【摘 要】
：
太赫兹散射式扫描近场光学显微镜(scattering-type scanning near-field optical microscopy,s-SNOM)在生物纳米成像、太赫兹纳米光谱学、纳米材料成像以及极化激元的研究中有着广泛的应用前景.原子力显微镜探针作为太赫兹s-SNOM的重要组成部分,起着近场激发、探测、增强等关键作用.但是在测量过程中,探针与样品的相互作用会影响测量结果.本文通过仿真和实验,分别揭示了太赫兹s-SNOM中探针与样品相互作用对近场激发、近场探测以及太赫兹近场频谱的影响.首先,研究
【机 构】
：
电子科技大学电子科学与工程学院,太赫兹科学技术研究中心,成都 610054;太赫兹技术教育部重点实验室,成都 610054
论文部分内容阅读
太赫兹散射式扫描近场光学显微镜(scattering-type scanning near-field optical microscopy,s-SNOM)在生物纳米成像、太赫兹纳米光谱学、纳米材料成像以及极化激元的研究中有着广泛的应用前景.原子力显微镜探针作为太赫兹s-SNOM的重要组成部分,起着近场激发、探测、增强等关键作用.但是在测量过程中,探针与样品的相互作用会影响测量结果.本文通过仿真和实验,分别揭示了太赫兹s-SNOM中探针与样品相互作用对近场激发、近场探测以及太赫兹近场频谱的影响.首先,研究了探针激发的近场的波矢权重分布,发现波矢主要集中在105 cm–1量级,与一般的太赫兹激元的波矢相差2—3个数量级,这表明太赫兹近场很难激发太赫兹激元.其次,通过理论和实验研究,发现金属针尖会干扰石墨烯圆盘结构的表面近场,这表明太赫兹近场系统在探测结构的近场分布具有局限性;最后研究了探针对近场频谱的影响,发现探针长度和悬臂长度是影响近场频谱的重要参数,可以通过增大探针长度或者悬臂长度的方法来减小探针对近场频谱的影响.
其他文献
钾离子通道在神经细胞动作电位复极过程中起着重要作用.钾离子通道蛋白种类繁多,钾离子通道允许钾离子特异性穿过细胞膜,从而维持神经细胞静息电位.离子通道蛋白的二级结构决定其功能特性,皮秒尺度内二级结构的波动会对离子通道蛋白的功能,即离子通过速率有很大的影响.本文使用分子动力学模拟方法,模拟施加不同幅值的53.7 THz的太赫兹波对真实KcsA钾通道蛋白二级结构和钾离子通过速率的影响.研究发现,在53.7 THz的太赫兹波的作用下,KcsA钾通道蛋白中a螺旋数量减少,b折叠以及卷曲数量增加.此外,53.7 TH
低维金属卤化物由于其优异的光学性能吸引了广泛的关注,尤其是零维金属卤化物,由于其孤立八面体的结构特性能提高辐射复合概率.本文报道了一种零维金属卤化物Rb7Bi3Cl16,通过Sb3+掺杂后,在613 nm处出现宽带的橙黄色发射,当Sb3+掺杂浓度为30％时该最高光致发光量子效率可达30.7％.这种高效发光来源于电子与晶格的强相互作用产生的自陷激子,进一步通过光学性能表征研究自陷激子发光的具体物理机制和能量传递过程,单重态1P1上的电子态通过系间窜越过程弛豫到三重态3P1,强烈的橙黄色发射来自于三重态3P1
GaAs光电导天线是太赫兹电磁波的重要辐射源之一,天线阵列可以提高THz波的辐射强度,因而光电导天线及阵列一直以来备受瞩目.本文采用CST Microwave Studio软件对光电导天线阵列辐射太赫兹电磁波的特性进行仿真计算.根据电流瞬冲模型计算了激光入射到GaAs光电导天线时产生的脉冲光电流,并作为激励源对光电导天线的辐射性能进行仿真计算,分析了天线结构和衬底材料对辐射太赫兹波的影响.在此基础上计算了GaAs光电导天线阵列辐射太赫兹波的远场辐射.仿真结果表明:光电导天线阵列辐射太赫兹波的方向性更强,主
处于太赫兹频段的电磁波表现出许多极具发展前景的特点,如非电离、“指纹”谱、对弱共振敏感、对非极性物质穿透性强等特性,并逐步发展成物理、信息、材料、生物、化学等学科基础与应用研究关注的热点.然而,在生物、化学物质的传感检测应用中,当待测物尺度小于入射太赫兹波长时,微小扰动和细微特征难以被太赫兹波检测到,并且无法与太赫兹波之间产生充分的相互作用,这无疑阻碍了太赫兹生物化学传感检测技术的进一步发展.而太赫兹超材料的迅速发展提供了解决这一问题的全新思路.近年来,一系列基于太赫兹超材料的研究工作与新材料、新结构、新
水是万物生命之源,认识水的太赫兹吸收谱是太赫兹技术在生物医学上应用的前提,太赫兹频率的选择对高效、低能耗地实现太赫兹的生物效应至关重要.水的复杂氢键网络使得其具有较宽的太赫兹吸收峰,因此有必要研究水的氢键网络动力学与其太赫兹吸收谱之间的关系,然而这方面的研究仍然非常缺乏.采用分子动力学模拟方法,本文研究了不同水模型在常温常压下的太赫兹吸收谱,并且进一步基于温度研究了水的太赫兹吸收谱对氢键网络强弱的依赖性,发现温度的升高会使氢键网络的太赫兹吸收谱发生红移,这表明氢键网络的太赫兹吸收谱的中心频率与氢键相互作用
为分离纯化与鉴定动物肠道内益生菌并进一步了解动物机体内微生态环境和微生物组成结构,采集兰州市榆中县夏官营镇的荷斯坦泌乳牛粪便,从中分离、纯化优势菌种,并通过形态观察、革兰氏染色和一系列生理生化实验进行检测.通过检测鉴定出生长性能好、产酸能力强且适合动物机体生长代谢的五株益生菌(嗜热链球菌、乳杆菌、芽孢杆菌、嗜酸乳杆菌、片球菌)和大肠杆菌.此研究以期为动物胃肠道内微生态系统及益生菌的分离鉴定提供参考.
对邻氨基苯甲酸重氮化反应进行热稳定性DSC、反应量热RC1、重氮化反应完成液的绝热量热测定,并从分解热、严重度、可能性、矩阵风险评估和反应工艺危险度五个方面对该反应进行了反应安全风险评估.实验结果表明,重氮化反应完成液分解热为188.44 J/g,反应过程中ΔTad为25.9 K,Tp为2℃、MTT为100℃、TD24为29.9℃,MTSR为22.5℃,故反应过程Tp
太赫兹电磁波辐照,包括其短波段红外波辐照,因具有无创和非电离特性在生物科学中展现出广泛和重要的应用前景.细胞膜是生物细胞保持完整性和内稳态的重要生物屏障,也是太赫兹辐照时电磁场首先作用到的细胞结构,细胞膜对电磁场的响应是大部分太赫兹生物效应产生的机理.本文首先论述了太赫兹辐照应用的安全性及其在生命医药、神经调节以及人工智能领域中应用的新前景,然后从太赫兹电磁辐照下磷脂膜的介电响应特性、细胞膜离子通道蛋白的离子跨膜输运、磷脂膜上大分子及离子的跨膜输运、以及太赫兹辐照下细胞膜生物效应的潜在应用和作用四方面,对
基于全球地表气温资料,分别构建了El Ni?o和La Ni?a事件对应的全球气温关联网络,并分析网络结构特征的差异,探究可能的成因.结果表明,与La Ni?a事件气温网络(简称La Ni?a网络)相比,El Ni?o事件气温网络(简称El Ni?o网络)中格点温度序列间的相关性减弱,气温网络的连通度显著降低,连通性下降,在热带和南温带区域连通性变化尤为显著.赤道东太平洋、赤道西太平洋、赤道印度洋和赤道大西洋的网络连通度相对较大,在El Ni?o网络中的减少异常明显,是导致两类网络结构特征差异性的4块关键区
甲烷水合物具有分布范围广、资源储量大、能量密度高、清洁无污染等特点,因此一经发现便得到人们的广泛关注.虽然如此,甲烷水合物的开采存在较多的困难,主要涉及笼型甲烷水合物的分解过程,因此本文通过分子动力学模拟,探索太赫兹电磁波对该水合物分解的特异性影响.通过分析甲烷水合物中水分子的振动谱,发现其区别于体相水在低温下的特异性振动峰.通过引入频率与该振动峰中心频率一致的太赫兹波发现,该电磁场会破坏甲烷水合物原有的氢键网络,降低甲烷周围水分子的配位数,从而使甲烷分子从水笼中脱离.进一步地,对序参数F4的分析也证明,