İki boyutlu fotonik koloit kristal yapıların oluşturulması ve incelenmesi

Abstract

Fotonik kristaller, ışığı yönlendiren yapılardır. Mikrometre büyüklüğündeki koloit parçacıklarından oluşan altıgen dizilimli, 2-boyutlu koloit kristaller, lazer ışığı altında Bragg saçılımı yapar ve belirgin bir biçimde gözlenebilen Debye halkası meydana getirirler. Debye halkasının büyüklüğü, koloit parçacıklar arası mesafeyi gösteren bir ölçüttür. Bu tezde, 2-boyutlu altıgen dizilime sahip fotonik koloit kristaller üzerinde ısıya duyarlı NIPAM (N-isopropilakrilamid) monomerleri polimerleştirerek 2-boyutlu ısıya duyarlı fotonik kristaller sistemi oluşturulmuştur. Koloit kristal ve ısıya duyarlı jelden oluşan bu hibrit yapı, belirli bir sıcaklık üzerinde büzülerek 2-boyutlu koloit fotonik kristal parçacıkları arasındaki mesafede bir azalmaya sebep olacaktır. Bu tezde, farklı NIPAM, akrilikasit, akrililamid ve çapraz bağlayıcı miktarları kullanılarak sıcaklığa bağlı parçacıklar arası mesafedeki değişim ilk defa 2-boyutlu altıgen dizilime sahip koloit fotonik kristaller kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Parçacıklar arası mesafeyi ölçmek için basit bir Bragg kırınım deney sistemi kurulmuş, bir kamera aracılığı ile sıcaklığa bağlı hacim faz geçişi öncesi ve sonrası Debye halkasındaki değişimler kaydedilip parçacıklar arası mesafe ölçümü gerçekleştirilmiştir. Teori ve daha önceki çalışmalara uygun olarak, sıcaklığa bağlı hacim faz geçişi sonrası jelin büzülmesi ile parçacıklar arası mesafenin azalması gözlemlenmiş ve farklı konsantrasyonlara sahip hidrojellerin analizleri ilk defa detaylı bir şekilde gerçekleştirilmiştir.