1 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 西南科技大学 材料科学与工程学院, 四川 绵阳 621010
将二氧化硅(SiO2)微球为模板材料分散在聚-4-甲基-1-戊烯(PMP)溶液中, 通过对流自组装方法将其涂覆于基片上, 经过热致相分离(TIPS)过程形成含SiO2微球模板的PMP薄膜, 然后通过氢氟酸(HF)溶液腐蚀除去SiO2微球, 获得了具有规则多孔结构的PMP聚合物薄膜。采用扫描电子显微镜(SEM)对含SiO2微球的PMP薄膜以及除去SiO2微球后的PMP多孔薄膜的微结构进行了表征。研究结果表明: SiO2微球在聚合物中呈有序排列, 腐蚀除去SiO2微球后PMP薄膜有效复制了SiO2微球形成的有序结构, 形成了有序多孔PMP薄膜。
有序多孔 热致相分离/模板法 对流自组装 PMP PMP regular porous TIPS/template method convective assembly 强激光与粒子束
2014, 26(2): 022020
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
从自组装理论出发,分析对流自组装2维胶体晶体中空白、条纹区域出现的机理，并在实验上予以验证。通过研究得知,2维胶体晶体的自组装过程呈现空白、条纹、大面积单层、双层条纹的趋势。从胶体晶体覆盖率的角度出发研究2维胶体晶体的组装参数与质量之间的关系，结果表明:胶体晶体的总覆盖率与基片提拉速度倒数呈线性正比，和粒子体积分数呈反比例函数关系;受到多种因素的影响，大面积2维胶体晶体总是伴随着一定比例的空白区域和双层区域出现，提拉法所能获得的最大单层覆盖率为95%。
2维胶体晶体 对流自组装 覆盖率 聚苯乙烯微球 2D colloidal crystals convective self-assembling percentage of coverage polystyrene(PS) microspheres
国防科学技术大学材料工程与应用化学系, 湖南 长沙 410073
采用溶剂蒸发对流自组装法将单分散二氧化硅(SiO2)微球组装形成三维有序胶体晶体模板。以锗烷(GeH4)为先驱体气，用等离子增强化学气相沉积法向胶体晶体 的空隙中填充高折射率材料Ge。酸洗去除二氧化硅微球，得到Ge反蛋白石三维光子晶体。通过扫描电镜、X射线衍射仪和傅里叶变换显微红外光谱仪对锗反蛋白石的形貌、 成分和光学性能进行了表征。结果表明:Ge在SiO2微球空隙内填充致密均匀，得到的锗为多晶态，锗反蛋白石为三维有序多孔结构。锗反蛋白石的测试光谱图有明显 的光学反射峰，表现出光子带隙效应。测试的完全光子带隙位于中红外3.4 μm处，测试的光学性能与理论计算基本吻合。
光电子学 锗反蛋白石 光子晶体 完全光子带隙 等离子增强化学气相沉积 溶剂蒸发对流自组装 中红外 optoelectronics germanium inverse opal photonic crystal a complete three-dimen-sional bandgap plasma enhanced chemical vapor deposition solvent vaporization convection self-assembly mid-infrared
国防科学技术大学 材料工程与应用化学系，长沙 410073
采用溶剂蒸发对流自组装法将单分散SiO2微球组装形成三维有序胶体晶体模板，用低压化学气相沉积法填充高折射率材料锗，酸洗去除SiO2模板，获得了锗反蛋白石三维光子晶体.通过扫描电镜、X射线衍射仪和紫外-可见-近红外光谱仪对锗反蛋白石的形貌、成分、结构和光学性能进行了表征.结果表明：锗在SiO2微球空隙内具有较高的结晶质量，填充致密均匀.通过改变沉积工艺，可控制锗的填充率；制备的锗反蛋白三维光子晶体具有明显的光学反射峰，表现出光学带隙效应.测试的光学性能与理论计算基本吻合.
锗反蛋白石 光子晶体 低压化学气相沉积 溶剂蒸发对流自组装 Germanium inverse opal Photonic crystal Low pressure chemical vapour deposition Solvent vaporization convection self-assembly
