科研方向

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光子晶体是一种介电常数周期性调制的有序结构,其自激辐射抑制和光子局域化性质使其可以简便而有力地限制、控制和调控光子。自从光子晶体概念于1987 年被Yablonovitch 和John 分别提出以来,人们就一直寻找产生光子带隙结构和材料的方法,但对于近红外及可见光区域的光子晶体,微机械加工和光刻技术(lithography) 等方法,自组装亚微米胶体颗粒成胶体晶体制备光子晶体有其无可比拟的优势。
胶体晶体(colloidal crystal) 指由单分散胶体粒子形成的三维有序周期结构,一般情况下它包括类蛋白石结构和狭义的由聚合物胶体粒子自组织形成的胶体晶体结构。研究注意到,胶体晶体的空隙可填充各种无机或有机物,如能将胶体颗粒去除而不影响晶体结构,就能得到空气孔结构的光子晶体,该结构就是所谓的反蛋白石结构。自有人利用胶态晶体模板法首次合成SiO2三维有序大孔材料以来,将高折射率的材料引入胶态晶体内部,以制备高折射率比的光子晶体并研究其能隙效应,成为热点课题。
我们的目标在于采用胶体自组装方法制备高质量的蛋白石以及反蛋白石光子晶体并掺杂稀土发光材料,通过其荧光强度,荧光寿命分析对其光子禁带进行深入研究。同时我们也在尝试改变压力,温度等参数对光子禁带进行调制工作,获得可变禁带的反蛋白石光子晶体。