光子晶體是一種介電常數(shù)(或折射率)周期性調(diào)制的有序結(jié)構(gòu),在特殊的條
件下,頻率落在帶隙中的電磁波是被禁止傳播的,由于光子帶隙的存在,使得光
子晶體具有許多奇特的性質(zhì)和廣闊的應(yīng)用前景,所以光子晶體受到越來越多的關(guān)
注。自從光子晶體的概念被提出以來,不同波段的一維、二維光子晶體己相繼被
制造出來,但從應(yīng)用角度來看,真正令人感興趣的是制造可見—近紅外波段的
三維光子晶體。對于制造可見光學(xué)波段的光子晶體,利用膠體顆粒自組裝是一種
非常簡便的方法。
用單分散的Si02微球或PS(聚苯乙烯)微球,在懸浮液中可自組裝形成密堆
積結(jié)構(gòu),該類結(jié)構(gòu)具有很好的長程有序性。在這種方法中,制備出單分散性好、
性質(zhì)穩(wěn)定的膠體微球以及利用膠體微球自組裝成膠體as體模板是制備具備完全
光子帶隙的光子晶體的關(guān)鍵步驟。
本文在大量文獻調(diào)研的基礎(chǔ)上利用自制聚苯乙烯膠體顆粒組裝出高度有序
的膠體晶體,對所用組裝方法進行研究,還研究了聚苯乙烯膠體顆粒的界面電性
質(zhì)。本論文的主要工作如下:
利用無皂乳液聚合法,通過改變引發(fā)劑種類,制備出表面帶不同電性的聚苯
乙烯均勻膠體顆粒,并簡單討論單體濃度、引發(fā)劑濃度以及離子強度對粒子尺寸、
粒徑分布的影響;并在不同的離子強度下,測量兩種不同電性的乳液的‘電位隨
pH變化曲線;發(fā)現(xiàn)在一定的離子強度下,表面帶正、負(fù)電的聚苯乙烯膠體顆粒,
‘電位隨pH變化曲線均出現(xiàn)平臺,這說明在一定的pH范圍,‘電勢相對穩(wěn)定,
這為尋找PS微球適宜的貯存條件提供了依據(jù),并且PS微球也有望作為具有一
定‘電位的標(biāo)準(zhǔn)顆粒;利用離心沉降法、云母基片組裝法對兩種不同電性的乳液
進行自組裝,利用掃描電子顯微鏡、原子力顯微鏡對組裝后得到的膠體晶體進行
表征,’結(jié)果表明:兩種顆粒都可以采用離心沉降法自組裝,該法組裝時間短、組
裝效果好,兩種顆粒也可以采用云母基片組裝法,但由于該法所用的時間過長,
導(dǎo)致表面帶負(fù)電的顆粒的自組裝效果要比表面帶正電的自組裝的效果要