一种手性金属纳米薄膜光学结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种手性金属纳米薄膜光学结构，包括：金属薄膜、以及位于所述金属薄膜上的“U”型缝和横缝。本实用新型专利技术实施例，制备了一种手性金属“U”型纳米薄膜结构，再通过在该薄膜结构上添加一个横缝结构使得该纳米薄膜结构的圆二色性得到很大的增强。

【技术实现步骤摘要】
一种手性金属纳米薄膜光学结构
本技术属于光学领域，具体涉及一种手性金属纳米薄膜光学结构。
技术介绍
手性是指结构与其镜像不能重合的性质，手性结构普遍存在于大自然中，例如蛋白质、糖类化及DNA等生物大分子，手性在生物化学和生命进化中起着关键的作用。手性根据其结构特点可以分为：内在手性和外在手性。内在手性即结构本身具有的手性，外在手性指结构与入射光一起构成的手性。圆二色性(CircularDichroism，CD)是研究手性化合物一个十分重要的手段。在手性分子非对称性的研究中，当左旋圆偏振光和右旋圆偏振光入射时,手性材料会呈现出不同的有效折射率且传播速度也不同。当超材料有极强的手性时,甚至会呈现出负折射率,负折射率材料也被称为手性超材料。利用负折射率材料可以对物体进行隐身,实现突破衍射极限的亚波长分辨率成像等等。这对于物理学、工程学、光学和材料学等领域的研究有可能产生重大的影响。圆二色性是指传输系统对沿不同偏振方向入射的电磁波表现出不同的透射特性。如图1所示，图1为现有技术中的圆二色性的原理示意图。对于一个传输系统A来说，从系统A正面入射的左旋光(leftcircularlypolarized，LCP)经过系统A后，接收到的左旋光的透射率为T，从系统A正面入射的右旋光(rightcircularlypolarized，RCP)经过系统A后接收到的右旋光的透率。其中下标“-”表示为左旋光，“+”表示为右旋光。则对于系统的圆二色性可以表示为：CD＝T++-T--其表示的物理意义如图1所示，左旋光和右旋光经过系统A后的透射率是不相同的。因此，如何提出一种圆二色性信号强烈的手性金属纳米薄膜光学结构成为研究人员重点研究问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的上述问题，本技术提供了一种手性金属纳米薄膜光学结构。本技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：本技术实施例提供了一种手性金属纳米薄膜光学结构，包括：金属薄膜21、以及位于所述金属薄膜上的“U”型缝和横缝。在本技术的一个实施例中，所述金属膜的厚度取值范围为20nm～100nm。在本技术的一个实施例中，所述左臂、所述右臂、所述下臂的宽度均相等。在本技术的一个实施例中，所述金属薄膜为AU薄膜。在本技术的一个实施例中，所述金属薄膜为矩形结构。在本技术的一个实施例中，所述横缝为“一”字形横缝。与现有技术相比，本技术的有益效果：本技术通过设计一种“U”型缝和横缝组合的纳米薄膜结构，使得该薄膜结构的圆二色性得到很大增强。附图说明图1为现有技术中的圆二色性的原理示意图；图2a为本技术实施例提供的一种手性金属纳米薄膜光学结构示意图；图2b为本技术实施例提供的另一种手性金属纳米薄膜光学结构示意图；图3为本技术实施例提供的一种手性金属纳米薄膜光学结构的“一”字形横缝对圆二色谱的影响示意图；图4为本技术实施例提供的一种手性金属纳米薄膜光学结构的U”型缝左臂长度不同时的电荷分布示意图；图5为本技术实施例提供的一种手性金属纳米薄膜光学结构的左臂长度对圆二色谱的影响示意图；图6为本技术实施例提供的一种手性金属纳米薄膜光学结构的“U”型缝右臂长度不同时的电荷分布示意图；图7为本技术实施例提供的一种手性金属纳米薄膜光学结构的右臂长度对圆二色谱的影响示意图；图8为本技术实施例提供的一种手性金属纳米薄膜光学结构的边长对圆二色谱的影响示意图；图9为本技术实施例提供的一种手性金属纳米薄膜光学结构的入射角度对圆二色谱的影响示意图；图10为本技术实施例提供的再一种手性金属纳米薄膜光学结构示意图；图11为本技术实施例提供的再一种手性金属纳米薄膜光学结构的缝对圆二色谱的影响示意图；图12为本技术实施例提供的又一种手性金属纳米薄膜光学结构示意图；图13为本技术实施例提供的又一种手性金属纳米薄膜光学结构的横缝对圆二色谱的影响示意图。具体实施方式下面结合具体实施例对本技术做进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。实施例一请同时参见图2a和图2b，图2a为本技术实施例提供的一种手性金属纳米薄膜光学结构示意图；图2b为本技术实施例提供的另一种手性金属纳米薄膜光学结构示意图。一种手性金属纳米薄膜光学结构，包括：金属薄膜21、以及位于所述金属薄膜21上的“U”型缝22和横缝23。本技术实施例，制备了一种手性金属“U”型纳米薄膜结构，通过在该薄膜结构上添加一个横缝结构使得纳米薄膜结构的圆二色性得到很大的增强。实施例二本实施例在上述实施例的基础上，重点对手性金属纳米薄膜光学结构以及性能进行了详细描述。具体地，一种手性金属纳米薄膜光学器件，包括金属薄膜21、以及位于所述金属薄膜21上的“U”型缝22和横缝23。在一个具体实施例中，所述金属膜21的厚度取值范围为20nm～100nm。在一个具体实施例中，所述“U”型缝22包括左臂、右臂、下臂；所述左臂、右臂、下臂的长度取值范围均为100nm～300nm。需要说明的是，本技术实施里中出现的左、右、上、下均以“U”型缝作为参照。在一个具体实施例中，所述左臂、所述右臂、所述下臂的宽度均相等。在一个具体实施例中，所述左臂、所述右臂、所述下臂的宽度不相等。在一个具体实施例中，所述左臂、所述右臂、所述下臂的宽度取值范围均为20nm～100nm。在一个具体实施例中，所述“U”型缝22与所述横缝23之间的间隔取值范围为30nm～50nm。在一个具体实施例中，所述横缝23为“一”字形横缝。在一个具体实施例中，所述金属薄膜21为AU薄膜。在一个具体实施例中，所述金属薄膜21为矩形结构。所述金属薄膜21具有第一边长Px和第二边长Py，所述第一边长Px和所述第二边长Py的大小范围均为400nm～1000nm。请再次参见图2a和图2b。在一个具体实施例中，设计了带有“U”型缝的AU薄膜，所述第一边长Px和所述第二边长Py均为500nm；所述“U”型缝的所述左臂的长度l1、所述右臂的长度l2、所述下臂的长度l3均为200nm；所述左臂、所述右臂、所述下臂的宽度w均为40nm；所述AU薄膜的厚度g为30nm。随后，在“U”型缝22AU薄膜的基础上，增加了“一”字形横缝，构成如图2b所述的AU薄膜，其参数为：所述第一边长Px和所述第二边长Py均为500nm；所述“U”型缝22的所述左臂的长度l1、所述右臂的长度l2、所述下臂的长度l3均为200nm；所述“一”字形横缝的长度l4为180nm；所述左臂、所述右臂、所述下臂的宽度w和所述“一”字形横缝的宽度w1均为40nm；所述AU薄膜的厚度g为30nm。圆偏振光在z-x平面内，左旋光和右旋光均沿着x和z的负方向以45°角倾斜入射到图2a和图2b的两种薄膜上。请参见图3，图3为本技术实施例提供的一种手性金属纳米薄膜光学结构的“一”字形横缝对带“U”型缝的手性金属纳米薄膜对圆二色谱的影响示意图。从图中可以看出，添加所述“一”字形横缝前，在波长λ＝590nm，740nm，860nm，960nm，1690nm处圆二色谱依次为0.6％，8％，8％，4.8％，12％。当添加所述“一”字形横缝后在波长λ＝590nm，760nm，91本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手性金属纳米薄膜光学结构，其特征在于，包括：金属薄膜(21)、以及位于所述金属薄膜(21)上的“U”型缝(22)和横缝(23)。

【技术特征摘要】
1.一种手性金属纳米薄膜光学结构，其特征在于，包括：金属薄膜(21)、以及位于所述金属薄膜(21)上的“U”型缝(22)和横缝(23)。2.根据权利要求1所述的纳米薄膜光学结构，其特征在于，所述金属薄膜(21)的厚度取值范围为20nm～100nm。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：左瑜，
申请(专利权)人：西安科锐盛创新科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61