Refractory Metals and Oxides for High-Temperature Structural Color Filters

材料科学 难熔金属 光子学 结构着色 氧化物 薄膜 光电子学 色调 惰性 金属 纳米技术 光子晶体 光学 冶金 量子力学 物理
作者
Margaret A. Duncan,Landin Barney,Mariama Rebello Sousa Dias,Marina S. Leite
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:14 (50): 55745-55752 被引量:10
标识
DOI:10.1021/acsami.2c14613
摘要

Refractory metals have recently garnered significant interest as options for photonic applications due to their superior high-temperature stability and versatile optical properties. However, most previous studies only consider their room-temperature optical properties when analyzing these materials' behavior as optical components. Here, we demonstrate structural color pixels based on three refractory metals (Ru, Ta, and W) for high-temperature applications. We quantify their optical behavior in an oxygenated environment and determine their dielectric functions after heating up to 600 °C. We use in situ oxidation, a fundamental chemical reaction, to form nanometer-scale metal oxide thin-film bilayers on each refractory metal. We fully characterize the behavior of the newly formed thin-film interference structures, which exhibit vibrant color changes upon high-temperature treatment. Finally, we present optical simulations showing the full range of hues achievable with a simple two-layer metal oxide/metal reflector structure. All of these materials have melting points >1100 °C, with the Ta-based structure offering high-temperature stability, and the Ru- and W-based options providing an alternative for reversible color filters, at high temperatures in inert or vacuum environments. Our approach is uniquely suitable for high-temperature photonics, where the oxides can be used as conformal coatings to produce a wide variety of colors across a large portion of the color gamut.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
白杨关注了科研通微信公众号
刚刚
风华完成签到 ,获得积分10
刚刚
领导范儿的应助被怡然的凌兰采纳,获得10
1秒前
1秒前
传奇3的应助被Zhang采纳,获得10
1秒前
852的应助被Czision采纳,获得10
1秒前
jstagey完成签到 ,获得积分10
1秒前
学习完成签到 ,获得积分10
2秒前
坦率黑米完成签到,获得积分10
2秒前
雷家发布了新的文献求助10
2秒前
葛根发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
巴拉巴拉巴拉拉的应助被无一采纳,获得10
4秒前
4秒前
大模型的应助被大不里士采纳,获得10
4秒前
全球完成签到,获得积分10
4秒前
难吃的鸡蛋完成签到,获得积分10
6秒前
斯文败类的应助被可靠冰姬采纳,获得10
7秒前
7秒前
斯文败类的应助被XIANYU采纳,获得10
7秒前
8秒前
派派发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
orixero的应助被雷家采纳,获得10
8秒前
9秒前
10秒前
拖鞋完成签到 ,获得积分10
10秒前
辛洛完成签到 ,获得积分10
11秒前
moyuge完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
Qian_Mo完成签到,获得积分10
14秒前
蛋挞完成签到,获得积分10
14秒前
7777发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
NexusExplorer的应助被多吃不胖采纳,获得10
15秒前
15秒前
明朝发布了新的文献求助10
15秒前
研友_VZG7GZ的应助被无一采纳,获得10
15秒前
青苹果qq完成签到 ,获得积分10
15秒前
科研通AI2S的应助被橘子采纳,获得10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Computational Chemical Reaction Engineering: Modeling, Simulation, and Design with MATLAB 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
CLSI C56QG Examples of Hemolyzed, Icteric, and Lipemic/Turbid Samples Quick Guide 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7814451
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9344577
关于积分的说明 20524484
捐赠科研通 7407359
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3330803
关于科研通互助平台的介绍 2477276
邀请新用户注册赠送积分活动 2350387