基于双鱼网结构的可见光波段超材料

基于双鱼网左手模型的思想,使用模板辅助化学电沉积的方法制备出不同结构周期的金属银纳米网格,并进一步实现了可见光波段的双鱼网结构超材料.随着结构周期的减小,金属银纳米网格透射通带位置出现蓝移.使用周期为420 nm的金属银纳米网格组装成双鱼网结构,样品在610 nm处出现透射增强及平板聚焦效应.倘若使用结构周期更小的模板,有望实现更短波长,甚至蓝光波段的双鱼网结构超材料. 关键词： 超材料 双鱼网结构 可见光 平板聚焦     

明胶-阿拉伯树胶电子墨水微胶囊显示性能优化

以明胶-阿拉伯树胶为壁材,四氯乙烯为分散介质,硬脂酸改性的TiO2为显示颗粒,采用复合凝聚法制备了红白显示的电子墨水微胶囊。详细讨论了TiO2用量对反射性能的影响,讨论了Span80用量对分散体系稳定性的影响。结果表明:随着电荷控制剂Span80用量的增加,颗粒的Zeta电势和电泳淌度随之增加,使得分散体系的稳定性增加。当Span80浓度为3.0%时,分散体系长时间放置,无沉降发生。制备的微胶囊涂膜后,器件的对比度及分辨率均得到了良好改善。同时,驱动电压可达2.5 V/μm,响应时间降低到150ms。     

高岭土／羧甲基淀粉复合颗粒的制备及其协同电流变效应

通过二次插层取代法，以二甲基亚砜为前驱体，羧甲基淀粉二次插层取代制备 了高岭土/羧甲基淀粉纳米复合材料。结合XRD，FTIR，SEM和EDS等测试手段对复合 材料的结构进行了表征。研究结果发现，羧甲基淀粉经过二次插层取代引起了高岭 土片层之间的剥离，形成剥离型纳米复合材料。该复合材料制备成电流变液出现了 较大的协同效应，具有很好的电流变行为，并发现电流变性能与复合物中羧甲基淀 粉的含量有密切关系。     

聚N-甲基苯胺/蒙脱土纳米复合材料的合成及其协同电流变效应

用插层聚合法制备了聚N 甲基苯胺 蒙脱土纳米复合材料微粒 ,通过IR、XRD及TEM对其结构进行了表征 .观察发现聚N 甲基苯胺插入蒙脱土层间后 ,蒙脱土片层间距由 0 96nm扩大至 1 34nm .将其分散在甲基硅油中 (2 0wt% )配制成无水电流变液 ,该复合材料表现出显著的协同效应 ,具有较好的电流变行为 .实验表明在电场作用下聚N 甲基苯胺 蒙脱土纳米复合材料的电流变效应比聚苯胺、蒙脱土都有显著提高 ,在 3kV mm(DC ,74 5s- 1 )时 ,剪切强度达 6 0kPa ;同时抗沉降性极好 ,静置 6 0天沉淀率小于 3% .介电性能测试表明聚N 甲基苯胺 蒙脱土纳米颗粒的介电常数和介电损耗较蒙脱土和聚N 甲基苯胺明显提高 ,电导率也达到了最佳范围 .     

金纳米流体的电场可调光学性质

利用多次还原法制备了不同粒径的金纳米颗粒,SEM和粒度分析表明其平均粒径分别为11 nm,35 nm和58 nm.进一步通过表面活性剂辅助的液相转移法制备出不同粒径的油基金纳米流体,测试了金纳米流体在电场作用下的光学性质.结果表明金纳米流体在电场作用下表现出明显的双折射现象,且随电场强度的变化双折射具有可调节性.金颗粒粒径和浓度对折射率有明显影响,在实验采用的浓度范围内,折射率随金颗粒浓度和粒径的增加而减小.最后,利用电流变液结构转变机理对金纳米流体的电致双折射进行了分析. 关键词： 纳米流体 双折射 电流变液     

声学超材料与超表面研究进展

声学超材料是一种人工设计结构的材料,具有超越自然界材料行为的特性,如负折射、反常多普勒效应、平面聚焦等.本文主要介绍了声学超材料近二十年来的相关研究进展,重点论述了超原子声学超材料、超分子声学超材料、超原子簇和超分子簇声学超材料.最后简要介绍了近五年来声学超表面的研究概况和发展趋势.     

基于十字变形结构的高效超宽带线性极化转换超表面

提出了一种基于十字变形结构超表面的极化转换器,在反射模式下获得了高效超宽带的交叉极化反射.在8.4到20.7GHz频段内交叉极化反射率大于-0.2dB,而共极化反射率小于-12dB,在谐振频率点处交叉极化反射率大于-0.03dB,而共极化反射率达到-60dB,即在谐振点处几乎可实现完全的交叉极化转换;相对带宽达84.5%,交叉极化的平均转换效率为96.7%;此外,利用电路板刻蚀制备了此极化转换器样品,实验测试其交叉极化反射率在工作频段内大于-1dB,而共极化反射率小于-10dB,实验结果与模拟结果吻合,验证了此超表面可以在超宽的频带内实现线极化电磁波的交叉极化转换.本文设计的超宽带极化转换超表面具有转换效率高和几何结构简单的优点,可被扩展到太赫兹甚至是可见光频段.     

一维负磁导率材料中的缺陷效应

理论和实验已经表明，金属开口谐振环（split ring resonators,简称SRR）可以实现材料的有效磁导率μeff在某一频率范围内为负.采用波导法实验研究了不同几何尺寸的六边形SRR在X波段微波作用下的近邻相互作用.实验发现，相同尺寸的六边形SRR周期性排列而成的一维负磁导率材料存在一个谐振频率；当缺陷谐振环引入一维负磁导率材料时，主谐振频率和缺陷环谐振频率同时发生移动；主谐振频率和缺陷环谐振频率的移动量随缺陷与双环谐振频率之差的增加而减小，当缺陷环谐振频率与双环谐振频率接近时，环间的相互作用增强，频率的移动量增大. 关键词： 负磁导率 缺陷效应 开口谐振环     

二维负磁导率材料中的缺陷效应

研究了以金属铜六边形开口谐振环为基元的二维负磁导率材料的缺陷效应.利用电路板刻蚀 技术制备了二维负磁导率材料样品.采用波导法测量了点缺陷和线缺陷对二维负磁导率材料X 波段(8—12GHz)微波透射行为的影响.实验发现，无缺陷的二维负磁导率材料样品存在一个 谐振频率，在稍大于该谐振频率的极窄区域内表现为负磁导率.点缺陷和线缺陷SRR的引入导 致材料主谐振峰的强度下降、谐振频率发生移动，品质因数Q显著下降.缺陷的存在破坏 了材料的周期性结构，从而引起其谐振峰的谐振强度和谐振频率发生变化.缺陷效应的研究 不 关键词： 负磁导率 缺陷效应 开口谐振环     

固液双相电流变系统流动过程的相转变特性

考虑电流变液多粒子近程相互作用，利用等效平板电导模型，研究了电流变液流动过程相转变点的特性，并设计实验观察了电流变液中的这种相转变现象.研究结果表明，电流变液在一定压力梯度作用下发生流动，此时为双相流；当外加电场达到某一值时，电流变液中颗粒不流动，由固液双相流转变为液体单相流动，发生场控相转变，理论模拟结果与实验观察结果基本相符.阈值电场随外加压力梯度的增加而加大，随颗粒浓度的增加而减小. 关键词： 电流变液 颗粒流 相转变