载流子动力学是理解半导体、光伏材料及光催化体系性能的核心，其研究聚焦于光生电子-空穴对的产生、分离、迁移与复合过程。瞬态吸收光谱（TransientAbsorptionSpectroscopy,TAS）凭借其超快时间分辨率与高灵敏度，成为揭示载流子动态行为的关键工具，其作用体现在以下三方面：1.飞秒级时间分辨率：捕捉载流子瞬态演化载流子动力学过程常发生在皮秒（ps）至飞秒（fs）量级，传统光谱技术难以追踪。TAS通过飞秒激光泵浦-探测技术，可实现从飞秒到纳秒的宽时间窗口探测，...

瞬态吸收光谱利用两束超短脉冲，其中一束能量较高的作为泵浦光激发样品粒子至激发态，使部分粒子从基态跃迁至激发态，导致材料的吸收特性发生变化；另一束脉冲通过聚焦在非线性晶体上产生超连续白光作为探测光。随后，探测光相对泵浦光在不同时间延迟下入射样品，通过探测不同延迟时间下，被激发材料对探测光的吸收或者反射的差值，就可以得到载流子超快动力学过程。这一方法能够有效解析电子跃迁、载流子弛豫、能量转移等超快过程。图1瞬态吸收原理图瞬态吸收光谱应用1.有机太阳能电池（OSCs）用于通道区分、...

随着全球环境问题日益严重，环境监测成为了保护生态环境、制定环境政策以及评估污染治理效果的重要工具。传统的环境监测方法，如化学分析法和物理探测法，虽然具有一定的精确性，但往往存在操作复杂、时间长、费用高等缺点。而多维光谱系统作为一种新兴的监测技术，凭借其高效、精确、实时的优势，已逐渐成为环境监测中的重要工具。多维光谱系统在环境监测中的应用，具体包括以下几个方面：1、水质监测水质污染是当前全球环境面临的重要问题之一。水体中常常含有大量的溶解性有害物质，如重金属、农药残留、有机污染...

随着材料科学的飞速发展，越来越多的先进材料被应用于电子、能源、医疗等领域。在材料的研发过程中，表征技术作为关键手段，能够揭示材料的结构、性质及其性能。然而，单一的表征方法往往难以提供全面的信息，因此，将多种表征技术结合起来，以弥补各自的不足，成为近年来材料科学研究中的一种趋势。电镜拉曼联用系统便是这样的一个重要工具，它结合了扫描电子显微镜和拉曼光谱的优势，广泛应用于材料表征中。电镜拉曼联用系统在材料表征中的应用，主要包括以下几个方面：1、纳米材料的表征纳米材料通常具有特殊的物...

显微稳态瞬态荧光光谱荧光，是一种物质光致发光现象。物质产生荧光需要具备特定的结构和电子跃迁特性。通常，具有共轭双键体系、刚性平面结构以及特定的官能团等特征的分子更容易产生荧光。从微观角度分析，当物质分子受到光照射时，分子会在吸收光子能量时被激发，分子内的电子会从基态跃迁到激发态，处于激发态的电子是不稳定的，会在很短的时间内（通常在10⁻⁸到10⁻⁴秒之间）回到基态，同时以光的形式释放出多余的能量，这种发射出的光就被称为荧光。图1荧光原理图荧光光谱在时域上分为稳态和瞬态荧光光谱...

近红外荧光成像显微镜是一种基于近红外荧光信号进行成像的显微镜技术。它利用近红外（NIR）波段的光源和荧光探针，实现对细胞、组织等生物样本的高分辨率观察。与传统的可见光荧光成像相比，近红外荧光成像具有较好的穿透力，能够有效减少光的散射，提高成像深度和信噪比，特别适用于活体组织或深层生物样本的观察。一、成像原理近红外荧光成像显微镜的成像原理基于荧光物质在近红外区域的发光特性。当近红外光照射到样本中的荧光探针时，探针吸收一定波长的光能，并发出较长波长的荧光信号，这些信号被光学系统捕...

F显微角分辨光谱光谱仪角分辨光谱，顾名思义，是一种能够同时探测信号光光谱和出射角度的技术，它是伴随着以微腔光子学，人工超材料和超表面等新型微纳米光子材料的发展和应用而诞生的全新的光谱学探测技术。我们知道，当光在材料中传播时，其色散关系由于受到光与物质的相互作用而发生改变，传统的光学探测手段只能对光的能量（频率）进行探测，而光的动量（k）信息无法获得。通过研究发现，光子的动量与光子从材料表面的出射角度（θ）密切相关，因此，通过对从材料表面以不同角度发出的光进行角度分辨的探测，人...

共聚焦显微拉曼光谱拉曼散射属于一种非弹性散射，是用来研究晶格及分子的振动模式、旋转模式和在一系统里的其他低频模式的一种光谱技术。其原理如下图1所示：图1分子跃迁能级图。不同的能级跃迁对应着不同的拉曼信号。线的粗细大致上表示了信号的强弱。假设散射物分子原来处于基态，振动能级如图1所示。当入射光照射分子时，激发光与分子的作用使分子的极化率发生变化，相当于分子对光子产生了虚的吸收，从而使电子跃迁到一个虚能级（Virtualenergystate），虚能级上的电子即刻跃迁到下能级并放...

显微角分辨光谱仪是一种高精度的表面分析工具，广泛应用于表面科学领域。通过结合显微技术和角分辨光谱分析方法，可以深入研究材料表面的物理和化学性质。其高空间分辨率和角度分辨能力，使其在表面科学、催化、薄膜技术、纳米材料等多个研究领域中具有重要应用。一、表面结构和电子结构的研究显微角分辨光谱仪的主要应用之一是在研究材料表面结构和电子结构方面。在材料表面，原子和分子的排列通常与材料的体相不同，表面效应往往主导着材料的性能。通过角分辨光谱分析，研究人员可以获得不同入射角度下表面电子态的...

“原位电池电荷成像系统揭示多价金属离子电池的电荷传输路径”是一个高度前沿的研究主题，涉及能源材料科学、电化学成像技术、以及多价离子电池机理研究的交叉领域。下面将从多个方面对该主题进行深入解读，包括研究背景、技术手段、关键科学问题、研究意义与潜在应用前景。一、研究背景1.多价金属离子电池的兴起随着电动汽车、大规模储能等应用对高能量密度电池的迫切需求，传统锂离子电池(基于单价Li⁺)正面临资源限制(锂资源稀缺)、安全隐患(热失控)和能量密度瓶颈等问题。多价金属离子电池（如Mg²⁺...