胶体晶体和基于胶体晶体的纳米结构!.PDF

前沿进展 胶体晶体和基于胶体晶体的纳米结构! 曹丙强! ! 蔡伟平 ! ! 李! 越! ! 孙丰强 （中国科学院固体物理研究所! 合肥! #$$’ ） 摘! 要! ! 胶体晶体及基于胶体晶体的各种纳米结构的制备和物理性质是近来物理学和材料科学共同关注的一 个热点( 文章简要阐述了胶体颗粒间的基本相互作用，着重介绍了各种胶体晶体的制备方法；结合我们近期的工 作，综合评述了胶体晶体在二维纳米颗粒阵列、二维有序孔单层膜及三维光子晶体等纳米结构材料研究中的应用， 并对未来的发展进行了展望( 关键词! ! 胶体晶体，模板，纳米结构 !##$% ’()*+#) +,% ,+,)*’-*-’.) /+).% *0.’., )*+ ,-./01-2./! ! )*3 45-06-./ ! ! 73 895! ! :; =5./01-2./ （!#$%$$’ () *(+%, *$-$’ ./0#%1# ，2/%’#’ 31-,’40 () *1%’1’# ，5’) ’%6 #$$’，2/%- ） 1/)*’+*2 2 ?5 @A5@2A2B-C. 2.D E2F-G @?HF-G2I @AC@5AB-5F CJ GCIIC-D GAHFB2IF 2.D .2.CFBA9GB9A5F E2F5D 9@C. B?5K 2A5 2 .5L JCG9F CJ A5F52AG? -. @?HF-GF 2.D K2B5A-2I FG-5.G5( 45 J-AFB @A5F5.B 2. CM5AM-5L CJ B?5 -.B5A2G0 B-C.F CJ GCIIC-D2I @2AB-GI5F ，L-B? 5K@?2F-F C. B?5 @A5@2A2B-C. CJ GCIIC-D GAHFB2IF( 4-B? A5J5A5.G5 BC C9A CL. LCAN ，L5 B?5. A5M-5L B?5 2@@I-G2B-C.F CJ GCIIC-D2I GAHFB2IF -. B?5 FB9DH CJ #O .2.C@2AB-GI5 2AA2HF ，#O CAD5A5D @CAC9F J-IKF 2.D O @?CBC.-G GAHFB2IF( =9B9A5 @ACF@5GBF JCA B?-F 2A52 2A5 2IFC D-FG9FF5D( 3.( 4’%)2 2 GCIIC-D GAHFB2IF ，B5K@I2B5F ，.2.CFBA9GB9A5F 究( 胶体晶体就是一种典型的有序胶体体系，即单分 ’! 引言 散的胶体颗粒在胶体中自组织形成的长程有序结 ［’］ 胶体是一种特殊的分散体系，它的分散相颗粒 构 ( 例如，自然界中存在的许多病毒及美丽的蛋 的特征长度介于’—’$$$.K 之间( 一般称分散的颗 白石都是胶体晶体，其中后者是由无色的二氧化硅 粒为胶体颗粒，它们在液态介质中将做无规则的热 胶体球组成，这在生物学和材料科学等领域已经有 运动（布朗运动）( 因此，它们可以被视为分子，可用 广泛的用途( 人工制备胶体晶体大多使用的是实验 统计力学的理论来描述它们［’，# ］ 室合成的二氧化硅胶体和聚苯乙烯胶体