专利名称:多孔氧化铝光子晶体及其制备方法和用途的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种光子晶体及制备方法和用途,尤其是一种多孔氧化铝光子晶体及其制备方法和用途。
背景技术:
众所周知,由多孔氧化铝薄膜构成的光子晶体因其孔道结构的不同,对不同波段的光的透光率是不相同的。由此,人们为了探索和拓展多孔氧化铝光子晶体的应用范围,作了一些尝试和努力,如在2009年9月2日公开的中国发明专利申请公布说明书CN 101520525A中提及的一种“带有分叉孔的多孔氧化铝薄膜滤光片及其制备方法”。该滤光片为多孔氧化铝薄膜的孔为孔径40 60nm的直线型通孔,其孔壁上置有两层以上的分叉孔,分叉孔的孔径为20 40nm,其与直线型通孔间的夹角为50 70度,分叉孔间的直线型通孔构成的主干层和分叉孔构成的分叉层呈周期性变化,薄膜的厚度为60 180 μ m ;制备方法为将铝片置于浓度为0. 2 0. 4M的酸溶液中,于弧齿波电压下阳极氧化至少5min,其中,弧齿波电压的波幅为22 50V、波前沿为45度、波周期为2. 5 3. 5min,制得带有分叉孔的多孔氧化铝薄膜滤光片。这种由多孔氧化铝薄膜构成的滤光片虽可对500 1500nm 波段的光线进行有选择的过滤,却也存在着仅能实现同一个氧化铝薄膜具有相同的光学性能,即同一个氧化铝薄膜只能对某一波段的光线进行过滤的不足,而不能将其用于光学防伪,即同一个氧化铝薄膜在局部区域能实现不同的光学性能;此外,制备方法也不能制得用于光学防伪的氧化铝薄膜。
发明内容
本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处,提供一种于可见光下具有相同的光学特性,而于红外光下局部区域具有不同光学特性的多孔氧化铝光子晶体。本发明要解决的另一个技术问题为提供一种上述多孔氧化铝光子晶体的制备方法。本发明要解决的还有一个技术问题为提供一种上述多孔氧化铝光子晶体的用途。为解决本发明的技术问题,所采用的技术方案为多孔氧化铝光子晶体由主干层和分叉层叠加构成,特别是,所述光子晶体的厚度为75 85 μ m,且其内的局部区域中置有缺陷层;所述主干层和分叉层的层数为375 425层,其相互间的厚度比为2 3 1 ;所述主干层由主孔构成,所述分叉层由二分叉孔构成,所述二分叉孔的孔间夹角为30 50度,其中的一只分叉孔的两端分别与其所在分叉层的上、下主干层的主孔相连通;所述主孔的位于光子晶体上表面处的孔直径为80 llOnm,其它各层的孔直径呈线性缩小,直至光子晶体下表面处的孔直径为17 20nm ;所述主干层和分叉层的位于光子晶体上表面处的层厚分别为300 350nm和100 140nm,其它各层的层厚呈线性缩小,直至光子晶体下表面处的层厚分别为130 150nm 禾口 50 70nm ;所述缺陷层距离光子晶体上表面30 32 μ m,其由孔直径为60 70nm、孔长为 260 lOeOnm的直孔构成,所述直孔的两端分别与主孔相连通。作为多孔氧化铝光子晶体的进一步改进,所述的主干层中的主孔的孔轴线垂直于光子晶体的平面;所述的缺陷层中的直孔的孔轴线垂直于光子晶体的平面。为解决本发明的另一个技术问题,所采用的另一个技术方案为上述多孔氧化铝光子晶体的制备方法采用阳极氧化法,特别是完成步骤如下步骤1,先将铝片置于浓度为0. 2 0. 4M的草酸溶液中,于51 55V的直流电压下阳极氧化2. 5 3. 5h,再将其置于磷铬酸溶液中腐蚀4 证,得到含有密排孔的氧化铝片;步骤2,将含有密排孔的氧化铝片置于温度为16 20°C、浓度为0. 2 0. 4M的草酸溶液中,于周期性非对称电压下阳极氧化74 78个周期,其中,周期性非对称电压的波形为,电压先于30s期间按照正弦波规律自23V升高至53V、再于180s期间由53V线性降低到23V,每个周期计210s,得到含有主干层和分叉层的氧化铝片;步骤3,先于含有主干层和分叉层的氧化铝片的正面的局部处涂抹油脂,再将涂抹有油脂的含有主干层和分叉层的氧化铝片置于温度为16 20°C、浓度为0. 2 0. 4M的草酸溶液中,于周期性特定电压下阳极氧化1 4个周期,其中,周期性特定电压的波形为,电压于80s期间由53V线性下降到38V后,恒定维持在23V处100s,每个周期计180s,得到其内部的局部区域中含有缺陷层的氧化铝片,接着,去除掉其内部的局部区域中含有缺陷层的氧化铝片上的油脂;步骤4,先将去除掉油质的含有缺陷层的氧化铝片置于温度为16 20°C、浓度为 0. 2 0. 4M的草酸溶液中,于周期性非对称电压下阳极氧化275 325个周期,其中,周期性非对称电压的波形同步骤2中所述,再将其置于氯化铜溶液或氯化锡溶液中去除掉背面多余的铝,制得多孔氧化铝光子晶体。作为多孔氧化铝光子晶体的制备方法的进一步改进,所述的铝片的纯度为 ^ 99.9% ;所述的磷铬酸溶液为浓度为4 8wt%的磷酸与浓度为1. 6 2wt%的铬酸的混和溶液;所述的局部为人为设定的图案;所述的油脂为真空脂,或润滑脂,或食用脂;所述的去除掉局部区域中含有缺陷层的氧化铝片上的油脂为依次使用丙酮清洗、超声清洗和去离子水清洗。为解决本发明的还有一个技术问题,所采用的还有一个技术方案为上述多孔氧化铝光子晶体的用途为,将多孔氧化铝光子晶体用于780 1400nm波段的光学防伪。相对于现有技术的有益效果是,其一,对制得的目标产物分别使用扫描电镜和紫外-可见-近红外分光光谱仪进行表征,从其结果可知,目标产物为由主干层和分叉层叠加构成的厚度为75 85 μ m的多孔氧化铝光子晶体,且光子晶体内的局部区域中置有缺陷层。其中,主干层和分叉层的层数为375 425层,其相互间的厚度比为2 3 1 ;主干层由主孔构成,分叉层由二分叉孔构成,二分叉孔的孔间夹角为30 50度,其中的一只分叉孔的两端分别与其所在分叉层的上、下主干层的主孔相连通;主孔的位于光子晶体上表面处的孔直径为80 llOnm,其它各层的孔直径呈线性缩小,直至光子晶体下表面处的孔
5直径为17 20nm ;主干层和分叉层的位于光子晶体上表面处的层厚分别为300 350nm 和100 140nm,其它各层的层厚呈线性缩小,直至光子晶体下表面处的层厚分别为130 150nm和50 70nm ;缺陷层距离光子晶体上表面30 32 μ m,其由孔直径为60 70nm、孔长为260 lOeOnm的直孔构成,直孔的两端分别与主孔相连通。光子晶体对可见光具有相同的光学透射性能,而在不同的区域,即置有缺陷层的区域却同时具有红外线传播的性能; 其二,这种由主干层和分叉层叠加构成的、且其内的局部区域中置有缺陷层的多孔氧化铝光子晶体,因主干层和分叉层的孔隙率不同,其有效介质折射率亦不同,从而形成了具有折射率高低相间分布的周期层状结构,即布拉格反射镜结构,加之引入的微观结构缺陷,即孔径上下一致的直孔道,使得原来不能传播的红外线也可以在氧化铝片的局部区域内传播, 最终使光子晶体在局部区域具备了不同的光学性能,从而获得了在同一片氧化铝类光子晶体上实现其在自然光或者白光照射下各个局部具有相同的光学特性,而在红外线照射下氧化铝片的各个局部区域(可为设计图案、形状)具有不同的光学特性,如红外线的透过和截至的技术效果。其既可用于存贮信息,又可用于红外线波段的光学防伪,还具有成本低、可一次性使用、读取信息便捷、相对于紫外防伪技术对人体的损伤小等优点,具有极佳的应用前景;其三,制备方法科学、有效,所需的设备简单、工艺便捷,可控,重复性好,生产成本低, 适于大规模的工业化生产。作为有益效果的进一步体现,一是主干层中的主孔的孔轴线优选垂直于光子晶体的平面,缺陷层中的直孔的孔轴线优选垂直于光子晶体的平面,利于防伪功效的充分发挥; 二是铝片的纯度优选为>99.9%,确保了光子晶体的品质;三是磷铬酸溶液优选为浓度为 4 8wt%的磷酸与浓度为1. 6 2wt%的铬酸的混和溶液,利于氧化铝片上密排孔的形成;四是局部优选为人为设定的图案,便于防伪标识的识别;五是油脂优选为真空脂,或润滑脂,或食用脂,不仅使得原料的来源较为丰富,还使制备工艺更易实施且灵活;六是去除掉局部区域中含有缺陷层的氧化铝片上的油脂优选为依次使用丙酮清洗、超声清洗和去离子水清洗,保证了去除油脂的效果。
下面结合附图对本发明的优选方式作进一步详细的描述。图1是对制得的目标产物使用扫描电镜(SEM)进行表征的结果之一。图Ia为目标产物表面形貌的SEM照片,由其可看出,目标产物的孔径约IOOnm ;图lb、图Ic和图Id分别为目标产物纵截面的上部、中部和底部的SEM照片,由这些SEM照片可看出,目标产物的孔道直径从IOOnm逐渐减小为20nm,层厚从450nm逐渐降低为200nm。图Ic中的阴影区域为分叉层,中间部分为主干层。图2是对制得的目标产物的缺陷部位使用扫描电镜进行表征的结果之一。图加为人为设定的图案边界区域的纵截面的SEM照片,由该SEM照片可看到,边界左侧无直孔道缺陷,边界右侧存在直孔道缺陷,从左侧到右侧直孔道长度逐渐增加,如SEM照片中的虚线所示。图2b为图加中直孔道缺陷的放大照片,由其可知,两条虚线间的区域为直孔道缺陷。图3是图1、图2所示目标产物的形貌示意图。图4是对制得的目标产物使用紫外-可见-近红外分光光谱仪进行表征的结果之一。图中的实曲线为光子禁带的位置和带宽,虚曲线为图案区域的透射光谱;虚曲线说明了原来落在光子禁带范围内的红外线可以在氧化铝类光子晶体中传播,在可见光光谱范围内氧化铝类光子晶体所有区域具有相同的光学透射性能。图5是分别对置于可见光和红外线光源照射下的目标产物进行表征的结果之一。 图如为可见光源(白色LED光源)照射下,摄像头采集到的画面;图恥为红外线光源照射下拍摄到的画面,目标产物呈现出明暗不同的区域,亮度高的区域对应于红外线重新传输, 暗区域对应于光子禁带,红外线不能在其内传输。
具体实施例方式首先从市场购得或用常规方法制得纯度彡99. 9%的铝片;由浓度为4 8wt%的磷酸与浓度为1. 6 2wt%的铬酸配制成的混和溶液一一磷铬酸溶液;作为油脂的真空脂、润滑脂和食用脂;丙酮。接着,实施例1制备的具体步骤为步骤1,先将铝片置于浓度为0. 2M的草酸溶液中,于51V的直流电压下阳极氧化 3. 5h ;其中,铝片的纯度为99. 9%。再将其置于磷铬酸溶液中腐蚀4h,得到含有密排孔的氧化铝片。步骤2,将含有密排孔的氧化铝片置于温度为16°C、浓度为0. 2M的草酸溶液中,于周期性非对称电压下阳极氧化74个周期;其中,周期性非对称电压的波形为,电压先于30s 期间按照正弦波规律自23V升高至53V、再于180s期间由53V线性降低到23V,每个周期计 210s,得到含有主干层和分叉层的氧化铝片。步骤3,先于含有主干层和分叉层的氧化铝片的正面的局部处涂抹油脂;其中,局部为人为设定的图案,油脂为真空脂。再将涂抹有油脂的含有主干层和分叉层的氧化铝片置于温度为16°C、浓度为0. 2M的草酸溶液中,于周期性特定电压下阳极氧化1个周期;其中,周期性特定电压的波形为,电压于80s期间由53V线性下降到38V后,恒定维持在23V 处100s,每个周期计180s,得到其内部的局部区域中含有缺陷层的氧化铝片。接着,去除掉其内部的局部区域中含有缺陷层的氧化铝片上的油脂;其中,去除掉局部区域中含有缺陷层的氧化铝片上的油脂为依次使用丙酮清洗、超声清洗和去离子水清洗。步骤4,先将去除掉油质的含有缺陷层的氧化铝片置于温度为16°C、浓度为0. 2M 的草酸溶液中,于周期性非对称电压下阳极氧化275个周期;其中,周期性非对称电压的波形同步骤2中所述。再将其置于氯化铜溶液或氯化锡溶液中去除掉背面多余的铝,制得近似于图1、图2和图3所示,以及如图4中的曲线所示的多孔氧化铝光子晶体。实施例2制备的具体步骤为步骤1,先将铝片置于浓度为0. 25M的草酸溶液中,于52V的直流电压下阳极氧化 3. 3h ;其中,铝片的纯度为99. 99%。再将其置于磷铬酸溶液中腐蚀4h,得到含有密排孔的氧化铝片。步骤2,将含有密排孔的氧化铝片置于温度为17°C、浓度为0. 25M的草酸溶液中, 于周期性非对称电压下阳极氧化75个周期;其中,周期性非对称电压的波形为,电压先于30s期间按照正弦波规律自23V升高53V、再于180s期间由53V线性降低到23V,每个周期计210s,得到含有主干层和分叉层的氧化铝片。步骤3,先于含有主干层和分叉层的氧化铝片的正面的局部处涂抹油脂;其中,局部为人为设定的图案,油脂为真空脂。再将涂抹有油脂的含有主干层和分叉层的氧化铝片置于温度为17°C、浓度为0. 25M的草酸溶液中,于周期性特定电压下阳极氧化2个周期;其中,周期性特定电压的波形为,电压于80s期间由53V线性下降到38V后,恒定维持在23V 处100s,每个周期计180s,得到其内部的局部区域中含有缺陷层的氧化铝片。接着,去除掉其内部的局部区域中含有缺陷层的氧化铝片上的油脂;其中,去除掉局部区域中含有缺陷层的氧化铝片上的油脂为依次使用丙酮清洗、超声清洗和去离子水清洗。步骤4,先将去除掉油质的含有缺陷层的氧化铝片置于温度为17°C、浓度为0. 25M 的草酸溶液中,于周期性非对称电压下阳极氧化288个周期;其中,周期性非对称电压的波形同步骤2中所述。再将其置于氯化铜溶液或氯化锡溶液中去除掉背面多余的铝,制得近似于图1、图2和图3所示,以及如图4中的曲线所示的多孔氧化铝光子晶体。实施例3制备的具体步骤为步骤1,先将铝片置于浓度为0. 3M的草酸溶液中,于53V的直流电压下阳极氧化 3h ;其中,铝片的纯度为> 99. 9%。再将其置于磷铬酸溶液中腐蚀4.证,得到含有密排孔的氧化铝片。步骤2,将含有密排孔的氧化铝片置于温度为18°C、浓度为0. 3M的草酸溶液中,于周期性非对称电压下阳极氧化76个周期;其中,周期性非对称电压的波形为,电压先于30s 期间按照正弦波规律自23V升高53V、再于180s期间由53V线性降低到23V,每个周期计 210s,得到含有主干层和分叉层的氧化铝片。步骤3,先于含有主干层和分叉层的氧化铝片的正面的局部处涂抹油脂;其中,局部为人为设定的图案,油脂为真空脂。再将涂抹有油脂的含有主干层和分叉层的氧化铝片置于温度为18°C、浓度为0. 3M的草酸溶液中,于周期性特定电压下阳极氧化3个周期;其中,周期性特定电压的波形为,电压于80s期间由53V线性下降到38V后,恒定维持在23V 处100s,每个周期计180s,得到其内部的局部区域中含有缺陷层的氧化铝片。接着,去除掉其内部的局部区域中含有缺陷层的氧化铝片上的油脂;其中,去除掉局部区域中含有缺陷层的氧化铝片上的油脂为依次使用丙酮清洗、超声清洗和去离子水清洗。步骤4,先将去除掉油质的含有缺陷层的氧化铝片置于温度为18°C、浓度为0. 3M 的草酸溶液中,于周期性非对称电压下阳极氧化300个周期;其中,周期性非对称电压的波形同步骤2中所述。再将其置于氯化铜溶液或氯化锡溶液中去除掉背面多余的铝,制得如图1、图2和图3所示,以及如图4中的曲线所示的多孔氧化铝光子晶体。实施例4制备的具体步骤为步骤1,先将铝片置于浓度为0. 35M的草酸溶液中,于MV的直流电压下阳极氧化 2. 8h ;其中,铝片的纯度为> 99. 99%。再将其置于磷铬酸溶液中腐蚀证,得到含有密排孔的氧化铝片。步骤2,将含有密排孔的氧化铝片置于温度为19°C、浓度为0. 35M的草酸溶液中,于周期性非对称电压下阳极氧化77个周期;其中,周期性非对称电压的波形为,电压先于 30s期间按照正弦波规律自23V升高至53V、再于180s期间由53V线性降低到23V,每个周期计210s,得到含有主干层和分叉层的氧化铝片。步骤3,先于含有主干层和分叉层的氧化铝片的正面的局部处涂抹油脂;其中,局部为人为设定的图案,油脂为真空脂。再将涂抹有油脂的含有主干层和分叉层的氧化铝片置于温度为19°C、浓度为0. 35M的草酸溶液中,于周期性特定电压下阳极氧化4个周期;其中,周期性特定电压的波形为,电压于80s期间由53V线性下降到38V后,恒定维持在23V 处100s,每个周期计180s,得到其内部的局部区域中含有缺陷层的氧化铝片。接着,去除掉其内部的局部区域中含有缺陷层的氧化铝片上的油脂;其中,去除掉局部区域中含有缺陷层的氧化铝片上的油脂为依次使用丙酮清洗、超声清洗和去离子水清洗。步骤4,先将去除掉油质的含有缺陷层的氧化铝片置于温度为19°C、浓度为0. 35M 的草酸溶液中,于周期性非对称电压下阳极氧化313个周期;其中,周期性非对称电压的波形同步骤2中所述。再将其置于氯化铜溶液或氯化锡溶液中去除掉背面多余的铝,制得近似于图1、图2和图3所示,以及如图4中的曲线所示的多孔氧化铝光子晶体。实施例5制备的具体步骤为步骤1,先将铝片置于浓度为0. 4M的草酸溶液中,于55V的直流电压下阳极氧化 2. 5h ;其中,铝片的纯度为> 99. 9%。再将其置于磷铬酸溶液中腐蚀证,得到含有密排孔的氧化铝片。步骤2,将含有密排孔的氧化铝片置于温度为20°C、浓度为0.4M的草酸溶液中,于周期性非对称电压下阳极氧化78个周期;其中,周期性非对称电压的波形为,电压先于30s 期间按照正弦波规律自23V升高至53V、再于180s期间由53V线性降低到23V,每个周期计 210s,得到含有主干层和分叉层的氧化铝片。步骤3,先于含有主干层和分叉层的氧化铝片的正面的局部处涂抹油脂;其中,局部为人为设定的图案,油脂为真空脂。再将涂抹有油脂的含有主干层和分叉层的氧化铝片置于温度为20°C、浓度为0. 4M的草酸溶液中,于周期性特定电压下阳极氧化4个周期;其中,周期性特定电压的波形为,电压于80s期间由53V线性下降到38V后,恒定维持在23V 处100s,每个周期计180s,得到其内部的局部区域中含有缺陷层的氧化铝片。接着,去除掉其内部的局部区域中含有缺陷层的氧化铝片上的油脂;其中,去除掉局部区域中含有缺陷层的氧化铝片上的油脂为依次使用丙酮清洗、超声清洗和去离子水清洗。步骤4,先将去除掉油质的含有缺陷层的氧化铝片置于温度为20°C、浓度为0.4M 的草酸溶液中,于周期性非对称电压下阳极氧化325个周期;其中,周期性非对称电压的波形同步骤2中所述。再将其置于氯化铜溶液或氯化锡溶液中去除掉背面多余的铝,制得近似于图1、图2和图3所示,以及如图4中的曲线所示的多孔氧化铝光子晶体。再分别选用作为油脂的真空脂或润滑脂或食用脂,重复上述实施例1 5,同样制得了如或近似于图1、图2和图3所示,以及如图4中的曲线所示的多孔氧化铝光子晶体。多孔氧化铝光子晶体的用途为,将多孔氧化铝光子晶体用于780 1400nm波段的光学防伪。显然,本领域的技术人员可以对本发明的多孔氧化铝光子晶体及其制备方法和用
9途进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种多孔氧化铝光子晶体,由主干层和分叉层叠加构成,其特征在于所述光子晶体的厚度为75 85 μ m,且其内的局部区域中置有缺陷层;所述主干层和分叉层的层数为375 425层,其相互间的厚度比为2 3 1 ;所述主干层由主孔构成,所述分叉层由二分叉孔构成,所述二分叉孔的孔间夹角为 30 50度,其中的一只分叉孔的两端分别与其所在分叉层的上、下主干层的主孔相连通;所述主孔的位于光子晶体上表面处的孔直径为80 llOnm,其它各层的孔直径呈线性缩小,直至光子晶体下表面处的孔直径为17 20nm ;所述主干层和分叉层的位于光子晶体上表面处的层厚分别为300 350nm和100 140nm,其它各层的层厚呈线性缩小,直至光子晶体下表面处的层厚分别为130 150nm和 50 70nm ;所述缺陷层距离光子晶体上表面30 32 μ m,其由孔直径为60 70nm、孔长为260 lOeOnm的直孔构成,所述直孔的两端分别与主孔相连通。
2.根据权利要求1所述的多孔氧化铝光子晶体,其特征是主干层中的主孔的孔轴线垂直于光子晶体的平面。
3.根据权利要求1所述的多孔氧化铝光子晶体,其特征是缺陷层中的直孔的孔轴线垂直于光子晶体的平面。
4.一种权利要求1所述多孔氧化铝光子晶体的制备方法,采用阳极氧化法,其特征在于完成步骤如下步骤1,先将铝片置于浓度为0. 2 0. 4M的草酸溶液中,于51 55V的直流电压下阳极氧化2. 5 3.证,再将其置于磷铬酸溶液中腐蚀4 证,得到含有密排孔的氧化铝片;步骤2,将含有密排孔的氧化铝片置于温度为16 20°C、浓度为0. 2 0. 4M的草酸溶液中,于周期性非对称电压下阳极氧化74 78个周期,其中,周期性非对称电压的波形为,电压先于30s期间按照正弦波规律自23V升高至53V、再于180s期间由53V线性降低到 23V,每个周期计210s,得到含有主干层和分叉层的氧化铝片;步骤3,先于含有主干层和分叉层的氧化铝片的正面的局部处涂抹油脂,再将涂抹有油脂的含有主干层和分叉层的氧化铝片置于温度为16 20°C、浓度为0. 2 0. 4M的草酸溶液中,于周期性特定电压下阳极氧化1 4个周期,其中,周期性特定电压的波形为,电压于 80s期间由53V线性下降到38V后,恒定维持在23V处100s,每个周期计180s,得到其内部的局部区域中含有缺陷层的氧化铝片,接着,去除掉其内部的局部区域中含有缺陷层的氧化铝片上的油脂;步骤4,先将去除掉油质的含有缺陷层的氧化铝片置于温度为16 20°C、浓度为 0. 2 0. 4M的草酸溶液中,于周期性非对称电压下阳极氧化275 325个周期,其中,周期性非对称电压的波形同步骤2中所述,再将其置于氯化铜溶液或氯化锡溶液中去除掉背面多余的铝,制得多孔氧化铝光子晶体。
5.根据权利要求4所述的多孔氧化铝光子晶体的制备方法,其特征是铝片的纯度为 ^ 99. 9%。
6.根据权利要求4所述的多孔氧化铝光子晶体的制备方法,其特征是磷铬酸溶液为浓度为4 8wt%的磷酸与浓度为1. 6 2wt%的铬酸的混和溶液。
7.根据权利要求4所述的多孔氧化铝光子晶体的制备方法,其特征是局部为人为设定的图案。
8.根据权利要求4所述的多孔氧化铝光子晶体的制备方法,其特征是油脂为真空脂, 或润滑脂,或食用脂。
9.根据权利要求4所述的多孔氧化铝光子晶体的制备方法,其特征是去除掉局部区域中含有缺陷层的氧化铝片上的油脂为依次使用丙酮清洗、超声清洗和去离子水清洗。
10.一种权利要求1所述多孔氧化铝光子晶体的用途,其特征在于 将多孔氧化铝光子晶体用于780 1400nm波段的光学防伪。
全文摘要
本发明公开了一种多孔氧化铝光子晶体及其制备方法和用途。晶体由主干层和分叉层叠加构成,且其内的局部区域中置有缺陷层,其中,晶体的厚为75~85μm,主干层由主孔构成,分叉层由二分叉孔构成,二分叉孔的一只分叉孔的两端分别与其所在分叉层的上、下主干层的主孔相连通,缺陷层由其两端分别与主孔相连通的直孔构成。方法为先对铝片进行氧化,再将其于周期性电压下阳极氧化,得到含有主干层和分叉层的氧化铝片,接着,先于其正面的局部处涂抹油脂,再将其置于周期性电压下阳极氧化,得其内部的局部区域中含有缺陷层的氧化铝片,在去除其上的油脂后,先将其置于周期性电压下阳极氧化,再去除背面多余的铝,制得产物。它可用于780~1400nm波段的光学防伪。
文档编号C25D11/12GK102560650SQ201010617088
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月29日 优先权日2010年12月29日
发明者吴兵, 商国亮, 苏燕, 费广涛, 闫鹏 申请人:中国科学院合肥物质科学研究院