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二维金属有机晶体中局域激子的振动指纹
摘要: 可见光吸收产生的长寿命激子,在光伏、光催化乃至高密度信息存储中具有重要作用。本研究描述了一种自组装二维金属有机晶体——由石墨烯负载的每个含单个FeN4中心的巨环构成(可吸附单个一氧化碳分子)。在这个类血红素仿生模型体系中,可见激光照射会引发与二维结晶层相关的自旋跃迁从而产生激子,同时可在室温和近常压条件下通过一氧化碳配体伸缩振动模式进行检测。红外光谱、时间分辨泵浦-探测光谱及第一性原理理论方法的结果支持该机制,为操控二维仿生晶体上的激子动力学开辟了新途径。
关键词: FeN4中心、自旋转变、第一性原理理论方法、激子、一氧化碳、红外光谱、石墨烯、时间分辨泵浦-探测光谱、二维金属有机晶体
更新于2025-09-23 15:21:21
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基于2H-萘并吡喃的三态体系:从溶液研究到光响应有机/无机杂化材料
摘要: 在Si(111)表面COOH头基上连接光响应性萘并吡喃的密集自组装单分子层在固/惰性气体界面进行了研究。我们证明2H-萘并[1,2-b]吡喃是适用于溶液和表面研究的三态光致变色体系。通过ATR-FTIR分析发现,利用紫外光、热弛豫和可见光作为触发和释放元素,实现了表面三态之间的转换。与溶液研究相比,表面极性和环境效应(特别是空间位阻)通过稳定光异构体、加速或减缓光化学过程以及延缓热褪色作用,对状态形成产生影响。
关键词: 萘并吡喃、红外光谱、固气界面、单分子层、光致变色
更新于2025-09-23 15:21:21
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超大(周期性)体系的红外光谱:全局与片段策略——以金刚石中三种缺陷为例
摘要: 对超大体系(如超过一千个原子)进行完整振动光谱(红外或拉曼)计算不仅成本极高,且实际意义有限——因为在多数情况下,仅需研究目标体系中与数千个峰叠加形成的宽泛谱带明显分离的特定模态子集即可实现光谱表征。本文阐述了一种片段策略:通过计算并求解以目标区域为中心的简化(小规模)Hessian矩阵,通过与全Hessian矩阵对角化(FHD)方案对比,验证了该方法的精确性与高效性。研究选取了三种具有不同振动特征的测试案例:金刚石中的缺陷体系——VN3H缺陷(V代表空位),重点表征与金刚石能带扰动产生的宽谱带明显分离的氢原子弯曲与伸缩模态;VH4缺陷(空位内含四个氢原子,其振动模态同时出现在高低波数区);以及I2N间隙缺陷,其中氮原子参与的模式波数接近完美金刚石能带。这三个表面相似的案例分别展现了片段策略适用的三种典型场景:(1) 与金刚石宽连续谱带完全分离的局域模态(VN3H);(2) 位于金刚石宽连续谱带上缘的模态(I2N);(3) 目标模态既与宽连续谱带分离又部分重叠的情况(VH4)。结果表明:对于所有案例,仅包含2-40个原子的微小片段就能以极高精度(波数差异始终小于5 cm?1,红外强度误差仅几个百分点)重现目标光谱特征,而计算成本仅为FHD方案的极小部分。
关键词: 碎片策略、振动模式、大体系、红外光谱、钻石缺陷
更新于2025-09-23 15:21:21
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双掺杂铌酸锂晶体的缺陷复合体与光学性质
摘要: 采用红外吸收光谱、光致散射和激光锥光法研究了质子相关缺陷复合体对LiNbO3:Y(0.24):Mg(0.63)和LiNbO3:Gd(0.25):Mg(0.75)(wt%)晶体光学性质的影响。结果表明:3483和3486 cm–1处的吸收带对应–OH?缺陷复合体的振动;LiNbO3:Gd(0.25):Mg(0.75)晶体中M–M–OH–缺陷复合体对应3526和3535 cm–1的吸收带;在LiNbO3:Y(0.24):Mg(0.63)晶体中检测到光致散射指示斑点结构异常开启现象。
关键词: 红外光谱、散斑结构、吸收带、光致发光散射
更新于2025-09-23 15:21:01
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化学、分子科学与化学工程参考???|| 表面增强红外吸收光谱
摘要: 已经明确证实,红外(IR)光谱是研究气-固界面的有力工具,它能提供吸附物种的分子和几何结构信息。若能获取电极-电解质界面此类信息,将对理解电化学过程具有重要价值。然而要记录电极表面附近物质的红外信号,必须克服溶剂(尤其是水)强烈吸收红外的问题。解决方法之一是尽量缩短红外光束穿过溶液的路径长度。
关键词: 金属薄膜制备,表面增强红外吸收光谱,电化学过程,SEIRAS,红外光谱
更新于2025-09-23 15:21:01
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脉冲激光沉积法在三维表面基底上制备类金刚石碳膜的光学特性
摘要: 采用脉冲激光沉积法难以生长均匀薄膜,因为激光诱导羽辉的空间分布呈前向锥形。研究团队建立了三维运动沉积装置,并推导出三维曲面上薄膜厚度的关联数学模型?;谀D庥胗呕?,在大尺寸曲面硅基底上成功制备了类金刚石碳(DLC)薄膜。红外透射光谱显示,曲面基底不同区域的DLC薄膜样品光学常数相近,表明曲面制备的DLC薄膜具有均匀性。同时其中红外波段平均透射率偏差低于2.3%,可提升红外探测成像性能。该研究有助于拓展脉冲激光沉积技术在光学领域的应用。
关键词: 均匀透射率、拉曼光谱、三维曲面、脉冲激光沉积、类金刚石薄膜、红外光谱
更新于2025-09-23 15:21:01
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[ACS研讨会系列] 本科课程中的拉曼光谱学 第1305卷 || 通过讨论光-物质相互作用探究紫外/可见光谱、红外光谱、荧光光谱与拉曼光谱的异同
摘要: 光谱学是化学领域中不可或缺的工具,在本科课程中全程都有所涉及。从基础层面看,光谱学测量的是电磁辐射与物质之间的相互作用。通常,学生通过练习测量光谱来表征分子并分析实验结果。然而,教学过程中往往过于忽视电磁辐射与物质具体相互作用机制的讲解,导致学生对不同光谱技术的适用性缺乏区分和理解。本文通过探讨散射、吸收和发射过程,帮助理解红外与紫外-可见(吸收)、荧光(发射)以及拉曼(散射)等不同光谱技术。旨在为教师提供多样化的可视化框架及实践练习,用于本科课堂和实验室的光谱学教学。预期成果是让学生更深入地理解实验光谱技术,从而提升对科学过程的批判性思维能力。
关键词: 拉曼光谱、紫外-可见光谱、荧光光谱、光-物质相互作用、红外光谱、光谱学
更新于2025-09-23 15:21:01
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[IEEE 2018年第57届日本仪器与控制工程师学会年会(SICE) - 奈良(2018.9.11-2018.9.14)] 2018年第57届日本仪器与控制工程师学会年会(SICE) - 基于红外光谱的羊绒纤维各加工阶段分子结构评价
摘要: 本文提出一种利用红外光谱技术分析羊绒纤维各加工步骤分子结构的方法。在羊绒制品生产过程中,手感品质与强度常出现下降。为探究原因,从蒙古获取了各工序羊绒纤维样品。通过红外光谱的ATR法可测量羊绒纤维吸收光谱。洗涤工序未显示分子结构变化,仅去除羊毛脂。对测得光谱进行波形分离后分析了羊绒纤维分子结构。各工序(此处乱码部分疑似蛋白质二级结构图谱)羊绒纤维中,漂白脱色工序因氧化还原反应导致半胱氨酸含量增加。因此羊绒制品品质下降的原因在于漂白脱色工序的化学处理。该研究成果已应用于羊绒纺织产品制造过程的质量评价方法。
关键词: 吸收光谱、红外光谱、分子结构、羊绒纤维、波形分离
更新于2025-09-23 15:21:01
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法医中的体液与光谱技术:天作之合?
摘要: 人体体液因可提取遗传信息而在法医学中备受关注。目前亟需开发一种无损、快速且用户友好的方法,用于检测和鉴别犯罪现场常见的体液:血液、精液、阴道分泌物、唾液、汗液和尿液。本综述讨论了该领域已应用或正在研究的光谱技术,分析了其优势、局限性和最新进展。虽然紫外-可见光源被全球法医实验室广泛用于体液定位,但其选择性不足,无法作为确证手段。高光谱成像(HSI)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和拉曼光谱似乎适用于体液的识别与区分,但需先对某些未解决问题开展全面研究。
关键词: 精液、红外光谱、唾液、拉曼光谱、高光谱成像、阴道分泌物、紫外 - 可见光谱、血液、体液
更新于2025-09-23 15:21:01
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乙炔基芳香化合物与三乙胺之间的氢键作用:红外光谱与计算研究
摘要: 乙炔基吡啶(EPs)和乙炔基苯(EB)是多功能体系,既能作为氢原子供体也能作为受体参与氢键复合物。其结构与稳定性主要取决于复合物中配体的氢键特性及复合作用发生的环境。本文采用红外光谱与量子化学计算方法,表征了四氯乙烯(C2Cl4)溶液中2-和3-EP、EB与三乙胺(TEA)形成的氢键复合物。通过EPs和EB红外光谱中随TEA浓度变化的信号,实验确认了≡C?H···N氢键的形成。除未缔合的≡C?H和C≡C振子信号(2-EP:3308 cm–1和2120 cm–1;3-EP:3308 cm–1和2116 cm–1;EB:3313 cm–1和2113 cm–1)外,在~3215±5 cm–1和~2105±5 cm–1处出现微弱红移信号,分别归属于氢键结合的≡C?H···和C≡C···振子伸缩振动。该结果与先前气相中EB与TEA的研究结论存在差异。在2-EP···TEA复合物中,这些谱带位置随TEA浓度增加保持不变;而在3-EP···TEA和EB···TEA复合物中,≡C?H···伸缩谱带红移幅度随TEA浓度升高略有减小,C≡C···伸缩谱带则在所研究TEA浓度范围内保持相同波数吸收。B3LYP-D3计算表明,具有近似线性≡C?H···N分子间氢键的复合物比其他色散驱动型复合物更稳定。预测具有Cs对称构象的TEA所形成复合物,其结合能大于C3和C1对称构象形成的复合物。三种不同TEA构象形成的复合物,其预测红外光谱位移存在细微差异。26℃时氢键复合物的缔合常数估算值约为0.1 mol–1 dm3。
关键词: 三乙胺、氢键、乙炔基芳烃、红外光谱、B3LYP-D3计算
更新于2025-09-23 15:21:01