扫描电镜在光子晶体研究方面的应用
光子晶体是一种由不同折射率的介质周期性排列而形成的人工微结构。介电系数在空间上的周期性变化伴随着空间折射率的周期性变化，当介电系数的变化足够大且其变化周期与光波长同步时，光波会产生带状结构，即光子能带结构（photonic band structures）。
频率落在光子能带中的电磁波或光是禁止传播的，于是这些频率的光会被反射出来，成为人们观察到的颜色。被禁止的频率区间就被称为光子频率带隙（photonic band gap），也叫光禁带，人工合成的具有光禁带的物质被称为光子晶体，它的颜色通常被称为光子晶体的结构色（structure color）。
制备光子晶体
制备光子晶体的方法众多，在常温常压下促使单分散的胶体颗粒（尺寸为亚微米或微米）自组装是其中一种。
通过让单分散的胶体颗粒，例如 SiO2, TiO2, Fe3O4, CeO2, ZnO, PS 等微球自组装排列成有序阵列来实现介电常数的周期性变化是一个研究热点。由此得到的胶体晶体的光子特性由晶体的对称性，晶格常数及胶体颗粒与周围介质折射率的差异决定。
通常，合成的胶体颗粒直径在 100nm 到 1μm 之间时，制得的胶体晶体的光禁带正好处于可见光区，会呈现出美丽的结构色。
扫描电镜下的光子晶体
首先是光子晶体原材料的表征。对于需要组装的光子晶体，原材料尺寸均匀度，不同尺寸的微球在相同条件下组装，都会显示出不同的结构色。
推荐
