电场诱导溶胶－凝胶方法组装可调带隙陶瓷基光子晶体

具有可调带隙的光子晶体是光子晶体领域的一个重要研究方向。光子带隙能够随外场变化，对光子晶体材料及器件设计和制造具有重大的物理意义和应用价值，可能促成新型光开关、光学信号调制器及波分复用器等新一代光子器件的实用化。我们的工作提出了一种光子晶体材料的新型制备方法，并将新材料体系及梯度复合型微结构引入光子晶体领域。设计通过连续操作完成电场调控下三维有序胶体模板自组织和溶胶－凝胶填充过程，减少甚至消除中间步骤造成的组装缺陷，制备一系列具有优异光-电耦合性能的陶瓷基大面积有序三维光子晶体；并发挥该方法的优点，提出梯度（多层）复合陶瓷基光子晶体材料的设计思路和制备方法，将具有不同电、光、（磁）学性质的功能陶瓷材料逐层复合在一起，构成独石化光子晶体，并研究陶瓷基光子晶体随外场变化的带隙可调行为。该研究可能对可调带隙光子晶体的制备和应用产生重要影响。