[发明专利]纳米双材料电磁频谱移频器

权利要求书

1.一种可调谐电磁频谱移频器，包括:

至少两种不同的纳米粒子，所述至少两种不同的纳米粒子被作为至少一个层沉积到一个或多个透明、半透明或反射性基材的至少一个表面上；

所述至少两种不同的纳米粒子的不同纳米粒子之间具有等离子体振子谐振；

其中电磁频谱移频是通过所述至少一个层中的所述至少两种不同的纳米粒子之间的等离子体振子耦合实现，导致所述至少两种不同的纳米粒子的共同等离子体振子谐振发生偏移；

其中所述至少两种不同的纳米粒子在所述的一个或多个透明、半透明或反射性基材的至少一个表面上彼此紧密接近，所述紧密接近是指所述至少两种不同的纳米粒子之间的距离的范围从至少1nm到不大于所述至少两种不同的纳米粒子中的任何一种的临界厚度；并且

其中所述至少两种不同的纳米粒子中的每对纳米粒子的相对位置相对于其他对纳米粒子处于随机三维方向上，使得所述至少一个层的每一个层中的所述至少两种不同的纳米粒子不被布置为如下结构:一种纳米粒子的一个层堆叠在另一种纳米粒子的另一个层的顶部。

2.根据权利要求1所述的可调谐电磁频谱移频器，其中所述移频器还包括进一步沉积的至少一个透明保护层，以保护所述至少两种不同的纳米粒子的至少一个层。

3.根据权利要求2所述的可调谐电磁频谱移频器，其中所述透明保护层包含氧化铝和聚甲基丙烯酸甲酯。

4.根据权利要求1所述的可调谐电磁频谱移频器，其中所述至少两种不同的纳米粒子的至少一个层中的任何一个层的厚度为至少1nm且不超过15nm。

5.根据权利要求1所述的可调谐电磁频谱移频器，其中所述至少两种不同的纳米粒子的至少一个层中的任何一个层的厚度等于或小于所述至少两种不同的纳米粒子中的任何一种纳米粒子的临界厚度。

6.根据权利要求1所述的可调谐电磁频谱移频器，其中所述至少两种不同的纳米粒子中的任何一种纳米粒子的平均纳米粒子尺寸按圆盘直径计在10nm至60nm的范围内。

7.根据权利要求1所述的可调谐电磁频谱移频器，其中所述至少两种不同的纳米粒子包含一种纳米金属粒子和至少一种其他不同纳米粒子，所述的一种纳米金属粒子和至少一种其他不同纳米粒子被作为至少一个层沉积到一个或多个透明、半透明或反射性基材的至少一个表面上。

8.根据权利要求7所述的可调谐电磁频谱移频器，其中所述一种纳米金属粒子是由如下这些金属组成:这些金属具有在近紫外区域或可见光谱区域屏蔽等离子体频率，使得在存在紧靠所述一种纳米金属粒子的所述至少一种其他不同纳米粒子的情况下，由于红移现象，谐振可在可见光谱区域中被调谐，并且这些金属在可见光谱区域中具有相对较低的吸收，使得在所述移频器中导致相对较高的总体透射率。

9.根据权利要求7所述的可调谐电磁频谱移频器，其中所述至少一种其他不同纳米粒子由在可见光谱区域中具有相对较低吸收的材料组成，使得在所述移频器中导致相对较高的总体透射率。

10.根据权利要求7所述的可调谐电磁频谱移频器，其中所述至少一种其他不同纳米粒子由包含金属、金属氧化物、金属碳酸盐或无机化合物的材料组成。

11.根据权利要求10所述的可调谐电磁频谱移频器，其中当所述金属氧化物、金属碳酸盐和无机化合物是光学透明的时，所述至少一种其他不同纳米粒子的沉积厚度超过15nm。

12.根据权利要求7所述的可调谐电磁频谱移频器，其中所述至少一种其他不同纳米粒子在所述移频器中用作修色剂。

13.根据权利要求1所述的可调谐电磁频谱移频器，其中所述移频器的光透射范围可通过改变用于所述至少两种不同的纳米粒子中的任何一种或多种纳米粒子的材料来调谐。