液晶--金屬納米結構復合材料的制備及光譜性能研究.pdf

1、金屬納米結構由于其表面的等離子體共振效應所引起的光學特性正受到越來越多的關注，尤其是在熒光增強，生物檢測，動態(tài)顏色顯示，防偽識別等領域有重要的研究和應用價值。與此同時，在液晶與金屬納米結構復合材料方面，由于液晶的取向而產(chǎn)生的特性，賦予了金屬納米結構新的活力。在外場對液晶進行刺激，使液晶發(fā)生取向變化而調控金屬納米結構表面等離子體共振效應的變化成為一新的研究熱門。本文設計了兩種不同的液晶-金屬納米結構復合體系，并對這兩種體系的光譜性能進行了

2、研究。
　　首先，制備了金納米棒-向列相液晶彈性體復合材料薄膜，并測試了其在平面取向下液晶取向與偏正光角度分別為0°與90°時透射光吸收光譜。通過研究表明，在液晶取向與偏正光角度為0°時，金納米棒的縱向等離子體共振峰處于高強度;當液晶取向與偏正光角度為90°時，金納米棒的縱向等離子體共振峰處于低強度。從偏光顯微鏡下觀察，夾角為0°時，薄膜呈藍綠色，夾角為90°時，呈粉紅色?；谝陨系难芯堪l(fā)現(xiàn)，利用二次曝光法在復合薄膜上實現(xiàn)了偏正二

3、向色的圖案。
　　其次，制備了金屬-介電質-金屬三層復合等離子體納米結構與向列相液晶的復合材料，測試了其在外電場調控下表面反射光光譜的變化。為了合理設計復合結構，通過以有限元法(FEM)為基礎的模擬軟件COMSOL進行數(shù)字模擬，得到復合結構中各個部分的具體參數(shù)。液晶分子在外電場的作用下從平面取向轉變?yōu)榇怪比∠?，這使得等離子體金屬表面的有效折射率發(fā)生改變，從而調控了反射光譜。
　　綜上所述，本課題研究了兩種新型的液晶-金屬納米