光子晶体的传统定义是具有光子带隙的介电材料周期性排列的人工微结构。目前,理论和实验研究都已表明,具有光子禁带的材料不仅局限在周期性结构中,具有旋转对称性的准晶体不但同样具有光子禁带,而且是光子能隙材料、负折射率材料等的优秀候选对象。所以说,研究制作准周期性结构光子晶体,并积极探寻其新颖独特的物理性质及其应用前景是势在必行。本申请项目的原创工作主要将在以下三大方面一,准晶存在于自然界合金相中,用
近几年,激光全息刻写技术因其灵活、便捷、高效等优点被广泛用于研究制作光子带隙材料。我们知道准晶点阵结构存在于自然界合金相中,用一般传统精细微加工技术很难人工制作。我们的前期研究表明,用激光全息技术不但可以制作高质量的周期结构,它同样能开展制作大面积具有旋转对称性的二维准晶微结构。并且具有旋转对称性的准晶体不但同样具有光子禁带,而且是光子能隙材料、负折射率材料等的优秀候选对象。在本课题项目的资助支持下,我们在前期研究基础上,采用激光全息光刻技术最新开展了以下工作 1.在前期制作十次对称二维柱状准晶结构的基础上,研究制作了三维准晶结构材料。扫描电镜图片清晰的展现了亚微米量级的二十面体准晶对称结构。 2.制作了周期与准周期相结合的类一维、三维复合结构光子材料;所制作的结构白光下呈现绚丽的色带,说明带隙落于光学波段。 3.测量并分析了所制作周期与准周期复合结构的可见光区域的光子带隙光谱。 4.为解决激光全息技术所致结构材料折射率低的问题,我们尝试采用化学气相沉积技术往所制作的各类结构中填充高折射率材料,制作高折射率准晶反结构。