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物电学院2024年学术沙龙暨研究生学术论坛第十九期

       

时间:2024年12月12日(周四)下午14:00

 

A会场:16B106

 

交流报告一

报告题目:新型光场调控及其在信息传输等领域的应用研究

报告人:程书博 博士

报告摘要:光场调控、传输及应用是当前国际光学与光子学领域的一个研究热点。近年来,随着人们对激光认识的不断深入和激光技术应用的迅速扩展,相继提出并实现了多种振幅、相位、偏振态及相干结构等具有特殊空间分布的新型光场,例如具有螺旋相位的涡旋光场,偏振态依赖空间分布的矢量光场,具有横向自加速效应的艾里(Airy)光场等。这些空间结构光场展现了一系列新颖的物理效应和现象,如光子轨道角动量、超衍射极限紧聚焦、无衍射自弯曲传播、自分裂自整形等。这些新颖的物理效应和现象进一步拓展了激光技术的工程应用领域,如基于角动量的超大容量量子和经典光通信、光学微操控、光学超分辨成像等,也大大激发了人们深入认识和探索各种新颖空间结构光场的兴趣,并使之成为当前光学及相关学科领域的一个前沿研究热点。本报告首先简单介绍光场调控技术近来的新进展。然后,着重介绍几种新型结构光束的产生及其轴向衍射特性及其在光镊技术、光信息传输、光通信等领域的应用。

 

交流报告二

报告题目:基于碳基材料光致发光性能的研究

报告人:潘越扬(在读硕士研究生)

报告摘要:传统的发光材料存在局限性,如稀土纳米粒子、半导体量子点和有机荧光染料等,在实际应用中存在诸多问题。例如,稀土纳米粒子的制备成本较高,且资源有限;半导体量子点中的重金属元素(如镉、铅等)具有较高的毒性,对环境和生物存在潜在危害;有机荧光染料的光稳定性较差,容易发生光漂白现象,导致发光强度降低、荧光寿命缩短。通过将碳量子点应用于量子点发光二极管(QLED)显示器中,可以提高显示器的色域、对比度和亮度。且其可以在较低的能量激发下产生较强的发光,并且发光波长范围较广。通过合理设计碳量子点的结构和组成,可以使其发射出符合照明需求的白光。

 

交流报告三

报告题目:固体基质的微观结构对内嵌分子发光的调控及机理研究。

报告人黎政(在读硕士研究生)

报告摘要:聚合物基质中利用成键作用改变基质的微观结构实现可调节客体发色团的光物理特性。在这项工作中,我们使用漆黄素作为荧光探针,探索了聚乙烯醇(PVA)基质中的微观结构及其对激发态质子转移(ESPT)的影响。通过调整微观结构,漆黄素在 PVA 薄膜中的荧光可以调节。经测定,PVA 薄膜的宏观极性以及水和漆黄素之间特定位点的分子间氢键都是造成溶液中不存在的异常吸收和发射特性的原因。

 

交流报告四

报告题目:CsPbBr3钙钛矿太阳能电池的性能优化

报告人:胡国锐(在读硕士研究生)

报告摘要 近年来,钙钛矿太阳能电池凭借其优异的光电性能、低廉的成本、相对简单的制备工艺和较高的能量转换效率等优点,吸引了大量研究人员的关注。其中,拥有良好的热、湿度稳定性和优异光电性能的全无机CsPbBr3钙钛矿太阳能电池逐渐成为近年来的研究热点。全无机钙钛矿太阳能电池的CsPbBr3薄膜通常使用两步旋涂法制备。在两步旋涂法中, 采用水作为CsBr的溶剂,不仅可以提高CsBr在溶液中的溶解度,还可以减少对环境的破坏。然而, 使用CsBr水溶液制备的CsPbBr3太阳能电池存在钙钛矿薄膜不均匀、易有杂相生成、薄膜缺陷态密度大等问题。针对上述问题,本报告提出了一种改进的两步旋涂法,通过在CsBr水溶液中添加RbBF4,能够调控CsPbBr3钙钛矿薄膜的生长过程,同时,Rb+和BF4-能够钝化钙钛矿薄膜中的缺陷。优化RbBF4浓度后,可以制备得到效率为8.16%的CsPbBr3太阳能电池。

交流报告五

报告题目:太阳能超材料吸收器的优化设计及其应用研究

报告人:张金萍(在读硕士研究生)

报告摘要 近年来,随着传统化石能源的枯竭和日益严重的碳排放问题,寻找清洁、无污染和可再生能源对于人类的可持续发展至关重要。其中,太阳能作为一种储量巨大的可再生能源,引起了研究者的关注。太阳能吸收器有效地收集太阳能并将其转化为热能,是聚光太阳能、热光伏系统等太阳能热系统的重要组成部分。因此,在这项工作中,我们利用时域有限差分法,基于表面等离激元共振,我们提出了一种用于高效光热转换的太阳能吸收器,并研究了吸收器在紫外到近红外光谱范围内的太阳吸收特性。所设计的吸收器有望在太阳能收集,太阳能热光伏系统等相关领域得到广泛应用。

 

交流报告六

报告题目:蒙脱石晶格层间吸附态药物分子的光解行为及其机理

报告人:聂钦坪(在读硕士研究生)

报告摘要:有机污染物进入环境后,通常会通过界面吸附而附着于环境介质表面。目前,对于有机污染物在纯水相中的光解行为已经有了较全面的理解,但对附着于固相介质表面的吸附态有机分子的光化学行为及其反应机理却知之甚少。本研究通过吸附作用将药物分子(CIP)插入到黏土矿物(蒙脱石)晶格层间,在此基础上,研究药物分子在蒙脱石晶格层间的光降解行为。结果表明,随着光照时间的延长,蒙脱石的层间距从1.66 nm逐渐减小到1.46 nm,表明在模拟太阳光照射下,吸附于晶格层间的CIP分子发生了光降解。经过5小时光照后,约70%的CIP被降解,且反应遵循一级动力学模型。与纯水相光解相比,CIP在晶格层间的光解速率大约是水相中的三倍,这表明吸附于蒙脱石晶格层间的CIP分子的光解过程更加高效。UV-vis光谱分析进一步表明,CIP分子通过吸附进入晶格层间后,其UV-Vis吸收光谱相比于水相发生了明显的红移和扩展,从而导致CIP分子对太阳光的吸收能力增强,进而使其光解速率明显快于水相。该结果打破了长期以来,人们认为吸附于环境介质表面的有机分子的光解速率要慢于水相的传统观念,为全面理解有机分子在自然环境中的光化学行为提供了有价值的参考。

 

交流报告七

报告题目:基于手指计数的手势识别

报告人:张子孺(在读硕士研究生)

报告摘要:手势识别的概念已广泛应用于通信、人工智能和机器人领域。新兴手势识别的最重要原因是它们可以在人与计算机之间创建一个简单的通信路径,称为 HCI(人机交互)。因此,开发了一种基于手指计数的十四种手势的手势识别算法。该算法对手指进行计数,并根据检测到的手指之间的最大距离来识别手势。该算法分为四个主要部分:图像采集、预处理、手指检测和手势识别。实验结果表明,该算法能够准确计数手指,识别10个手势(与1、2、3、5根手指相关)性能良好(成功检测率70%~100%),对4个手势(与4根手指相关)识别性能较差。性能(成功检测的 50% 到 70%)。此外,该算法在场景和动态参数变化的情况下进行了测试,以进一步了解其性能。

B会场:16教B105  

交流报告八

报告题目:暂现源引力透镜效应

报告人:刘统华 博士

报告摘要:随着多波段大市场巡天望远镜的不断发展,各类暂现源的发现数量大幅度增加,其中部分高红移源很可能被前景星系引力透镜化成多像。本报告将简要介绍现有数据对这类引力透镜化的暂现源的搜寻结果,以及这些源在测量哈勃常数、限制原初黑洞、检验洛伦兹破缺等方面的应用前景

 

交流报告九

报告题目:过渡金属氰化物的几何结构和电子性质的研究

报告人:王赛飞(在读硕士研究生)

报告摘要:团簇作为一种介于原子、分子和宏观固体之间的新型物质结构层次,具有独特的物理化学性质。深入探讨团簇的电子结构、几何结构以及其光、电、磁、力学和化学性质,有利于了解它们与结构和尺寸的关系。其中过渡金属团簇与氰基小分子的反应所形成的过渡金属氰化物在传感器、催化、天体物理等方面具有很大的应用潜力,引起了人们的广泛关注。目前有关过渡金属氰化物的研究工作主要局限于单氰化合物的几何结构和成键特征上,对含有多个氰基配体的研究相对较少,因此,对过渡金属氰化物的研究尚存不足。为了建立过渡金属氰化物的总体描述,开发过渡金属氰化物在化学工业中的更多潜在应用,迫切需要对元素周期表中的过渡金属元素进行系统的研究。在这项工作中,我们专注于铑(Rh)氰化物,因为它不仅是是催化化学中最重要的金属之一,而且铑氰化物至今未见报道。本研究不仅增进了对过渡金属氰化物同几何结构和电子性质之间关系的理解,为更复杂的金属过渡配体的设计和表面催化提供更有用的参考。

交流报告十

报告题目:旋轨耦合作用下双原子锂化物Ω激发态的研究

报告人:李朝阳(在读硕士研究生)

报告摘要:我们进行了高精度的计算,以提供与的势能曲线、分子结构、电子结构和振动能级相关的信息,这仍是一个实验上未知的双原子分子。对于其结构特征,电子特征,我们采用显式相关的多参考构型相互作用方法计算了具有4个离解离极限的7个低洼Λ-S电子态的能量点。自旋-轨道耦合效应对所研究的电子态和它们之间的相互作用产生了影响不大。我们已经确定并讨论了从Ω激发态到基态的能带的跃迁性质,如跃迁偶极矩、爱因斯坦系数、弗兰克-康顿因子和振动分支比,以及从Ω激发态到基态跃迁的辐射寿命。同时与Λ-S电子态到基态的能带的跃迁性质进行对比,我们预计这些预后结果将作为未来研究的指南。

 

交流报告十一

报告题目:在冷原子光晶格中动态可调谐的非互易电磁感应光栅

报告人:谢耀龙(在读硕士研究生)

报告摘要:利用光场的极化自旋,在冷原子系综的光晶格系统中实现非互易电磁感应光栅(EIG)。我们发现在电磁感应光栅中前向传输和后向传输的光束在振幅和相位上存在显著差异,这为实现高效的非互易传输提供了理论基础。通过调节探测场失谐、控制场强度和驱动场的强度,可以动态调控冷原子中的非互易衍射并且发现前向衍射和后向衍射的强度差异显著的区域。我们设置了关于衍射强度的比值随光学参数的变化,表明非互易衍射的程度是可以动态调谐的。此外,我们发现,在光晶格中原子的布居数存在紊乱时,非互易衍射现象在一定范围内具有鲁棒性。这些发现为量子器件的发展与应用提供了新的方案和理论依据。

交流报告十二

报告题目:LaBeH8物理性质的第一性原理与压力的关系

报告人:李思衡(在读硕士研究生)

报告摘要:一种新的三元超导氢化物LaBeH8。研究人员使用金刚石压砧(DAC)对LaH3和BeH2进行高压合成,得到了LaBeH8。通过X射线衍射分析,他们确定了LaBeH8具有岩盐型结构,即由La和BeH8单元组成的简单立方晶格。研究人员还通过电阻率测量对LaBeH8进行了超导性质分析,发现它在80GPa的压力下具有110K的临界温度,并且随着压力增加而增加。这是第一个具有解析晶体结构的三元超导超氢化物,为进一步探索和发现更高临界温度的超氢化物提供了一个新的模板。研究其物理性质与压力的关系,有助于深入理解高压对富氢化合物超导性能的影响机制,为开发更高温度的超导体提供理论依据。压力调控LaBeH8的物理性质,可以探索其相变行为和晶体结构的变化,这对于理解三元氢化物的结构稳定性和超导机制至关重要,这种研究还有助于发现新的超导材料和超导现象.

 

交流报告十三

报告题目:深度学习结合生物网络分析用于甲基丙二酸尿症的早期预警和精准防治

报告人:刘小荧(在读硕士研究生)

报告摘要:甲基丙二酸尿症(MMA)是严重威胁新生儿生命健康的主要代谢性疾病之一,由于MMA不同亚型的治疗手段差异性很大,患儿若错过最佳治疗时机,易出现多脏器损伤甚至猝死情况。因此,建立快速高效的MMA亚型识别和代谢障碍机制研究方法对实现新生儿MMA精准治疗意义重大。但是,机器学习算法面临生物医学领域数据的“小样本问题”挑战,难以学习到数据中的潜在复杂模式,预测性能和泛化能力急剧下降,缺乏稳健性和临床实用性。因此,在不增加人工数据采集成本和难度的前提下,尽可能解决样本不足的问题是机器学习算法的一项重要研究工作。

 

 
物理与光电工程学院        
2024-12-11            
 

 

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