基于MIM结构与金属纳米颗粒双调制的结构色制备

高 俊，陆奕超，曾 韡

(复旦大学 国家微分析中心，上海 200433)

色彩是人类感官世界中最重要的因素之一，世界上显色途径主要有色素显色和结构显色两种.我们日常生活中接触到的颜色绝大多数是色素色，如植物中的色素、人工合成的染料等.然而传统染料一直以来存在两个弊端： 一方面染料中的色素分子会与空气中的化学成分反应，发生褪色的现象，很多传世画作即使保护工作充足，也难以避免颜色消褪的问题；另一方面，在制备及使用染料的过程中，存在大量的重金属离子,也容易生成有毒的中间体，对人体及环境都会造成严重的损害[1-3].相比之下，结构色具有纯度高、无污染、不消褪的特性.随着光学领域的发展和纳米材料研究的进步，发展结构色技术成为了当今主流.

结构色通常是由光的反射、折射、衍射、散射、光子晶体等方式形成.通过微结构的调制引起光学性能的变化，其中多数形式只是单纯地通过物理操作，利用空间的不均匀性来调制颜色，因此很多时候并不涉及光能量的损失[4].自然界中也有很多利用结构色的例子，瑞利散射导致了蜻蜓(Orthetrumcaledonicum)体表颜色的变化[5]，光栅衍射的作用使得深海中的虾类(Azygocypridinalowryi)触须能够显示明亮的色彩[6]，光子晶体的作用使得孔雀羽毛能够显示鲜艳的色彩[7].结构色一直以来也是科研领域的研究热点，Mikhail等制备了锗(Ge)-金(Au)双层薄膜体系，通过法布里-珀罗共振腔制备出了一系列不同的结构色[8]，Young等在这种……