受限空间中带相反电荷胶体自组装的多层简单立方光子晶体
软凝聚态物质
2019-04-16 v1
摘要
设计与制备自组装的开放胶体晶体已成为软物质领域的重要方向之一，因为开放胶体晶体具有诸多诱人应用。然而，实验中发现的多数自组装晶体并非开放而是密堆积的。本文通过计算机模拟，系统研究了限制于两平行硬壁之间的带相反电荷胶体硬球的自组装，发现受限可稳定多层 NaCl 型（简单立方）开放晶体。稳定 NaCl 型晶体的最大层数随逆屏蔽长度的减小而增加。更有趣的是，在有限低温下，大振动熵可使某些多层 NaCl 型晶体比能量最占优的密堆积晶体更稳定。在所研究的参数范围内，我们发现最多 4 层 NaCl 型晶体在受限下稳定。我们的光子计算表明，反演的 4 层 NaCl 型晶体已能复现块体简单立方晶体的大光子带隙，其在低介电常数对比下于低频范围打开。这暗示了利用受限胶体系统制备具有新颖光子特性的开放晶体材料的新可能。
引用
@article{arxiv.1902.05455,
title = {Self-assembled multi-layer simple cubic photonic crystals of oppositely charged colloids in confinement},
author = {Krongtum Sankaewtong and Qun-li Lei and Ran Ni},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.05455},
year = {2019}
}