自取向光子晶体球的制备及其性能研究

发布时间：2025-06-26 23:46

　　1D磁性光子晶体球独特的几何结构和灵活的光学可控性使其在显示、防伪、传感和光学开关领域有广泛的应用前景。但目前发展的1D磁性光子晶体球需要外场维持才能显色,这就使它们的应用耗费能源。同时球内被固定的1D链状光子结构使得光子晶体球颜色单一、显色范围窄。受不倒翁平衡原理的影响,本论文以乳液滴为模板,通过引入反射背底和控制紫外光光照时间制备了偏心结构的自取向1D磁性光子晶体球,研究了光子晶体球的自取向机理、颜色可调性和结构参数对其光学性能的影响。此外,通过UV引发聚合与微流体技术相结合制备了自取向温、磁双响应性光子晶体微球、罐状和碗状特殊球状结构的球状光子晶体,并对其光学性能及其可调性进行了研究。论文主要研究内容如下:（1）光子晶体球的光学性能测试结果表明:无外加磁场作用时,其自取向显示来自壳层的颜色;沿自取向方向施加磁场时,液核内单分散的Fe₃O₄@PVP纳米粒子取向成链显色,表现出液核与壳层双重显色及磁致变色特性;垂直自取向方向施加磁场时,液核和壳层呈现双正交光子带隙,该双正交光子带隙赋予光子晶体球广角显色性能。（2）光子晶体球的自取向性能归因于...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1不同H下，Fe3O4@PVP纳米粒子在（a,b）二甲基甲酰胺；（c,d）乙醇；（e,f）二氯甲烷溶液中的发射光谱和数码照片

武汉理工大学硕士学位论文的作用下，纳米粒子组装形成周期性链状结构。并且在的带隙具有较宽的可调性，几乎覆盖整个可见光谱。但静电排斥力来实现其分散与组装，因此其只能在水溶液了它的应用环境。在此基础上，Yin[1]等通过在粒子表面iO2），制备了可在多种有机溶剂中应用的Fe3O4@S....

图1-2光子显色像素在电场作用下的可调性:（a）机理解释了电子显色像素的结构

武汉理工大学硕士学位论文定地吸附在晶粒表面，强的氢键作用使纳米晶粒迅速聚集时，原料中的聚乙烯吡咯烷酮（PVP）通过氢键作用吸附一层空间位阻层，阻止纳米晶簇的进一步聚集，最终形于空间位阻排斥力的Fe3O4@PVP粒子。该粒子表面包覆受溶液极性和离子强度的影响，可广泛应用于多种溶....

图1-3机理解释了1-D光子晶体纳米链的形成

释了1-D光子晶体纳米链的形成。阶段Ⅰ：二茂铁的分解晶簇行成。阶段Ⅲ：磁场导致1-D光子晶体纳米链的形成chematicillustrationoftheformationof1-Dnanochain.Stagecomposition.StageII:....

图1-4模拟的光谱图

（a）m个旋转取向的光子纳米棒；（米棒连在一条线上；（c）6条光子纳但具有不同的d2calspectraof(a)mrotationallyorientedrods,amongwhichqphotonicnanorodsdswhichareal....

本文编号：4053461