类胡萝卜素分子结构有序对性能的影响

测量了类胡萝卜素在十的负六到负十二次方浓度下的相关电子，振动光谱。结果表明，随浓度降低，即共轭π电子离域扩展，分子结构有序性增强，使其性能发生极大变化：拉曼散射截面增加四个数量级（达十的负二十次方），电子光谱等也发生很大变化。不难推测，其他非线性，电子态，振动态，能级寿命，光能转移，光电导等性能也一定发生很大变化。. 研究类胡萝卜素分子结构有序机理和相关技术，掌握分子结构有序对其性能的影响，可以丰富分子学理论，也为实现高性能的光能采集，存储，转移及多烯类分子导线等光电器件提供有价值的资料。.采用课题组独立设计的液芯光纤内共振拉曼、红外-可见双共振拉曼和fs，原子力显微镜等技术。研究类胡萝卜素分子结构有序性对其性能的影响，包括对吸收，散射，电子态，振动态，能级，寿命，光能转移，导电电阻等影响；研究环境对π电子离域的影响；研究获得高有序性类胡萝卜素分子的方法。

该项研究出色完成预期指标，取得优异成果，发表论文63篇(已接收5篇)，培养博士5名，硕士7人，一名青年教师晋升为教授。研究成果如下：.1.类胡萝卜素分子结构有序对其物理性质有重要影响。分子结构有序性提高，π电子能隙缩小，电子吸收光谱红移，拉曼活性提高，光学透过率、电导率等增强。其微观机理是分子结构有序性提高，会使其π电子离域容易而扩展，电子-声子耦合减小，使类胡萝卜素分子称成称理想的一维线性分子。其机理可以用 “有效共轭长度”等线性多烯分子理论解释。.2.外场（环境）对类胡萝卜素分子结构有序有重要影响。π电子离域扩展有益于分子结构有序性提高，外场影响分子的π电子离域及电子-声子耦合。.①溶剂密度影响类胡萝卜素分子结构有序，在密度大的溶剂中，π电子离域扩展，使其结构有序性提高。.②低浓度溶液中类胡萝卜素分子结构有序性提高。随浓度降低，局域场影响减小；同时类胡萝卜素分子会均匀受溶剂分子作用。这是低浓度下类胡萝卜素分子结构有序性好的两个主要因素。.③温度降低类胡萝卜素分子热无序减小，分子结构有序性提高。拉曼散射截面增大，拉曼带谐波与基波强度比增强。.3.类胡萝卜素分子在共振拉曼过程中的电子-声子耦合规律进行了初步探讨。结果表明，该课题具有重要理论价值和应用前景，蕴藏着极其丰富的物理内容和重要规律，如温度降低、电子-声子耦合减小。该研究有待深入。

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