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同济大学：单金刚石重大突破！
2024-04-30 16:36:34
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近日，同济大学化学科学与工程学院韩璐教授团队在光子晶体领域取得重大突破，成功实现了单金刚石（SD）曲面二氧化钛骨架的自组装构筑，这一成果被誉为光子晶体结构的“圣杯”。相关研究论文已发表于国际权威学术刊物《美国科学院院刊》（PNAS）。
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近日，同济大学化学科学与工程学院韩璐教授团队在光子晶体领域取得重大突破，成功实现了单金刚石（SD）曲面二氧化钛骨架的自组装构筑，这一成果被誉为光子晶体结构的“圣杯”。相关研究论文已发表于国际权威学术刊物《美国科学院院刊》（PNAS）。
▲ SD骨架合成策略示意图
Schematic diagram of SD skeleton synthesis strategy
该研究团队通过一系列的实验手段对SD骨架结构进行了详细的表征。小角X射线散射和广角X射线衍射结果表明了样品的高度有序性；扫描电镜和透射电镜的观察进一步证实了SD结构的存在和高度有序性；电子晶体学三维重构所得静电势密度分布则证明了SD结构的四连接构型。此外，计算结果显示该结构具有完全光子带隙，为其在光子晶体等领域的应用提供了理论基础。
▲ SD骨架结构焙烧前后的结构表征
▲ SD骨架的透射电子显微分析及三维结构解析
▲ SD骨架结构的光子带隙图
韩璐教授表示，这一研究成果不仅解决了自组装领域长期以来所追求的非平衡态结构的合成难题，而且为制备其他热力学非平衡态结构提供了新的思路和方法。该方法在自组装、仿生材料、下一代光学器件等领域具有广阔的应用前景和重要意义。
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