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1、第20卷第9期化学进展Vol.20No.92008年9月PROGRESSINCHEMISTRYSep.,2008三维光子晶体的制备1213丁涛刘占芳宋恺(1.中国科学院化学研究所北京100190;2.吉林大学材料科学与工程学院长春130025)摘要三维光子晶体作为一种光子带隙材料在光学器件、化学生物传感以及信息传输和存储等方面具有广泛的潜在应用价值。自1987年三维光子晶体的概念被提出以来,科学家们一直致力于在实验室用不同的手段合成不同材料和不同结构的光子晶体。本文综述了近年来出现的一些三维光子晶
2、体制备方法,大致分为3类“:自上而下法(top2downmethod)”“,自下而上法(bottom2upmethod)”和模板辅助法(template2assistedmethod),并详细阐述了每种方法的代表性工作、适用范围以及各自的优缺点。关键词光子晶体胶体晶体三维模板组装制备中图分类号:O648;O743;O482.3文献标识码:A文章编号:10052281X(2008)0921283211Preparationof3DPhotonicCrystals1213DingTaoLiuZhanf
3、angSongKai(1.InstituteofChemistry,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China;2.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,JilinUniversity,Changchun130025,China)AbstractThree2dimensionalphotoniccrystals,alsoknownasbandgapmaterials,havebroadpotentialappli
4、cationsintheareaofopticaldevices,biochemicalsensors,informationtransmissionandstorage,etc.Sincetheconceptof3Dphotoniccrystalswasfirstproposedin1987,scientistshavedevotedthemselvestothepreparationof3Dphotoniccrystalswithdifferentmaterialsanddifferentto
5、pologiesinvariousmethods.Inthisarticle,variousmethodsreportedinrecentyearsarereviewedanddividedintothreetypes,“top2downmethod”,“bottom2upmethod”and“template2assistedmethod”.Representativeexamplesisgivenofeverymethod,anditsadvantage,shortcomingandappli
6、cablescopeareevaluated.Keywordsphotoniccrystals;colloidcrystals;three2dimensional;templates;assembly;fabrication起到选择性阻碍和控制作用的材料。由于其具有类1引言似于晶体的周期性结构,故被称为光子晶体。它的光子技术被认为是21世纪对信息技术的发展原理是某个频率的光在这种周期性介电结构中发生最具推动力的一门技术。相对于电子载体,作为信强散射并经过多次干涉后形成一个光子带隙,故又息载体的光子
7、,无论在信息的传输还是信号的处理称光子带隙材料(photonicbandgap,PBG)。由于其方面都具有独特的优越性,如传输速度快、抗干扰能独特的光子带隙结构和光子局域特性,光子晶体在力强和不存在散热问题等。而其中一种最具潜力的高反射镜、滤波器、分光装置、光波导、光纤、微型激光学材料就是光子带隙材料,或被称为“光子晶体”。光器、传感器、微波天线、海量储存与计算以及非线光子晶体(photoniccrystals,PhC)是具有不同介电常性光学等方面有着广泛的应用前景。[1][2]数或是折射率的介质
8、材料在一维二维或是三维方向自从1987年Yablonovitch和John首次提出上呈周期性有序排列,从而对特定波长的光的传播光子晶体的概念以来,世界各国对光子晶体进行了收稿:2007年10月,收修改稿:2007年11月3通讯联系人e2mail:kai.song@iccas.ac.cn·1284·化学进展第20卷[3—18][13]广泛的研究,在合成方法上,已经实现从一维到出现了自我复制法(autocloning)和倾斜角沉积[3][14]三维的发展,并且建立了各种理论模型,如A7
