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光子晶体由于其所具有的广泛而重要的应用前景，成为目前世界上最热的研究方向之一。光子晶体的实际应用需要两个条件，一是具有完全光学带隙，二是可以在光子晶体内引入可控缺陷，从而使光子可以沿缺陷在光子晶体内无损耗传播。离子束技术目前在各个领域已经得到了广泛的应用，如生物遗传基因改良、纳米器件加工、材料表面改性等各个方面。离子束辐照可以在光子晶体内实现可控缺陷，同时离子束辐照还可以使得微球发生各向异性形变，从而使自组装形成的不具有完全光学带隙的光子晶体可能形成完全光学带隙。
本文通过MeV的重离子在低温条件下轰击聚苯乙烯微球，观察微球的形变率，研究聚苯乙烯微球的辐照形变机制。聚苯乙烯微球形变率随入射能量和剂量的增加而增加，这种增加并不是线性关系。不同种类的入射离子对形变率也有很大的影响，重离子相对轻离子具有较好的形变效果。在亚微米尺度，观测到了大尺寸的聚苯乙烯微球比小尺寸的微球具有更大的形变率。聚苯乙烯微球在辐照过程中会由于交联耦合和气体原子的溢出而导致体积的收缩。微球表面喷金可以快速带走热量，从而有效的抑制微球的收缩，并导致较大的形变率。多层自组装微球的辐照形变研究表明，离子入射能量随入射距离增加而降低，离表面越远的微球的形变率越小。这与使用不同能量的离子轰击单层微球所得到的微球形变率与电子能损关系相符。根据不同能量轰击微球各向异性形变的结果，与单一能量轰击多层微球进行比较，可以更好的研究离子能量随入射射程变化，提供一种新的离子入射能量变化的测量依据和手段。