钙钛矿型有机－无机杂化半导体材料的合成及其发光性质的研究

有机-无机钙钛矿型杂化半导体材料结合了有机和无机材料优点，并在分子水平上自组装形成复合材料，具有独特的光、电、磁等性质，在许多领域具有潜在的应用。基于第四主族金属卤化物的杂化钙钛矿是本论文研究的主题，这一类杂化钙钛矿材料是一类独特的半导体材料，其光功能引起人们越来越多的重视。 为此，本论文通过选择不同的有机阳离子配体制备了新型的基于卤化铅的有机－无机杂化钙钛矿结构单晶材料和薄膜，对它们的发光性质进行了研究。利用N-(3-胺基丙基)咪唑和溴化铅在氢溴酸溶液中反应得到了罕见的(110)取向杂化钙钛矿(C6H13N3)2PbBr4 (monoclinic, P21/c)。所得到的杂化钙钛矿在吸收(392 nm)及发射(424 nm)光谱中均存在激子的特征峰。同时，由于N-(3-胺基丙基)咪唑的光活性，得到的杂化材料具有独特的发光性质，在无机层与有机层之间发生了能量传递，使得有机配体的峰位发生红移并且发光强度明显增加。利用CASTEP (Cambridge Serial Total Energy Package) 总能计算软件包对配合物及配体的能带结构进行了计算。结果证明了配体在杂化材料中发光的红移及激子与配体间的能量传递。另外，还发现了一个有机配体2-(2-氨基乙基)硫脲也能够与金属卤化物络合形成(110)取向的有机－无机杂化钙钛矿结构C3H11SN3PbBr4(monoclinic P21/c)，由于有机配体的不同，2-(2-氨基乙基)硫脲构筑的(110)取向杂化钙钛矿结构较N-(3-胺基丙基)咪唑构筑的(110)取向杂化钙钛矿结构有较大程度的扭曲变形，使得它们的发光性质有所不同。 邻-(胺基甲基)吡啶，间-(胺基甲基)吡啶，对-(胺基甲基)吡啶在相同条件下与溴化铅组装，得到0-D [(m-C6H10N2)2PbBr6] (orthorhombic, Pbca), 1-D [(o-C6H10N2)PbBr4] (monoclinic, P21/c), 2-D [p-(C6H10N2)PbBr4] (orthorhombic, Pbca) 等不同维数的溴化铅骨架。其中间-(胺基甲基)吡啶与溴化铅在酸性条件下形成稀有的0-D杂化钙钛矿；邻-(胺基甲基)吡啶在相同条件下形成2-D层状杂化钙钛矿；对-(胺基甲基)吡啶则得到共边八面体组成的一维链。证实了有机配体氢键和空间位阻对无机结构的形成起限制作用。得到的杂化钙钛矿化合物的无机层激子特征吸收峰分别位于428 nm(0-D)和431 nm(1-D)，无机层激子特征发射峰位于461 nm (0-D)和467 nm(1-D)。 由于甲基咪盐的特殊胺盐构型，我们选用甲基咪盐取代的吡啶作为有机阳离子配体来构筑基于溴化铅的杂化钙钛矿，分别为3-甲咪基吡啶和4-甲咪基吡啶。3-甲咪基吡啶与溴化铅在酸性条件下构筑未见文献报道的即共点又共边的Pb-Br八面体连成无机层网络的杂化结构(C6H13N3)PbBr4 (monoclinic, C2/c)。4-甲咪基吡啶与溴化铅在相同条件下构筑的是常见的(100)取向的杂化钙钛矿结构(C6H13N3)PbBr4(orthorhombic, Pbca)。通过两个不同的化合物在结构和光学性质上的对比，表明有机阳离子配体对无机层结构以及杂化钙钛矿材料光学性质的影响。 在氢溴酸溶液中，组胺与卤化铅自组装成(100)取向杂化钙钛矿(C5H10N3)PbBr4 (monoclinic, P21/c)，(C5H10N3)PbCl4 (monoclinic, P21/c)。得到由扭曲的共角八面体组成的钙钛矿片层。受有机配体空间位阻及氢键的影响，无机层发生一定的扭曲，从而导致激子吸收较(分别位于419 nm，339 nm)线形脂肪胺有一定程度的红移。荧光光谱中存在基于溴化铅，氯化铅杂化钙钛矿激子的特征发射峰。另外作为比较，另一个复杂的有机胺3-氨基-1,2,4-三唑，在同样的条件下与PbBr2进行组装得到的是无机组分为一曲折的链状一维结构的杂化结构(C2H2N4)PbBr3 (orthorhombic, Pna21)。 线形的二咪唑配体2,2΄-(二咪唑基-甲基)苯和4,4΄-(二咪唑基-甲基)对联苯，由于其空间位阻与氢键的影响，与卤化铅的组装得到链状骨架。2,2΄-(二咪唑基-甲基)苯与氯化铅构筑的无机骨架是由共边铅氯三角锥连成的一维链状结构(C7H8N2)PbCl3 (triclinic, P-1)；与溴化铅形成类似交替排布的层状结构(C7H8N2)PbBr3 (triclinic, P-1)。4,4΄-(二咪唑基-甲基)对联苯构筑的氯化铅骨架为新奇的由共点的铅氯四方锥组成的类隧道形链(C20H21N4)Pb2Cl6•H2O (triclinic, P-1)；构筑的溴化铅骨架为由共边的铅溴八面体组成的双链(C20H21N4)Pb2Br6 (monoclinic, C2/c)。形成配合物的发光为配体本身的π-π*跃迁发光。 所合成的杂化钙钛矿材料都具有较好的成膜性，利用简单的旋涂法即可得到质量较好的薄膜材料，有利于对其进行光电研究。

马雪山黑白仰鼻猴Rhinopithecus bieti的生境垂直利用、过夜处选择、社会组织和笼养性行为及出生季节性

在黑白仰鼻猴（Rhinopithecus bieti）分布区北端的南仁（99o04’E, 28o34’N）, 野外工作分别于2001年4月10日 － 6月30 日（代表冬末和春季），9月14日 － 12月20日（夏秋季）进行。我们分别用粪便取样法、录像带记录和直接观察法收集了猴群生境的垂直利用、过夜处选择和社会组织数据。此外，我们于1998年8月20日到12月31日在中科院昆明动物研究所老所利用全发生取样法（All-Occurence sampling）收集了一个单雄多雌单元（One-male, multi-female unit: OMU）的性行为数据。另外，我们利用昆明动物所1994 - 2003年和昆明动物园1991 - 2003年笼养黑白仰鼻猴群的出生记录来说明出生季节和出生间隔。 黑白仰鼻猴群全年在3500 - 4300 m的林带上活动，集中利用的海拔带为3900 - 4200 m，这可能与猴群的主食（松萝）主要分布于高海拔有关。冬季, 山沟中的粪便密度高于山脊，这可能是猴群在沟中过夜的缘故。猴群喜欢在树高（27.5 ± 3.2 m）较高、胸径（57.9 ± 16.9 cm）和树冠（6.3 ± 1.4 m）大的针叶树（云冷杉）上过夜。猴群冬季喜欢在阳坡中部的针叶树上过夜，这样既安全又可以接受适量的阳光照射。这是猴群在选择最安全和最暖和过夜处的一种折衷策略。 1994年猴群OMUs大小为7.8 ± 1.7（n = 17），成年性比（M/F）是1.0: 3.8。2001年OMUs大小为10.1 ± 3.7 （n = 15），成年性比是1.0: 4.9。1994-2001年，OMUs中每个成年雌性每年的平均增长率是0.04。这种OMU-band两层社会组织与Kirkpatrick（1996）的报道一致。 雌性以匍匐地面或栖木上，同时面部和视线左右摆动，或者坐着上下移动头部的动作邀配；雄性则以伴有特别的叫声、露齿动颌表情邀配。在有射精记录的观察日中，平均每5.2次爬跨有1次射精，而单次爬跨就射精的仅占4.4％。雌性邀配了18次射精爬跨的大多数（72%），但163次非射精爬跨中她们邀配的仅为45%。雄性在射精交配中叫声多于非射精交配。该种交配模式与其它疣猴亚科动物相似，而性内交配竞争可能与这种模式的进化有关。 笼养黑白仰鼻猴群的出生日期为12 - 6月份，出生高峰期为3 - 5月份。猴群的平均出生日期为4月18日（标准差为43天），中位出生日期为4月10日。猴群的出生间隔平均为624 ± 150天（n = 15，范围：332 - 787天）。幼猴可活到1岁后的出生间隔（706 ± 71, n = 12, 498 - 787天）显著长于1岁内死亡或流产后的出生间隔（428 ± 87, n = 5, 332 - 568天）。婴猴性比（M/F）显著偏离1: 1。

POWER DEPENDENCE OF THE RECOMBINATION PROCESSES IN THE INXGA1-XAS/GAAS SINGLE-QUANTUM-WELL

We have measured the power dependence of the photoluminesence spectra from a set of strained InxGa1-xAs/GaAs single quantum wells. The result shows that the excitation power has important effect on the carrier recombination processes. When the power increases from 0.5 to 14 mW, the photoluminescence from the barrier becomes more intense than that from the well and the trapping efficiency decreases. At high excitation level, the ratio of the radiative recombination rate to the nonradiative recombination rate of the barrier increases ten times than that at lower excitation level, while it only doubles for the well.

I类非临界相位匹配的LBO腔外倍频660nm效率的研究

报道了利用LBO晶体对Nd:YAG纳秒激光器进行腔外倍频实验的研究结果，实验中LBO晶体采用I类非临界相位匹配（NCPM），温度调谐。实验证明，采用LBO温度调谐方式具有倍频效率高、稳定性好、易于调节等优点，当匹配温度为8.4 ℃、基频光功率为1.3J时，获得了855mJ的660nm倍频光输出，最高转换效率达到66%，倍频光能量稳定度小于±3%。

Spatial Mode Selection by the Phase Modulation of Subwavelength Plasmonic Grating

The extraordinary transmission of the subwavelength gold grating has been investigated by the rigorous coupled-wave analysis and verified by the metal-insulator-metal plasmonic waveguide method. The physical mechanisms of the extraordinary transmission are characterized as the excitation of the surface plasmon polariton modes. The subwavelength grating integrated with the distributed Bragg reflector is proposed to modulate the phase to realize spatial mode selection, which is prospected to be applied for transverse mode selection in the vertical cavity surface-emitting laser.

玉米秸秆还田对黑土有机碳库特性的影响

土壤有机碳水平是土壤质量的重要指标，因而一直是土壤学研究的热点。农田管理措施与土壤有机碳含量的维持和提高密切相关。作物残体还田可增加土壤有机碳的含量，而耕作能够加速土壤有机质的分解，影响土壤有机质的转化。由于土壤有机碳库容很大，管理实践所引起的土壤有机碳的改变在相对较短的时间内并无明显体现，但是施入作物残体后，土壤中活性有机碳（如微生物碳，水溶性碳，可矿化碳）很快有所变化，因而这些组分能够作为土壤管理和耕作系统对土壤有机质质量影响的早期指示，也被认为是土壤质量的重要指标。本文将定位试验样品进行团聚体分级后测定上述指标，研究了宽窄行的耕作方式结合玉米秸秆的不同还田方式（高茬还田、粉碎还田、覆盖还田）对土壤有机碳特性的影响，并通过室内培养实验，研究玉米秸秆添加对土壤活性有机碳和无机氮转化的影响，从而为土壤有机碳的管理提供理论依据。 研究结果表明，在五年的宽窄行结合秸秆还田的样地中，秸秆还田显著增加了土壤的大团聚体组分比例。秸秆还田显著增加了土壤总有机碳、全氮的含量，且土壤有机碳增加的部分主要集中在大团聚体组分中，其中玉米秸秆粉碎还田后大团聚体组分中的有机碳含量显著高于高茬和覆盖还田方式。玉米秸秆还田增加了水溶性有机碳和可矿化碳的含量，可矿化碳与冷水溶性有机碳（R2=0.752）和热水溶性有机碳（R2=0.851）有很好的相关性，表明活性有机碳的动态与有机质输入密切相关。秸秆还田也增加了土壤和团聚体中氨基糖的含量，表明秸秆还田可引起土壤微生物的活性增强，其中粉碎还田土壤中氨基单糖增加较多（胞壁酸除外），表明该方式下土壤微生物对输入的有机质的利用效率较高。通过室内培养实验表明，添加玉米秸秆可引起土壤中水溶性有机碳含量和微生物量增加，而加入无机氮后，冷水溶性有机碳的含量降低，但热水溶性碳和土壤微生物量变化不大，说明在无机氮的固持过程中活性最强的有机碳首先被消耗。微生物量与冷水溶性有机碳（R2=0.428）和热水溶性有机碳（R2=0.667）有较好的相关性；玉米秸秆还田方式也影响土壤中无机氮的转化，在粉碎还田的土壤中有更多的NH4+-N被固持，这表明秸秆矿化期间能够提供更多的活性有机碳。 秸秆的不同还田方式对土壤有机碳库特性的影响主要是由于秸秆与土壤的接触程度不同，使秸秆在土壤中的矿化分解速率不同，结果对土壤总有机碳和活性有机碳数量及分布产生影响进而影响无机氮的固持与转化。 关键词：秸秆还田；土壤团聚体；活性有机碳；氨基糖；黑土