可调控的介质手性纳米增强装置及系统制造方法及图纸

本申请涉及可调控的介质手性纳米增强装置及系统，具体而言，涉及手性装置领域。本申请提供可调控的介质手性纳米增强装置，装置包括：基底、介质层、二硫化物层和复合结构层；该光信号在该复合结构层与介质层中产生导模共振，并在金属上表面产生表面产生表面等离极化激元共振，进而使得该二硫化物层的热损耗和表面电流增强，从而增强该复合结构层的光学手性，最终实现对手性增强的目的；由于该第二纳米棒、第三纳米棒、第四纳米棒和第五纳米棒的材料为相变材料，温度改变使得第二纳米棒、第三纳米棒、第四纳米棒和第五纳米棒的电导率的变化，从而引起本申请的装置的折射率的变化，即本申请可以通过改变温度，实现对CD信号的动态调控。态调控。态调控。

【技术实现步骤摘要】
可调控的介质手性纳米增强装置及系统


[0001]本申请涉及手性装置领域，具体而言，涉及一种可调控的介质手性纳米增强装置及系统。

技术介绍

[0002]手性是指结构的几何特性，即不能通过简单的旋转或平移而与其镜像叠加。手性在自然界中广泛存在，例如DNA和蛋白质。圆二色性是指手性材料由于折射率虚部的差异导致对左旋圆偏振光(LCP)和右旋圆偏振(RCP)光具有吸收或者透射差异。近年来人造手性纳米结构因其具有天然手性材料所不能呈现的光学特性而被广泛研究，如圆二色性(CD)、不对称传输效应(AT)、负折射率等。CD光谱已经被用于手性传感、选择性热辐射、手性成像等。
[0003]现有技术中，研究人员探索了基于金属的局部表面等离极化激元(LSP)和表面等离极化激元(SPP)的手性增强纳米结构。对于手性金属纳米系统，可以通过添加石墨烯产生杂化表面等离激元以增强CD信号，并且通过调节石墨烯的费米能级、电压控制等方式可主动调控CD信号。然而手性金属纳米系统光学损耗较强，此外石墨烯的表面等离激元存在于太赫兹和中远红外频率范围内。
[0004]现有技术中的手性介质结构，在可见光波段对圆二色性的增强较弱，且无法动态调控CD信号。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种可调控的介质手性纳米增强装置及系统，以解决现有技术中使得现有技术中的手性介质结构，在可见光波段对圆二色性的增强较弱，且无法动态调控CD信号的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：
[0007]第一方面，本申请提供一种可调控的介质手性纳米增强装置，装置包括：基底、介质层、二硫化物层和复合结构层；介质层设置在基底的一侧，二硫化物层设置在介质层远离基底的一侧，复合材料层设置在二硫化物层远离基底的一侧，复合材料层包括多个纳米结构部，每个纳米结构部均包括第一纳米棒、第二纳米棒、第三纳米棒、第四纳米棒和第五纳米棒，第二纳米棒、第三纳米棒、第四纳米棒和第五纳米棒均倾斜设置在第一纳米棒的侧壁上，且第二纳米棒、第三纳米棒、第四纳米棒和第五纳米棒中至少一个的材料为相变材料。
[0008]可选地，该纳米结构部的平行于第一纳米棒的轴向长度为460nm
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500nm，纳米结构部的垂直于第一纳米棒的轴向长度为460nm
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480nm。
[0009]可选地，该第二纳米棒和第三纳米棒同一点之间的距离为140nm
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190nm。
[0010]可选地，该第四纳米棒和第五纳米棒同一点之间的距离为140nm
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190nm。
[0011]可选地，该第二纳米棒的长度与第三纳米棒的长度不相等，第四纳米棒的长度与第五纳米棒的长度不相等。
[0012]可选地，该第二纳米棒、第三纳米棒、第四纳米棒和第五纳米棒与第一纳米棒的侧
壁的夹角均为45度。
[0013]可选地，该二硫化物层的材料为MoS2和/或WS2。
[0014]可选地，该基底的材料为金和/或银。
[0015]可选地，该第一纳米棒的材料为高折射率材料。
[0016]第二方面，本申请提供一种可调控的介质手性纳米增强系统，系统包括：温度控制装置、手性分子溶液、光谱仪和第一方面任意一项的可调控的介质手性纳米增强装置，温度控制装置设置在装置的复合结构层的外部，用于改变复合结构层的温度，分子溶液填充设置在复合结构层的缝隙中，光谱仪用于对装置的出射光的光谱进行检测。
[0017]本专利技术的有益效果是：
[0018]本申请提供可调控的介质手性纳米增强装置，装置包括：基底、介质层、二硫化物层和复合结构层；介质层设置在基底的一侧，二硫化物层设置在介质层远离基底的一侧，复合材料层设置在二硫化物层远离基底的一侧，复合材料层包括多个纳米结构部，每个纳米结构部均包括第一纳米棒、第二纳米棒、第三纳米棒、第四纳米棒和第五纳米棒，第二纳米棒、第三纳米棒、第四纳米棒和第五纳米棒均倾斜设置在第一纳米棒的侧壁上，且第二纳米棒、第三纳米棒、第四纳米棒和第五纳米棒中至少一个的材料为相变材料；当需要对手性进行增强时，使用圆偏振光照射该装置的表面，该光信号在该复合结构层与介质层之间产生导模共振，并在基底的上表面产生表面等离极化激元共振，进而使得该二硫化物层的热损耗和表面电流增强，进而使得圆偏振光和本申请的装置之间的相互作用得到增加，从而增强该复合结构层的光学手性，从而实现对手性增强的目的；另外，由于该第二纳米棒、第三纳米棒、第四纳米棒和第五纳米棒的材料为相变材料，温度改变使得该第二纳米棒、第三纳米棒、第四纳米棒和第五纳米棒的电导率的变化，从而引起本申请的装置的折射率的变化，进而使得圆二色性的光谱发生改变，即本申请可以通过改变温度，实现对CD信号的动态调控。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0020]图1为本专利技术一实施例提供的一种可调控的介质手性纳米增强装置的结构的主视图；
[0021]图2为本专利技术一实施例提供的一种可调控的介质手性纳米增强装置的结构的俯视图；
[0022]图3为本专利技术一实施例提供的可调控的介质手性纳米增强装置的CD增强效果图；
[0023]图4为本专利技术一实施例提供的可调控的介质手性纳米增强装置的CD调控效果图；
[0024]图5为本专利技术另一实施例提供的可调控的介质手性纳米增强装置的CD增强效果图；
[0025]图6为本专利技术另一实施例提供的可调控的介质手性纳米增强装置的CD调控效果图。
[0026]图标：10
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基底；20
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介质层；30
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二硫化物层；40
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复合结构层；41
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第一纳米棒；42
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第二纳米棒；43
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第三纳米棒；44
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第四纳米棒；45
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第五纳米棒。
具体实施方式
[0027]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本专利技术一实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0028]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
[0029]应注意到：相似的标号和字母在下面的附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调控的介质手性纳米增强装置，其特征在于，所述装置包括：基底、介质层、二硫化物层和复合结构层；所述介质层设置在所述基底的一侧，所述二硫化物层设置在所述介质层远离所述基底的一侧，所述复合材料层设置在所述二硫化物层远离所述基底的一侧，所述复合材料层包括多个纳米结构部，每个所述纳米结构部均包括第一纳米棒、第二纳米棒、第三纳米棒、第四纳米棒和第五纳米棒，所述第二纳米棒、所述第三纳米棒、所述第四纳米棒和所述第五纳米棒均倾斜设置在所述第一纳米棒的侧壁上，且所述第二纳米棒、所述第三纳米棒、所述第四纳米棒和所述第五纳米棒中至少一个的材料为相变材料。2.根据权利要求1所述的可调控的介质手性纳米增强装置，其特征在于，所述纳米结构部的平行于所述第一纳米棒的轴向长度为460nm
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500nm，所述纳米结构部的垂直于所述第一纳米棒的轴向长度为460nm
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480nm。3.根据权利要求2所述的可调控的介质手性纳米增强装置，其特征在于，所述第二纳米棒和所述第三纳米棒同一点之间的距离为140nm
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190nm。4.根据权利要求3所述的可调控的介质手性纳米增强装置，其特征在于，所述第四纳米棒和所述第五纳米棒同一点...

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇凯，董军，王倩颖，李知多，
申请(专利权)人：西安邮电大学，
类型：发明
国别省市：