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链式磁性光子晶体单向波导调控特性研究

引言表面形貌不敏感的特性,从而更容易实现,使得我们有可能更加容易地去控制电磁波的传输。近年来,对于具有抗缺陷特性的电磁波单向链式磁性光子晶体是由旋磁圆柱体构排列而传输的研究引起了越来越多的关注。研究者们希成的链式结构[5],由此构成的单向波导具有带宽望能够获得一种对缺陷和结构微扰不敏感的电磁宽、结构简单、传输抗弯折、可柔性排布的特点,波单向传输结构,从而在隔离器和环行器等微波具有良好的应用前景。进一步研究表明这种结构与光子学非互易器件中得到应用[1]。实现这一目还具有磁可调特性,本文从理论和实验两方面讨的最方便的手段之一便是基于电磁边缘态的导波论了偏置磁场对两种不同构型的链式磁性光子晶结构,通过在铁磁圆柱构成的磁性光子晶体中外体波导单向传输特性的调控。加静态偏置磁场,可以实现时间反演对称性破缺从而在光子晶体的界面处获得单向的电磁波传输。1磁表面等离激元光子晶体中有两种单向电磁边缘态:一种是与光磁表面等离激元最早是Damon和Es...  (本文共4页) 阅读全文>>

《物理学报》2017年05期
物理学报

硅基光子晶体异质结的单向传输特性

基于光子晶体异质结结构实现高效的单向传输特性的光二极管是光电集成及全光通信领域的研究热点.根据光子晶体方向带隙差异构建了正交和非正交光子晶体异质结结构,利用时域有限差分法计算透过谱及场分布图.对比研究发现,非正交光子晶体异质结结构能够实现光的单向传输.通过界面结构的调整,优化了单向传输性能,构造了一种能实现宽频带、高效率单向传输的异质结结构.优化后的光子晶体异质结的单向传输效率高达54%,且结构简单、尺寸小,实用性强.1引言硅是一种性能优越的半导体材料,在集成电路的发展过程中起到了重要作用.硅材料还是一种被广泛运用的光子材料,使得硅基集成光电子学研究备受青睐.但是硅基光电集成器件的尺寸要求达到微纳米级别,因此无法用经典的几何光学理论来研究,需要研究操纵和利用光的新机理[1,2].光子晶体是一种有效的方法,其独特的光子禁带和光子局域特性被广泛研究,应用的领域也不断扩大[1,3 7].电子二极管是集成电路的基本结构单元,与此类似,如...  (本文共7页) 阅读全文>>

《河南化工》2017年01期
河南化工

理化所光子晶体电浸润性研究取得新进展

櫀在国家自然科学基金委和中国科学院的大櫀櫀力支持下,中科院理化技术研究所仿生材料与界櫀面科学院重点实验室的科研人员在具有超浸润櫀櫀性光子晶体的制备及应用方面取得系列进展。櫀研究人员考察了基底浸润性对光子晶体组装单櫀櫀元—乳胶粒的形貌及其分子组装形式的影响;利櫀用界面特殊的浸润性调控,实现了具有特殊光功櫀櫀能的花形及面包形的各向异性结构光子晶体制櫀备;结合超亲水基材及超疏水模板形成的三明治櫀櫀限域作用,制备得到具有良好光波导行为的光子櫀晶体微阵列;设计具有梯度浸润性的聚离子液体櫀櫀反蛋白石结构光子晶体,发展了具有单一结构的櫀櫀光子晶体驱动器的制备。为深入理解光子晶体櫀超浸润性的特殊作用,研究人员系统总结了具有櫀櫀超浸润性光子晶体的仿生制备及其应用,从自然櫀界光子晶体的特殊浸润性所显示的独特的性能櫀櫀及作用出发,综述了超浸润性光子晶体的构筑思櫀路、制备及应用的相关实例,包括光子晶体超浸櫀櫀润性赋予材料的传感、检测、防污、驱动、油水分...  (本文共1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>>

《中国粉体技术》2017年02期
中国粉体技术

快速磁致显色光子晶体膜的制备与性能

响应性光子晶体是一类在外界刺激(压力[1]、温度[2]、湿度[3]、p H[4]、电场[5-6]等)下,结构色能够发生改变的智能材料,广泛应用于传感[7]、彩色显示[8]、防伪[9-10]等领域。和其他响应性光子晶体相比,磁响应性光子晶体能够对磁场快速响应,同时具有远程调控、外场施加方便等优点,因而深受研究者的青睐[11-12]。特别是近几年发展起来的一维磁性光子晶体纳米链,作为磁响应性光子晶体的最小显色单元,它表现出对外加磁场最快的响应性和对可见光最高的调制分辨率特性[13-14]。由于粒子间距被固定,它能够不受磁场强度的影响稳定地衍射一定波长的结构色,且作为一类取向依赖型的磁响应性光子晶体,展现出磁控“开关”效应,因而在节能显示[15]、液体布拉格反射器[14]、光子墨水[15]等方面有着广阔的应用前景。变色龙、章鱼、乌贼等这些自然界中的“伪装能手”能够通过迅速变换自己皮肤的颜色,使之和周围的环境协调一致从而达到逃生目的[1...  (本文共5页) 阅读全文>>