TiO2/SrTiO3光子晶体薄膜的制备及光电催化性能

以单分散聚苯乙烯(PS)微球在FTO导电玻璃表面自组装形成的蛋白石(Opal)结构为模板,使用溶胶-凝胶法进行TiO2前驱体的填充,退火后制备出反蛋白石结构的TiO2光子晶体薄膜。进一步通过水热反应将部分TiO2反应生成SrTiO3从而形成TiO2/SrTiO3异质结。通过多种手段技术表征了所制备材料和结构的晶型,形貌及其光电化学性能。研究结果表明,SrTiO3的负载量和晶粒大小可以通过水热反应时间调控。在经过0.5h的水热反应后,SrTiO3的负载量为9.6%,TiO2/SrTiO3薄膜保持了原有的光子晶体结构,且光电流增大了82%。TiO2/SrTiO3异质结构的形成能有效地促进光生载流子的分离,提高光电催化性能。     

SiO2/CdS光子晶体的制备及其光学性能

用化学浴沉淀法(CBD)在SiO2胶体晶体中生长了CdS半导体材料, 并用UV-VIS-NIR光谱仪和荧光光分度计测试了其光学性能.测试结果表明,在SiO2胶体晶体中随着CdS填充量的增加,光子带隙向长波段方向移动且变宽;当发射出的光与基体材料的光子带隙相匹配时,可控制半导体材料的光致发光,同时,可通过控制SiO2胶体颗粒粒经的大小来调节CdS的光致发光性能.     

光子晶体的制备方法

光子晶体是周期性的电介质结构,这种结构具有光子禁带,具有光子带隙是其最根本的特征。介绍制备光子晶体的主要方法:机械打孔法、层层堆积法、胶体自组装法、激光全息干涉法。     

光子晶体及其制备方法研究进展

光子晶体是具有光子能带及能隙的一类新型材料，具有奇特的性质和广阔的应用前景。本文简述了光子晶体的主要特征，重点阐述了三维有序结构光子晶体的制作方法，并介绍了调节光子带隙的手段。     

带隙可调光子晶体的研究进展

介绍了近几年带隙可调光子晶体的研究进展。带隙调节的机制主要有改变晶体材料的平均折射率和改变晶体的结构参数两种。综述了通过电场调制、磁场调制、压力调制、光照调制、温度调制和复合调制等实现带隙实时可调的研究进展,提出了目前存在的问题及研究方向。     

自组装法制备聚苯乙烯光子晶体的研究进展

系统介绍了自组装法制备聚苯乙烯光子晶体的研究进展,综述了重力沉降、垂直沉降、电泳沉积、离心沉积、涂覆沉积和界面沉积等自组装方法的优缺点以及国内外研究的新进展;分析了微球粒径、悬浮液浓度、温度、湿度和压强等因素对组装效果的影响;阐述了自组装法制备聚苯乙烯光子晶体的发展趋势.     

光子晶体的研究进展

从20世纪80年代末提出光子晶体的概念以来,由于光子晶体独特的调节光子运动状态的特性,使其在许多领域有着广泛的用途.系统叙述了光子晶体的产生、结构、制备和应用,介绍了ZnO光子晶体的最新研究进展.     

光子晶体应用研究进展

光子晶体是一种具有光子带隙的新型材料,其概念提出比较早,距今已经过了30年。由于光子晶体具有很多新颖的特性,使其成为微纳光子学和量子光学的重要研究领域。随着微加工技术的进步和理论的深入研究,光子晶体在信息光学以及多功能传感器等其他多个学科中也得到广泛应用。本文从理论上详细综述了光子晶体的各种奇异特性,并从各种特性出发,详细介绍近年来光子晶体在光子晶体光纤、反射镜、滤波器、波导、低阈值激光器、多功能传感器、腔量子电动力学、偏振器、量子信息处理等领域的应用研究,并与传统的器件进行性能比较得出光子晶体器件具有无可比拟的优势。最后提出,随着3D打印制造技术的成熟,光子晶体材料必然会推动信息技术的新一轮革命。     

光子晶体应用研究进展

光子晶体是一种具有光子带隙的新型材料,其概念提出比较早,距今已经过了30年。由于光子晶体具有很多新颖的特性,使其成为微纳光子学和量子光学的重要研究领域。随着微加工技术的进步和理论的深入研究,光子晶体在信息光学以及多功能传感器等其他多个学科中也得到广泛应用。本文从理论上详细综述了光子晶体的各种奇异特性,并从各种特性出发,详细介绍近年来光子晶体在光子晶体光纤、反射镜、滤波器、波导、低阈值激光器、多功能传感器、腔量子电动力学、偏振器、量子信息处理等领域的应用研究,并与传统的器件进行性能比较得出光子晶体器件具有无可比拟的优势。最后提出,随着3D打印制造技术的成熟,光子晶体材料必然会推动信息技术的新一轮革命。     

膜厚可控SiO2光子晶体的制备与研究

在相同SiO2悬浮液浓度下,采用改进的双基片垂直沉积法成功制备了不同膜厚的SiO2光子晶体薄膜。研究发现,通过调节两基片间夹层厚度可以很好地控制样品薄膜厚度,不同厚度SiO2光子晶体的表面形貌也有一定的变化。     

SiO2/TiO2催化剂的制备及其光催化性能

利用钛酸四丁酯、正硅酸乙酯、乙酸和水为原料, 通过溶剂热方法制备得到SiO₂/TiO₂催化剂. 产物经XRD、Raman、TEM、BET、FT-IR和XPS表征, 结果表明: 所制备的SiO₂/TiO₂催化剂为比表面积大、结晶度高的锐钛矿TiO₂, SiO₂与TiO₂之间通过Si-O-Ti键结合. 另外, 以亚甲基蓝降解为探针反应, 考察了SiO₂/TiO₂催化剂在紫外光照射下的光催化性能. 结果表明: SiO₂/TiO₂催化剂具有比纯TiO₂更优越的光催化性能, 65min可以将亚甲基蓝(MB)彻底降解.     

NaCl改性SiO_2微球的制备及其自组装光子晶体研究

为提高SiO2微球的表面电荷密度,通过改进Stober法,引入电解质NaCl合成SiO2微球,并采用垂直沉积法制备出光子晶体.通过Zeta电位粒度仪、带EDS能谱仪的场发射扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见-近红外光谱仪对其电学性能、显微形貌和光学性能进行测试分析.Zeta电位测试结果显示改性SiO2:微球的Zeta电位平均提高11.39mV;EDS能谱分析表明微球中含有钠元素;SEM照片表明样品平均粒径为334 nm,平均标准偏差小于5%,所得光子晶体为面心立方密排结构;吸收光谱表明在725nm处具有光子晶体带隙.     

PMMA／TiO2-SiO2高分子杂化材料的制备与表征

用溶胶凝胶法和共混法相结合的方法制备了PMMA/TiO2-SiO2高分子杂化材料。并用傅里叶红外光谱(FT-IR)、原子力显微镜(AFM)和透射电镜(TEM)等测试方法对所得复合微粒进行了表征。结果表明,TiO2-SiO2复合粒子呈核-壳结构,具有Ti-O-Si网络;该核壳结构可均匀地分散在聚甲基丙烯酸甲酯中,形成PMMA/TiO2-SiO2高分子杂化材料。与纯的聚合物材料相比,PMMA/TiO2-SiO2高分子杂化材料有较好的热稳定性、优良的紫外屏蔽和可见光透过特性。     

Direct and seamless coupling of TiO2 nanotube photonic crystal to dye-sensitized solar cell: a single-step approach

A TiO(2) nanotube layer with a periodic structure is used as a photonic crystal to greatly enhance light harvesting in TiO(2) nanotube-based dye-sensitized solar cells. Such a tube-on-tube structure fabricated by a single-step approach facilitates good physical contact, easy electrolyte infiltration, and efficient charge transport. An increase of over 50% in power conversion efficiency is obtained in comparison to reference cells without a photonic crystal layer (under similar total thickness and dye loading).     

On some optical properties of magnetic photonic crystals

The features of the eigen polarizations of magnetic photonic crystals for large values both of the parameter of magneto-optical activity and the depth of modulation are investigated. The case when the angle between the direction of the external static magnetic field and the normal to the boundary of the layer is zero is considered. The light transmission through the magnetic photonic crystal layer is solved by Ambartsumian's layer addition modified method. The influence of the depth of modulation, the parameter of magneto-optical activity, and the angle of incidence on the eigen polarizations is studied. A simple geometric method for determination of the Bragg frequencies and the widths of forbidden bands is proposed.     

三维光子晶体的制备技术研究进展

光子晶体是周期性介电结构．它能象周期性原子结构中的电子禁带一样．产生光子禁带。自从1987年Yablonovitch提出光子晶体的概念以来，有关光子晶体的各种研究非常活跃。本文回顾了三维光子晶体的制备技术研究现状，旨在激发不同学科领域研究人员的想象力和创造力．使他们从一些可能的光子晶体制造途径中有所裨益．并将这种可能性转变为现实。     

Full photonic band gap properties of plasma photonic crystals with triangular structure

In this study, we analyse full photonic band gap (PBG) properties of two-dimensional plasma photonic crystals (PCs) with triangular lattice, composed of anisotropic tellurium rods with different geometrical shapes immersed in plasma background. Using the finite-difference time-domain method, we discuss the maximization of the full PBG width as a function of tellurium rods parameters with different shapes and orientations. The numerical results show that our proposed structures represent significant large full PBGs in comparison to previously studied plasma PCs.     

A new wave theory of photonic crystals

In this paper, we have presented a wave theory method to study 1D photonic crystals (PCs), and give the new transfer matrix, dispersion relation, and transmissivity. We have calculated the dispersion relation and transmissivity with the new wave theory and the transfer matrix method, and find the dispersion relation and transmissivity are identical for the two kinds of methods. The new wave method can be also used to study 2D and 3D PCs.