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            哈爾濱工業大學(深圳)這項創新成果“亮”瞭

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              近日,哈工大(深圳)“微納光電信息系統理論與技術”工信部重點實驗室中心團隊設計瞭高性能的全介質結構色,通過新途徑在空間分辨率、可制造性、反射率、半高寬和CIE色域面積5個顏色關鍵性能參數上同時實現瞭突破。實驗色域面積達到瞭181.8% 的sRGB, 135.6%的Adobe RGB, 以及97.2%的Rec.2020。

              圖1:不同結構色技術在空間分辨率、可制造性、反射率、半高寬比值和色域面積參數上的對比。

              該創新研究利用折射率匹配層與單晶矽超表面相結合,實現瞭結構色5項參數的一體化突破,這一進展有望為結構色在動態顯示、光學安全和信息存儲等領域的商業化應用帶來新途徑。研究成果在線發表在《自然·通訊》(Nature Communications)期刊上。哈工大(深圳)材料科學與工程學院2017級博士生楊文宏為第一作者,哈爾濱工業大學(深圳)肖淑敏教授和香港理工大學蔡定平(Din-Ping T理想禁區動漫在線觀看 sai)教授為共同通訊作者。

              據瞭解,顏色起源於自然界中光與物質的相互作用,在人類的世界中扮演瞭很重要的角色。其中最常見的就是顏料和染料,通過吸收特定光的特性產生可見光范圍內的不同顏色,但這樣的顏色通常色彩鮮艷度低,色域面積小,並且空間分辨率低。

              為瞭解決這些問題,對不同材料微納結構的設計實現瞭結構色等技術領域的發展,其中一個重要的方法就是設計實現基於等離子體日本一區二區三區不卡視頻的結構色,利用光與等離子體納米結構的相互作用,可以實現覆蓋可見光范圍的鮮艷結構色,並且分辯率達到瞭光學衍射極限。另一個重要的途徑就是利用全介質材料實現的結構色,通常全介質結構色會比等離子體結構色更鮮艷生動,色域面積更大。

              最近,研究人員利用液晶材料、微流通道、相變材料和增益材料等實現瞭結構色在動態調控領域的突破。盡管上述的結構色取得瞭一定的進展和突破,但在實際的色彩顯示、分子探測、光學安全與存儲應用中還是受到一定限制,這是因為這些結構色技術隻能達到上述5個關鍵參數中的一個或幾個。其中等離子體結構色可以達到亞波長的分辨率,但是受制於自身的損耗使得色彩較為暗淡,色域面積小。而全介質結構色,例如TiO2可以實現高亮度和廣色域的結構色,但空間分辨率低。目前還沒有結構色的設計可以同時滿足這5個關鍵性能參數,該研究工作設計並用實驗實現瞭5個顏色關鍵參數的同時突破。

              創新研究


            圖2:廣色域結構色的實現與展示(a)單晶矽超表面的結構和工作原理示意圖。(b)矽超表面結構色在空氣(

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