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环形表面上的暗光学陷阱阵列
摘要： 我们已在理论上构建了能够产生光学势场的照明光场，这些光场可在环面表面形成矩形阵列的暗光学陷阱。该阵列不受衍射极限限制，其周期原则上可远小于波长。我们讨论了实现此类势场所面临的挑战，这对量子模拟研究具有重要意义。
关键词： 涡旋线、量子模拟、光学陷阱、环形表面、亚波长
更新于2025-09-23 03:30:34
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同时进行红细胞的光还原和拉曼光谱分析以研究有机磷暴露的影响
摘要： 采用532纳米激光同步光还原与拉曼光谱技术，研究了有机磷农药（毒死蜱）暴露对人红细胞的影响。由于红细胞中自氧化作用会引发氧化应激，而细胞解毒剂会平衡这种应激，因此毒死蜱若破坏这种平衡将导致受损（永久性氧合）血红蛋白水平升高。当以适当功率的532纳米激光对细胞进行光还原时，仅常见氧合态血红蛋白被还原，而永久性氧合血红蛋白仍可通过同一激光同步激发的拉曼光谱检测。通过比较不同拉曼谱带的相对强度，该技术可在低至10ppb浓度下检测出毒死蜱对红细胞氧化应激的累积效应。联合使用过氧化氢（氧化剂）和/或3-氨基-1,2,4-三唑（抗氧化酶过氧化氢酶抑制剂）与毒死蜱共同处理细胞的实验表明，毒死蜱具有抑制细胞抗氧化机制的作用。鉴于高浓度毒死蜱（>100ppm）作用产生的大量受损血红蛋白可能造成膜损伤，研究采用原子力显微镜识别此类损伤。
关键词： 原子力显微镜、光还原、光学陷阱、拉曼光谱、红细胞、毒死蜱
更新于2025-09-23 22:50:50
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用于硅太阳能电池背面钝化和光捕获的喷涂沉积氧化铝
摘要： 采用低成本喷涂沉积法研究喷涂沉积Al2O3作为钝化发射极背面接触(PERC)硅太阳能电池背面钝化层及光学陷光层的适用性。通过测试喷涂沉积Al2O3薄膜的结构、光学和电学特性发现：电容-电压测试表明80纳米薄膜具有3.19×1012 cm?2的负电荷密度，证实其可作为钝化层；其光学特性与原子层沉积/等离子体增强化学气相沉积制备的Al2O3/SiNx叠层完全一致，表明亦可作为光学陷光层；原子力显微镜观测显示80纳米薄膜无裂纹孔隙，表面粗糙度均方根值为0.52纳米；X射线衍射确定其为非晶态；X射线光电子能谱分析显示其略富铝。80纳米Al2O3薄膜的电阻率和击穿场强分别为5.46×101? Ω·cm和3.28 MV/cm，经800°C烧结后保持稳定。这些特性表明喷涂沉积Al2O3有望替代PERC硅电池中的Al2O3/SiNx叠层。
关键词： Al2O3，喷雾沉积，背面钝化，Si PERC电池，光学陷阱
更新于2025-09-12 10:27:22
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增强双光束激光镊子拉曼光谱技术（LTRS）用于单个气溶胶微滴的光化学研究
摘要： 本文介绍了一种新型装置与方法，通过垂直耦合共聚焦拉曼显微镜与光学镊子，实现对悬浮于空气中的微液滴（直径≤10微米）进行原位物理化学及光化学研究。该耦合技术将激光镊子拉曼光谱（LTRS）的单颗粒研究范围拓展至气溶胶的光化学过程与空间分辨拉曼显微光谱分析，首次实现了对光学悬浮液滴的光化学研究与拉曼成像。利用该配置可在实验室尺度下，于真实的气相组成与相对湿度条件下研究大气相关气溶胶的光化学反应，并能观测液滴内光产物的空间分布。通过研究悬浮于空气中的硝酸钠水溶液微液滴（直径5-8微米）在窄波段紫外辐射（254±25纳米）下的光化学行为验证了该耦合系统的适用性。结果显示：悬浮硝酸钠微液滴的光解过程相比先前声镊研究中更大尺寸液滴（直径40-80微米）呈现差异化的光化学动力学特征，并表现出液滴内光产物分布的不均匀性。
关键词： 光学悬浮、光学陷阱、地球大气中的光化学反应、大气气溶胶、激光镊子拉曼光谱技术（LTRS）
更新于2025-09-12 10:27:22
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通过光子纳米焊接在有机溶剂中实现纳米级金属-半导体异质结构的光学定向连接
摘要： 当器件尺寸接近单纳米粒子尺度时，纳米材料异质结的理性组装仍是一项持续存在的挑战。虽然光学镊子能在三维空间操控物体，但迄今为止纳米级材料主要是在水溶剂或真空中被捕获。本研究展示了利用光学镊子在多种有机溶剂中操控、排列并组装金属籽晶纳米线构建单元的方法。各向异性辐射压力产生的光学扭矩可使每根纳米线定向排列，随后对齐纳米线的捕获实现了周期性重复铋纳米晶体/锗纳米线结点任意长度异质结构的确定性制备。热传输计算、后焦平面干涉测量和光学图像显示，铋纳米晶体在捕获过程中发生熔融，从而促进锗纳米线尖端到末端的"纳米焊接"。这些铋-半导体界面可能适用于量子计算或热电应用。此外，在无氧无水的有机介质中捕获纳米结构的能力，极大拓展了可用于光学操控和单粒子光谱分析的材料库。
关键词： 铋纳米晶体/锗纳米线结、有机溶剂、光学陷阱、光子纳米焊接、纳米级金属-半导体异质结构
更新于2025-09-11 14:15:04
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等离子体光子晶体对扭曲光束的整形
摘要： 本文基于角谱展开和4×4矩阵方法，研究利用定制磁化等离子体光子晶体（PPC）对拉盖尔-高斯（LG）光束进行强调制与重塑。数值模拟表明，通过调控外磁场和等离子体数密度可完美控制反射与透射光束形貌。此外，为揭示磁化PPC双折射在扭转光束（TB）成形中的关键作用，分析了LG光束垂直入射与斜入射情形。我们认为这些成果为利用PPC结构调制参考TB形貌以实现新型光学囚禁开辟了道路，同时该研究通过TB形貌分析为等离子体系统诊断提供了新思路。
关键词： 等离子体光子晶体、光学陷阱、拉盖尔-高斯光束、等离子体诊断、扭转光束
更新于2025-09-10 09:29:36
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在一维氧化锌微棒中定制激子极化激元的受限态
摘要： 施加限制势是改善激子极化子光学特性的有效方法。本工作报道了势场对受限极化子态影响的实验研究。通过在一维氧化锌微棒上设置两个光控势垒，实现了极化子的空间限制。观测到两类量子化的极化子态，其能级能量分别与量子数呈线性或二次方关系。证实抛物线型与方形势阱光学陷阱的形成导致了所观察到的不同态。这些结果表明势场在调控激子极化子光学特性中的重要性，这将有助于基于极化子的光电器件设计。
关键词： 光电器件、激子-极化激元、光学陷阱、氧化锌微棒、限制势
更新于2025-09-09 09:28:46