自然界有諸多絢爛多彩的顏色來源于光子晶體,也稱為物理顏色。比如甲殼蟲外殼,螳螂蝦下肢的顏色皆屬此類。手性光子晶體是一維光子晶體,其螺旋結(jié)構(gòu)具有反射和其手性相反的圓偏振光的能力。絕大部分生物的眼睛無法辨別圓偏振光,因此,圓偏振光是自然界一些物種的隱秘交流信號。本論文受自然現(xiàn)象啟發(fā),圍繞晶態(tài)納米纖維素的手性光學(xué)性質(zhì)及應(yīng)用展開。晶態(tài)納米纖維素具有很高的楊氏模量、生物相容性、可再生、可生物降解性及易化學(xué)改性等特點(diǎn)。當(dāng)晶態(tài)納米纖維素懸濁液高于臨界濃度時,晶態(tài)納米纖維素自組裝形成手性向列相液晶,稱為溶致型液晶。干燥成膜后,其手性向列相液晶的結(jié)構(gòu)及光學(xué)性質(zhì)保留,禁帶在近紅外至近紫外波段范圍可調(diào)。近年來,晶態(tài)納米纖維素的研究工作主要圍繞手性轉(zhuǎn)移、光子晶體的物理性能、感應(yīng)性能、手性催化及分離,以及仿生結(jié)構(gòu)材料。本論文針對該研究領(lǐng)域尚未報道的科學(xué)問題及應(yīng)用潛能,開展以下研究:（1）晶態(tài)納米纖維素（CNC）手性光子晶體對自發(fā)輻射的調(diào)控及應(yīng)用。以金納米簇（AuNC）為熒光客體,利用蒸發(fā)誘導(dǎo)共組裝的方法,獲得晶態(tài)納米纖維素/金納米簇復(fù)合手性光子晶體膜（CNC/AuNC）。首次報導(dǎo)了晶態(tài)納米纖維素光子晶體對自發(fā)輻... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

光子晶體空間結(jié)構(gòu)示意圖

種結(jié)構(gòu)也是本論文主要研究的結(jié)構(gòu)。1.2.1 蛋白石的三維光子晶體結(jié)構(gòu)蛋白石是一種五彩繽紛的寶石，它的顏色非常漂亮，好的蛋白石甚至比還要有價值（圖 1.2（a））。從成分上來說，蛋白石是由無定形的二氧化硅組成的，主要存在于石頭中。當(dāng)條件合適時，水滲透到地下與土壤中的硅酸觸，這種富含硅酸鹽的水溶液流入一個空腔中，并且水分蒸發(fā)，硅酸鹽以小狀粒子的形態(tài)沉積下來[15]。對于彩虹色的蛋白石，球狀粒子的尺寸一般在 到 400 nm。從結(jié)構(gòu)上看，蛋白石之所以呈現(xiàn)五彩繽紛的顏色，是由于其光體的排列產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)顏色。當(dāng)這些單分散的二氧化硅球有序密堆積時，就會布拉格散射產(chǎn)生鮮艷的彩虹色。從掃描電鏡可以看出，二氧化硅顆粒具有面方堆積的結(jié)構(gòu)（圖 1.2（b））[16]。從不同的角度觀察，蛋白石具有不同的。

第 1 章 緒論。利用膠體晶體組裝可以構(gòu)筑密堆積和非密堆積的光子晶體膜光子晶體膜，光子晶體珠和光子晶體鏈等等[18]。聚苯乙烯（酸甲酯（PMMA）微球是最常見的兩種構(gòu)筑蛋白石光子晶體結(jié)terland 等人構(gòu)筑了 PMMA 微球的蛋白石結(jié)構(gòu)光子晶體，并且將 SiO2，TiO2和二氧化鈰（CeO2）沉積在 PMMA 的空隙里，法除去模板 PMMA，得到反蛋白石結(jié)構(gòu)的 SiO2，TiO2和 Ce.3）[20]。


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