研究目的
开发一个模拟白甲虫鳞片光学特性的模型系统，解释其在低折射率材料薄层内具有高散射强度的原因。
研究成果
基于建设性干涉与失谐布拉格堆叠间多次光散射的模型，解释了甲虫鳞片在可见光谱范围内的光学特性。该模型表明，通过引入无序性可从严格有序结构推导出鳞片结构，这为无序结构研究提供了普遍性见解，并具有白色着色的潜在应用价值。
研究不足
该模型在未进行额外修改的情况下，未能完全复现甲虫鳞片在近红外范围内的行为。模型中缺乏沿光传播方向定向的支柱，这可能是较大波长下反射率存在差异的原因。
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特邀文章：具有定制无序结构的布拉格堆叠产生卓越白度
DOI：10.1063/1.5048194
期刊：APL Photonics
出版年份：2018
更新时间：2025-09-23 15:21:01
摘要：
白甲虫的鳞片能在几丁质细丝构成的薄层无序网络中强烈散射光线。目前尚无类似人工材料能在低折射率材料的薄层中实现如此高强度的散射。多项分析研究虽探究了这种散射现象，却未能阐明其底层原理。本文描述了一个模型系统，该系统在可见光波长范围内具有与白甲虫鳞片相同的光学特性。经适当调整后，该模型还能解释近红外范围内结构的行为表现。通过时域有限差分计算对原始结构与模型系统进行对比，结果显示二者在反射率、飞行时间以及远场强度分布方面均呈现高度吻合。
作者：
D. T. Meiers，M.-C. Heep，G. von Freymann
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