近年來(lái),關(guān)于結(jié)構(gòu)色的研究成為光學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),所謂結(jié)構(gòu)色是指依靠材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)與光相互作用所產(chǎn)生的一種光學(xué)效果,由于其具有高飽和度,高亮度以及永不褪色的特點(diǎn),受到了學(xué)界及工業(yè)界的廣泛關(guān)注,尤其是人工制備的光子晶體產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)色更是成為該領(lǐng)域的焦點(diǎn)。光子晶體是產(chǎn)生結(jié)構(gòu)色的理想結(jié)構(gòu),因其獨(dú)特的光子帶隙能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光的操控。但自然界存在的天然的光子晶體蛋白石結(jié)構(gòu)較為稀少,且結(jié)構(gòu)色不可調(diào),所以基于人工制備的光子晶體結(jié)構(gòu)色成為當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。為了研究如何制備高性能,高質(zhì)量的光子晶體以及對(duì)其帶隙性能的研究,現(xiàn)將主要研究?jī)?nèi)容概括如下:（1）采用改進(jìn)的Stober法,通過(guò)改變實(shí)驗(yàn)過(guò)程中正硅酸乙酯（TEOS）,氨水,反應(yīng)溫度以及反應(yīng)時(shí)間,成功制備了單分散性良好、不同粒徑的Si02微球,并利用紅外光譜儀,掃描電鏡以及X射線衍射等檢測(cè)方法對(duì)合成的Si02微球進(jìn)行表征。利用不同粒徑的SiO2微球制備了光子晶體結(jié)構(gòu)色薄膜,結(jié)果表明,光子晶體與光相互作用的結(jié)果符合布拉格衍射定律。隨著微球粒徑的不斷增大,光子晶體結(jié)構(gòu)色薄膜光子帶隙所對(duì)應(yīng)的中心波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng),即發(fā)生了紅移。隨著入射角度的不斷增大,光子帶隙所對(duì)應(yīng)的中心... 

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 顏色的定義及分類
        1.2.1 顏色的起源
        1.2.2 顏色的分類
        1.2.3 結(jié)構(gòu)色的產(chǎn)生機(jī)理
    1.3 光子晶體及其生色機(jī)理
        1.3.1 光子晶體簡(jiǎn)介
        1.3.2 光子晶體的分類
        1.3.3 光子晶體結(jié)構(gòu)色的特點(diǎn)及性質(zhì)
        1.3.4 光子晶體的制備方法
    1.4 光子晶體的理論分析方法
    1.5 光子晶體結(jié)構(gòu)色的應(yīng)用
    1.6 本課題的研究?jī)?nèi)容、意義
第二章 研究?jī)?nèi)容與方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料及所用儀器設(shè)備
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
    2.2 樣品制備
        2.2.1 單分散SiO_2微球的制備
        2.2.2 單分散PS微球的制備
        2.2.3 SiO_2光子晶體結(jié)構(gòu)色薄膜的制備
        2.2.4 PS光子晶體結(jié)構(gòu)色薄膜的制備
        2.2.5 SiO_2光子晶體結(jié)構(gòu)色薄膜的熱處理
    2.3 分析測(cè)試方法
        2.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.2 熱重分析法(TG)
        2.3.3 X射線衍射分析
        2.3.4 紅外光譜分析
        2.3.5 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)(UV-vis)
    2.4 小結(jié)
第三章 SiO_2微球的制備及光學(xué)性能研究
    3.1 SiO_2微球的測(cè)試及表征
        3.1.1 SiO_2微球的紅外吸收光譜測(cè)試
        3.1.2 SiO_2微球的XRD測(cè)試
        3.1.3 SiO_2微球的熱重分析
        3.1.4 反應(yīng)條件對(duì)SiO_2微球粒徑的影響
        3.1.5 差速離心對(duì)SiO_2微球粒徑的影響
        3.1.6 SiO_2微球表面形貌分析
    3.2 SiO_2結(jié)構(gòu)色薄膜的光學(xué)性質(zhì)表征
        3.2.1 SiO_2結(jié)構(gòu)色薄膜帶隙性能分析
        3.2.2 SiO_2結(jié)構(gòu)色薄膜的光學(xué)圖分析
        3.2.3 入射角度變化對(duì)光子帶隙的影響
        3.2.4 不同熱處理處理溫度對(duì)光子帶隙的影響
    3.3 結(jié)論
第四章 聚苯乙烯微球的制備及光學(xué)性能研究
    4.1 PS微球的測(cè)試與表征
        4.1.1 PS微球的紅外吸收光譜測(cè)試
        4.1.2 PS微球的XRD光譜測(cè)試
        4.1.3 PS微球的熱重曲線分析
        4.1.4 PS微球的表面形貌分析
    4.2 PS結(jié)構(gòu)色薄膜的光學(xué)性質(zhì)表征
        4.2.1 PS結(jié)構(gòu)色薄膜表面形貌分析
        4.2.2 PS結(jié)構(gòu)色薄膜帶隙性能分析
        4.2.3 PS結(jié)構(gòu)色薄膜光學(xué)圖分析
    4.3 結(jié)論
第五章 二維三角晶格介質(zhì)球光子晶體帶隙性能研究
    5.1 二維球狀光子晶體帶隙的仿真與分析
        5.1.1 三角晶格光子晶體物理模型及其布里淵區(qū)
        5.1.2 不同條件對(duì)光子晶體帶隙的影響
    5.2 結(jié)論
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄
學(xué)位論文評(píng)閱及答辯情況表


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]聚苯乙烯三維光子晶體結(jié)構(gòu)色薄膜的研究[D]. 茍紫娟.陜西科技大學(xué) 2016
[2]蛋白石光子晶體結(jié)構(gòu)色薄膜的研究[D]. 蓋言成.陜西科技大學(xué) 2015
[3]微米級(jí)單分散聚苯乙烯微球的制備及其自組裝[D]. 邢麒麟.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[4]甲蟲(chóng)的結(jié)構(gòu)色及光澤度產(chǎn)生機(jī)理研究[D]. 姜麗萍.復(fù)旦大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3730489