[发明专利]一种层状插层改性复合材料及其实现负折射的方法

权利要求书

1.一种层状插层改性复合材料，其特征在于：以插层客体材料作为导电层，通过在插层主体材料中插入插层客体材料，进行插层改性，获得导电层和介质层间隔排列的具有多层结构的插层改性复合材料；所获得的插层复合材料具有各向异性，其介电张量矩阵为非正定矩阵，即介电分量的符号不一致，有正有负，其基本单元为分子结构层，能在可见光频段使用；电磁波在此种插层复合材料中传播时，其等频线为双曲线；所述插层主体材料具有各向异性，为层状单晶材料；所述插层客体材料要充当导电层，为金属或导电有机物材料。

2.根据权利要求1所述的一种层状插层改性复合材料，其特征在于：所述插层主体材料为云母或蛭石层状硅酸盐材料，或MoS₂、NbS₂、VS₂、SnS₂、WS₂、WSe₂、WTe₂层状过渡金属双硫属化物，或MoO₃、V₂O₅的单晶材料。

3.根据权利要求1所述的一种层状插层改性复合材料，其特征在于：所述插层客体材料为金或银金属纳米颗粒，或具有大π键的苯、萘、蒽有机物分子材料。

4.一种基于层状材料插层改性实现负折射的方法，其特征在于：以插层客体材料作为导电层，通过在插层主体材料中插入插层客体材料，进行插层改性，获得导电层和介质层间隔排列的具有多层结构的插层复合材料；所获得的插层复合材料具有各向异性，其介电张量矩阵为非正定矩阵，即介电分量的符号不一致，有正有负，其基本单元为分子结构层，能在可见光频段使用；电磁波在此种插层复合材料中传播时，其等频线为双曲线；所述插层主体材料具有各向异性，为层状单晶材料；所述插层客体材料要充当导电层，为金属或导电有机物材料；使用时该插层复合材料的光轴平行于入射面和样品表面，入射光的电矢量的偏振方向在入射面内，能够实现能量全角负折射。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述插层主体材料为云母或蛭石层状硅酸盐材料，或MoS₂、NbS₂、VS₂、SnS₂、WS₂、WSe₂、WTe₂层状过渡金属双硫属化物，或MoO₃、V₂O₅的单晶材料。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述插层客体材料为金或银金属纳米颗粒，或具有大π键的苯、萘、蒽有机物分子材料。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：所述插层客体材料插入插层主体材料的方法为直接反应法、离子交换法、分子嵌入法、剥离重组法、纳米粒子直接插层法或纳米粒子原位生成法。