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本报讯 我校现代工学院陆延青教授、胡伟副教授团队与国内外研究机构合作，将液晶光配向技术用于诱导软物质有序生长，实现了蓝相软晶格指向的有序性、微域化和图案化。相关研究成果于11月8日发表在《先进材料》上，并被选作封面论文。
液晶是一类典型的具有自组装行为的软物质材料，其分子排列长程有序，呈现多元化的外场响应特性。当引入强手性作用时，在特定温度下，液晶分子呈现奇异的双螺旋排列，并自组装形成立方晶格而生成蓝相。蓝相晶格尺度与光波长可比拟，呈现出针对特定频率范围的光子局域特性，是一种自组装软光子晶体。与其它晶体类似，蓝相液晶由熵变主导其晶格生长，晶格指向通常无序，因而降低了其光学效率。如果能够控制该软晶格指向，并实现晶格排列的有序性、微域化、图案化，将带来巨大的科学研究价值和工程应用意义。
该团队采用原创的动态掩膜光配向技术控制锚定条件实现晶格指向的有序，并据此实现了周期方格、同心圆环、叉形光栅以及数字图形等任意微晶图案的制备。利用K?ssel衍射对比了取向与非取向区域的晶格指向有序性差异：在取向区域衍射图案呈现规则的圆环；非取向区域则呈现模糊的多曲线叠加，直观的证明了取向控制对晶格排列有序性的影响。蓝相的有序取向区与无序区域对特定频率光的反射率差异显著，可用于振幅调制的衍射元件制备。与其它晶体相比，该软晶格呈现出弱电调控的特性。电场作用将导致晶格结构畸变，反射波长红移，电场撤去后，反射波长回归初始位置。另一方面，得益于光取向材料的可擦写性，蓝相微晶图形可反复擦写，在可实时重构光子学领域具有重要意义。
（现代工程与应用科学学院 科学技术处）
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