甲虫の鱗におけるダイヤモンドベースのフォトニック結晶構造の発見

我々は、コウチュウのLamprocyphus augustusの虹色の鱗の内部にあるフォトニック結晶構造を調査しました。連続焦点イオンビームミリングと走査型電子顕微鏡画像を基にした高解像度構造解析技術と理論モデル、フォトニックバンド構造計算を組み合わせることにより、可視波長で機能するダイヤモンドベースの結晶格子を持つ自然の三次元フォトニック構造を発見しました。さらに、個々の鱗の内部で、ダイヤモンドベースの構造が異なる方向に配置された単結晶のマイクロメートルサイズのピクセルとして組み立てられ、選択された格子面のみが鱗の表面を向いていることが分かりました。光学的マイクロ反射率測定から得られた結果とフォトニックバンド構造計算の比較により、この複雑なダイヤモンドベースの結晶格子のマイクロアセンブリがLamprocyphus augustusにマクロ的に角度に依存しない緑色を与えていることが明らかとなりました。