科学家获得光子晶体纳米结构

美国宾夕法尼亚大学和英国谢菲尔德大学的研究人员合作开发出一种新技术,通过模拟细胞自我组装机制,可使一种树状分子自我组装成含25万个原子的晶格单元.这些晶格单元就像微型积木一样,由它构建的纳米晶体结构比普通的液晶晶格结构更大也更为复杂,可用于制造各种分子电子学和光学材料.这一研究成果已发表在最新出版的《科学》杂志上.研究人员介绍说,他们在实验中使用了一种被称为树枝石的有机分子,这种有机分子的形状接近于圆锥体,也被称为树状合成子.12个树状合成子可以“组合”成一个含有8500个原子的球状体,这些球状体有规则地排列起来,形成一个晶格单元,而晶体材料就是由无数个形状相同的晶格单元重复组合而成的.通常,光子晶体材料中晶格单元的大小要求在光波的波长范围之内,大约几百到几千纳米.此次研究人员使用新技术组合成的晶格由30个球状体组成,共包含约25万个原子,其截面大小约20nm×10nm,比普通的晶格结构大得多也复杂得多,而且以前从未在有机分子中发现过.