基于SiO 2 的多层结构生色薄膜的构筑及性能研究

发布时间：2021-11-15 21:20

　　光子晶体是由两种或两种以上折射率不同的材料在空间周期性交替排列形成的有序结构,其对特定波长或波段的光子具有禁阻作用,具有光子禁带。当光子禁带处于可见光范围内时,会产生亮丽的结构色。胶体光子晶体由于其制备方法简单,成本低廉,且容易被修饰和功能化处理的特点,近年来得到了广泛的研究。由于光子晶体（PCs）的结构色具有角度和晶格常数依存性、耐光漂白和金属光泽等特性,近年来被广泛地应用在防伪、色彩显示和传感等领域。特别是,图案化的光子晶体为构建具有独特结构和特定功能的高性能PCs器件提供了一种新途径。SiO₂胶体微球,由于其制备及组装方法简单,是制备胶体光子晶体的理想材料之一。但是,单一粒径的微球组成的光子晶体具有特定的光子带隙,其颜色变化范围有限。为了丰富光子晶体的颜色,本论文开发了多带隙的光子晶体结构。（1）受颜色叠加理论的启发,本论文采用连续浸渍提拉的自组装方法构筑出具有双光子禁带的SiO₂光子晶体薄膜,此薄膜不但可以通过双光子禁带的叠加实现了结构色的混合,还可以随着入射光角度变化实现结构色的“循环”。首先,本文通过改良的St?ber法,制备了不... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 绪论
    1.1 结构色的分类
    1.2 光子晶体的构筑方法
        1.2.1 “自上而下”精密加工法
        1.2.2 “自下而上”的胶体微球自组装
    1.3 光子晶体的应用
        1.3.1 光子晶体在光子“色素”方面的应用
        1.3.2 光子晶体在刺激响应传感方面的应用
        1.3.3 光子晶体在色彩显示方面的应用
        1.3.4 光子晶体在防伪方面的应用
    1.4 复合光子晶体的研究
    1.5 论文设计思想
2 结构色可循环的双层光子晶体薄膜的构筑及性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品与仪器设备
        2.2.2 实验步骤
        2.2.3 测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 单分散SiO_2胶体微球的制备
        2.3.2 双层SiO_2胶体光子晶体薄膜的构筑
        2.3.3 顶层光子晶体的提拉厚度对双层PCs结构生色的影响
        2.3.4 入射光的角度对双层PCs结构生色的影响
        2.3.5 结构色可循环的双层光子晶体的设计和构筑
        2.3.6 双层光子晶体的图案化
    2.4 本章小结
3 两侧不同结构色或图案的多层光子结构的构筑及性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品和仪器
        3.2.2 实验步骤
        3.2.3 测试与表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 中间无序层对三层光子结构薄膜结构色的影响
        3.3.2 中间无序层图案化的三层光子结构的构筑和性能的研究
        3.3.3 两侧双图案及双结构色的多层薄膜的构筑及性能的研究
    3.4 本章结论
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3497513