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用于暖密物质X射线吸收谱测量的平场软X射线谱仪
摘要: 一款工作于250-1240电子伏特能谱范围的平场软X射线光谱仪被设计并建造,用于研究温稠密物质与高能量密度等离子体物理。该仪器采用掠入射环形镜作为聚焦光学元件,配备2400线/毫米的像差校正变线距凹面光栅作为色散元件,并使用电荷耦合器件作为X射线探测器。通过高功率激光等离子体源和X射线自由电子激光源对色散性能与能量分辨率进行标定,在整个能谱范围内实现了超过370的分辨能力。从激光产生的铋等离子体中测量到250-1000电子伏特范围内的超宽带光谱,经10次脉冲平均后获得130的信噪比。这些结果表明该光谱仪具备开展温稠密物质与高能量密度等离子体单激光脉冲实验的能力。
关键词: 软X射线谱仪、激光等离子体、温稠密物质、X射线光谱学、高功率激光器
更新于2025-09-23 15:23:52
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单金原子掺杂银纳米团簇
摘要: 掺杂硫辛酸(LA)保护的Ag29纳米团簇可实现金(Au)掺杂。该掺杂团簇展现出增强的稳定性和更高的发光效率,我们将其较高的量子产率归因于辐射衰减速率的提升。质谱分析表明,金掺杂团簇主要成分为Au1Ag28(LA)12 3–。通过金L3边X射线吸收光谱对团簇进行表征,结合扩展X射线吸收精细结构(EXAFS)与近边结构(XANES)及电子结构计算,证实金掺杂原子优先定位于团簇中心。相较于更常用的EXAFS技术,XANES能在更低浓度或更短时间内获得有效谱图,这使其成为结构表征的重要工具。
关键词: X射线光谱学、结构解析、掺杂、Au1Ag28、Ag29、发光、双金属纳米团簇
更新于2025-09-23 15:21:01
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轻子束缚原子X射线光谱学的未来项目
摘要: 轻K介子原子X射线光谱是获取低能极限下基本反K介子-核子(ˉKN)相互作用精确信息以及K?介子介质中核相互作用的独特工具。未来关于K介子氘强相互作用移动与宽度(SIDDHARTA-2和J-PARC E57)的实验可提取阈值处具有同位旋依赖性的K?-核子相互作用。采用微热量计对K介子氦进行的高分辨率X射线光谱研究(J-PARC E62)有望解决吸引性K?-原子核相互作用长期存在的势强度问题。本文介绍了轻K介子原子X射线光谱的最新实验成果及未来项目规划。
关键词: J-PARC E62、SIDDHARTA-2、J-PARC E57、K介子原子、X射线光谱学、K?-核相互作用、反K核相互作用
更新于2025-09-23 15:19:57
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K<sub>0.5</sub>Rb<sub>0.5</sub>Pb<sub>2</sub>Br<sub>5</sub>电子与光学特性的理论与实验研究:一种极具潜力的激光基质材料
摘要: 通过第一性原理计算获得并经由X射线光谱测量验证的溴化物K0.5Rb0.5Pb2Br5电子结构与光学性质数据表明:采用TB-mBJ修正的Becke-Johnson泛函(包含交换孔诱导的动能、库仑势)、Hubbard U参数及自旋轨道耦合效应(TB-mBJ+U+SOC技术),首次将该材料带隙确定为3.23 eV。其分波态密度曲线与XES KLl、Br Kb2及XPS谱高度吻合——价带顶主要由位于~20 eV和~18 eV附近的Pb-5d3/2与Pb-5d5/2子能级构成,价带中部则主要形成于K-3p、Rb-4p和Br-4s态(其中观测到Rb-4p3/2与Rb-4p1/2的分裂)。约6.5 eV处Br-p与Pb-s/p态的强杂化揭示了Br-Pb键中显著的共价成分。该溴化物具有3.23 eV宽禁带特性,且在4-7 eV与10-12 eV能量区间存在显著带间跃迁可能,有望成为核壳发光及中红外稀土掺杂激光材料的优异活性基质。其光学各向异性不明显,仅出现于光谱极值点;在5-25 eV能量范围内吸收系数α(ω)量级达10? cm?1。
关键词: 电子结构、X射线光谱学、光学性质、激光基质材料、第一性原理计算、K0.5Rb0.5Pb2Br5
更新于2025-09-23 15:19:57
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光诱导下单壁碳纳米管内的硫传输
摘要: 单壁碳纳米管(SWCNTs)的填充及对管腔内包覆物种的提取是调控基于SWCNTs材料功能特性的重要手段。本研究采用安瓿法合成了硫修饰的SWCNTs,通过透射电子显微镜、拉曼散射、热重分析、X射线光电子能谱和近边X射线吸收精细结构光谱等技术,分析了碳与硫的形貌及化学状态,证实了硫在SWCNTs管腔内的成功包覆。我们详细解析了SWCNTs与包覆态及外源硫物种相互作用的特性,特别是实验验证了包覆硫与主体SWCNTs之间的供体-受体相互作用。在高强度多色光子束持续原位辐照下,对比处理前后样品的X射线谱发现:硫从SWCNTs束内部迁移至表面,尤其存在从管腔中提取硫的现象。这些结果表明,适度加热填充纳米管可实现客体物种的脱包覆,从而调控局部组成及SWCNTs基材料的功能特性。
关键词: X射线光谱学、封装、照明、单壁碳纳米管、硫、去封装
更新于2025-09-23 15:19:57
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光诱导对(Fe<sub>0.2</sub>Cr<sub>0.8</sub>)<sub>1.5</sub>[Cr(CN)<sub>6</sub>]普鲁士蓝类似物磁性能的影响。
摘要: 某些普鲁士蓝衍生物最具吸引力的特性之一是其磁性能对光照的敏感性。本研究通过基于X射线的光谱技术和磁测量法,探究了(Fe0.2Cr0.8)1.5[Cr(CN)6]·15H2O普鲁士蓝类似物(PBA)的光致效应。研究发现该化合物的光敏性主要集中于铁阳离子:绿光照射会引发电子从铁向铬转移,导致先前存在的键合异构现象逆转,并加剧因Fe-NC-Cr与Cr-NC-Cr亚晶格晶胞失配所产生的弹性应变。绿光同时会猝灭样品中FeII高自旋(HS)离子的磁性,并降低多数铬阳离子(除CrII高自旋外)的磁矩。本研究表明,在三元普鲁士蓝类似物中,共存亚晶格晶胞间的失配起着重要作用。
关键词: 磁强计、光诱导效应、磁性能、弹性应变、X射线光谱学、普鲁士蓝类似物、键合异构化
更新于2025-09-22 22:06:46
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采用简单浸泡技术用In3+对TiO2光阳极进行表面改性以提高染料敏化太阳能电池的效率
摘要: 采用简单的表面掺杂技术制备了用于染料敏化太阳能电池的铟掺杂TiO2光阳极:将TiO2薄膜在70℃的酸性In3+溶液中分别浸泡30、45和60分钟,随后在450℃下烧结。通过SEM、TEM、EDX、XRD和拉曼光谱对铟掺杂TiO2薄膜的结构表征显示,铟已成功附着于TiO2表面,且掺杂量与浸泡时间成正比。浸泡30分钟制备的铟掺杂TiO2器件光电转换效率较未掺杂电池提升18.0%??诽跫碌牡绾商崛》治霰砻?,铟表面掺杂使TiO2能带边缘下移。但开路电压的提升源于导带负向移动与铟掺杂导致的TiO2表面钝化抑制复合效应的共同作用。
关键词: 复合反应,表面掺杂,光电压衰减,X射线光谱学
更新于2025-09-19 17:13:59
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通过高分辨率Kα发射对激光加速等离子体中超热电子的表征
摘要: 超热电子在高强度激光产生的等离子体中通过非线性激光-等离子体相互作用驱动的不稳定性常规产生。其精确表征对惯性约束聚变性能以及实验室天体物理和一般高能量密度物理实验至关重要。本文研究了kJ-ns激光产生等离子体中超热电子激发的非热原子态。来自温密铜箔激光偏转部分的高空间和光谱分辨X射线发射可视化了热电子。包含非线性激光-等离子体相互作用和热电子传播的多尺度二维流体动力学模拟为从头算非热原子模拟提供了输入。分析揭示了激光脉冲峰值与超热电子存在之间存在显著延迟。光谱特征与模拟结果的一致性表明,先进高分辨率X射线光谱学与非热原子物理学的结合为表征固体密度物质内部的超热电子提供了一种有前景的方法。
关键词: 超热电子、非热原子物理、X射线光谱学、惯性约束聚变、激光等离子体相互作用
更新于2025-09-12 10:27:22
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超快X射线发射光谱揭示光捕获铁卡宾配合物中的热分支动力学
摘要: 铁氮杂环卡宾(NHC)配合物因其作为光敏剂或光催化剂的应用潜力日益增长而备受关注。我们通过亚皮秒X射线光谱研究了铁氮杂环卡宾配合物,明确了光吸收后失活级联过程中涉及的态并进行了定量分析。激发态分子通过两条路径弛豫回基态:从初始激发的1MLCT态形成热3MLCT态后,30%的分子在振动弛豫和弛豫至3MLCT态的竞争过程中,以超快(150飞秒)速率弛豫至3MC态;而弛豫后的3MLCT态则以较慢速率(7.6皮秒)衰变至3MC态。3MC态随后快速(2.2皮秒)失活至基态。5MC态不参与失活路径。3MLCT态的超快部分失活从光化学效率角度看构成损耗通道,这凸显了筛选过渡金属配合物以避免类似超快衰变的必要性,从而优化光化学性能。
关键词: 分子动力学、X射线光谱学、光物理、飞秒化学、光化学
更新于2025-09-11 14:15:04
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共掺杂BaTiO?低带隙与铁电性的起源
摘要: 我们最近在BaTi1?x(Mn1/2Nb1/2)xO3中展示了具有可见光吸收能力的最低带隙铁电材料,该材料是光电器件的理想候选材料。通过结合X射线光谱和密度泛函理论(DFT)计算,我们在此阐明了该化合物的电子结构以及Mn掺杂引起的变化。特别是,我们能够合理解释为何该化合物在Mn掺杂导致光学带隙显著减小的情况下仍能保持其铁电性。利用Ti K边、Mn K边和O K边的X射线吸收研究了局部电子结构和原子配位,结果表明对母体四方铁电体系BaTiO3仅有微小畸变,从而为尽管掺杂仍能大幅保持铁电性提供了线索。Ti K边的特征对局部对称性敏感并指示Ti在Ti-O6八面体中的偏心位移,这些特征随掺杂呈现适度变化并有力佐证了我们测量的极化值。共振光电子能谱结果表明带隙减小的起源在于新产生的与O 2p态杂化的Mn d能带。O K边的X射线吸收光谱为母体化合物导带下方存在新态提供了证据,表明了促进带隙减小的额外贡献。
关键词: 铁电性、锰掺杂、X射线光谱学、带隙、密度泛函理论、钛酸钡
更新于2025-09-10 09:29:36