[發(fā)明專利]一種基于金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)的微米片馬達(dá)系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011087860.5
• 申請(qǐng)日: 2020-10-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112202368A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 劉翡瓊
• 主分類號(hào): H02N11/00
• 分類號(hào): H02N11/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明提供了一種基于金屬?介質(zhì)?金屬波導(dǎo)的微米片馬達(dá)系統(tǒng)，包括基底、第一貴金屬層、二氧化硅層、第二貴金屬層、微米片，第一貴金屬層置于基底層上，二氧化硅層置于第一貴金屬層上，第二貴金屬層置于二氧化硅層上，第一貴金屬層、二氧化硅層、第二貴金屬層構(gòu)成金屬?介質(zhì)?金屬波導(dǎo)，微米片置于金屬?介質(zhì)?金屬波導(dǎo)一端，微米片固定在第二貴金屬層的側(cè)面，微米片的下表面與二氧化硅層的上表面平齊。應(yīng)用時(shí)，將脈沖激光耦合進(jìn)入金屬?介質(zhì)?金屬波導(dǎo)，驅(qū)動(dòng)微米片振動(dòng)。本發(fā)明具有耦合效率高的優(yōu)點(diǎn)，在微納機(jī)械、光能機(jī)械能轉(zhuǎn)化領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光驅(qū)動(dòng)微馬達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)的微米片馬達(dá)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

微馬達(dá)系統(tǒng)在微納機(jī)械、臨床醫(yī)學(xué)、環(huán)境治理等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。在現(xiàn)有微馬達(dá)中，多是通過(guò)超聲波或磁場(chǎng)來(lái)驅(qū)動(dòng)的，限制了微馬達(dá)系統(tǒng)的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)的微米片馬達(dá)系統(tǒng)，包括基底、第一貴金屬層、二氧化硅層、第二貴金屬層、微米片，第一貴金屬層置于基底層上，二氧化硅層置于第一貴金屬層上，第二貴金屬層置于二氧化硅層上，第一貴金屬層、二氧化硅層、第二貴金屬層構(gòu)成金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)，微米片置于金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)一端，微米片固定在第二貴金屬層的側(cè)面，微米片的下表面與二氧化硅層的上表面平齊；應(yīng)用時(shí)，將脈沖激光耦合進(jìn)入金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)，驅(qū)動(dòng)微米片振動(dòng)。

更進(jìn)一步地，二氧化硅層的厚度小于100納米。

更進(jìn)一步地，第一貴金屬層和第二貴金屬層的材料為貴金屬。

更進(jìn)一步地，微米片的材料為貴金屬。

更進(jìn)一步地，貴金屬為金或銀。

更進(jìn)一步地，還包括二氧化硅延伸部，二氧化硅延伸部與二氧化硅層和微米片的固定端連接。

更進(jìn)一步地，在微米片固定端一側(cè)，二氧化硅延伸部的厚度與二氧化硅層的厚度相同。

更進(jìn)一步地，從微米片的固定端到微米片的自由端，二氧化硅延伸部的厚度逐漸減小。

更進(jìn)一步地，脈沖激光為飛秒脈沖激光、皮秒脈沖激光或納秒脈沖激光。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明提供了一種基于金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)的微米片馬達(dá)系統(tǒng)，包括基底、第一貴金屬層、二氧化硅層、第二貴金屬層、微米片，第一貴金屬層置于基底層上，二氧化硅層置于第一貴金屬層上，第二貴金屬層置于二氧化硅層上，第一貴金屬層、二氧化硅層、第二貴金屬層構(gòu)成金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)，微米片置于金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)一端，微米片固定在第二貴金屬層的側(cè)面，微米片的下表面與二氧化硅層的上表面平齊。應(yīng)用時(shí)，將脈沖激光耦合進(jìn)入金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)，在金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)中形成表面等離極化激元，表面等離極化激元沿金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)傳播，然后耦合到微米片的下側(cè)，在微米片的下側(cè)產(chǎn)生熱，在微米片的上下兩側(cè)形成溫度梯度，從而產(chǎn)生光熱力，從而驅(qū)動(dòng)微米片振動(dòng)。本發(fā)明將微米片置于金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)的一側(cè)，利用金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)內(nèi)傳播的表面等離極化激元的能量驅(qū)動(dòng)微米片振動(dòng)，具有耦合效率高的優(yōu)點(diǎn)，在微納機(jī)械、光能機(jī)械能轉(zhuǎn)化領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是一種基于金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)的微米片馬達(dá)系統(tǒng)的示意圖。

圖2是又一種基于金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)的微米片馬達(dá)系統(tǒng)的示意圖。

圖中：1、基底；2、第一貴金屬層；3、二氧化硅層；4、第二貴金屬層；5、微米片；6、二氧化硅延伸部。

具體實(shí)施方式