[發(fā)明專利]顆粒流態(tài)化組裝多元膠體光子晶體的方法無效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201110428500.1 | 申請日： | 2011-12-20 |
| 公開（公告）號： | CN102560642A | 公開（公告）日： | 2012-07-11 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張輝;徐驍龍 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京交通大學(xué) |
| 主分類號： | C30B29/00 | 分類號： | C30B29/00;C30B30/00 |
| 代理公司： | 北京正理專利代理有限公司 11257 | 代理人： | 張雪梅 |
| 地址： | 100044 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 顆粒 流態(tài)化 組裝 多元 膠體 光子 晶體 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及光子晶體的組裝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種顆粒流態(tài)化組裝多元膠體光子晶體的方法。
背景技術(shù)
光子晶體是指具有光子帶隙(PBG)特性的人造周期性電介質(zhì)結(jié)構(gòu)。所謂光子帶隙是指某一頻率范圍的波不能在此周期性結(jié)構(gòu)中傳播，即這種結(jié)構(gòu)本身存在“禁帶”。具有不同周期性結(jié)構(gòu)的光子晶體異質(zhì)結(jié)構(gòu)稱為多元光子晶體。多元光子晶體具有幾種周期性結(jié)構(gòu)就稱為幾元光子晶體。
多元光子晶體具有很多獨特的性能，因而被廣泛用于光學(xué)、電信、計算機、化工生產(chǎn)、藥物研制和生物科技等領(lǐng)域，例如可用作無閾值的激光器，無損耗的反射鏡和彎曲光路，高品質(zhì)因子的光學(xué)微腔，低驅(qū)動能量的非線性開關(guān)和放大器，波長分辨率極高而體積極小的超棱鏡，具有色散補償作用的光子晶體光纖，以及提高發(fā)光二極管的效率等。相比于同種材料的光子晶體，多元光子晶體具有高效率，多波長選擇的優(yōu)點。
現(xiàn)有技術(shù)中組裝多元膠體光子晶體的方法主要有多步垂直沉積法、懸涂法和電泳法等。采用這些方法組裝多元光子晶體時，需要將不同的光子晶體顆粒分別進行沉積，即先完成一種光子晶體顆粒的組裝，然后加入含有第二種光子晶體顆粒的分散液，完成第二種光子晶體顆粒的組裝，如此反復(fù)，直到所有的光子晶體顆粒都組裝完畢。因此，上述方法的缺點是操作復(fù)雜，組裝周期長，效率低。
目前，非常需要一種操作簡便、組裝周期短、效率高的組裝多元光子晶體的方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種顆粒流態(tài)化組裝多元膠體光子晶體的方法。
本發(fā)明提供的顆粒流態(tài)化組裝多元膠體光子晶體的方法包括如下步驟：
將膠體狀態(tài)晶體顆粒分散在分散介質(zhì)中制備分散液，所述膠體狀態(tài)晶體顆粒包括在所述分散介質(zhì)中具有不同沉降速度的多種膠體狀態(tài)晶體顆粒；
將所述分散液加入到第一容器中，將所述分散介質(zhì)加入到第二容器中；
使所述第二容器中的所述分散介質(zhì)從所述第一容器的底部通入到所述第一容器中；
控制所述分散介質(zhì)的流速，使得所述晶體顆粒中的一部分處于流動床狀態(tài)，所述晶體顆粒中的另一部分處于輸運床狀態(tài)；
當(dāng)所述第一容器中的晶體顆粒分成兩層時，停止向所述第一容器中通入所述分散介質(zhì)；以及
靜置所述第一容器使所述晶體顆粒沉降獲得多元膠體光子晶體。
優(yōu)選地，所述膠體狀態(tài)晶體顆粒包括體積不同的膠體狀態(tài)晶體顆粒。
優(yōu)選地，所述體積不同的膠體狀態(tài)晶體顆粒包括密度相同、體積不同的晶體顆粒；對密度相同、體積不同的晶體顆粒，體積小的晶體顆粒與體積大的晶體顆粒的粒徑之比為0.2～0.72。
優(yōu)選地，所述膠體狀態(tài)晶體顆粒包括體積相同、密度不同的膠體狀態(tài)晶體顆粒。
優(yōu)選地，對體積相同、密度不同的晶體顆粒，密度小的晶體顆粒與密度大的晶體顆粒的密度之比為0.08～0.68。
優(yōu)選地，所述晶體顆粒包括SiO2、ZrO2、TiO2、PSt、SiO2/Fe3O4、PSt/Fe3O4、PMMA/Fe3O4和PGMA/Fe3O4晶體顆粒中的一種或多種。
優(yōu)選地，所述晶體顆粒的粒徑為0.1～2.0μm。
優(yōu)選地，所述分散介質(zhì)包括蒸餾水或乙醇與水的任意比例混合溶液。
優(yōu)選地，所述分散液中晶體顆粒的總的質(zhì)量百分比濃度為0.5～1.5％。
優(yōu)選地，所述第一容器是流化床反應(yīng)器，且所述第二容器是恒界面蓄液槽。
本發(fā)明具有如下有益效果：
所述方法組裝多元光子晶體操作簡便，組裝周期短，效率高。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例的顆粒流態(tài)化組裝多元膠體光子晶體的方法使用的裝置示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容作進一步的描述。
實施例1
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