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非线性光谱技术在水界面科学中的若干应用

2012-09-22 09:01
华静一
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  水的表面和界面不仅关系着众多与水相关的物理过程、化学过程、生物过程等等,更关系着水表面(界面)的科学与技术的革新,例如水污染处理、绿色清洁能源(watersplitting)等。这类复杂的交叉学科的问题需要各方面的专家长期齐心协力,才能有所突破。

  近些年来,和频振动光谱技术(sum-frequencyvibrationalspectroscopy或SFVS)已经被广泛用于研究各种水的界面。SFVS是一种具有高度表面(界面)分辨能力的非线性激光光谱技术。迄今为止,这是唯一可以提供液态水表面(界面)振动谱的实验技术。通过SFVS振动光谱,我们可以在分子层面上获得表面(界面)的结构信息。尤为重要的是,它可以被应用到复杂的原位环境下,包括各种气体、液体、固体与水形成的界面,而且对温度、压强等没有苛刻的要求。

  一般而言,表面(界面)的SF光学响应函数c(2)(w)包含实部和虚部,换言之,振幅和相位。然而,传统的SFVS由于只测量振幅而没有测量相位,因此无法直接提供界面共振谱。这导致了不同研究组对相同的SFVS光谱的分析可以产生很大分歧。近些年,我们改进了SFVS技术,可以从实验上测量振幅和相位(phasesensitive-SFVS,orPS-SFVS),从而直接获得界面的共振谱和相应分子的平均极向取向。在报告中,我将汇报近些年来我们利用PS-SFVS研究水表面(界面)的进展,包括空气、厌水材料、氧化物等和水形成的界面。

  报告人简介:

  田传山,1978年出生于吉林省延边地区。1997年进入复旦大学化学系,1998年转入复旦大学物理系,并于2001年获得物理学学士学位。2001年至2006年,于复旦大学物理系师从金晓峰教授攻读博士学位,从事纳米薄膜磁学的研究。2006年获得博士学位后,到美国加州大学Berkeley分校物理系做博士后工作,在沈元壤教授的指导下利用非线性光学的方法研究凝聚态物理问题,尤其是表面与界面的电子、分子结构以及动力学过程。2010年被聘为复旦大学物理系研究员。

  报告时间:2012年9月25日(星期二)上午10:30

  报告地点:十一室三楼会议室

  报告人:田传山研究员

  复旦大学物理系

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