一种产生单一手性近场的结构及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种生单一手性近场的结构及其制备方法，结构包括基底和多个手性近场单元，所述多个手性近场单元呈周期排列设置在所述基底上；手性近场单元包括金属底板、第一金属侧板和第二金属侧板，所述金属底板设置于所述基底上，所述第一金属侧板和所述第二金属侧板设置于所述金属底板上，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板之间具有间隙。本发明专利技术中由于金属底板抑制两金属板之间的驻波传播，在间隙内形成了陷波模式，第一金属侧臂上为正电荷，第二金属侧壁上为负电荷，所以电场和磁场的方向在间隙内不会变化，可以在间隙内产生单一手性近场。另外陷波模式会聚集大量的电磁波，产生的单一手性近场会更强。

A single chiral near-field structure and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种产生单一手性近场的结构及其制备方法
本专利技术涉及手性近场
，特别是涉及一种产生单一手性近场的结构及其制备方法。
技术介绍
自然界中的手性结构所具有的光学效应往往很弱，并且作用波段受到限制，大多数自然分子的响应波段为紫外波段，人们对手性结构的研究受到了阻碍。等离激元手性结构利用其自身等离激元能够增强电磁场从而达到放大和调控光场的性质，为手性分子的探测提供了更多的可能。但是，大多数等离激元纳米结构周围产生的手性近场既有左手性近场又有右手性近场，探测生物分子时，手性会抵消，影响探测的灵敏度。并且，手性场大多数都产生在各种微腔内，制备时很难制备。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种产生单一手性近场的结构及其制备方法，制备出的结构能产生大区域单一手性近场。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种产生单一手性近场的结构，包括基底和多个手性近场单元，所述多个手性近场单元呈周期排列设置在所述基底上；手性近场单元包括金属底板、第一金属侧板和第二金属侧板，所述金属底板设置于所述基底上，所述第一金属侧板和所述第二金属侧板设置于所述金属底板上，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板之间具有间隙。可选的，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板平行并垂直设置于所述金属底板上，所述第一金属侧板、所述第二金属侧板与所述间隙组成长方体结构。可选的，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板的上方均设置有二维材料层。可选的，所述第一金属侧板靠近所述金属底板的一端与所述第二金属侧板靠近所述金属底板的一端之间的距离小于所述第一金属侧板的另一端与所述第二金属侧板的另一端之间的距离。可选的，所述第一金属侧板和所述第二金属侧板与所述金属底板之间均设置有热膨胀层。可选的，所述基底上设置有热膨胀材料，所述热膨胀材料设置在各所述近手性场单元之间。可选的，位于所述第一金属侧板与所述第二金属侧板之间的金属底板部分上方设置有磁致伸缩材料，所述磁致伸缩材料上方还设置有荧光分子。可选的，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板之间的距离为2-60nm，所述金属底板的厚度大于20nm。可选的，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板均为贵金属材料。一种产生单一手性近场的结构的制备方法，用于制备权利要求1至9任一项权利要求所述的结构，方法包括：在基底上旋涂光刻胶；在光刻胶上刻蚀条形孔；在基底上蒸镀手性近场单元；具体为：使用电子束蒸发镀膜仪在基底上垂直蒸镀金属底板；倾斜电子束极化角蒸镀第一金属侧板；保持极化角不变，旋转方向角蒸镀第二金属侧板；去除光刻胶。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术公开了一种生单一手性近场的结构及其制备方法，结构包括基底和多个手性近场单元，所述多个手性近场单元呈周期排列设置在所述基底上；手性近场单元包括金属底板、第一金属侧板和第二金属侧板，所述金属底板设置于所述基底上，所述第一金属侧板和所述第二金属侧板设置于所述金属底板上，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板之间具有间隙。本专利技术中由于金属底板抑制两金属板之间的驻波传播，在间隙内形成了陷波模式，第一金属侧臂上为正电荷，第二金属侧壁上为负电荷，所以电场和磁场的方向在间隙内不会变化，可以在间隙内产生单一手性近场。另外陷波模式会聚集大量的电磁波，产生的单一手性近场会更强。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种产生单一手性近场结构的结构示意图；图2为专利技术实施例提供的一种产生单一手性近场结构的手性近场分布图；图3为专利技术实施例提供的一种产生单一手性近场结构的手性近场增强谱线图；图4为专利技术实施例提供的一种产生单一手性近场结构的磁场分布图。图5为专利技术实施例提供的间隙宽度变化对手性近场强度的影响图。符号说明：1-基底、2-金属底板、3-第一金属侧板、4-间隙、5-第二金属侧板。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种产生单一手性近场的结构及其制备方法，制备出的结构能产生大区域单一手性近场。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例1图1为本专利技术实施例提供的一种产生单一手性近场结构的结构示意图，如图1所示，本结构包括基底1和多个手性近场单元，多个手性近场单元呈周期排列设置在基底1上，手性近场单元包括金属底板2、第一金属侧板3和第二金属侧板5，金属底板2设置于基底1上，第一金属侧板3和第二金属侧板5设置于金属底板2上，第一金属侧板3与第二金属侧板5之间具有间隙4。第一金属侧板3、基底1和第二金属侧板5组成U型结构。在本实施例中，第一金属侧板和第二金属侧板可以是无限延长的。在本实施例中，第一金属侧板3与第二金属侧板5平行并垂直设置于金属底板2上，第一金属侧板3、第二金属侧板5与间隙4组成长方体结构。优选地，第一金属侧板3与第二金属侧板5均为贵金属材料，第一金属侧板3与第二金属侧板5之间的距离为2-60nm，金属底板2的厚度大于20nm。本实施例提供的产生单一手性近场的结构，由于金属底板2抑制了两个金属板之间的驻波传播，在间隙4内形成了陷波模式，第一金属侧板3侧壁上为正电荷，第二金属板5侧壁上为负电荷，所以电场和磁场的方向在间隙4不会变化，因此在间隙4内可以产生单一手性近场，间隙4内的手性近场分布如图2所示。另外陷波模式会聚集大量的电磁波，可以产生较强的单一手性近场，间隙4内平均的手性近场强度如图3所示。进一步地，为了增强间隙4内产生的手性近场的强度，在第一金属侧板3与第二金属侧板5的上方均设置有二维材料层。其中二维材料可以是石墨烯或二硫化钼。设置二维材料一方面可以在间隙4内聚集更多的电磁波，另一方面也可以和间隙4内的电场相互耦合增强间隙4内的电磁波能量，即通过增强电场和磁场的方法增强间隙4内的手性场强度。进而增强待测手性分子周围的手性场，达到提高检测灵敏度的目的。实施例2与实施例1不同的是，本实施例中第一金属侧板3靠近金属底板2的一端与第二金属侧板5靠近金属底板2的一端之间的距离，小于第一金属侧板3的另一端与第二金属侧板5的另一端之间的距离。即各手性近场单元的剖面为梯形或者等腰梯形。由于在靠近第一金属侧板3和第二金属侧板5口处的手性场较强，会将间隙4本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种产生单一手性近场的结构，其特征在于，包括基底和多个手性近场单元，所述多个手性近场单元呈周期排列设置在所述基底上；手性近场单元包括金属底板、第一金属侧板和第二金属侧板，所述金属底板设置于所述基底上，所述第一金属侧板和所述第二金属侧板设置于所述金属底板上，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板之间具有间隙。/n

【技术特征摘要】
1.一种产生单一手性近场的结构，其特征在于，包括基底和多个手性近场单元，所述多个手性近场单元呈周期排列设置在所述基底上；手性近场单元包括金属底板、第一金属侧板和第二金属侧板，所述金属底板设置于所述基底上，所述第一金属侧板和所述第二金属侧板设置于所述金属底板上，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板之间具有间隙。


2.根据权利要求1所述的产生单一手性近场的结构，其特征在于，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板平行并垂直设置于所述金属底板上，所述第一金属侧板、所述第二金属侧板与所述间隙组成长方体结构。


3.根据权利要求1所述的产生单一手性近场的结构，其特征在于，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板的上方均设置有二维材料层。


4.根据权利要求1所述的产生单一手性近场的结构，其特征在于，所述第一金属侧板靠近所述金属底板的一端与所述第二金属侧板靠近所述金属底板的一端之间的距离小于所述第一金属侧板的另一端与所述第二金属侧板的另一端之间的距离。


5.根据权利要求1所述的产生单一手性近场的结构，其特征在于，所述第一金属侧板和所述第二金属侧板与所述金属底板之间均设置有热膨胀...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：中山科立特光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44