什么是光子晶體(Photonic Crystal)？
光子晶體，又稱光子帶隙材料，是一種周期性的納米結構，它可以選擇性地引導波長的光，就像計算機芯片上的半導體有選擇地通過某些電子能帶一樣。"帶隙"一詞僅僅是指光穿過光譜帶的間隙。例如彩虹就沒有帶隙，因為水是透明的，不吸...
光子晶體，又稱光子帶隙材料，是一種周期性的納米結構，它可以選擇性地引導波長的光，就像計算機芯片上的半導體有選擇地通過某些電子能帶一樣。"帶隙"一詞僅僅是指光穿過光譜帶的間隙。例如彩虹就沒有帶隙，因為水是透明的，不吸收任何特定的頻率。穿過光子晶體的彩虹會有選擇性間隙，這取決于晶體內的特定納米結構。
穿過光子晶體的彩虹會有選擇性間隙，這取決于光子晶體內的特定納米結構晶體。有兩種天然材料近似于光子晶體的結構。其中一種是寶石蛋白石。它的彩虹般的彩虹色是由其內部的周期性納米結構引起的。納米結構的周期性決定了哪些波長的光可以通過，哪些波長是不允許的結構的周期必須是允許通過的光波長的一半。允許通過的波長稱為"模式"，而禁止的波長是光子帶隙。蛋白石不是真正的光子晶體，因為它缺乏完整的帶隙，蛋白石并不是真正的光子晶體，因為它缺少一個完整的帶隙，但它近似于光子晶體。另一種自然存在的材料，包括光子晶體，是一些蝴蝶的翅膀，例如Morpho美麗的藍色彩虹翅膀。光子晶體是1887年由英國著名科學家羅利勛爵首次研究的他研究的對象是一種合成的一維光子晶體布拉格反射鏡。雖然布拉格反射鏡本身是一個二維表面，但它只產生一維的帶隙效應。這些被用來制造反射涂層，其中反射帶對應于光子帶隙幾年后的1987年，Eli Yablonovitch和Sajeev John提出了二維或三維光子晶體的可能性，這種光子晶體可以同時在幾個不同的方向上產生帶隙，人們很快意識到這類材料在光學和電子領域有著廣泛的應用，如LED、光纖、，納米激光，超白顏料，無線電天線和反射器，甚至光學計算機。光子晶體的研究仍在進行中。光子晶體研究中最大的挑戰之一是產生帶隙效應所需的微小尺寸和精度。在當今的制造技術如光刻技術中，合成具有周期性納米結構的晶體相當困難三維光子晶體已經被設計出來，但是制造的規模非常有限，也許隨著自下而上制造或分子納米技術的出現，這些晶體的大規模生產將成為可能。
穿過光子晶體的彩虹會有選擇性間隙，這取決于光子晶體內的特定納米結構晶體。有兩種天然材料近似于光子晶體的結構。其中一種是寶石蛋白石。它的彩虹般的彩虹色是由其內部的周期性納米結構引起的。納米結構的周期性決定了哪些波長的光可以通過，哪些波長是不允許的結構的周期必須是允許通過的光波長的一半。允許通過的波長稱為"模式"，而禁止的波長是光子帶隙。蛋白石不是真正的光子晶體，因為它缺乏完整的帶隙，蛋白石并不是真正的光子晶體，因為它缺少一個完整的帶隙，但它近似于光子晶體。另一種自然存在的材料，包括光子晶體，是一些蝴蝶的翅膀，例如Morpho美麗的藍色彩虹翅膀。光子晶體是1887年由英國著名科學家羅利勛爵首次研究的他研究的對象是一種合成的一維光子晶體布拉格反射鏡。雖然布拉格反射鏡本身是一個二維表面，但它只產生一維的帶隙效應。這些被用來制造反射涂層，其中反射帶對應于光子帶隙幾年后的1987年，Eli Yablonovitch和Sajeev John提出了二維或三維光子晶體的可能性，這種光子晶體可以同時在幾個不同的方向上產生帶隙，人們很快意識到這類材料在光學和電子領域有著廣泛的應用，如LED、光纖、，納米激光，超白顏料，無線電天線和反射器，甚至光學計算機。光子晶體的研究仍在進行中。光子晶體研究中最大的挑戰之一是產生帶隙效應所需的微小尺寸和精度。在當今的制造技術如光刻技術中，合成具有周期性納米結構的晶體相當困難三維光子晶體已經被設計出來，但是制造的規模非常有限，也許隨著自下而上制造或分子納米技術的出現，這些晶體的大規模生產將成為可能。
- 發表于 2020-09-06 18:54
- 閱讀 ( 1255 )
- 分類：科學教育
admin
0 篇文章
作家榜 ?
-
xiaonan123
189 文章
-
湯依妹兒
97 文章
-
luogf229
46 文章
-
jy02406749
45 文章
-
小凡
34 文章
-
Daisy萌
32 文章
-
我的QQ3117863681
24 文章
-
華志健
23 文章