株微生物的区分。观察到金黄色葡萄球菌在730、1154、1325和1457 cm?1处的典型拉曼峰，分别归属于细菌细胞壁成分（730 cm?1-腺嘌呤、糖环模式，1154 cm?1-不饱和脂肪酸，1325 cm?1-腺嘌呤、多聚腺嘌呤，1457 cm?1为-COO-伸缩振动）。通过偏最小二乘判别分析（PLS-DA）将金黄色葡萄球菌与其他菌种完全区分。此外，临床样本中的52株MSSA和215株MRSA也通过PLS-DA鉴定，与标准肉汤微量稀释法相比准确率接近100%?；谇痹诮峁古斜鸱治龅姆掷嘀苯犹峁┝斯馄妆湟煨浴？梢匀衔?，该方法为细菌及抗生素耐药性的鉴定以及抗生素耐药性研究提供了有力工具。

    关键词： 金黄色葡萄球菌、纳米颗粒、甲氧西林耐药性、抗生素、潜结构判别分析分类（OPLS-DA）、表面增强拉曼光谱（SERS）、偏最小二乘判别分析（PLS-DA）、银纳米颗粒（AgNPs）、判别分析、拉曼光谱

    更新于2025-09-23 15:22:29