一种实现圆二色性的异质金属网状超材料结构

摘要

本发明涉及微纳光学技术领域，具体涉及一种实现圆二色性的异质金属网状超材料结构，该结构包括衬底1、和位于衬底1上的金属层2组成。金属层包含金属光栅3和金属光栅4组成，所述金属光栅3与金属光栅4彼此以相交但互不垂直，所述金属光栅4被金属光栅3截断成周期的纳米棒阵列。本发明一种实现圆二色性的异质金属网状超材料结构，可以产生吸收的圆二色信号，最大值可以达到40％，并且可以通过调节光栅周期、占空比从而对圆二色性进行动态调节；另外一点就是，该实现圆二色性的异质金属网状超材料结构制备方法简单，制备成本低，具有很好的应用前景。

说明书

技术领域

本发明涉及微纳光学技术领域，具体涉及一种实现圆二色性的异质金属网状超材料结构。

背景技术

手性是指其自身不能与镜像完全重合的性质，其中手性物质与其镜像互称为手性对应体。自然界中很多物质的结构都具有手性，如蛋白质，DNA等。手性对生命的意义尤为重要，所以探测物质的手性成为众多科研工作者研究的热点。通常利用圆二色性(CircularDichroism,CD)来探测物质或结构的手性，CD可以定义为手性介质对于不同的圆偏振光的吸收率不同，其差值即为圆二色性。

由于生物分子等手性信号比较微弱，且通常位于近紫外波段，不便于探测，所以通过研究人造金属手性结构的性质从而更加深入的了解手性的性质及产生圆二色性的本质变得十分重要。

传统实现圆二色性的金属手性结构大多采用多层结构，多层的手性结构一般都具备良好的圆二色性，但是由于其结构复杂，在实验中一般都难以制备，实际生产制造难度更大。相比于多层结构，单层手性结构更容易制备，但现有技术中提供的一些光学结构由单一介质组成，需要设计复杂的单层结构以实现手性效应，这大大增加了其制造难度，并且其圆二色性一般也都较弱。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是如何设计一种可以实现强圆二色性的微纳结构的技术问题。

为此，本发明提供了一种实现圆二色性的异质金属网状超材料结构，包括衬底，所述衬底上设有金属结构层；所述金属结构层包含两组金属光栅，两组金属光栅彼此相交但互不垂直，其中一组金属光栅被另外一组金属光栅截断成周期的纳米棒阵列。

进一步地，所述的两组金属光栅分别由两种不同的金属构成。

进一步地，所述异质金属网状超材料结构两组光栅厚度可互不相同。

进一步地，所述的两组金属光栅周期T1与T2可以不同，各自的金属线宽度w1与w2也可取不同的值。

进一步地，所述的两组金属光栅周期夹角为锐角。

进一步地，所述衬底可由不同的材质制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.本发明提供的这种增强圆偏振光圆二色性的光学结构，具有很好的圆二色性，能够将圆二色性提高到40％左右，使得圆二色性更加的突出，为圆二色性的应用奠定基础，而且可以通过设置不同周期、金属线宽度、夹角从而对圆二色性进行动态调节；

2.该增强圆偏振光圆二色性的光学结构制备方法简单，制备成本低，作为高灵敏的生物手性结构的检测部件，具有很好的应用前景。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明

附图说明

图1是本发明异质金属网状超材料结构的平面示意图；。

图2是实例1异质金属网状超材料结构的吸收光谱图；

图3是实例1异质金属网状超材料结构的圆二色谱图；

具体实施方式

为了解决现有技术中存在的三维金属微纳结构制备困难和二维金属微纳结构CD信号一般较弱的问题。本发明一种实现圆二色性的异质金属网状超材料结构，可以产生吸收的圆二色信号，最大值可以达到40％。为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，但本发明的实施方式不限于此。

实施实例1：

本实施例提供了一种如图1所示的异质金属网状超材料结构，包括衬底1，所述衬底1主要起到制成作用，衬底1由二氧化硅制成，设置于衬底1上的金光栅2与银光栅3彼此相交，但不垂直，银光栅3被金光栅2截断形成银纳米棒阵列；

进一步的，所述结构金光栅与银光栅的周期与金属线宽度都分别为400nm和140nm，组光栅间的夹角为65度。所述金属层厚度为50nm。

为进一步说明实施例1异质金属网状超材料的圆二色特性，本实施例公开了其左旋和右旋圆偏光照射下的透射光谱图和圆二色光谱图，如图2和图3所示。结构的圆二色性最大可达40％。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。