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Quantitative analysis of lattice ordering in thin film opal-based photonic crystals

机译：薄膜蛋白石基光子晶体中晶格有序的定量分析

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This work is devoted to the quantitative evaluation of the lattice ordering of opal films. Assembling colloidal crystals in a moving meniscus under random noise agitation produced opal films with generically the same lattice but different disorders. The lattice ordering is quantified by the magnitudes of harmonics in the Fourier transforms of (i) the scanning electron microscopy images to address the in-plane lattice ordering and (ii) rotation diagrams of the optical transmission to address the regularity of crystal planes. In prepared opals, the strong deviation of the lattice from the face-centered cubic symmetry is demonstrated. We find uneven lattice responses to changing the growth conditions, e.g., the 30% improvement of the hexagonal lattice ordering in the (111) growth plane accompanied by a ten-time better ordering of (220) planes as a result of noise agitation. The suggested approach to characterize crystalline quality of the lattice is a general methodology that can be applied to the analysis of other three-dimensional photonic crystals.
机译：这项工作致力于蛋白石薄膜的晶格有序的定量评估。在随机的噪声搅拌下，将胶体晶体组装在运动的半月板中，产生的蛋白石膜通常具有相同的晶格但具有不同的紊乱。晶格排序由（i）扫描电子显微镜图像的傅里叶变换中的谐波幅度量化，以解决面内晶格排序；（ii）光学传输的旋转图，解决晶面的规则性。在准备好的蛋白石中，证明了晶格与面心立方对称性的强烈偏差。我们发现对变化的生长条件的不均匀晶格响应，例如，由于噪声搅动，在（111）生长平面中六角形晶格排列的30％改善与（220）平面的十倍更好的排列相伴。建议的表征晶格晶体质量的方法是一种通用方法，可用于分析其他三维光子晶体。

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