稀士生物光子晶體的光學(xué)帶隙形成主要依賴于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特殊性質(zhì)。這種材料結(jié)合了稀土元素的發(fā)光特性和光子晶體的周期性結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，形成了獨(dú)特的光學(xué)效應(yīng)：1.周期性折射率變化：在稀土生物光子晶體中，折射率呈周期性變化。這種周期性的微納結(jié)構(gòu)會對入射光的傳播產(chǎn)生調(diào)制作用,使得某些特定頻率或波長的光線無法在其中有效傳播,從而在這些頻段內(nèi)產(chǎn)生帶寬狀的“禁區(qū)”即所謂的“光學(xué)帶隙”。這與半導(dǎo)體材料中電子能帶的概念類似但作用于不同領(lǐng)域。2.布拉格散射與介電常數(shù)變化：布拉格散射是形成這些禁區(qū)的關(guān)鍵機(jī)制之一；同時(shí)隨著介質(zhì)中各層材料的不同分布和排列方式導(dǎo)致其整體具有定律變化的相對電容率或稱為”介點(diǎn)常數(shù)“，進(jìn)而引起色散的改變并最終促成了光子能量分離成可區(qū)分的能帶——包括被禁止傳播的頻域范圍及允許通過的通道部分。