一、用不同密度分布的发光分子探测光子晶体的全态密度（论文文献综述）
高伟[1]（2019）在《Al-Eu共掺ZnO薄膜的制备及其第一性原理研究》文中研究表明ZnO作为第三代半导体材料,激子束缚能高,化学及热稳定性好、生长温度相对较低、原料廉价易得,是一种非常富有潜力的透明导电薄膜材料。但是本征ZnO中存在固有缺陷,结晶质量较低且导电性能较差,通常需要掺杂技术来改善。有文献记载Al、Eu元素掺杂可以提高ZnO基材料的光电性能,但是关于Al-Eu共掺ZnO相关性能的研究及其薄膜的制备技术却罕见报道。本文将模拟与实验相结合,通过第一性原理方法模拟计算了Al-Eu共掺ZnO的光电性质,再利用磁控溅射法制备了Al-Eu共掺ZnO薄膜并探索了最佳制备参数。首先,本文根据第一性原理方法,利用Materials Studio软件建立了本征ZnO、Al单掺ZnO、Eu单掺ZnO、Al-Eu共掺ZnO的超晶胞模型,并模拟计算了其电学性质（能带结构、态密度、马利肯布居、电导率）和光学性质（介电函数、吸收率、反射率、透射率）。发现Al、Eu原子的掺入使得费米能级进入导带,体系呈现出n型导电性,带隙减小。从态密度图中可以看出,Eu的4f态电子占据了费米能级处的主要量子态,Al也在导带底处贡献了3p态和3s态。相较于本征ZnO,AEZO电导率明显提高。计算了ZnO在不同掺杂体系下的原子和键的平均马利肯布居分布,Al、Eu原子的掺入提供了大量电子,且增强了成键的离子性。计算光学性质时发现,AEZO的介电函数实部和虚部的峰位均出现红移现象,吸收系数和反射系数在可见光区有所提高,透射率略低于本征ZnO。接下来,本文通过磁控溅射法在实验室制备出Al-Eu共掺ZnO薄膜,并着重探索了溅射功率、衬底温度这两个主要参数对于成膜的物相结构、表面形貌、光电性能等方面的影响,从而探索出制备AEZO薄膜的最佳工艺参数。通过XRD、SEM、霍尔测试仪、紫外可见光分度计等表征设备和手段,发现当溅射功率为80 W,衬底温度为200℃时,AEZO薄膜的XRD图谱中产生的002衍射峰的半高宽值最小,平均晶粒尺寸最大,晶粒饱满均匀,表面粗糙度较低,结晶质量达到最佳;并且薄膜的电导率达到最大,载流子浓度和霍尔迁移率也得到显着提升;在可见光区的平均透射率达到85%以上。由此可知,当溅射功率为80 w,衬底温度为200℃时制备出的薄膜的综合性能最好。本文的研究说明了Al-Eu共掺ZnO是一种非常优越的透明导电氧化物薄膜材料,为其在实际中的生产与应用打下了坚实的基础。
高云静[2]（2019）在《高光学活性卟啉衍生物光学性能的理论及应用研究》文中研究说明卟啉是以卟吩作为母体的化合物,是卟吩环的同系物和衍生物加上不同取代基的通称。卟啉是一种具有芳香性的16中心18电子大π共轭体系。当卟啉中心氮的两个质子被金属离子取代时,形成金属卟啉络合物,该化合物广泛存在于自然界中。由于卟啉分子具有独特的结构、较低的能级差、稳定的理化性质和良好的光敏性能,已成功应用于荧光分析、电化学发光分析、光电材料以及太阳能电池等众多领域。近年来,染料敏化太阳能电池发展迅速,应用广泛。但其较低的转化效率使其实际应用受到不同程度的限制。研究表明,提高其光转化效率的因素主要有太阳光强、敏化剂、电解液和电池材料。提高其光转化效率的有效手段之一是设计具有良好性能的敏化剂分子。在众多不同种类的敏化剂中,卟啉类化合物以其优良的光学性能备受关注。在选择具体敏化剂时,敏化剂分子设计工作量较大,量化计算方法有助于敏化剂设计和评估太阳能器件的性能。密度泛函理论（DFT）可计算基态和激发态的性质,分析分子轨道和电荷密度分布,并表征敏化剂的吸收光谱。通过计算Voc和Jsc等相关参数,筛选出具有优异光电性能的D-π-A敏化剂,该系列工作可为研究太阳能电池的光转换效率提供理论支持。荧光检测技术因具有操作简单,灵敏度高且耗时短等优点,受到广泛关注。本文将荧光检测技术与量化计算相结合,研究了卟啉类化合物的光学性质。主要工作分为以下几个部分:第一章本章综述了卟啉化合物的结构、合成方法以及在日常生活中的应用。阐述了荧光分析法的背景及应用,并介绍了卟啉在太阳能电池中作为敏化剂的应用研究。同时介绍了密度泛函理论的原理、发展及应用。第二章本章采用含时密度泛函理论（TD-DFT）和DFT方法,研究了7种供体由烷基链单元包裹且受体由膦酸或羧酸取代的新型卟啉敏化剂。将不同种类及数量的锚定基团（膦酸或羧酸）放置在不同的取代位置上,根据它们的前线分子轨道能量和光吸收情况,对敏化剂的光电化学性能进行了讨论。并与已知的TPP进行了比较。第三章在第二章相关内容的研究基础上,设计了7种具有D-π-A序列的染料敏化剂。通过DFT方法研究了不同取代基卟啉染料分子的基态结构与性质。通过TDDFT方法研究了激发态卟啉染料分子的结构与性质,并研究了不同取代基对卟啉类敏化剂轨道的能量和电荷分离状态的影响。依据开路光电压(JSC)和短路电流密度(VOC)的相关参数,计算了不同π桥分子轨道能级变化对染料性能的影响,π桥的引入使敏化剂具有更宽的吸收带和易于分离的分子内电荷。同时筛选出了合适的π桥作为卟啉类敏化剂候选体,设计了一种既高效又稳定的新型卟啉敏化剂。第四章设计了基于“Turn off”型的5,10,15,20-（4-磺酸苯基）卟啉-Fe2+荧光探针,用于实际样品中过氧化氢和葡萄糖的检测。改进了TPPS4的合成方法,使其合成工艺更环保,产率更高。通过核磁共振、傅立叶变换红外光谱和紫外吸收光谱等表征,证明了TPPS4的成功制备。然后,利用TPPS4的良好荧光特性,构建了检测过氧化氢（H2O2）和葡萄糖(C6H12O6)的灵敏荧光传感器。最后,结合DFT方法从理论角度分析了不同价态铁卟啉的结构性能,进一步解释了为什么在实验中采用二价铁与卟啉形成探针而不用三价铁。同时,对检测过程中的荧光猝灭机理进行了分析。
胡迎宾[3]（2016）在《一维光子晶体态密度特性及带隙结构变化规律的研究》文中研究说明光子晶体是由周期性排列的不同折射率的介质构成的规则光学结构,这种周期性排列的光学结构具有光子带隙而能够阻断特定频率的光子,从而影响光子的运动。光子晶体概念自提出开始,便引起了学者们的浓厚兴趣。本文基于态密度（density of states, DOS）这一物理量,对一维光子晶体带隙特性进行了系统的分析。对本文研究的一维光子晶体DOS特性以及带隙变化规律进行总结,论文的内容主要包括：1.利用传递矩阵推导了一维光子晶体的DOS数学表达式,当薄膜厚度满足λ0/4关系式时,对一维光子晶体的DOS数学表达式进行了有效简化,得出了该情形下的DOS带隙特性。2.绘制了一维光子晶体DOS特性曲线,通过控制变量法分析了折射率比、周期数以及薄膜厚度对一维光子晶体DOS特性的影响,研究了其带隙特性出现的物理机制,分析了DOS在禁带边缘处的突然增强现象与Bloch相位p的变化率之间的对应关系,且折射率比和周期数的改变均对禁带边缘处DOS增强现象的强弱具有一定的影响。3.利用负折射率材料的奇异特性构建了正负折射率一维光子晶体。首先,通过传输矩阵法对正负折射率一维光子晶体的带隙特性进行了深入研究,并与传统一维光子晶体对比分析,观察到其禁带变宽且平缓,导带变为尖锐的透射峰。其带隙特性与传统一维光子晶体的带隙特性存在了一定的差异,并作出了相应的物理解释。然后,根据第二章数学描述,分析了正负折射率一维光子晶体的DOS带隙特性。最后,通过控制变量法分析了正负折射率一维光子晶体的相对折射率差、周期数以及薄膜厚度对带隙特性的影响。
王玮[4]（2017）在《无机纳米管与金属负载的理论研究》文中研究表明纳米管作为新型一维纳米材料,表现出块材不具有的特殊物理和化学性质,在电子半导体、气敏材料、光伏材料等领域具有潜在且广泛的应用前景,从而备受研究者的关注。虽然人们可以通过多种实验手段成功制备纳米管,但是对纳米管的原子堆积方式以及表面反应过程了解较少,因此,理论计算成为弥补此缺陷的重要手段。本文采用第一性原理和周期性方法,探讨了小尺寸金团簇在锐钛矿纳米管表面吸附机制;AlAs纳米管几何结构和电子结构;以及二氧化铈纳米管结构及金原子在其表面吸附情况。主要内容如下:（1）通过密度泛函理论计算,探讨了小尺寸金团簇Aux（x=1-4）在二氧化钛纳米管表面的吸附构型、成键方式和相应的最稳定结构的电子结构特征。由于金团簇的反应活性轨道取向分布在团簇平面内的周边位置,金团簇更倾向站立在纳米管表面。Au-02c键长、Au-Ti5c键长和Eads均随Au原子个数变化发生奇偶振荡。不仅仅Au原子与O原子之间有相互作用,Ti5c阳离子对Au团簇在管表面吸附也起到重要作用。二氧化钛带隙间出现杂质态,可促进对可见光的吸收。同时,Aux/Ti02NT的导带能级下降和Schottky势垒出现有利于光激发电子迁移,促进空穴电子对分离,进一步提高体系的光催化效率。（2）立方晶型砷化铝（111）面纳米管的电子特征与卷曲手性矢量密切相关。锯齿型和椅型纳米管应变能均为负值,说明砷化铝纳米管在某一定条件下可以稳定存在。由于管的手性不同,管壁中的Al-As键排布方向也不同,导致锯齿型纳米管中受曲率影响而受拉伸的键多于椅型纳米管。同样,锯齿型小管径纳米管中同圆周上Al-Al距离较小,导致Al原子的未占据3p相互作用较强,形成类似π共轭轨道的环形轨道,从而导致锯齿型纳米管的带隙随管径先增后减,而非类似椅型纳米管的带隙随管径增大而逐渐减小。（3）通过密度泛函理论模拟分析了二氧化铈（111）面构成的二氧化铈纳米管几何结构,探究了管表面与金原子的相互作用。结果发现二氧化铈（111）纳米管的管径较大时管壁的应力能为负值,表明（111）面能够稳定存在。其中与管轴垂直的Ce-O键对纳米管的稳定性起到重要作用。通过在无缺陷管外表面吸附Au原子,发现Au原子与表面相互作用较弱,并且由于曲率效应,最稳定吸附位不同于平面吸附。我们也研究了 Au原子在管壁Oin缺陷位的吸附情况。Au原子在管壁Oin缺陷位的吸附表现出良好的吸附性能,稳定Au原子在管表面的吸附。并且Ce3+容易将电子转移到Au原子上,使Au原子带有明显的负电荷。带负电荷的Au原子与周边Ce阳离子以静电相互作用为主。
常涛[5]（2010）在《变压器油中溶解气体碳纳米管气敏检测与动态隧道模糊诊断》文中认为电气设备的安全运行是电力系统安全、稳定、经济运行的重要基础。随着特高压电网建设,电力输送容量更大,覆盖范围更广,全国各级电网联系也更加紧密,因此电网事故的危害性更大。大型电力变压器是电力系统的枢纽设备,实时检测变压器绝缘状态,准确预知故障,做到防患于未然,是保证电网安全运行、提高设备利用率和降低设备检修费用的重要举措,也是建设坚强智能电网的关键技术课题,意义十分重大。油中溶解气体分析是目前判断油浸式电力变压器早期潜伏性故障最方便、最有效的方法,实际应用最为广泛,已成为判断充油电气设备内部故障和监视设备安全运行不可缺少的手段。近年来,应用气体传感技术开发研制小型气体检测装置,已成为新的发展趋势,目的在于实现对变压器油中溶解气体进行在线监测,随时掌握设备的运行状况。近年来传感技术取得了突破性进展,特别是纳米技术的发展,为传感器研发提供了全新的材料和加工方法,其中碳纳米管气敏传感器已经成为新的研究热点。作者在现有变压器油中气体检测和分析方法研究基础上,对纳米气敏传感技术应用于油中气体检测和分析进行了深入研究,研制了新型碳纳米管气体传感器,对碳纳米管气敏机理和特性进行研究,并通过气敏试验和计算机仿真进行验证,掌握了基本规律,提出了一种基于动态隧道模糊C均值的油中溶解气体故障诊断算法,丰富了变压器故障特征分析手段。对碳纳米管的制备、化学修饰以及表征方法进行了探讨,首次提出通过对碳纳米管进行化学修饰,来实现对变压器油中溶解气体的检测。采用透射电子显微镜技术对碳纳米管进行了微观结构分析,表明化学修饰使碳纳米管长度变短,端口打开,比表面积增大,同时管壁被撕裂,缺陷变大增多;采用红外吸收光谱分析技术进行了碳纳米管活性官能团分析,发现碳纳米管端头、部分侧壁或有缺陷的位置接上了羟基、羧基、羰基等活性官能团,可以作为吸附油中溶解气体分子的中心。表明化学修饰可以提高碳纳米管对变压器油中溶解气体的敏感性。研制了一种碳纳米管薄膜传感器（MWNTs）,构建了传感器检测油中溶解气体试验装置。在此基础上,对碳纳米管的温度特性进行了测试,分析了碳纳米管薄膜的导电模型,发现化学修饰改变了碳纳米管的电学特性,使其具有更好的半导体性质。首次进行了油中溶解气体碳纳米管的气敏检测,机理分析和实验结果表明,混酸修饰使碳纳米管产生了大量的活性官能团,为气体的吸附增加了更多的活性点,提高了传感器对油中溶解气体的敏感性;采用氯化镍掺杂加剧了碳纳米管的结构缺陷,改变了表面势垒,构造了局部催化活性中心,提高了电荷转移能力,进一步改善了碳纳米管的气敏性,检测灵敏度更高。首次对羟基化碳纳米管（SWNT-OH）对变压器油中各溶解气体的吸附特性进行了计算机仿真,基于第一性原理及密度泛函理论,采用Materials Studio进行了大量计算,结果表明SWNT-OH对有机气体的吸附能力大于无机气体,而且在有机气体中,对C2H2最为敏感。将实验结果与仿真结果进行了对比分析,得到了很好的验证。针对模糊C均值聚类算法（FCM）用于溶解气体分析时易陷入局部极小的问题,利用全局最优化性能强的动态隧道算法,将两种算法结合,提出一种基于动态隧道FCM聚类的变压器故障诊断算法。该算法首先采用FCM算法聚类得到局部最优值,再利用动态隧道算法以该局部最优值为初始值寻找更小的能量盆地,再将其值返回给FCM算法进行迭代寻优,直到找到全局最小值。通过该算法应用于变压器DGA数据分析,从而实现变压器的故障诊断。变压器油色谱样本及加噪样本故障诊断试验表明,该算法能快速、有效地对样本进行聚类,具有较高的诊断准确率。
郑浩[6]（2006）在《光子晶体光纤光分布增益特性研究》文中提出随着Internet的飞速发展，通信数据量越来越大，对通信网容量和速度要求也越来越高。光子晶体是最近几年研制出的一种新的人工光学材料，它具有许多奇异的特性，如一定波长范围内的单模运转、非线性效应、光孤子传输等等，给光纤通信带来了新的发展机遇。用光子晶体可以制造出许多新的光学器件，如光放大器、滤波器，光子晶体光纤等等。因此，研究光子晶体光纤对光通信技术有一定指导意义和实用价值。本文前半部分介绍了光子晶体的基本知识、当前发展状况以及研究光子晶体的几种理论和相关软件程序的设计方法；后半部分，第一通过改变光子晶体折射率来讨论光子晶体的光增益特性。在模型中，折射率用复数形式表示，虚部是个负值而不是零。通过软件仿真，得到的光信号在一维和二维光子晶体中传输时都会产生某些频率的透射率增强的现象，说明折射率的负虚部是种增益介质，并且虚部的大小和增益成线性关系；第二，在光子晶体中掺杂高折射率的介质，可以用态密度理论来解释光增益现象；第三，改变光子晶体的层数，发现光的增强和能量的透射、反射率有关；第四，介绍了光纤量子点的制备和光纤分布式光放大的等效增益。以上是本文的核心。最后，阐述了拉曼放大器和光子晶体光纤拉曼放大器在WDM中的应用和增益特性。
李曙光[7]（2004）在《微结构光纤中超短激光脉冲传输及色散特性研究》文中指出本文较为详细地综述了近年来光子晶体光纤的研究成果;建立了对光子晶体光纤色散特性进行快速数值模拟的矢量法,并对光子晶体光纤的色散平坦和色散补偿特性进行了数值模拟与分析;提出了一种求解广义非线性薛定谔方程的新方法——自适应分步傅立叶方法,并利用该方法对不同参数的激光脉冲在光子晶体光纤的不同色散区的传输特性进行了数值模拟和分析;报道了课题组研制的多孔微结构光纤及集成式微结构光纤,利用这种光纤进行了飞秒激光脉冲传输的实验研究和并作了理论解释。现摘要如下: 首先,借鉴传统阶跃折射率光纤的导光原理,利用有效折射率方法基于电磁场的标量近似理论计算并分析了低空气填充率下光子晶体光纤的色散特性。 其次,提出了一种模拟光子晶体光纤色散特性的快速矢量法,通过与双正交归一基矢量法、平面波展开法模拟结果以及实验测量结果比较验证了这种快速矢量法的正确性和可靠性;通过两种不同处理材料色散方法所得结果比较验证了系统考虑材料色散方法的合理性和必要性;利用快速矢量法和标量法对光子晶体光纤包层有效折射率进行数值模拟,发现在空气填充率 f 较高或归一化波数 A/λ较小的情况下必须利用矢量法对光子晶体光纤的特性进行模拟;在相同计算精度的情况下平面波展开法的计算机耗时是快速矢量法的 12～14 倍,快速矢量法的确可以达到对光子晶体光纤色散进行快速数值模拟的目的。 第三,利用快速矢量法对光子晶体光纤色散特性进行了数值模拟和分析,发现通过改变光子晶体光纤包层的空气线节距 A 或空气线半径 r 可以有效地调节其色散特性。可以设计在光通信波段接近于零色散的色散平坦光子晶体光纤,可以设计在整个可见光和近红外区接近于零色散且具有双零色散波长的光子晶体光纤;可以针对具有不同色散特性的被补偿光纤设计具有 D、Dslope 和卡帕值（Kappa）等多参数优化组合的色散补偿光子晶体光纤,但其色散补偿效率可能会受到非线性效应的制约。 第四,在传统求解广义非线性薛定谔方程分步傅立叶方法（SSFM）的基础上,提出了一种求解广义非线性薛定谔方程的新方法——自适应分步傅立叶方法（ASSFM）。这种方法可以根据脉冲在光纤中传输和演化过程中峰值频率的变化自动地调节峰值频率所对应的光纤参数,达到更精确地模拟超短脉冲在微结构光纤中传输的目的。数值模拟发现在发生显着的孤子峰值频移且光纤的色散和非线性参数随频率变化显着的情况下,采用 ASSFM 对超短脉冲在光纤中传输进行模拟是很必要的,这种方法比 SSFM 在数值模拟精度上又进了一步。 第五,对不同参数激光脉冲在光子晶体光纤的不同色散区的传输特性进行了数
刘晓东,李曙光,许兴胜,王义全,程丙英,张道中[8]（2004）在《用不同密度分布的发光分子探测光子晶体的全态密度》文中指出单一原子 （分子 ）的自发辐射衰变的动力学性质强烈地依赖于其在光子晶体中的位置及其辐射偶极矩与所处位置场的相对方向 .测量单一原子 （分子 ）的自发辐射衰变特性只能反映光子晶体的局域态密度特征 ,而不能反映光子晶体的全态密度特征 .理论上研究发现 ,通过引入含不同密度分布的发光分子可以探测到光子晶体的全态密度的部分细节甚至全部信息 .按来源首次将全态密度分为两个部分 ,证明了特定的发光分子分布可以完善地反映其中的一部分或者全部 ,这为解释、设计加速或抑制原子 （分子 ）自发辐射的实验提供了有益的指导 .
二、用不同密度分布的发光分子探测光子晶体的全态密度（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用不同密度分布的发光分子探测光子晶体的全态密度（论文提纲范文）
（1）Al-Eu共掺ZnO薄膜的制备及其第一性原理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 氧化锌薄膜的晶体结构和基本性质 |
| 1.3.1 氧化锌的晶体结构锌 |
| 1.3.2 氧化锌薄膜的基本性质 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 氧化锌的n型掺杂 |
| 1.4.2 氧化锌的p型掺杂 |
| 1.4.3 氧化锌的稀土元素掺杂 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第二章 Al-Eu共掺ZnO的第一性原理计算 |
| 2.1 第一性原理方法 |
| 2.1.1 波恩-奥本海默绝热近似 |
| 2.1.2 密度泛函理论 |
| 2.2 计算软件介绍 |
| 2.3 计算模型和环境设置 |
| 2.3.1 模型构建 |
| 2.3.2 收敛性测试 |
| 2.3.3 计算环境设置 |
| 2.4 计算结果分析 |
| 2.4.1 晶体结构 |
| 2.4.2 电学性质分析 |
| 2.4.3 光学性质分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 AEZO薄膜制备方法及表征手段 |
| 3.1 薄膜制备方法 |
| 3.2 磁控溅射原理 |
| 3.3 实验材料和仪器 |
| 3.3.1 实验材料 |
| 3.3.2 实验设备 |
| 3.4 表征手段 |
| 3.4.1 X射线衍射仪 |
| 3.4.2 扫描电子显微镜 |
| 3.4.3 霍尔效应测试仪 |
| 3.4.4 紫外-可见分光光度计 |
| 3.4.5 膜厚仪 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 制备AEZO薄膜关键工艺参数研究 |
| 4.1 AEZO薄膜制备 |
| 4.2 溅射功率对AEZO薄膜性能的影响 |
| 4.2.1 物相分析 |
| 4.2.2 表面形貌分析 |
| 4.2.3 电学性质分析 |
| 4.2.4 光学性质分析 |
| 4.3 衬底温度对AEZO薄膜性能的影响 |
| 4.3.1 物相分析 |
| 4.3.2 表面形貌分析 |
| 4.3.3 电学性质分析 |
| 4.3.4 光学性质分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
（2）高光学活性卟啉衍生物光学性能的理论及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 卟啉化合物的研究进展及应用 |
| 1.1.1 卟啉类化合物简介 |
| 1.1.2 卟啉化合物的合成 |
| 1.1.2.1 四聚合成法 |
| 1.1.2.2 中间体的缩合 |
| 1.1.3 卟啉化合物的应用 |
| 1.1.3.1 卟啉化合物在医学研究方面的应用 |
| 1.1.3.2 卟啉化合物在光电催化方面的应用 |
| 1.1.3.3 卟啉化合物在分析检测方面的应用 |
| 1.1.3.4 卟啉化合物在能源危机方面的应用 |
| 1.2 荧光检测法概论 |
| 1.2.1 荧光分析法简述 |
| 1.2.2 荧光产生机理 |
| 1.2.3 荧光猝灭机理 |
| 1.2.3.1 静态猝灭机理 |
| 1.2.3.2 动态猝灭机理 |
| 1.3 量化计算概述 |
| 1.3.1 量子化学的发展史 |
| 1.3.2 量子化学理论基础 |
| 1.3.2.1 薛定谔方程 |
| 1.3.2.2 密度泛函理论 |
| 1.3.2.3 含时密度泛函理论 |
| 1.4 染料敏化太阳能电池概述 |
| 1.4.1 染料敏化剂的种类和功能 |
| 1.4.2 染料敏化太阳能电池的结构及原理 |
| 1.4.3 染料敏化剂光转化效率评估因素 |
| 1.4.3.1 短路电流Jsc |
| 1.4.3.2 开路电压Voc |
| 1.5 本论文研究思路及内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 卟啉敏化剂的电子结构和光学性质 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 卟啉敏化剂性能的理论研究 |
| 2.2.1 卟啉敏化剂的基态性质研究 |
| 2.2.1.1 卟啉敏化剂的结构优化及总能量计算 |
| 2.2.1.2 卟啉敏化剂的分子轨道能量计算及电荷密度分析 |
| 2.2.1.3 Millken 分析与 TDOS 的分析 |
| 2.2.2 卟啉敏化剂的激发态性质的研究 |
| 2.2.2.1 卟啉敏化剂的振动频率分析 |
| 2.2.2.2 卟啉敏化剂的溶剂化效应分析 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 卟啉敏化剂的基组选择及基态结构优化 |
| 2.3.1.1 卟啉敏化剂的基组选择 |
| 2.3.1.2 卟啉敏化剂的基态总能量 |
| 2.3.1.3 卟啉敏化剂的几何结构优化 |
| 2.3.1.4 卟啉敏化剂的前线分子轨道能量 |
| 2.3.1.5 卟啉敏化剂的电子云密度分布图 |
| 2.3.1.6 卟啉敏化剂的Milliken分析与TDOS分析 |
| 2.3.2 卟啉敏化剂的吸收光谱分析 |
| 2.3.2.1 卟啉敏化剂的红外吸收光谱分析 |
| 2.3.2.2 卟啉敏化剂的紫外吸收光谱分析 |
| 2.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于D-π-A型高效共轭卟啉染料敏化剂的理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算细节 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 供体侧链和π桥对短路电流(JSC)的影响 |
| 3.3.1.1 量化计算的基组选择 |
| 3.3.1.2 紫外-可见吸收光谱 |
| 3.3.1.3 电子注入效率 |
| 3.3.1.4 重组能 |
| 3.3.1.5 激子结合能 |
| 3.3.2 供体侧链和π桥对开路电压(VOC)的影响 |
| 3.3.2.1 激发态的寿命 |
| 3.3.2.2 垂直偶极矩 |
| 3.3.2.3 位点结合能 |
| 3.4 总结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于5,10,15,20-(4-磺酸苯基)卟啉-Fe~(2+)体系的“Turn off”型荧光传感器用于实际样品中过氧化氢和葡萄糖的测定以及理论计算 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验和仪器 |
| 4.2.2 5,10,15,20-四苯基卟啉的合成 |
| 4.2.3 5,10,15,20-(4-磺酸苯基)卟啉的合成 |
| 4.2.4 缓冲溶液的制备 |
| 4.2.5 TPPS_4-Fe~(2+)原液制备 |
| 4.2.6 荧光检测探针的制备 |
| 4.2.7 实际样品准备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 5,10,15,20-(4-磺酸苯基)卟啉的结构表征 |
| 4.3.2 优化实验条件 |
| 4.3.2.1 缓冲溶液的选择 |
| 4.3.2.2 Fe~(2+)浓度的选择 |
| 4.3.2.3 pH优化和反应时间的选择 |
| 4.3.3 荧光检测过氧化氢和葡萄糖 |
| 4.3.3.1 荧光检测过氧化氢 |
| 4.3.3.2 荧光检测葡萄糖 |
| 4.3.4 5,10,15,20-(4-磺酸苯基)卟啉-Fe~(2+)探针对葡萄糖检测的选择性 |
| 4.3.5 在实际样品中的应用 |
| 4.3.6 反应机理讨论 |
| 4.3.7 理论计算 |
| 4.4 结论 |
| 参考文献 |
| 在读硕士期间的成果 |
| 致谢 |
（3）一维光子晶体态密度特性及带隙结构变化规律的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 一维光子晶体的应用及发展现状 |
| 1.2.1 一维光子晶体光纤 |
| 1.2.2 一维光子晶体全反射镜 |
| 1.2.3 一维光子晶体激光器 |
| 1.2.4 一维光子晶体滤波器 |
| 1.3 光子晶体DOS研究现状及意义 |
| 1.4 研究的主要内容以及章节安排 |
| 第二章 一维光子晶体DOS的数学描述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 一维光子晶体的单个周期单元的DOS的数学描述 |
| 2.3 单个周期单元的传递矩阵 |
| 2.4 N周期单元的传递矩阵 |
| 2.5 N周期一维光子晶体的DOS的数学描述 |
| 2.6 λ_0/4膜厚结构的DOS表达式简化 |
| 第三章 基于控制变量法的一维光子晶体DOS特性的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 一维光子晶体的DOS特性 |
| 3.3 基于控制变量法的DOS特性研究 |
| 3.3.1 不同折射率比下的DOS |
| 3.3.2 不同周期数下的DOS |
| 3.3.3 不同薄膜厚度下的DOS |
| 3.4 基于DOS的带隙特性解释 |
| 3.5 禁带边缘处DOS突然增强的研究 |
| 3.6 结论 |
| 第四章 正负折射率的一维光子晶体带隙特性的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 正负折射率一维光子晶体的带隙特性 |
| 4.3 正负折射率一维光子晶体的带隙特性解释 |
| 4.4 正负折射率一维光子晶体的DOS特性 |
| 4.5 基于控制变量法的带隙特性 |
| 4.5.1 不同相对折射率差下的带隙特性 |
| 4.5.2 不同周期数下的带隙特性 |
| 4.5.3 不同薄膜厚度下的带隙特性 |
| 4.6 结论 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间的科研成果 |
（4）无机纳米管与金属负载的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 一维半导体纳米材料的特性 |
| 1.1.1 量子限域 |
| 1.1.2 声子输运 |
| 1.1.3 光电导性和化学传感 |
| 1.1.4 磁效应 |
| 1.1.5 电导性 |
| 1.2 纳米管研究进展 |
| 1.2.1 纳米管的应用 |
| 1.2.2 纳米管性能优化 |
| 1.2.3 纳米管理论研究进展 |
| 1.2.3.1 纳米管模型 |
| 1.2.3.2 纳米管的理论研究简述 |
| 1.3 本论文工作 |
| 参考文献 |
| 第二章 锐钛矿(101)单壁纳米管表面Au_x(x=1-4)负载 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 模型与计算方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 二氧化钛纳米管和金团簇Au_x(x=2-4)结构 |
| 2.3.2 纳米管表面与Au_x(x=1-4)团簇之间相互作用 |
| 2.3.3 Au_x/TiO_2NT (x=1-4)电子结构 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 砷化铝纳米管理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型与计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 砷化铝纳米管几何结构 |
| 3.3.2 砷化铝纳米管电子结构 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 二氧化铈纳米管理论研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型与计算方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 二氧化铈(111)面纳米管结构 |
| 4.3.2 二氧化铈(111)面纳米管电子结构 |
| 4.3.3 Au原子在(0,8)裸管和有氧缺陷表面吸附 |
| 4.3.3.1 Au原子在(0,8)裸管表面吸附 |
| 4.3.3.2 Au原子在(0,8)管表面氧缺陷位吸附 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 已发表论文 |
| 致谢 |
（5）变压器油中溶解气体碳纳米管气敏检测与动态隧道模糊诊断（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 油中溶解气体检测方法 |
| 1.2.2 碳纳米管气体传感器研究现状 |
| 1.2.3 电力变压器绝缘故障诊断 |
| 1.3 论文的主要研究工作 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 碳纳米管的化学修饰及表征方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 碳纳米管的制备、性质及应用 |
| 2.2.1 碳纳米管的制备方法 |
| 2.2.2 碳纳米管的性质 |
| 2.2.3 碳纳米管的应用 |
| 2.3 碳纳米管化学修饰方法 |
| 2.3.1 有机共价化学修饰 |
| 2.3.2 有机非共价化学修饰 |
| 2.3.3 化学掺杂 |
| 2.3.4 等离子体活化 |
| 2.3.5 放电法 |
| 2.4 微观结构表征方法及原理 |
| 2.4.1 电子显微术 |
| 2.4.2 原子力显微镜和扫描隧道显微镜 |
| 2.4.3 拉曼光谱分析 |
| 2.4.4 红外吸收光谱分析 |
| 2.5 碳纳米管的混酸修饰过程 |
| 2.6 碳纳米管形貌及官能团分析 |
| 2.6.1 碳纳米管的形貌分析 |
| 2.6.2 碳纳米管的官能团分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 功能化碳纳米管传感器对油中气体的气敏性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 碳纳米管传感器的制备 |
| 3.3 碳纳米管传感器气敏实验装置 |
| 3.4 碳纳米管传感器的电学特性 |
| 3.4.1 碳纳米管薄膜的电阻模型 |
| 3.4.2 碳纳米管传感器的电阻—温度关系 |
| 3.5 碳纳米管传感器气敏响应机理 |
| 3.5.1 物理吸附和化学吸附 |
| 3.5.2 改性碳纳米管传感器气敏响应机理 |
| 3.6 混酸修饰碳纳米管对油中溶解气体的气敏性 |
| 3.7 氯化镍掺杂碳纳米管对油中溶解气体的气敏性 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 碳纳米管吸附油中溶解气体计算机仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 第一性原理和密度泛函理论 |
| 4.2.1 第一性原理 |
| 4.2.2 密度泛函理论 |
| 4.3 仿真软件 Materials Studio 及 Dmol3 计算程序简介 |
| 4.3.1 Materials Studio 软件 |
| 4.3.2 Dmol3 计算程序 |
| 4.4 羟基化碳纳米管对油中溶解气体吸附的计算机仿真 |
| 4.4.1 计算模型与计算方法 |
| 4.4.2 仿真结果与讨论 |
| 4.4.3 仿真结果与实验结果的对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 变压器油中溶解气体动态隧道模糊诊断方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于动态隧道模糊聚类的电力变压器绝缘故障诊断方法 |
| 5.2.1 模糊聚类算法 |
| 5.2.2 传统模糊C 均值聚类算法（FCM）的原理及不足 |
| 5.2.3 动态隧道算法 |
| 5.2.4 基于动态隧道模糊聚类的电力变压器绝缘故障诊断原理 |
| 5.2.5 实例分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文 |
| B. 作者在攻读博士学位期间参与的科研课题 |
| C. 作者在攻读博士学位期间申请的专利 |
（6）光子晶体光纤光分布增益特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 光纤通信系统 |
| 1.1.1 光纤通信基本结构和发展 |
| 1.1.2 光纤通信中的难点 |
| 1.2 光子晶体概念和发展状况 |
| 1.2.1 光子晶体概念和特点 |
| 1.2.2 光子晶体应用 |
| 1.3 光子晶体光纤概念 |
| 1.3.1 光子晶体光纤概念 |
| 1.3.1 光子晶体光纤主要参数 |
| 1.4 本文内容和结构 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 研究方法及数值仿真软件 |
| 2.1 光子晶体研究方法 |
| 2.1.1 平面波展开法 |
| 2.1.2 时域有限差分法 |
| 2.1.3 多极法 |
| 2.2 光子晶体设计软件 |
| 2.2.1 CUDOS软件 |
| 2.2.2 F2P软件 |
| 2.2.3 MATLAB软件 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 光子晶体光纤光增益的实验研究 |
| 3.1 光子晶体光纤色散研究 |
| 3.1.1 色散的理论模型—等效折射率模型 |
| 3.1.2 数值分析 |
| 3.2 光子晶体光纤光增益研究 |
| 3.2.1 层状光子晶体光纤模型计算原理和数值分析 |
| 3.2.2 二维光子晶体光纤数值分析 |
| 3.2.3 掺杂光子晶体光纤增益研究 |
| 3.2.4 纳米光纤分布式光放大研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 光子晶体光纤拉曼放大器原理研究 |
| 4.1 拉曼放大器的发展历史 |
| 4.2 拉曼放大器(RFA)的理论模型 |
| 4.3 光子晶体光纤拉曼放大器的理论模型 |
| 4.4 光子晶体光纤拉曼放大规律分析 |
| 4.4.1 分布式拉曼放大 |
| 4.4.2 N信道的功率变化规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 |
（7）微结构光纤中超短激光脉冲传输及色散特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 光子晶体概述 |
| 1.2.1 光子晶体的提出及其应用 |
| 1.2.2 光子晶体基础理论 |
| 1.3 无序光子局域化简述 |
| 1.4 光纤中的非线性效应简述 |
| 1.5 微结构光子晶体光纤研究进展 |
| 1.5.1 微结构光纤的制备及性能测试 |
| 1.5.2 微结构光纤导波模式和色散特性的理论研究进展 |
| 1.5.3 微结构光纤非线性效应及其超连续谱展宽的实验和理论研究 |
| 1.5.4 微结构光子晶体光纤的应用展望 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第 2 章 光子晶体光纤波导模式及其色散特性的标量有 效折射率方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 理论推导 |
| 2.2.1 光子晶体光纤包层有效折射率的计算 |
| 2.2.2 光子晶体光纤基模色散系数和波导归一化频率 |
| 2.3 PCF 色散和归一化频率随光纤参数变化的数值模拟 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 光子晶体光纤色散特性的快速矢量模拟方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 快速矢量法的理论推导 |
| 3.2.1 计算包层基模有效折射率的矢量法 |
| 3.2.2 包层基模所对应的特征方程的确定 |
| 3.2.3 矢量法模拟光子晶体光纤传播常数的推导 |
| 3.3 快速矢量法计算精度及可靠性的验证 |
| 3.3.1 快速矢量法模拟包层有效折射率的验证 |
| 3.3.2 快速矢量法模拟光子晶体光纤色散特性的验证 |
| 3.3.3 两种考虑光子晶体光纤材料色散方法的模拟结果比较 |
| 3.4 矢量法与标量法计算结果的对比和分析 |
| 3.5 几种方法数值模拟速度的对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 色散平坦与色散补偿光子晶体光纤的设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 接近于零色散的色散平坦光子晶体光纤的设计与分析 |
| 4.3 色散补偿光子晶体光纤的设计与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 超短激光脉冲在微结构光纤中传输的理论研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 脉冲在光纤中传输的基本理论 |
| 5.2.1 光纤中脉冲传输的基本方程的推导 |
| 5.2.2 几种典型的脉冲波形 |
| 5.2.3 与脉冲传输特性有关的几个重要参数 |
| 5.3 求解GNLS 方程的自适应分步傅立叶方法 |
| 5.3.1 分步傅立叶方法(SSFM)的基本思路和公式 |
| 5.3.2 自适应分步傅立叶方法(ASSFM)的基本思想和步骤 |
| 5.4 超短激光脉冲在PCF 中传输的数值模拟与结果分析 |
| 5.4.1 ASSFM 模拟超短脉冲在PCF 中传输的可行性和必要性的验证 |
| 5.4.2 不同色散特性对超短脉冲在 PCF 中传输和演化的影响 |
| 5.4.3 初始脉冲宽度对PCFs 超连续谱展宽特性的影响 |
| 5.4.4 初始脉冲峰值功率P0 对脉冲在PCF 中的传输特性的影响 |
| 5.4.5 初始脉冲频率啁啾对 PCFs 超连续谱展宽特性的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 多孔微结构光纤制备及其飞秒激光脉冲超连续谱产生的实验研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 微结构光纤和集成式微结构光纤的制备 |
| 6.3 实验及结果 |
| 6.4 理论解释 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）用不同密度分布的发光分子探测光子晶体的全态密度（论文提纲范文）
| 1.引言 |
| 2.局域态密度理论和全态密度近似理论 |
| 3.全态密度分解与探测 |
| 4.讨 论 |
| 5.结 论 |
四、用不同密度分布的发光分子探测光子晶体的全态密度（论文参考文献）
- [1]Al-Eu共掺ZnO薄膜的制备及其第一性原理研究[D]. 高伟. 江苏大学, 2019(02)
- [2]高光学活性卟啉衍生物光学性能的理论及应用研究[D]. 高云静. 西北师范大学, 2019(06)
- [3]一维光子晶体态密度特性及带隙结构变化规律的研究[D]. 胡迎宾. 安徽大学, 2016(09)
- [4]无机纳米管与金属负载的理论研究[D]. 王玮. 厦门大学, 2017(05)
- [5]变压器油中溶解气体碳纳米管气敏检测与动态隧道模糊诊断[D]. 常涛. 重庆大学, 2010(12)
- [6]光子晶体光纤光分布增益特性研究[D]. 郑浩. 江苏大学, 2006(05)
- [7]微结构光纤中超短激光脉冲传输及色散特性研究[D]. 李曙光. 燕山大学, 2004(05)
- [8]用不同密度分布的发光分子探测光子晶体的全态密度[J]. 刘晓东,李曙光,许兴胜,王义全,程丙英,张道中. 物理学报, 2004(01)