基于CdS纳米颗粒高温自组装的3D光子超晶体：集体米氏共振增强与双结构生色机制研究

来自国际团队的研究人员通过高温自组装CdS纳米颗粒（折射率2.5），构建了具有长程有序的3D米氏共振超晶体。该研究解决了胶体谐振器自组装中单分散性不足和表面电荷缺陷导致的辐射损耗问题，实现了磁米氏共振13倍增强（品质因子Q=17）及可见-近红外光谱区角度敏感的双结构生色，为超灵敏偏振测量和光学传感提供了新型平台。

　　

这项突破性研究展示了通过硫化镉(CdS)纳米颗粒高温自组装形成的三维光子超晶体，其折射率高达2.5。这些具有长程有序结构的超晶体巧妙抑制了局域态密度与米氏共振(Mie resonances)的重叠，将外部辐射损耗降至最低，使集体米氏行为增强达一个数量级。实验数据证实，磁米氏共振强度提升13倍，品质因子(Q值)突破17大关。

有趣的是，这些结构同时产生布拉格峰(Bragg peaks)与增强的集体米氏共振，就像光学界的"双料冠军"，能在可见光和近红外光谱范围内实现角度依赖的双重结构生色。研究人员采用硫化镉(CdS)和硫化锌(ZnS)纳米颗粒配制的超流体墨水(metafluid inks)，通过晶圆级喷墨打印技术验证了该技术的实用性——打印样品展现出稳定的色彩表现和独特的视角变色效应。

这项研究为开发永不褪色的结构色材料开辟了新途径，其构建的光学平台在超灵敏偏振测量(ultrasensitive polarimetry)和先进光学传感(advanced optical sensing)领域展现出巨大应用潜力，犹如为光子学领域装上了"色彩引擎"和"探测雷达"的双重驱动系统。