自然光子結(jié)構(gòu)研究及其仿生人工制備與應(yīng)用.pdf

1、隨著納米技術(shù)的進(jìn)步，微納光子學(xué)在科學(xué)和技術(shù)上的地位已經(jīng)變得越來越重要。近十年來，人們利用微納光子結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了許多新奇的光學(xué)效應(yīng)。在自然界中，生命體通過數(shù)十億年的進(jìn)化形成了許多奇妙的微納光子結(jié)構(gòu)。它們利用這些結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)的光學(xué)效應(yīng)實現(xiàn)了它們所需的獨特生物功能。我們探索自然界光子結(jié)構(gòu)的意義，不僅在于揭示新奇有趣的自然界駕馭顏色的巧妙策略，同時也為我們?nèi)斯ぴO(shè)計和制備光子結(jié)構(gòu)提供了許多靈感。
　　這篇論文回顧了我們在自然界光子結(jié)構(gòu)探索中的新發(fā)現(xiàn)

2、，并解釋了它們顏色產(chǎn)生的物理機(jī)制。我們發(fā)現(xiàn)非晶光子結(jié)構(gòu)具有許多新奇的光學(xué)特性，為我們的仿生和應(yīng)用帶來了許多啟示。最后，我們嘗試?yán)媚０逄畛浜筒牧戏窒喾椒▽ψ匀还庾咏Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了仿生制備，并討論了它們在新材料和新結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。
　　本論文由八個章節(jié)組成：
　　在第一章中，我們將首先介紹微納光子學(xué)的幾個主要研究方向極其研究進(jìn)展。然后介紹自然界光子結(jié)構(gòu)研究的現(xiàn)狀。
　　在第二章中，我們將具體介紹我們自主發(fā)展的一套研究自然界光子結(jié)

3、構(gòu)的實驗和理論計算方法。
　　在第三章中，我們將介紹在長角天牛鞘翅鱗片中發(fā)現(xiàn)的無序密堆積光子結(jié)構(gòu)，極其全彩反射的物理機(jī)制。
　　在第四章中，我們將介紹鸚鵡羽毛中非晶金剛石光子結(jié)構(gòu)的“冠軍”呈色。
　　在第五章中，我們將介紹長角天牛中相分離光子結(jié)構(gòu)造成的寬帶反射。
　　在第六章中，我們將展示在中國古瓷器中發(fā)現(xiàn)了非晶光子結(jié)構(gòu)呈色的例子。
　　在第七章中，我們展示了兩種人工制備自然光子結(jié)構(gòu)的方法。一為利用生物模板