crystals)
Hầu hết các phương pháp chế tạo kể trên đều là việc áp đặt tính tuần hoàn với độ dài quang học lên trên một vật liệu đồng nhất. Tuy nhiên, có một giải pháp khác nằm trong việc tự tổ chức, giống như bức tranh có trong tự nhiên. Opal là sự sắp xếp trật tự của các viên bi gần như là hình cầu làm từ SiO2. Các hạt cầu này có thể được tạo thành từ polystyrene, TiO2, ZrO2 hoặc Al2O3. Bogomolov và cộng sự [10] đã thiết lập ra một quy trình chuẩn, bắt đầu từ việc tạo ra các hạt lơ lửng hình cầu SiO2, theo phương pháp của Stober [11], tiếp theo là làm lắng đọng chúng một cách tự nhiên hoặc là ly tâm. Sau đó các hạt cầu silica này sẽđược sắp xếp thành các “tinh thể” trong đó các hình cầu với kích thước giống nhau sẽ đóng gói chặt thành một tập hợp rắn. Một số vùng của vật liệu này biểu lộ sự sắp xếp đều đặn cấu trúc lập phương tâm mặt (fcc) [7]. Trong nội dung nghiên cứu của bản luận văn này, với các phương tiện có sẵn ở Viện Khoa học và Công nghệ Việt nam, chúng tôi đã nghiên cứu chế tạo các mẫu tinh thể photonic loại này. Tuy nhiên, độ tương phản cực đại về chiết suất là 1,45 (SiO2):1 (không khí) là chưa đủđể cho một vùng cấm hoàn toàn. Do vậy, cần phải có thêm quá trình “chất thêm” một phần hay toàn bộ các lỗ trống trong cấu trúc opal này, để cung cấp thêm sự tương phản chiết suất lớn hơn và thu lợi thêm về tính tuần hoàn.
Hình 12. Ảnh chụp của một cấu trúc tinh thể được làm từ kỹ thuật tự tập hợp các hạt hình cầu SiO2 với kích thước hạt cỡ 855 nm [15,17]. Hình ảnh dẫn ra từ các công trình khoa học đã được công bố trước đó.