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▌R1 在结构色材料表征中的应用
利用角分辨光谱仪检测结构色材料的角度依赖性
结构色
角度依赖
角分辨光谱
反射
【概述】结构色是一种由物体的微纳结构和光的相互作用而产生的颜色现象。与传统颜料不同，这种现象源自光的干涉效应。当光入射至结构表面时，在不同的角度下，不同频率的光会发生相长干涉，从而呈现出多彩的效果。结构色具有工业、商业和军事应用的潜力，例如传感、防伪、信息加密等。
2022年，华南师范大学姜小芳、水玲玲教授团队在 Nanophotonics 上发表了一篇题为《Programmable hierarchical plasmonic–photonic arrays via laser-induced film dewetting》的文章。作者结合自组装与激光诱导这一方法制备了 3 种金纳米结构。从理论和实验两方面研究了其光学性质，并阐述了该材料在防伪及信息加密等领域的应用潜力。
【样品 & 测试】作者先采用自组装工艺制备了高质量的单层 SiO2NS 阵列，在阵列上方涂覆了一层金膜，随后通过控制激光强度制备了 3 种不同金膜厚度的纳米结构，分别是 Au@SiO2NS、AuNS@SiO2NS 和 AuNPs@SiO2NS，如图2 所示。
为分析这几种样品的光学性质，作者使用角分辨光谱仪 R1 对 3 种结构样品进行了多角度反射光谱测量，图3 展示了各个样品 10~70° 的反射光谱。从结果可以看出，纳米结构的尺寸和形貌直接影响了材料的光学性能，同种样品不同角度的光谱差异证明了该材料结构色的角度依赖性，这一现象体现了该材料在传感、防伪及信息加密等领域应用的可能性。
【总结】综上，作者提出了一种经济高效的纳米结构制备方法，通过调节制备参数以实现不同的光学性能，并采用复享光学的角分辨光谱仪 R1 对样品进行多角度反射光谱表征，验证了多种样品不同的角度依赖性，R1 已成为科研人员不可或缺的生产力工具。▌
【参考文献】
✽ Zheng Z; Miao Y; Yao J;et al. Programmable hierarchical plasmonic–photonic arrays via laser-induced film dewetting[J]. Nanophotonics (2022). Link
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