学院的研究达到国际最高标准,我们的硕士和博士学位得到国际认可。我们的教学和研究设备在非洲名列前茅,与世界顶尖大学的设备相比毫不逊色。这些设备包括四台核磁共振波谱仪(包括带固体探针的 600 MHz 波谱仪)、各种色谱设备,包括 GC-MS 和 LC-MS。我们还拥有广泛的无机分析设备,包括单晶和粉末衍射 X 射线设备以及一系列原子和分子光谱仪器。凝聚态物理实验室设备齐全,可在高达 5 特斯拉的施加磁场中,在宽温度范围(1.5 K 至 700 K)内进行磁和电测量,使用无低温测量系统和穆斯堡尔光谱仪。对量子态的研究采用单光子和纠缠光子源、时间相关的高效量子探测器、纳米光子定位和成像设备以及冷原子 (BEC) 陷阱。该学院还拥有非洲第一台3D扫描激光雷达。
控制集成光子电路中组件的控制对于实现可编程功能至关重要。等离子设备的操作带宽通常一旦制造就无法调整,尤其是在可见的方向上。在这里,我们演示了可见式示例的这种设备的电气控制,以进行外径光学传输(EOT)。(i)EOT设备的操作频率可以通过通过纳米线施加的偏置电压调节。(ii)或在给定频率下,可以连续调整EOT信号(标准化为入射场),例如10-4至0之间。4。这对应于3个幅度调制深度。我们利用嵌入到纳米骨中的量子发射极(QE)引起的FANO共振。外部偏置电压调音量量子量量子的共振。我们还讨论了表面等离子体极化子的寿命延伸,以响应超短脉冲。我们提出的方法提供了对EOT信号的主动电子控制,这使其成为集成光子电路中的可行且紧凑的元素,用于生物感应,高分辨率成像和分子光谱应用。
课程内容模块I组成和结构表征X射线衍射(XRD),小角度XRD,粉末衍射,晶格参数,结构分析,应变分析,相位识别,使用Scherer的配方,X射线尺寸分析,X射线X射线,X射线光电子光谱(XPS),X-Ray floaresceppopy(X-Ray floaresceppopy(XPS),X-Ray Enalital Ederscemence(X-Ray Edtrax),ED XRFF),READ(XRFF)。实践1通过XRD(BIOVIA MS和使用相关软件通过相关软件鉴定的晶体结构和相位鉴定)实践2研究通过荧光仪器模块II进行分子光谱研究,用于纳米材料的高级显微镜技术,用于纳米材料田间田间发射扫描电子显微镜(FESEM),ATOMIC SIRORCOPER(FESEM),ATOMIC SICRICOPY(EXOMERIC),scanning tunning tunning tunting tunting tunting tunting trunting tunding trunting sirting sirting trunting trunting trunting sirting rigrecopre (TEM),高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)。
宽带中红外(IR)超脑激光源对于分子指纹区域的光谱学至关重要。在这里,我们报告了AS 2 S 3-Silica Nansospike Hybrid Waveguides的产生,并在2 s-Silica Nansospike Hybrid波动中产生,由定制的2.8μm飞秒纤维激光器泵送。波导是由压力辅助熔融AS 2 s 3的压力融化到二氧化硅毛细管中形成的,从而可以精确地定制分散体和非线性。连续的相干光谱从1.1μm到4.8μm(30 dB水平)时,在设计波导时会观察到2.8μm在异常的分散体状态中。首次制造和研究了线性锥形的毫米尺度为2 s-3-silica波导,据我们所知,与均匀的波导相比,具有重新的规格相干性,表现出比均匀的波导更宽。由于熔融二氧化硅鞘屏蔽了AS 2 S 3,因此波导被证明是长期的稳定和防水。他们提供了产生宽带MID-IR超孔的替代途径,并在频率计量学和分子光谱中应用,尤其是在潮湿和水性环境中。©2021中国激光出版社
利用相干电磁辐射对基本量子系统进行共振激发是许多物理学实验的核心,例如原子和分子光谱、原子钟、量子信息处理等。相干激光激发有许多应用,特别是需要高精度控制量子叠加态的频率或相位时,但迄今为止它在核物理中几乎没有使用[1]。从典型的核激发能量和可用的激光光子能量之间的巨大不匹配可以理解激光激发原子核的困难。核激发已经在激光产生的等离子体中得到证实,其中相互作用是通过在强激光场中加速的电子介导的,电子在碰撞中或通过X射线范围内的轫致辐射与原子核相互作用[2]。不同的原子核已经通过同步辐射在6 – 60 keV能量范围内的跃迁上进行共振激发,寿命在纳秒到微秒范围内[3]。 Sc-45 的 12.4 keV 共振最近在欧洲 x 射线自由电子激光器 [4] 上被激发,其寿命为 0.47 秒。Th-229 原子核以其独特的低能同质异能态而闻名 [5 – 7] 。其激发能量为 8.4 eV,使核跃迁处于真空紫外 (VUV) 光谱范围内,使其可用于台式激光系统和精密光学工具的实验
Terahertz(THz)频率范围从0.1到10 THz,位于微波和红外频率之间,提供了安全性,宽带能力和低能消耗等独特性能[1,2]。尽管成分进步的挑战引起的最初忽视,但THZ频率现在因其在通信系统,光谱,生物医学成像和军事应用等领域的广泛效用而越来越受到认可[3,4]。THZ波的能力渗透到各种材料以及其高时间分辨率的能力中,它们对于在高速无线通信系统中的应用中非常有价值。新方法有效地利用了THZ频率,从而巩固了现有的限制并为成像,通信和其他地区的开创性应用开辟了可能性。Terahertz(THZ)技术的重要性源于其无与伦比的属性,在多种应用中起着关键作用。在电磁波的范围内,THZ系统呈现出宽敞的带宽,可促进高更频谱分析和成像[5]。thz成像系统在医学领域有效,特别是用于研究脑组织和识别神经退行性疾病和脑肿瘤等疾病的神经诊断技术[6,7]。此外,THZ技术在药物环境中至关重要,从而使分子光谱能够用于分子的诊断和成像[8]。除了医疗保健领域外,THZ技术被证明在半导体生产和汽车组装等工业环境中有用,证明了其在各个行业的多功能性和影响力。
[*注:3901/3902/3903 中的任意一门核心课程] CHE-NEIST-2-3901*(核心课程)(任意一门)高级物理化学:2-0-0-2 热力学和化学动力学、量子力学、原子结构和光谱、双原子中的化学键、群论的化学应用、胶体和表面科学、表面活性剂、界面和界面特性、电化学。 CHE-NEIST-2-3902* (核心) (任意一门) 高级无机化学:2-0-0-2 无机化合物的结构与键合、配位化合物化学、化学与群论中的对称性、主群化学、有机金属化学、过渡金属化合物的电子光谱、磁化学、金属簇化合物、无机反应机理、金属配合物中的电子转移反应、生物无机化学(金属酶、作为氧载体的金属配合物、光合作用)、药物化学中的金属配合物、无机配合物催化作用。 CHE-NEIST-2-3903* (核心) (任意一门) 高级有机化学:2-0-0-2 立体化学、反应机理、CC 和 CX 键形成、逆合成分析、光化学、周环反应、反应中间体、不对称合成方法及其在全合成中的应用、氧化还原反应、有机催化、复分解反应。CHE-NEIST-2-3904 (选修) 高级分析化学:2-0-0-2 分析仪器、信号和噪声、光学分析方法概述:光学仪器组件、基于吸收、发射和散射的原子和分子光谱、电分析技术(基础电化学、伏安法、电位法)、分析分离和色谱法简介、GC、LC、质谱、电迁移技术、联用技术、检测器、石油精炼分析工具。 CHE-NEIST-2-3905(选修)高级有机金属化学:2-0-0-2 基础知识、18 价电子规则;使用分子轨道理论进行有机金属配合物的结构和键合。σ-供体配体:
否积分:4单位I特殊功能:笛卡尔,圆柱形和球形极性坐标中Helmholtz方程的分离。Legendre函数:Legendre多项式,Rodrigue的公式;生成功能和递归关系;正交性和归一化;相关的Legendre功能,球形谐波。贝塞尔函数:第一类的贝塞尔函数,递归关系,正交性hermite函数:Hermite多项式,生成函数,递归关系;正交性。laguerre函数:laguerre和相关的Lauguerre多项式,递归关系;正交性。特殊功能在物理问题上的应用。10小时II单元矩阵:矢量空间和子空间,线性依赖性和独立性,基础和维度,革兰氏链式正交程序,正交,遗传学以及单位矩阵,特征值和特征值,eigenvectors,eigenvelors and eigenenvectors,ignalvelors of Matrices,diagonalization of Matrices,类似的物理化,应用程序,应用程序,应用于物理问题。积分变换:傅立叶变换:定义,傅立叶积分;逆变换;衍生物的傅立叶变换;卷积,parseval的定理;申请。拉普拉斯变换:定义,基本函数的变换,逆变换;派生的变换;变换的分化和整合;卷积定理;差分方程的解决方案;物理问题。物理中的张量。应用于分子光谱。10小时10小时单元III张量:线性空间,曲线坐标及其转换中的坐标转换;张量的定义和类型,逆转和协变量张量,对称和反对称张量,张量代数:平等,加法和减法,张量乘法,外产物;索引,内部产品,商定理,kronecker三角洲的收缩,张量的降低和升高,公制张量;基督教符号。10小时单位IV组理论:小组,子组和类;同构和同构,群体表示,可简化和不可约形的表示,Schur的引理,正交定理,表现形式,角色表的强度,将可还原的表现分解为不可减至的表征,代表性的构建,代表性的构建,谎言组,谎言组,旋转组,SO(2)等(3)。
课程注释原子吸收光谱法(AAS)。该方法的基本面。使用火焰雾化。设备。辐射源。火焰和燃烧器。分析,灵敏度,主要问题和干扰的表现。AAS使用电热雾化(石墨室)。分析的性能。石墨室内蒸发机制。应用AAS用于分析不同类型的样品的分析。电感耦合等离子体光学发射光谱法(ICP-OES)。ICP-OES,主要特征和应用领域的基本面。原子/离子排放,定性和定量分析的起源。电感耦合等离子体作为激发源。设备,光谱仪类型,分析性能,主要优势和缺点。干扰。样品制备。其他激励来源。电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)。ICP-MS,设备和光谱仪类型的基本面。血浆作为离子源的作用。ICP-MS的灵敏度。主要优势和缺点,干扰。 分析的性能和对不同类型样本的应用。 原子荧光光谱法(AFS)。 AFS的基本原理,主要特征。 设备,主要优势和缺点。 分子光谱。 光谱法的基本原理,主要。 基本概念。 分子的电子结构。ICP-MS的灵敏度。主要优势和缺点,干扰。分析的性能和对不同类型样本的应用。原子荧光光谱法(AFS)。AFS的基本原理,主要特征。设备,主要优势和缺点。分子光谱。光谱法的基本原理,主要。基本概念。分子的电子结构。分子的电子结构。能量水平,能量转变和相应的光谱电子吸收光谱。有机化合物的紫外光谱,其结构,从光谱获得的信息。溶剂,结合和结构变化对吸收带的强度和位置的影响。紫外光谱。吸收带,其性质。实际应用。定量分析。振动光谱。方法的原理。分子键的振荡,其数学描述。红外光谱。近,远,主要的红外辐射区。对红外光谱的解释。影响吸收峰的位置,宽度,强度的因素。样品制备,设备和记录技术。拉曼光谱法。该方法的本质,是研究的对象。从拉曼光谱获得的信息。表面增强的拉曼光谱。质谱法。技术和原理。获得分子离子的方法。 分裂规则和机制,来自质谱的信息。 质谱与色谱法的组合。 不同分析方法的组合。 阅读清单1。 J. Nolte,ICP发射光谱法;实用指南,威利,2003年。 2。 L. Ebdon,E.H。 Evans,A。Fisher,S.J。 Hill,《分析原子光谱概论》,Wiley,1998年。 3。 4。 S.M.获得分子离子的方法。分裂规则和机制,来自质谱的信息。质谱与色谱法的组合。不同分析方法的组合。阅读清单1。J. Nolte,ICP发射光谱法;实用指南,威利,2003年。 2。 L. Ebdon,E.H。 Evans,A。Fisher,S.J。 Hill,《分析原子光谱概论》,Wiley,1998年。 3。 4。 S.M.J. Nolte,ICP发射光谱法;实用指南,威利,2003年。2。L. Ebdon,E.H。 Evans,A。Fisher,S.J。 Hill,《分析原子光谱概论》,Wiley,1998年。 3。 4。 S.M.L. Ebdon,E.H。 Evans,A。Fisher,S.J。Hill,《分析原子光谱概论》,Wiley,1998年。3。4。S.M.S.M.J. A.C. Broekaert,带有火焰和等离子体的分析光谱,Wiley,2002。NELMS,ICP质谱手册,Blackwell Publishing,2005年。5。L.H.J. Lajunen,P。Peramaki,《原子吸收和排放的光谱化学分析》,第二版,皇家化学学会,2004年。 6。 H. Hesse,A。Meyer,A。Zeeh,有机化学中的光谱方法,Thieme,1997年。 7。 R. M. Silverstein,F.X。 Webster,有机化合物的光谱鉴定,Willey,1997 8。 P. Atkins,J。DePaula,“ Atkin的物理化学”,2006年。 9。 D.Mickevičius„CheminėsAnalizėsMetodai”,1 Tomas。,1998 10。 R.Kellner,J.M. Mermet,M。Otto,H.H。 widmer,分析化学,1998L.H.J.Lajunen,P。Peramaki,《原子吸收和排放的光谱化学分析》,第二版,皇家化学学会,2004年。6。H. Hesse,A。Meyer,A。Zeeh,有机化学中的光谱方法,Thieme,1997年。7。R. M. Silverstein,F.X。 Webster,有机化合物的光谱鉴定,Willey,1997 8。 P. Atkins,J。DePaula,“ Atkin的物理化学”,2006年。 9。 D.Mickevičius„CheminėsAnalizėsMetodai”,1 Tomas。,1998 10。 R.Kellner,J.M. Mermet,M。Otto,H.H。 widmer,分析化学,1998R. M. Silverstein,F.X。Webster,有机化合物的光谱鉴定,Willey,1997 8。P. Atkins,J。DePaula,“ Atkin的物理化学”,2006年。9。D.Mickevičius„CheminėsAnalizėsMetodai”,1 Tomas。,1998 10。R.Kellner,J.M.Mermet,M。Otto,H.H。widmer,分析化学,1998
利用最近开发的 (J. Chem. Theory Comput. 2020, 16, 1215 – 1231) Ad − MD | gVH 方法模拟了乙腈溶液中苝二酰亚胺 (PDI) 染料的光吸收光谱。这种混合量子-经典 (MQC) 方法基于软(经典)/刚性(量子)核自由度的绝热 (Ad) 分离,并将光谱表示为通过广义垂直 Hessian (g VH) 振动电子方法获得的振动电子光谱(对于刚性坐标)的构象平均值(在软坐标上)。该平均值是使用特定参数化的量子力学衍生力场 (QMD-FF) 执行的,针对从经典分子动力学 (MD) 运行中提取的快照进行的。本文对旨在重现灵活分子光谱形状的不同方法的可靠性进行了全面的评估。首先,通过将特定 QMD-FF 和通用可转移 FF 获得的结果与参考气相从头算 MD (AIMD) 的结果进行比较,评估采样构型空间的差异及其对吸收光谱预测的影响,包括纯经典方案(集合平均)和 Ad − MD | gVH 框架。接下来,还获得了溶液中 PDI 动力学的经典集合平均和 MQC 预测,并将其与基于对单个优化苝二酰亚胺结构进行的振动电子计算的“静态”方法的结果进行了比较。在经典的集合平均方法中,用两个 FF 获得的显著不同的采样导致预测光谱的位置和强度都发生了相当大的变化,其中沿 QMD-FF 轨迹计算的光谱与 AIMD 对应光谱非常接近。相反,在 Ad − MD | gVH 理论水平上,不同的采样提供非常相似的振动电子光谱,这表明用通用 FF 获得的吸收光谱中的误差主要与刚性模式有关,因为它可以通过 g VH 执行的二次外推来有效地校正,以沿此类坐标定位基态和激发态势能表面的最小值。此外,从研究PDI染料的自组装过程和大尺寸聚集体的振动电子光谱的角度来看,使用针对分子的QMD-FF似乎也是强制性的,因为在柔性侧链群体中发现的GAFF轨迹存在显著误差,这决定了超分子聚集特性。