New strategies for the synthesis of three-dimensional photonic crystals: colloidal crystals with mono- and bimodal spherolid size and their replica structures

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Trotz intensiver Bemühungen ist es bisher weder gelungen, ideale Photonische Kristalle im Sinne einer verschwindenden optischen Zustandsdichte, noch ungeordnete dermaßen stark vielfachstreuende Medien zu erzeugen, daß starke Lokalisierung von Licht auftritt. Beiden Phänomenen gemeinsam ist die Notwendigkeit des Einsatzes extrem stark streuender Bausteine mit wohldefinierten, der optischen Wellenlänge angepaßten Dimensionen und Abständen, wobei die Streuer bei den Photonischen Kristallen möglichst fehlerfrei periodisch angeordnet, bei den lokalisierenden Medien hingegen weitgehend ungeordnet sein sollen. Ziel dieses Projektes ist, kolloidale Hohlkugeln mit maximalem Streuvermögen zu synthetisieren, vollständig zu charakterisieren, periodisch als auch ungeordnet zu packen und die optischen Eigenschaften dieser dichten Medien mit diversen experimentellen Methoden weitestgehend zu untersuchen. Wir erhoffen uns daraus ein grundlegendes Verständnis der optischen Streueigenschaften kalibrierter hochkonzentrierter Systeme, die Herstellung eines "idealen" Photonischen Kristalls sowie möglicherweise einen kritischen Test zur Existenz der starken Lokalisierung von Licht.