【摘 要】
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多孔阳极氧化铝（AAO）凭借其高度有序排列的微观纳米孔洞结构在合成纳米材料中充当模板来使用,对纳米材料的生长结构起着决定性作用。而多孔阳极氧化铝光子晶体（PC-AAO）的发现更是打开了对于三维纳米材料研究的开端。PC-AAO具有高度有序简单易调节的微观结构、耐腐蚀、耐高压等优点,而且其制备过程流程比较简单容易进行、所需原材料价格优惠方便易得,因此PC-AAO作为超材料的一种一直饱受关注。PC-AA
【基金项目】
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国家自然科学基金NO.11547250,51702083； 河北省自然科学基金NO.A2015202343,A2019202190； 河北省科技厅研究项目（15211043）；
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多孔阳极氧化铝（AAO）凭借其高度有序排列的微观纳米孔洞结构在合成纳米材料中充当模板来使用,对纳米材料的生长结构起着决定性作用。而多孔阳极氧化铝光子晶体（PC-AAO）的发现更是打开了对于三维纳米材料研究的开端。PC-AAO具有高度有序简单易调节的微观结构、耐腐蚀、耐高压等优点,而且其制备过程流程比较简单容易进行、所需原材料价格优惠方便易得,因此PC-AAO作为超材料的一种一直饱受关注。PC-AAO本身是存在光子禁带的,这也是光子晶体自带结构色的原因,使其在许多领域范围内存在较大的应用空间。因此本文主要以光子晶体为研究对象做了以下三方面内容:1.本文基于阳极氧化法制备出基本达到“透明”状态的双面阳极氧化铝光子晶体薄膜。研究发现结合两步阳极氧化法以及对脉冲信号的调整可以比较快速制备具有超薄铝基的双面阳极氧化铝光子晶体薄膜,并建立了双面阳极氧化铝光子晶体形貌图。结合理论分析合理地解释了双面阳极氧化铝光子晶体下表面结构色出现蓝移的原因。2.本文结合阳极氧化法以及交流电化学沉积方法在以光子晶体为沉积模板的基础上成功制备出与其具有相同周期结构的分层式复合磁性金属纳米棒。研究发现复合金属材料后的光子晶体薄膜实现了在不去除铝基的前提下就可以表现出具有较高色彩饱和度的结构色,极大地解决了光子晶体去除铝基后才能显色但薄膜易碎的难题。3.通过更换沉积材料制备所得的Ni-Co复合金属光子晶体薄膜在磁学性质方面得到了极大的优化,其矫顽力在垂直磁场方向高达1370 Oe。在实验研究中发现光子晶体模板通过在沉积液中浸泡可以实现扩孔的效果,并且浸泡时间越长,随后制备所得的Ni-Co复合金属光子晶体薄膜结构色逐渐红移,结合布拉格公式对此现象给出了合理的解释。
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