汪力--首都师范大学物理系特聘教授简介
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| 汪力--首都师范大学物理系特聘教授简介 |
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作者：首都师范大学 转贴自：http://daoshi.kaoyantj.com/2006/05/21/E764C79D2B713A63.html 点击数：86 更新时间：2006/12/29 文章录入：夏晶晶
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汪力 8#信箱
 研
首都师范大学物理系特聘教授 8#信箱
共济
出生日期：1956.12.20
西门
通讯地址：北京603信箱(邮编100080) 65976 455
655423 17
电子邮件：wangli@aphy.iphy.ac.cn
院
研
1978.2—1982.7 就读于安徽师范大学物理系。 021-
1982.9—1986.2 在中国科技大学物理系激光专业攻读硕士学位。 021-
1986.3—1989.7 在中科院物理所攻读博士学位。 同济西苑
1989.8—1990.2 在中科院物理所305组工作，任助理研究员。 同济西苑
1990.3—1993.9 在英国G1asgow University和Queen’s University做博士后研究。 200092
1993.10— 回物理所工作。1995年任副研究员，中科院光物理实验室副主任；1996年任305组组长；1999年开题后，任凝聚态物理中心CL07组组长；2000年任研究员；2001年任博士生导师。 课
中国物理学会光物理委员会委员，美国光学学会会员 655423 17
65976 455
【近年负责的主要科研项目】 院
1． 植物光合系统高效能量转移过程的超快光谱研究 973项目子课题，项目编号：G1998010102 (已拨98－99年经费66.3万) 首席科学家助理，项目专家组成员，子项目负责人，执行时间：1998—2002
659 76674
2． 光系统II蛋白复合体中能量转移过程的超快光谱研究 自然科学基金重大项目子课题，项目编号：39890390 (45万) 子课题负责人，执行时间：1998.1—2001.12 共济网
3． THz电磁辐射及相关的超快物理过程研究 西门
自然科学基金面上项目，课题编号：6957803l (10万)
负责人，执行时间：1996.1—1998.12
4. 高功率飞秒激光脉冲与半导体表面相互作用研究 中科院基础局九五预研课题，课题编号：BW－03 (10万)
负责人，执行时间：1995.1—1996.12
【主要研究工作简介(1995—2000)】
一、THz辐射的产生及相关的超快过程研究 建立国内第一套Terahertz脉冲辐射的产生和探测的实验装置，这是90年代发展的一个新的研究领域，由于THz辐射处于独特的波段并具有极大的带宽，可用于研究超短脉冲激光与半导体材料的表面和界面的瞬态相互作用，以及发射源在非平衡态下的载流子动力学以及表面和界面的电子性质。作为一种新型的相干超短脉冲辐射，在超快时域光谱中作为探测光源、以及在生物和医学领域的成象应用方面也有广泛的应用前景。主要的研究结果如下：
1．首次利用亚皮秒时间分辨的泵浦—探测技术，观察到SI—GaAs表面THz辐射信号的反常增强。对样品温度从80K到室温下辐射电场振幅的变化、以及信号对激发光强的功率依赖性的分析表明，表面耗尽层中的EL2深能级对泵浦光激发的光生载流子的俘获，导致了瞬态迁移率的升高。利用这一模型进行的拟合分析，所获得的俘获截面比稳态测量值高出5个数量级。初步认定耗尽层中强的内建电场导致了俘获速率的增加。
2．在不同温区、不同激发光强及存在泵浦预脉冲的条件下，对Au/GaAs界面的反常THz辐射现象进行了系统研究，通过分析由自由载流子吸收引发的内部光电发射对界面电场的影响，首次确认跨越界面的瞬态载流子传输是导致THz辐射极性反转的决定性因素。根据这一模型，通过实验确定了飞秒脉冲激发后，Au/GaAs界面费米面重新准直的时间常数。
3．通过改进THz辐射信号测量的时间分辨率，直接观察到GaAs表面由飞秒激光脉冲注入的载流子分别在内建电场和外加电场下的不同动力学行为。这一方法可直接测量载流子散射的动量弛豫时间。
4．首次采用GaAs作为电光检测材料测量THz辐射的时间波形，实验结果表明可获得更大的检测带宽。在非共振的条件下，对ZnTe和GaAs中由非线性极化波产生的THz辐射脉冲进行了电光取样测量，并对群速失配的影响因子，如探测激光波长，电光晶体的声子共振频率、群速折射率，样品的厚度等，进行了定量分析。计算了不同电光晶体对行波THz电场的时间响应特性，获得了利用电光取样进行THz波形测量的时域和频域响应函数，可用于提取真实的THz辐射波形。
5．利用标量衍射理论计算了超短脉冲行波THz电场的传播性质，证明这种超宽带脉冲在离开发射源之后的传播过程中，不能保持恒定的时间波形，在焦点附近波形也随空间位置的不同而变化。首次在实验中观测到行波电场通过焦点时的Gouy相移。这一结果表明在时域光谱研究中实际测得的、或作为探测光源的THz信号波形需要仔细地进行修正。
所建立的THz实验系统将应用于光合作用原初过程能量转移的动力学研究，主要是将亚皮秒的时间分辨引入色素分子振动态分析和蛋白质折叠过程的动力学分析，期望获得光学激发下的高效能量转移过程中色素—蛋白复合体构象的快速时间演变信息。
二、光合作用原初过程中超快能量转移过程的研究
光合作用高效吸能、传能和转能的分子机理及其调控原理是光合作用研究的核心问题，是目前学科交叉研究的热点。本项目是与植物所、化学所等单位联合开展的合作课题，已分别得到国家基金委重大基金和973项目的支持。自1998年8月资金开始落实后，已取得以下工作进展：
1.适合于生物样品研究的飞秒时间分辨吸收光谱实验系统已基本完成，包括利用产生“白光”脉冲获得双路可独立调谐的亚皮秒泵浦和探测光源，并对优化光谱范围、光束的空间质量的实验条件进行了研究和确认；加工适合于生物样品的特殊样品盒及光学元器件；为CCD、光谱仪、一维平移台、光束快门等需要协同工作的单元编制了实验控制、数据采集和实时处理的计算机软件，以保证实验数据采集的效率、并抑制10 Hz泵浦光源的较大输出涨落对信噪比的不利影响。
2．细菌捕光天线中的激子耦合理论计算: 光合细菌捕光天线色素蛋白复合体LH1和LH2是目前结构数据较为清楚的少数系统之一，阐明其激发态结构和光谱特性对于认识植物光合系统的传能、转能机理具有重要的借鉴意义。现有的理论计算一般只考虑近邻叶绿素分子之间的相互作用(相对于一个定域激发模型)。我们建立了一个非定域的新模型：考虑环形结构中所有Bchl之间偶极－偶极相互作用。采用二能级近似，对紫色光合细菌LH1和LH2捕光天线的激子能级结构进行了理论计算，获得了激子能级、谱带宽度和子带能隙的解析表达式。并重构了其吸收光谱和CD谱，与已报道的实验数据相符合。表明这些系统中Bchl的合作相干激发是其激发态的一个重要特征。这一研究结果为下一步的动力学研究建立了一个合适的起始平台。
3. 光合作用人工模拟体系中的电荷转移动态过程: 光合系统反应中心普遍存在电荷复合反应形成三线态分子的过程。通常认为，所形成的三线态?－胡萝卜素将剩余的能量经无辐射通道耗散给环境，实现光合系统的光保护功能。但由于光合系统反应中心的结构反常复杂，对这一过程的进一步细致研究十分困难。同时，具有类似功能的人工合成系统十分罕见，见诸报道的仅有少数由给体－受体组成的超分子体系。我们首次应用染料敏化TiO2胶体颗粒的人工太阳能电池反应, 模拟光合系统三线态分子的形成过程，成功地观测到了视黄酸自由基正离子与TiO2表面束缚电子复合而形成的三线态视黄酸分子，并对其光谱和动力学过程进行了纳秒时间分辨光谱表征，为研究?－胡萝卜素在反应中心的光保护功能提供了一个很好的简化实验模型。
三、偶氮等色素分子光致异构的动力学研究: Azo偶氮类分子是已得到应用的重要光存储材料之一，但在不同波长的激光照射下，其光致异构的动力学过程呈现明显的差异，其中机制一直不是十分清楚。我们对该材料在红蓝双色光作用下瞬态全息光栅的形成和随后的演变过程进行了理论分析，建立了一个光致异构机制的动力学模型。进一步的实验结果与理论计算完全符合，证明了这一模型的合理性。
培养硕士生1名(已毕业)，协助指导博士生2名(已毕业1名)，指导博士后2名(已出站)；自1995年起，在科大研究生院讲授“激光光谱学”课程。 |
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