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低温等离子体增强化学气相沉积法制备Ge反opal三维光子晶体及其光学性能

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物理学报 2010年第3期59卷 1839-1846页

作者：李宇杰谢凯李效东许静韩喻杜盼盼国防科学技术大学材料工程与应用化学系长沙410073

通过溶剂蒸发对流自组装法制备SiO2三维有序胶体晶体模板,采用等离子体增强化学气相沉积法在200℃低温条件下填充高折射率材料Ge,获得了Ge反opal三维光子晶体.实现了低于GeH4热分解温度的低温填充.通过扫描电镜、X射线衍射仪和傅里叶变... 详细信息

通过溶剂蒸发对流自组装法制备SiO2三维有序胶体晶体模板,采用等离子体增强化学气相沉积法在200℃低温条件下填充高折射率材料Ge,获得了Ge反opal三维光子晶体.实现了低于GeH4热分解温度的低温填充.通过扫描电镜、X射线衍射仪和傅里叶变换显微红外光谱仪对Ge反opal的形貌、成分和光学性能进行了表征.结果表明:沉积得到无定型态Ge,退火后形成多晶Ge,Ge在SiO2微球空隙内填充致密均匀.Ge反opal的反射光谱有明显的光学反射峰,表现出光子带隙效应,其带隙中心波长为1650nm和2640nm,测试的光学性能与理论计算基本符合.采用SU-8光刻胶薄膜也进行了Ge沉积,证实了SU-8模板可以耐受这一沉积温度.低温沉积降低了Ge的填充温度,可以直接采用不耐高温的高分子材料作为初始模板,单次复型制备得到多种构型的完全带隙三维光子晶体.

关键词： Ge反蛋白石(opal)光子晶体低温等离子增强化学气相沉积高分子材料光子带隙

中红外完全带隙Si反蛋白石光子晶体的制备与光学性能研究

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物理学报 2010年第2期59卷 1082-1087页

作者：李宇杰谢凯许静李效东韩喻国防科学技术大学材料工程与应用化学系长沙410073

通过溶剂蒸发对流自组装法制备SiO2胶体晶体,采用低压化学气相沉积法填充Si,制备得到Si反蛋白石(opal)三维光子晶体.采用扫描电子显微镜对Si反opal的显微形貌进行表征,采用平面波展开法理论模拟Si反opal的光子带隙,采用傅里叶变换红外... 详细信息

通过溶剂蒸发对流自组装法制备SiO2胶体晶体,采用低压化学气相沉积法填充Si,制备得到Si反蛋白石(opal)三维光子晶体.采用扫描电子显微镜对Si反opal的显微形貌进行表征,采用平面波展开法理论模拟Si反opal的光子带隙,采用傅里叶变换红外光谱仪测试其光学性能.研究结果表明:Si在SiO2微球空隙内填充致密均匀,显微红外光谱测试的光子带隙反射峰位置及带宽与理论计算基本符合.变角度反射光谱测试表明,Si反opal沿不同角度入射时在中心波长3319nm处均存在明显的反射峰,证明其具有完全光子带隙,带隙位于中红外大气窗口区域.

关键词： Si反蛋白石三维光子晶体中红外光子带隙低压化学气相沉积傅里叶变换显微红外光谱

基于带隙分析的三维反蛋白石光子晶体的非理想态结构参数的求解

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人工晶体学报 2006年第1期35卷 173-176页

作者：张良静许静龙永福谢凯国防科学技术大学材料工程与应用化学系长沙410073

应用平面波展开法分析了三维反蛋白石结构光子晶体的带隙性质;计算了沿[111]方向入射时其赝带隙(第一、第三赝带)中心频率分别与填隙材料在模板中填充率ff、模板煅烧因子sf的关系曲线:随ff的减小,v增大;随sf的增大,v随之增大,非理想状态... 详细信息

应用平面波展开法分析了三维反蛋白石结构光子晶体的带隙性质;计算了沿[111]方向入射时其赝带隙(第一、第三赝带)中心频率分别与填隙材料在模板中填充率ff、模板煅烧因子sf的关系曲线:随ff的减小,v增大;随sf的增大,v随之增大,非理想状态下,ff1,因此较理想态发生蓝移;由此提出了求解平均填充率ffev与平均煅烧因子sfev的计算框图。

关键词：光子晶体反蛋白石填充率煅烧因子赝带隙

等离子体增强化学气相沉积技术制备锗反蛋白石三维光子晶体(英文)

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硅酸盐学报 2008年第9期36卷 1315-1318页

作者：李宇杰谢凯张良静许静韩喻李运鹏国防科学技术大学材料工程与应用化学系长沙410073

采用溶剂蒸发对流自组装法将单分散二氧化硅(SiO2)微球组装形成三维有序胶体晶体模板,以锗烷(GeH4)为先驱体气用等离子增强化学气相沉积法在350℃填充高折射率材料锗,获得了锗反蛋白石光子晶体。通过扫描电镜、X射线衍射仪对锗反蛋白石... 详细信息

采用溶剂蒸发对流自组装法将单分散二氧化硅(SiO2)微球组装形成三维有序胶体晶体模板,以锗烷(GeH4)为先驱体气用等离子增强化学气相沉积法在350℃填充高折射率材料锗,获得了锗反蛋白石光子晶体。通过扫描电镜、X射线衍射仪对锗反蛋白石的形貌、成分、结构进行了表征。结果表明:锗在SiO2微球空隙内填充均匀,得到的锗为多晶态。锗反蛋白石光子晶体为三维有序多孔结构。等离子体增强化学气相沉积的潜在优势在于可实现材料的低温填充,从而以高分子材料为模板进行复型,得到多种结构的三维光子晶体。

关键词：光子晶体锗反蛋白石等离子增强化学气相沉积溶剂蒸发对流自组装低温填充

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具备吸收雷达波功能的三叶型碳化硅纤维研制

复合材料学报 2001年第1期18卷 42-45页

作者：王应德冯春祥王娟宋永才王军姚闽何迎春薛金根龙剑锋国防科学技术大学材料工程与应用化学系长沙410073

以聚碳硅烷 (PCS)为原料 ,采用熔融纺丝制备三叶型 PCS纤维后 ,经不熔化和烧成制得三叶型碳化硅纤维。研究了纺丝温度、收丝速度等对纤维异形度的影响 ,并对预氧化和烧成工艺以及吸波性能等进行了研究。研究表明 ,较低的纺丝温度、适当... 详细信息

以聚碳硅烷 (PCS)为原料 ,采用熔融纺丝制备三叶型 PCS纤维后 ,经不熔化和烧成制得三叶型碳化硅纤维。研究了纺丝温度、收丝速度等对纤维异形度的影响 ,并对预氧化和烧成工艺以及吸波性能等进行了研究。研究表明 ,较低的纺丝温度、适当高的纺丝压力和较低的转速有利于提高纤维的异形度。与相同当量直径的圆形纤维相比 ,三叶型碳化硅纤维的抗拉强度平均提高约 30 % ,三叶型碳化硅纤维在 8～

关键词：聚碳硅烷熔融纺丝三叶型碳化硅纤维雷达波吸收吸波材料

新型纯二维嵌套复式周期结构光子晶体的光学禁带特性及制备研究

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人工晶体学报 2006年第6期35卷 1351-1354页

作者：韩喻谢凯国防科学技术大学材料工程与应用化学系长沙410073

本文提出了一种两套晶格嵌套的全新纯二维嵌套复式周期光子晶体结构,并通过理论计算获得了外周期结构调制禁带位置,内周期的细微结构通过填充率的改变和结构的周期效应调制禁带宽度的新型禁带特性,从理论上验证了嵌套结构利用小尺寸周... 详细信息

本文提出了一种两套晶格嵌套的全新纯二维嵌套复式周期光子晶体结构,并通过理论计算获得了外周期结构调制禁带位置,内周期的细微结构通过填充率的改变和结构的周期效应调制禁带宽度的新型禁带特性,从理论上验证了嵌套结构利用小尺寸周期调制大波长禁带的可行性。同时首次利用软刻蚀图案掩膜保护电化学阳极氧化方法制备出了这种全新嵌套复式周期结构。

关键词：光子晶体嵌套复式周期光学禁带

二维三维混杂及准三维嵌套复式光子晶体带隙研究

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光子学报 2008年第7期37卷 1391-1395页

作者：韩喻谢凯国防科学技术大学材料工程与应用化学系长沙410073

提出了由两套晶格嵌套组成的全新二维/三维混杂及准三维嵌套复式周期光子晶体结构,并通过理论计算获得了带隙位置主要取决于外周期晶格常量,内周期有助于获得超窄禁带的新型带隙特性.这种内外结构周期效应同时发挥带隙调制作用的性质是... 详细信息

提出了由两套晶格嵌套组成的全新二维/三维混杂及准三维嵌套复式周期光子晶体结构,并通过理论计算获得了带隙位置主要取决于外周期晶格常量,内周期有助于获得超窄禁带的新型带隙特性.这种内外结构周期效应同时发挥带隙调制作用的性质是该类嵌套复式结构所特有.从理论上验证了嵌套结构利用小尺寸周期调制大波长禁带的可行性.

关键词：三维光子晶体嵌套复式结构光子带隙超窄带

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胶体模板法制备三维锗光子晶体(英文)

硅酸盐学报 2006年第3期34卷 358-361页

作者：张良静许静龙永福谢凯国防科学技术大学材料工程与应用化学系长沙410073

采用胶体模板法并通过简单可控的化学填充工艺制备了三维锗光子晶体；以单分散二氧化硅小球的蛋白石结构为模板，由氯化亚锗与丙烯酸化合制备得到3-三氯锗丙酸（Cl3GeCH2CH2COOH）白色粉末，以三氯锗丙酸的乙醇溶液作为锗源先驱体，低... 详细信息

采用胶体模板法并通过简单可控的化学填充工艺制备了三维锗光子晶体；以单分散二氧化硅小球的蛋白石结构为模板，由氯化亚锗与丙烯酸化合制备得到3-三氯锗丙酸（Cl3GeCH2CH2COOH）白色粉末，以三氯锗丙酸的乙醇溶液作为锗源先驱体，低温水解得到β-羧乙基锗倍半氧化物，在600～660℃经H2还原后形成锗，由2％HF化学浸蚀消除模板．对终产物进行X射线衍射分析。结果表明：产物为多晶锗。通过扫描电子显微镜对终产物的形貌进行观察的结果表明：包裹有空气的锗壳球有序阵列已经形成。将先驱体浓度为0．6mol／L的溶液填入模板空隙后。壳层表面可以获得较为光滑致密的锗壳。

关键词：锗光子晶体胶体晶体模板核壳结构

Al_2O_3涂敷TiO_2纳米晶粒的制备及其抗絮凝性研究

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高等学校化学学报 1998年第5期19卷 685-687页

作者：王本根李义和王清华国防科学技术大学材料工程与应用化学系

纳米材料特异性能的开发与利用，是当今纳米材料科学研究中的热点之一．国外新近报道了［１～３］ＴｉＯ２纳米晶粒在光学增益体系中的一种新应用．据报道，将ＴｉＯ２纳米晶粒散布到染料罗丹明过氯酸盐的甲醇溶液中，在Ｎｄ∶ＹＡＧ５... 详细信息

纳米材料特异性能的开发与利用，是当今纳米材料科学研究中的热点之一．国外新近报道了［１～３］ＴｉＯ２纳米晶粒在光学增益体系中的一种新应用．据报道，将ＴｉＯ２纳米晶粒散布到染料罗丹明过氯酸盐的甲醇溶液中，在Ｎｄ∶ＹＡＧ５３２ｎｍ激光激发下，产生出奇特的光...

关键词：溶胶纳米晶粒二氧化钛激光涂料纳米材料