自发辐射寿命论文-贾正茂,王树宝,林圣路

自发辐射寿命论文-贾正茂,王树宝,林圣路

导读:本文包含了自发辐射寿命论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:自发辐射率,衰减寿命

自发辐射寿命论文文献综述

贾正茂,王树宝,林圣路[1](2008)在《介质腔中自发辐射原子的寿命分布(英文)》一文中研究指出在本文中,我们研究了半无限大介质板夹层对空腔中激发态原子的自发辐射率的影响,并利用寿命分布函数来描述原子衰变动力学的性质.在对称和非对称的结构中,分别计算了以原子在板中的相对位置为自变量的原子自发辐射率的函数.计算结果表明,原子的自发辐射率与介质腔的宽度以及外层半无限大介质板的折射率有关,介质腔可以增强或抑制激发态原子的激发.当介质腔的宽度足够大时,原子的寿命分布呈现指数衰减的形势.这些理论结果和实验值相符合的非常好.(本文来源于《原子与分子物理学报》期刊2008年03期)

陈涛[2](2008)在《稀土离子4f-5d光谱格位选择效应及发光中心自发辐射寿命的理论研究》一文中研究指出本文介绍了关于晶体中电荷补偿离子格位选择在稀土发光离子的4f→5d单光子光谱中的效应以及介质中发光中心的自发辐射寿命(速率)等方面的研究。本人的工作主要包括以下叁个部分:运用参数化哈密顿量方法研究有C_(4v)格位的F~-/H~-/D~-进行电荷补偿的CaF_2:Ce~(3+)和CaF_2:Pr~(3+)体系的4f→5d激发谱;基于多体微扰理论计算镧系离子4f~N←→4f~(N-1)5d跃迁电偶极矩:以及运用Ewald-Kornfeld晶格求和方法对介质中局域场效应模型的微观模拟。在第一部分中,我们介绍了fd跃迁的参数化哈密顿量方法,并利用M.F.Reid教授编写的基于该方法的扩展f-shell程序,计算了C_(4v)格位的F~-/H~-/D~-电荷补偿的CaF_2:Ce~(3+)和CaF_2:Pr~(3+)体系的4f→5d激发谱,与实验吻合得很好。根据计算的结果重新指认了光谱,例如在F~-补偿的CaF_2:Pr~(3+)激发谱中以前指认为L格位激发的206nm和105nm谱带实际上是来自于C_(4v)格位激发。分析表明,由于对称性从O_h降低到C_(4v)导致立方对称性下的E_g和T_(2g)谱带都有很大的分裂,尤其是E_g轨道沿C_4轴向分布,受补偿离子影响更大,谱带分裂也更为明显。H~-/D~-电荷补偿的谱带分裂相较于F~-电荷补偿更宽,E_g和T_(2g)谱带的分裂均约为后者的1.5倍,这是由于H~-/D~-具有更大的离子半径,和周围离子的电子排斥作用更大。此外基于迭加模型理论,我们还利用程序拟合给出的晶场参数半定量地计算了晶格畸变大小。在第二部分中,我们首先介绍了多体微扰理论,并展示如何运用此方法构建自由离子的4f←→5d单光子电偶极矩跃迁有效算符(展开到一阶)。其一阶有效算符包括正比于零阶算符的单体修正项(比例系数为-δ)和一个较弱的二体修正项。有效算符的单体部分可以等价的对径向积分进行修正<5d∣r∣4f>_(eff)=(1-δ)<5d∣r∣4f>。我们运用Relativistic Hartree-Fock从头算方法,计算了二价和叁价镧系稀土离子的有效径向积分<5d∣r∣4f>_(eff)及二体修正因子。修正后的径向积分减少了约35%(Ln~(3+))和25%(Ln~(2+)),由此计算而得的寿命也基本符合实验数据。径向积分减小的主要贡献来自于组态混合,尤其是5p~5 4f~N 5d~1混入4f~N组态和5p~5 4f~(N-1)5d~2混入4f~(N-1)5d组态的效应。最后一部分的工作主要是从经典的微观的角度出发,运用Ewald-Kornfeld求和方法,计算发光中心镶嵌在具有周期结构的介质中的局域场效应。纯电介质在外场作用下可以看作具有周期结构的电偶极矩排列。利用Ewald-Kornfeld求和方法可以通过合理选择参数η,使得在求解中涉及到长程作用而须无限求和的(纯介质中各个格点的)局域电场能够在有限范围求和下快速收敛。然后分别通过迭代方法计算单发光离子取代和内含发光离子的纳米颗粒取代两种情况下,发光中心的局域电场和介质中的宏观电场的比值f对折射率,n的依赖关系,并与虚腔和实腔模型进行比较分析。结果表明:单个离子取代时,曲线落在实腔和虚腔模型之间,若取代后对周围介质环境改变明显,则更倾向于实腔模型,相反则倾向于虚腔模型;发光中心若处在真空腔体中,则腔体越大越接近实腔模型,大约在半径为8倍晶格常数时与实腔模型理论值的误差为10%;纳米颗粒取代情况基本符合修正后的实腔模型的预言,颗粒越大,符合得越好。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2008-04-01)

赖昌[3](2008)在《环境介质对发光团自发辐射衰减寿命的影响》一文中研究指出20世纪量子力学理论建立以后,发光学从观察、归纳、总结的经验科学中找到了它的物理内涵,确定能级及能级间的跃迁是发光现象的核心。发光学的理论研究及应用都取得了长足的进展。稀土离子和半导体量子点由于其卓越的发光性能,成为了主要的发光材料。作为发光材料的重要性质,辐射寿命在理论研究和实验研究中受到了广泛的关注。理论研究中,对于发光中心的自发辐射寿命与介质的关系提出了若干模型;实验测量上,也有不同的结果支持不同的模型。我们为了阐明孤立发光中心自发辐射寿命对环境介质的依赖关系,从虚腔(Lorentz)和实腔两个典型模型的前提假设出发分析了它们各自的适用条件。在我们自己推导的更具普适性的实腔模型基础上,我们分别从纳米粒子随机分布引起的折射率涨落和局域电场涨落两个方面讨论了介质中含发光中心的纳米粒子辐射寿命的涨落。发光粒子与辐射相关的内在属性是发光粒子的跃迁电偶极矩。以电偶极矩的平方来表示的发光粒子在介质中的辐射衰减速率在各个模型中不尽相同。发光粒子和介质不可能占据同一处空间,因此发光粒子总是位于介质中的一个腔体内。而腔体外的介质通常被看作经典的均匀介质。腔体表面的边界条件取决于腔体内的物质被看作是真空还是和介质一致,由此分别可以得出实腔模型和虚腔模型。为了阐明孤立发光中心自发辐射寿命对环境介质的依赖关系,在第叁章中从实腔和虚腔两个典型模型的前提假设出发分析了它们各自的适用条件。虚腔模型在推导局域电场和宏观电场时,假设腔内的粒子和腔外的介质粒子具有相同的极化率。通过在介质中取一个虚拟的球形腔体,推导出了局域电场和宏观电场之间的关系。实腔模型认为介质被发光粒子排开,形成一个真实的腔体。在已有的认为腔体是真空的实腔模型基础上,我们通过电动力学方程推广出更普适的腔体中非真空的实腔模型。为给出这两个模型的适用条件,我们对文献中已有的实验结果和采用的理论模型进行了综合分析,发现现有的实验结果均可以得到圆满的解释。在此基础上,给出发光中心环境介质中发光寿命应该满足的模型的判据:对于稀土离子等孤立离子(其光学极化率可以当作零)作为发光中心时,其发光寿命的局域场效应所满足的模型与被替换的介质离子有关,在被替换的介质离子的极化率很小的情况下,为虚腔模型,反之则满足实腔模型;当发光中心为纳米粒子(如量子点或含有发光离子的纳米尺度的绝缘体)时,局域场效应满足本章推广了的实腔模型。在第四章中我们以介质中含发光中心的纳米粒子为对象,研究辐射寿命的涨落。一定体积内的纳米粒子个数可以认为满足泊松分布,而纳米粒子个数的涨落又引起了局域环境的变化。我们根据第叁章给出的实腔模型(含推广了的实腔模型),分别从相对折射率和局域电场的涨落来分析辐射寿命的涨落并根据Meltzer等人的实验给出的参数,进行了数值模拟。纳米粒子在介质中的随机分布使局域介质相对折射率出现统计式涨落分布,从而引起含孤立发光中心的纳米粒子的辐射寿命在其期望值附近一定范围内的分布。对于文献中的实验,辐射寿命相对偏移量的概率分布的均方差较小,纳米粒子的辐射寿命集中分布在期望值附近很小的范围内。当纳米粒子所占体积比例或者纳米粒子与所取局域空间的体积比值增大时,由纳米粒子随机分布带来的辐射寿命的涨落和不确定度会增大。纳米粒子的分布除了影响介质的有效折射率,还对纳米粒子内的局域电场有影响。在介质中,纳米粒子被极化,可以看成电偶极子,电偶极子位置的随机分布将导致纳米粒子内局域电场的涨落。通过分析中心位于任意无限小体积内的纳米粒子数量的均方差和与之相关的纳米粒子内的局域电场的涨落,计算了由极化的含发光中心的纳米粒子的随机分布引起的辐射寿命的相对不确定度。同时,基于Meltzer等人的实验中给出的折射率参数,得出了一些数值结果。辐射寿命的涨落是不可忽略的,并且在实验上有望被观察到。辐射寿命的相对涨落却取决于介质和纳米粒子折射率的比值以及纳米粒子在介质中所占的体积比例。但令人惊讶的是,在上述近似下,随机分布导致的辐射寿命的涨落与纳米粒子的尺寸无关。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2008-04-01)

赖昌,段昌奎,夏上达[4](2007)在《晶体介质中发光中心的自发辐射寿命及涨落》一文中研究指出发光物质的发光寿命不仅受到其自身特性的影响,还受到周围介质介电属性的影响。在相对于发光中心的折射率为 n 的介质中,白发辐射寿命τ_R 满足关系: 1/(τ_R)=1/(nτ_(bulk))((E_(loc))/(E_(mac)))~2·(1) 其中τ_(bulk)为发光物质为体相材料时的发自发辐射寿命,E_(mac)为掺杂纳米粒子的介质的宏观平均电场,E_(loc)为纳米粒子内部的局域电场。晶体介质中的原子被外电场 E~(ext)极化后形成电偶极子,此时宏观电场 E_(mac)为:其中 p_i(i=1,2,3,…)为晶体介质中的各个原子形成的电偶极矩,P 为极化强度矢量。当介质中掺入发光中心后,晶格上的原子被发光中心替代。晶体结构未发生变化,但替代处的极化率发生变化。各处的极化率α_i(i=1,2,3,…)变为α′_i(i=1,2,3,…),相应的, 电偶极矩和电场也发生改变:ΔE_i=E′_i-E_i ΔP_i=P′_i-P_i Δα_i=α′_i-α_i ΔP_i~0=Δα·E_i·(3) 其中 E_i 和 p_i 为该处原来的电场和电偶极矩,E′_i 和 p′_i 为新的电场和电偶极矩电偶极矩, Δp_i~0为替代处最开始电偶极矩的变化。这些改变引起周围电场的改变,并影响附近小范围内的原子的电偶极矩,使得附近原子处的电场也改变,从而进一步的改变局域电场。用递归的方法对小范围内的原子进行数值模拟,可以求得改变后的局域电场 E_(loc)。和(2)式一起代入(1)式可以求得发光中心的自发辐射寿命。和虚腔模型或实腔模型不同,数值模拟的计算过程中,所有粒子的位置由晶体介质的晶格点阵决定,因此不需要对电偶极矩的位置进行近似处理。这就避免了由于平均分布近似所带来的误差。在一个发光中心附近被替代的介质原子数目是有涨落的,考虑被替代的概率和被替代点的极化率的改变,可以进一步求得发光中心辐射寿命的涨落。(本文来源于《第11届全国发光学学术会议论文摘要集》期刊2007-08-01)

赖昌,夏上达,段昌奎[5](2007)在《发光中心的自发辐射寿命对介质的依赖关系分析》一文中研究指出为了阐明孤立发光中心自发辐射寿命对环境介质光学常数的依赖关系,从两个典型模型的前提假设出发分析了它们各自的适用条件。并在已有的实腔模型基础上推广出更普适的实腔模型。根据这两个模型的适用条件对文献中已有的实验结果和采用的理论模型分析进行了综合分析,发现现有的实验结果均可以得到圆满的解释。在此基础上,给出发光中心环境介质中发光寿命应该满足的模型的判据:对于稀土离子等孤立离子(其光学极化率可以当作零)作为发光中心时,其发光寿命的局域场效应所满足的模型与被替换的介质离子有关,在被替换的介质离子的极化率很小的情况下,为虚腔(Lorentz)模型,反之则满足实腔模型;当发光中心为纳米粒子(如量子点或含有发光离子的纳米尺度的绝缘体)时,局域场效应满足本文推广了的实腔模型。(本文来源于《量子电子学报》期刊2007年02期)

贠素君[6](2007)在《光子闭合轨道理论在介质板体系中原子自发辐射和分子荧光寿命问题上的应用》一文中研究指出在本文中,我们主要利用光子闭合轨道理论研究了发光原子或分子的自发或者荧光辐射速率随体系增加而呈现出的一种类正弦衰减振荡现像。所做工作主要分为以下两部分:第一部分,根据量子电动力学,我们计算了电偶极距在空间任意分布时的原子相对自发辐射速率大小。结果表明,处于叁层介质板体系最外层发光原子的相对自发辐射速率随体系逐渐增大而呈现出一种衰减的类正弦多周期振荡图像。为了得到这些周期振荡图像中的频率,我们对相对自发辐射速率作为体系大小的函数进行了傅立叶变换,结果发现了四个明显的频率,且任意相邻频率之差是相同的。经过分析,从傅立叶变换得到的四个频率和光子闭合轨道理论所预言的频率一一对应。第二部分,实验上测得terrylene分子的荧光辐射光强即相对于真空的荧光辐射速率随银质镜面位置变化而呈现出一种衰减的类正弦振荡图像。我们首先根据光子闭合轨道理论尝试性地提出了它所满足的公式,然后利用该公式对实验数据进行非线性拟合,结果表明该拟合曲线和实验结果相一致。综上所述,光子闭合轨道理论成功地解释了发光原子分子的自发或荧光辐射速率的振荡现象,并能够对该现象的产生提供一种简洁明了的物理图景。(本文来源于《首都师范大学》期刊2007-03-26)

杨晓冬,张连水,张贵银,赵晓辉,李裔[7](2003)在《NO分子A~2Σ态自发辐射寿命测量》一文中研究指出利用激光光谱技术得到A2Σ(v′=0,1)→X2Π(v″=0)跃迁在不同气压下的时间分辨谱,在此基础上得到A2Σ(v′=0,1)两态的自发辐射寿命τ0分别为195.7ns和180.1ns及无辐射驰豫速率kq分别为4.73×104kg-1ms和3.91×104kg-1ms.同时将时间分辩谱上产生较大波动原因初步归结为较宽的激光脉宽所引起的量子拍频现象.(本文来源于《新疆大学学报(自然科学版)》期刊2003年04期)

杨晓冬,张贵银,张连水,赵晓辉[8](2003)在《NO分子A~2∑态自发辐射寿命测量》一文中研究指出利用激光光谱技术得到在不同气压下A2∑(v'=0,1)→X2п(v"=0)跃迁的荧光辐射时间分辨谱,在此基础上得到A2∑(v'=0,1)两态的自发辐射寿命τ0分别为195 ns和180 ns及无辐射驰豫速率常数Kq分别为4.63×10kg-1ms和3.90×104kg-1·ms。同时将时间分辨谱上产生较大波动的原因初步归结为较宽的激光脉宽所引起的量子拍频现象。(本文来源于《华北电力大学学报》期刊2003年06期)

黄志伟,陈金铠,郑蔚[9](1995)在《NaK分子D~1π态自发辐射寿命及其总碰撞猝灭截面的测量》一文中研究指出本文通过脉冲染料激光514.5nm激发NaK分子,用时间分辨荧光法详细测量了D1π态有效辐射寿命随缓冲Ar气压强的变化关系,利用Stern-Vollmer曲线外推得到了在T=348℃时Nak分子D'π态(v'=1,J'=67;V'=1,J'=95:V'=3,J'=122)的自发辐射寿命分别为16.1ns,15.1ns,14.7ns。Ar气对基碰撞猝灭截面分别为2.28nm3,2.12nm2和1.95nm2。Nak分子D'π态自发辐射寿命以及Ar气对D'π态总碰撞猝灭截面的测量。(本文来源于《光电子·激光》期刊1995年02期)

陈书潮[10](1987)在《温度对自发辐射寿命影响的研究》一文中研究指出本文从一个复杂的能级系统出发,考虑到波尔兹曼热平衡分布,推导出自发辐射寿命与温度关系的数学解析表示式.对于由两个能级组成的上能级系统,用理论表达式对测量到的辐射寿命与温度关系曲线进行拟合结果表明,理论与实验相当符合,并由此得到了两个上能级的能量间隙及其固有自发辐射寿命.染料的短自发辐射寿命也可用此理论模型得到定性解释.(本文来源于《厦门大学学报(自然科学版)》期刊1987年03期)

自发辐射寿命论文开题报告

(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:

本文介绍了关于晶体中电荷补偿离子格位选择在稀土发光离子的4f→5d单光子光谱中的效应以及介质中发光中心的自发辐射寿命(速率)等方面的研究。本人的工作主要包括以下叁个部分:运用参数化哈密顿量方法研究有C_(4v)格位的F~-/H~-/D~-进行电荷补偿的CaF_2:Ce~(3+)和CaF_2:Pr~(3+)体系的4f→5d激发谱;基于多体微扰理论计算镧系离子4f~N←→4f~(N-1)5d跃迁电偶极矩:以及运用Ewald-Kornfeld晶格求和方法对介质中局域场效应模型的微观模拟。在第一部分中,我们介绍了fd跃迁的参数化哈密顿量方法,并利用M.F.Reid教授编写的基于该方法的扩展f-shell程序,计算了C_(4v)格位的F~-/H~-/D~-电荷补偿的CaF_2:Ce~(3+)和CaF_2:Pr~(3+)体系的4f→5d激发谱,与实验吻合得很好。根据计算的结果重新指认了光谱,例如在F~-补偿的CaF_2:Pr~(3+)激发谱中以前指认为L格位激发的206nm和105nm谱带实际上是来自于C_(4v)格位激发。分析表明,由于对称性从O_h降低到C_(4v)导致立方对称性下的E_g和T_(2g)谱带都有很大的分裂,尤其是E_g轨道沿C_4轴向分布,受补偿离子影响更大,谱带分裂也更为明显。H~-/D~-电荷补偿的谱带分裂相较于F~-电荷补偿更宽,E_g和T_(2g)谱带的分裂均约为后者的1.5倍,这是由于H~-/D~-具有更大的离子半径,和周围离子的电子排斥作用更大。此外基于迭加模型理论,我们还利用程序拟合给出的晶场参数半定量地计算了晶格畸变大小。在第二部分中,我们首先介绍了多体微扰理论,并展示如何运用此方法构建自由离子的4f←→5d单光子电偶极矩跃迁有效算符(展开到一阶)。其一阶有效算符包括正比于零阶算符的单体修正项(比例系数为-δ)和一个较弱的二体修正项。有效算符的单体部分可以等价的对径向积分进行修正<5d∣r∣4f>_(eff)=(1-δ)<5d∣r∣4f>。我们运用Relativistic Hartree-Fock从头算方法,计算了二价和叁价镧系稀土离子的有效径向积分<5d∣r∣4f>_(eff)及二体修正因子。修正后的径向积分减少了约35%(Ln~(3+))和25%(Ln~(2+)),由此计算而得的寿命也基本符合实验数据。径向积分减小的主要贡献来自于组态混合,尤其是5p~5 4f~N 5d~1混入4f~N组态和5p~5 4f~(N-1)5d~2混入4f~(N-1)5d组态的效应。最后一部分的工作主要是从经典的微观的角度出发,运用Ewald-Kornfeld求和方法,计算发光中心镶嵌在具有周期结构的介质中的局域场效应。纯电介质在外场作用下可以看作具有周期结构的电偶极矩排列。利用Ewald-Kornfeld求和方法可以通过合理选择参数η,使得在求解中涉及到长程作用而须无限求和的(纯介质中各个格点的)局域电场能够在有限范围求和下快速收敛。然后分别通过迭代方法计算单发光离子取代和内含发光离子的纳米颗粒取代两种情况下,发光中心的局域电场和介质中的宏观电场的比值f对折射率,n的依赖关系,并与虚腔和实腔模型进行比较分析。结果表明:单个离子取代时,曲线落在实腔和虚腔模型之间,若取代后对周围介质环境改变明显,则更倾向于实腔模型,相反则倾向于虚腔模型;发光中心若处在真空腔体中,则腔体越大越接近实腔模型,大约在半径为8倍晶格常数时与实腔模型理论值的误差为10%;纳米颗粒取代情况基本符合修正后的实腔模型的预言,颗粒越大,符合得越好。

(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。

自发辐射寿命论文参考文献

[1].贾正茂,王树宝,林圣路.介质腔中自发辐射原子的寿命分布(英文)[J].原子与分子物理学报.2008

[2].陈涛.稀土离子4f-5d光谱格位选择效应及发光中心自发辐射寿命的理论研究[D].中国科学技术大学.2008

[3].赖昌.环境介质对发光团自发辐射衰减寿命的影响[D].中国科学技术大学.2008

[4].赖昌,段昌奎,夏上达.晶体介质中发光中心的自发辐射寿命及涨落[C].第11届全国发光学学术会议论文摘要集.2007

[5].赖昌,夏上达,段昌奎.发光中心的自发辐射寿命对介质的依赖关系分析[J].量子电子学报.2007

[6].贠素君.光子闭合轨道理论在介质板体系中原子自发辐射和分子荧光寿命问题上的应用[D].首都师范大学.2007

[7].杨晓冬,张连水,张贵银,赵晓辉,李裔.NO分子A~2Σ态自发辐射寿命测量[J].新疆大学学报(自然科学版).2003

[8].杨晓冬,张贵银,张连水,赵晓辉.NO分子A~2∑态自发辐射寿命测量[J].华北电力大学学报.2003

[9].黄志伟,陈金铠,郑蔚.NaK分子D~1π态自发辐射寿命及其总碰撞猝灭截面的测量[J].光电子·激光.1995

[10].陈书潮.温度对自发辐射寿命影响的研究[J].厦门大学学报(自然科学版).1987

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