[發明專利]一種強吸收圓二色性的單層三折孔納米薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201810367398.0
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108415116B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 張中月;馮曉鈺;王菲;趙文靜
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: G02B5/30
• 分類號: G02B5/30;C23C14/30;C23C14/18;C23C14/04
• 代理公司: 西安智萃知識產權代理有限公司 61221
• 代理人: 趙雙

本發明具體涉及一種強吸收圓二色性的單層三折孔納米薄膜及其制備方法，該單層三折孔納米薄膜由多個相同的納米單元上下、左右組合構成，且呈單層手性結構，納米單元的橫截面為正方形，所述納米單元上開設有三折孔，三折孔具有手性特征，且三折孔的長度方向與正方形的邊長平行。該單層三折孔納米薄膜的制備方法，包括甩膠后烘、曝光、顯定影后烘、真空鍍膜、溶膠后吹干步驟，比現有的三層、兩層納米薄膜的制備方法更簡單，且該單層三折孔納米薄膜實現強吸收圓二色性，且信號分布在可見光波段，利于信號的探測。

技術領域

本發明屬于電磁波偏振態調控領域，具體涉及一種強吸收圓二色性的單層三折孔納米薄膜及其制備方法。

背景技術

手性特性是指該結構與其鏡像對映體不可完全重合。手性結構具有的手性特征，使其在對不同偏振態的偏振光的光學響應中能產生諸多新奇的效果，例如非對稱傳輸特性和圓二色性。吸收圓二色性(CircularDichroism.CD)是指結構對左旋偏振光和右旋偏振光具有不同的吸收率時所具有特性。

吸收圓二色性的公式為：CD＝A_--A₊，其中，A表示偏振光入射的吸收率，角標“-”表示左旋偏振光入射，角標“+”表示右旋偏振光入射。正是吸收圓二色性特性所產生的偏振態不等效吸收，使得手性結構可被用于諸多研究及應用領域。其中，吸收圓二色性在光學器件設計中具有重要應用前景，具有吸收圓二色性的手性結構設計，可指導偏振和方向敏感分束器、偏振態選擇器等裝置。手性結構及手性吸收圓二色性的光學響應應用的飛速發展，更促使了實現強吸收圓二色性的手性結構的探究。

近年來，手性金屬納米材料結構的光學特性由于金屬表面產生的等離子激元而更加易于探測，因此受到了廣泛關注，在光學、傳感工程、化學催化和生物監測中都產生了諸多重要的工作，并發揮出了很大的作用和影響。其中，人造手性納米結構的圓二色性的研究中出現了很多新穎的現象。對于現有的技術，研究者提出了諸多手性結構用來實現圓偏振光的透射圓二色性和吸收圓二色性。雖然能夠實現效應，但效應信號不強，且結構復雜，不易制備。而簡單的二層結構，雖然現有技術中也有單層手性結構實現圓偏振光的強吸收圓二色性效應，但效應仍未實現強的效果。

發明內容

本發明的目的是通過激發共振強電流，并增強金屬內部電阻以增加熱損耗，實現強吸收圓二色性，并克服三層、兩層金納米薄膜結構復雜而不利于制備的問題。

為此，本發明提供了一種強吸收圓二色性的單層三折孔納米薄膜及其制備方法。本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

一種強吸收圓二色性的單層三折孔納米薄膜，該單層三折孔納米薄膜由多個相同的納米單元上下、左右組合構成，且呈單層手性結構；

所述納米單元的橫截面為正方形，所述納米單元上開設有三折孔；

所述三折孔具有手性特征，且所述三折孔的長度方向與正方形的邊長平行。

進一步地，上述納米單元沿P_x、P_y方向的邊長均為620nm，所述納米單元的高度t為60nm～100nm。

進一步地，上述三折孔由一矩形孔、第一三角形孔、第二三角形孔、第三三角形孔和第四三角形孔組成；

所述第一三角形孔與第二三角形孔大小相同，所述第三三角形孔與第四三角形孔大小相同；

所述第三三角形孔和第四三角形孔的底邊分別與矩形孔的兩個寬邊相切，且所述第三三角形孔和第四三角形孔的底邊與矩形孔的寬邊相等；

所述第一三角形孔和第二三角形孔的底邊分別與矩形孔的兩個長邊相切，且第一三角形孔與第三三角形孔相鄰，第二三角形孔與第四三角形孔相鄰。