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耐上千摄氏度高温的光子晶体问世

本报讯 据美国物理学家组织网近日报道,美国麻省理工学院(MIT)的一个研究小组找到了一种采用金属钨或钽制造出可耐受1200摄氏度高温的光子晶体途径。这种材料可广泛应用于智能手机、红外线化学探测器和传感器、深度探索太空的宇宙飞船等供电装置。相关论文刊登在最新一期的《美国国家科学院院刊》上。$$   光子晶体指能对光作出反应的特殊晶格,可影响光子运动的规则光学结构,类似于半导体晶体对于电子行为的影响。其晶格尺寸与光波的波长相当,是不同折射率的电介质材料在空间呈周期性排列构成的晶体结构。$$   MIT军用纳米技术研究所工程师赛拉诺维奇表示,几乎完全可以采用标准的微细加工技术和现有设备将这种新型耐高温、二维光子晶体制造成计...  (本文共1页) 阅读全文>>

权威出处: 科技日报2012-02-07
《生命科学仪器》2012年01期
生命科学仪器

耐上千摄氏度高温的光子晶体问世

据美国物理学家组织网近日报道,美国麻省理工学院(MIT)的一个研究小组找到了一种采用金属钨或钽制造出可耐受1200摄氏度高温的光子晶体途径。这种材料可广泛应用于智能手机、红外线化学探测器和传感器、深度探索太空的宇宙飞船等供电装置。相关论文刊登在最新一期的《美国国家科学院院刊》上。光子晶体指能对光作出反应的特殊晶格,可影响光子运动的规则光学结构,类似于半导体晶体对于电子行为的影响。其晶格尺寸与光波的波长相当,是不同折射率的电介质材料在空间呈周期性排列构成的晶体结构。MIT军用纳米技术研究所工程师赛拉诺维奇表示,几乎完全可以采用标准的微细加工技术和现有设备将这种新型耐高温、二维光子晶体制造成计算机芯片。与早期制造的高温光子晶体的方法相比,采用新方法制造出的材料具有“更高性能、简单操作、坚固耐用”等特点,适合低成本的大规...  (本文共1页) 阅读全文>>

《光学仪器》2012年01期
光学仪器

耐上千摄氏度高温的光子晶体问世

据美国物理学家组织网不久前报道,美国麻省理工学院(MIT)的一个研究小组找到了一种采用金属钨或钽制造出可耐受1 200℃高温的光子晶体途径。这种材料可广泛应用于智能手机、红外线化学探测器和传感器、深度探索太空的宇宙飞船等供电装置。相关论文刊登在最新一期的《美国国家科学院院刊》上。光子晶体指能对光作出反应的特殊晶格,可影响光子运动的规则光学结构,类似于半导体晶体对于电子行为的影响。其晶格尺寸与光波的波长相当,是不同折射率的电介质材料在空间呈周期性排列构成的晶体结构。MIT军用纳米技术研究所工程师赛拉诺维奇表示,几乎完全可以采用标准的微细加工技术和现有设备将这种新型耐高温、二维光子晶体制造成计算机芯片。与早期制造的高温光子晶体的方法相比,采用新方法制造出的材料具有“更高性能、简单操作、坚固耐用”等特点,适合低成本的大规模生产。...  (本文共1页) 阅读全文>>

《功能材料信息》2017年01期
功能材料信息

理化所光子晶体电浸润性研究取得新进展

光子晶体特有的周期性排列结构产生的独特光学调控性能使之在传感、催化、检测等光学器件方面具有重要应用。而光子晶体表面的特殊浸润性设计会赋予材料更多优异性能及新应用,比如可有效加速光子晶体的传感及检测、可实现具有超强防污的光子晶体光学器件等,因此光子晶体超浸润性研究得到了广泛关注。在国家自然科学基金委和中国科学院的大力支持下,中科院理化技术研究所仿生材料与界面科学院重点实验室的科研人员在具有超浸润性光子晶体的制备及应用方面取得系列进展。研究人员考察了基底浸润性对光子晶体组装单元-乳胶粒的形貌及其分子组装形式的影响(Adv.Mater.Inter.2015,1400365,J.Mater.Chem.C 2015,3,2445);利用界面特殊的浸润性调控,实现了具有特殊光功能的花形(Chem.Com-mun.2015,51,1367)及面包形(Chem.Com-mun.2016,52,3619)的各向异性结构光子晶体制备;结合超亲水基材...  (本文共2页) 阅读全文>>

《食品研究与开发》2018年09期
食品研究与开发

光子晶体在食品有害物检测中的应用及展望

光子晶体是由至少两种及以上介电常数不同的材料周期性排列所形成的,它具有独特的光学性质(布拉格衍射定律)及天然的结构色,可实现对响应信号的自表达。当光子晶体与响应性材料结合后,在外界环境刺激(物理、化学刺激等)的作用下会出现晶格间距的改变,导致结构色的变化,因此成为一种新型可视化检测材料。近年来,食品安全形势严峻,食品安全问题日益突出,有害物残留等问题屡屡发生。光子晶体检测技术实时快速并且结果直观,在食品有害物的检测中具有广阔的应用前景。本文主要内容是光子晶体的定义,光子晶体的具体检测原理,光子晶体的主要制备方法以及光子晶体技术在食品有害物(真菌毒素残留问题、农兽药残留问题、抗生素残留问题、重金属残留及非法添加物等)中的检测应用现状。同时对光子晶体在食品有害物检测中未来应用的发展方向和前景进行展望,拟为光子晶体技术在食品有害物检测中的进一步研究和开发奠定基础。1光子晶体技术光子晶体是由至少两种介电常数不同的材料周期性排列所形成的,...  (本文共8页) 阅读全文>>

《高等学校化学学报》2017年03期
高等学校化学学报

胶态磁组装光子晶体及其离子强度响应

光子晶体(Photonic crystals)是由2种或2种以上介质周期性排列形成的一种新型光学微结构材料[1,2].响应性光子晶体能够通过结构色和光学信号的变化实现对外界刺激,如光、电、热、磁和化学物质等的响应[3,4],在生物和化学传感器[5,6]、指纹采集和防伪[7,8]、智能显色[9,10]以及信息存储器件[11]等方面具有重要的应用.胶态磁组装光子晶体(CMA-PCs)能对外界磁场产生瞬间的响应,并快速组装形成可逆的光子晶体结构,宏观上表现为肉眼可见的结构色.磁性纳米粒子在磁场下自组装过程的实质是作用在磁性纳米粒子上的磁吸引力与静电排斥力或空间位阻排斥力之间相互作用,最终达到一种力的平衡态的结果[12~14].Asher等[15]报道了一种具有p H和离子强度响应性的聚苯乙烯光子晶体水凝胶传感器,通过目标离子与水凝胶网络结构中作用基团的结合,改变水凝胶的渗透压和体积从而达到传感响应的目的.Hirsch等[16]制备了一...  (本文共5页) 阅读全文>>

《材料导报》2017年05期
材料导报

光子晶体纤维的制备及应用

0引言自然界中很多材料,例如孔雀等鸟类的羽毛、蝴蝶的翅膀和蛋白石等,在阳光下会反射出各种绚丽的色彩,这些颜色并非由于添加染料得到,而是由材料表面的纳米结构周期性排列产生的,因此被称为结构色[1],由纳米结构周期性排列组成的物体被称为光子晶体。结构着色具有绿色环保,永不褪色、饱和度高、亮度高等特点[2],具有结构色的纤维无需化学染料着色且环境友好。结构色纤维的问世对于整个纺织印染行业来说意义重大,可解决传统纺织印染行业高污染、高能耗和高排放等严重破坏环境的问题,因此结构色纤维的研究与开发备受关注,且应用前景广阔。1光子晶体简介光子晶体最早于1987年由yabnolovitch[3]在讨论如何抑制自发辐射和John[4]在讨论光子局域时各自独立提出。光子晶体是指具有光子带隙(Photonic band-gap)特性的人造周期性电介质结构,即频率落在光子带隙内的电磁波是禁止传播的[5]。根据能隙空间分布特点可将光子晶体分为一维、二维、...  (本文共7页) 阅读全文>>