复合结构光子晶体的制备及应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com话E_¨l拜复合结构光子晶体的制备及应用／刘立营等·5·复合结构光子晶体的制备及应用刘立营，王秀峰，章春香，程冰(陕西科技大学材料科学与212程学院，西安710021)摘要复合结构纳米粒子具有许多不同于单组分肢体粒子的独特的光、电、磁、催化等物理与化学性质，是构筑光子晶体材料的重要组元。从材料复合的不同形式阐述了复合结构光子晶体的制备方法；列举了光子晶体器件的典型应用，综述了光子晶体的主要用途；并展望了复舍结构光子晶体的发展方向。关键词光子晶体胶体晶体复合结构核壳结构空心结构PreparationandApplica

2、tionofCompositeStructuralPhotonicCrystalsLIULiying，WANGXiufeng，ZHANGChunxiang，CHENGBing(Schoo1ofMaterialsScience&Engineering，ShaanxiUniversityofScience&Technology，Xian710021)AbstractNanocompositeparticles，asattractivebuildingblocksofphotoniccrystals，aresubstantiallydifferentfromthoseo

3、fmono-componentparticlesbecauseoftheiruniqueoptic，electric，magnetic，catalyticandmicromechani—calproperties．Thepreparationmethodsofcompositestructuralphotoniccrystalsarediscussedfromdifferentcompos—ite~ormsofmaterials．andtheirmainapplicationsaresummariedviatakingdevicesofphotoniccrysta

4、lsfOrexample．Thedevelopmenttrendsofcompositestructuralphotoniccrystalsareprospected．Keywordsphotoniccrystal，colloidalcrystal，compositestructure，core-shellstructure，hollowstructure种或多种材料的复合而获得，因此复合结构光子晶体的研究弓0前言起了广泛关注。光子晶体(Photoniccrystals)材料亦称光子带隙(Potonic1复合结构光子晶体的制备进展band-gap简称PBG)材料，

5、指介电常数(折射率)周期性变化的材料。自1987年美国科学家Yablonovitch[妇和JohnE胡各自提合成复合结构光子晶体的方法大致分为3种：“湿”法，主要出光子带隙材料概念以来，光子晶体就引起了物理、化学、电子、在液态中进行，如化学沉淀和电沉积；“干”法，主要是气相反应；光学等领域科学家的广泛兴趣，Science、Nature、AdvancedMa—物理方法，向SiOz或聚合物胶体晶体空隙中注入熔融态材料或terials、PRL、APL等刊物上近年有大量关于光子晶体的文章。纳米粒子的悬浮液，般要考虑到胶体晶体模板本身的特点，如由于光子晶体的优越特性，光子晶

6、体被认为是未来的半导聚合物不能在高温过程中使用，二氧化硅胶体晶体则无需考虑体，对光电子、光通讯、微波通讯、微谐振腔、集成光路、高效率发这点。复合的形式主要有两类：(1)先制备出复合型胶球(核壳光二极管等_3领域将产生重大影响，因此红外及可见光区域型、空心型或均匀复合型)，然后再组装形成有序结构；(2)在已光子晶体的制备成为了关键。在此范围内微机械加工和光刻组装的胶体晶体周围空隙中填入新的功能组分。技术等方法制备困难，而利用亚微米胶体颗粒自组装制备光子1．1复合型胶球制备晶体的胶体晶体法在这方面却有其无可比拟的优势。胶体晶合成固态复合型胶球的方法主要有两种：在核表面

7、直接进体法中单分散二氧化硅和聚苯乙烯(PS)颗粒是目前使用最广行反应或聚合沉积；在核表面吸附已经合成的粒子。泛的制备光子晶体的材料。但是这种材料组装获得的光子晶(1)核表面直接进行反应或聚合沉积体具有以下几个缺点：(1)只能产生赝光子带隙；(2)所用介质的在多种无机或聚合物粒子的核表面可直接或经修饰特殊介电常数对比值太小；(3)介质微球因排列紧密而占有过大的体基团后包覆另外的组分即壳层。IanD．Hosein等Ⅲ7]利用改进积，使得禁带宽度很窄；(4)光子晶体种类太少；(5)单相化合物的化学浴沉积方法，使硝酸锌与硫代硫酸钠在PS小球表面直常需要两种前驱物之间的反应

8、获得，有时