高质量胶体晶体薄膜的快速制备及表征！

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1、第G"卷第&期$%%<年&月物理学报X30:G"，W3:&，9*2,*6I*+，$%%

2、大连!!’%$"）（$%%"年!!月$(日收到；$%%"年!$月"%日收到修改稿）通过控制温度和湿度，用垂直沉积法（)*+,-./01*234-,-356*,731）快速制备出了可精确控制样品的厚度、在较大范围呈现好的有序性的密排结构的聚苯乙烯（89）胶体晶体薄膜:利用透射电子显微镜直观准确地确定了样品为面心（;..）密排结构:通过控制样品干燥速度和加温处理，胶体颗粒排列更加有序，并且克服了胶体晶体干燥后易碎和在水等溶剂中容易再分散等缺点，为胶体晶体实际应用创造了条件:关键词：胶体晶体薄膜，垂直沉积法，面心密排结构，再分散!"##：<$(%=，’<>%?，>!!%@常

3、采用重力沉淀法，但是，用这种方法生长的胶体晶!H引言体存在各种尺寸的多晶区域并且很难控制样品厚［>］度:J-/5K等人用垂直沉积法制备出具有可精确控光子晶体的介电常数周期性变化排布产生的光制样品的厚度、在较大范围呈单晶密排结构的9-L$［&］子能带和光子能带隙，可以对包括可见光光谱范围胶体晶体:内的光子的传播和自发辐射进行控制，使光子晶体自组装技术生长的胶体晶体存在在晶体内部会有可能像半导体对电子科技的发展所起的作用那产生大量缺陷、干燥后易碎和在水等溶剂中容易再［!%］样，对光学科技的发展起着重要作用:随着自下而上分散等缺点:如何制备较完整的稳固的胶体晶体［!!—!"

4、］（I3,,36BF2）战略的提出，自组装技术制备光子晶体和调制其光学特性引起人们的广泛关注:本文［!—"］越来越受到人们的重视:胶体晶体（.3003-1/0通过控制溶剂蒸发的温度和湿度，用垂直沉积法快.+D4,/04）是指悬浮于溶液中的单分散微粒自组装排速制备出比较完整的89胶体晶体薄膜，并用透射电［<］列成的三维有序的周期结构:胶体晶体中占据每子显微镜（MAN）非常直观准确地确定了样品为面心个晶格点的是一个小的胶体颗粒（直径一般在!%%密排结构:实验发现，通过控制样品干燥速度和加温56到!%%%56），而不是普通晶体中的分子或原子:处理，胶体颗粒排列更加有序，并且

5、克服了其干燥后自然界中存在的蛋白石（32/0）就是胶体晶体:由于易碎和在水等溶剂中容易再分散等缺点，为胶体晶胶体晶体的晶格常数尺寸在亚微米量级，而且很容体实际应用创造了条件:易将单分散的胶体微球自组装生长成周期性结构，制备过程所需费用较低，所以自组装胶体微球已成$H实验为制备可见光（甚至紫外光或更短波长）至红外波段三维光子晶体的一条简便有效的途径:作为一类光在$G%60去离子水（N-00-B=）中，加入>G6630子晶体，胶体晶体不仅可以用于制作滤光器和光开苯乙烯（单体，9,）和过硫酸钾（引发剂，O89），加热关、高密度磁性数据存储器件、化学和生物传感器，至>%P，保

6、持此温度下反应$<7，得到含有89胶体而且为模板技术制备具有完全光带隙的有序孔结构微球的乳白色的液体:这种乳液放置!%个月，未出［G—(］［!<］（反32/0结构）提供理想模板:制备胶体晶体通现沉淀，稳定性良好:将平均粒径为!&%56的89!国家自然科学基金重点项目（批准号：’&>"!%!%）资助的课题:#AB6/-0：.CDE4*F:*1F:.5；电话（传真）：%$GB>"(&"%&!:?期汪静等：高质量胶体晶体薄膜的快速制备及表征7($$胶体微球用去离子水配制成一定浓度的!"胶体溶液，进行超声分散#将清洗干净的载玻片垂直浸入已放置平稳的盛有!"胶体溶液的小烧杯中，

7、将整个系［&&］统隔离噪声和振动的影响，在$$%、湿度为’()*+下静置&,-后，在载玻片表面生长出,$../&(..的绿色薄膜#待缓慢降至室温后，将样品拿出，并密闭干燥&(天#将已经干燥的!"胶体晶体以&%0.12的速度缓慢加热至&($%，3-后随炉降至室温#用4"5637((型（日本）扫描电子显微镜（"85）观察样品的显微形貌；用4856,((9:（日本）透射电子显微镜（;85）观察胶体晶体的结构；用<=6,,(&图&!"胶体晶体薄膜上表面"85图（岛津）紫外—可见光分光光度计测量样品的反射光谱和透射光谱#7>结果与讨论由于缺陷的存在能严重影响胶