[发明专利]一种三维环磁偶极器件及制备方法

权利要求书

1.一种三维环磁偶极器件，由多个结构单元阵列形成，每一结构单元包括：

自支撑绝缘介质薄膜，用于作为支撑基础；

悬空部，由所述自支撑绝缘介质薄膜切割折叠而成，数量为偶数且不少于四个，固定于所述自支撑绝缘介质薄膜的同一侧面，对应的悬空部与所述自支撑绝缘介质薄膜之间形成角度；和

金属开口谐振环，数量与所述悬空部的数量相等，一一对应的设置于悬空部的侧表面，用于束缚磁场，产生磁偶极，所述磁偶极首尾相连形成一个闭合环路，所述闭合环路用于实现环磁偶极共振。

2.根据权利要求1所述的三维环磁偶极器件，其特征在于，所述闭合环路具有对称的两侧，位于所述闭合环路一侧的所述金属开口谐振环的开口向上，位于所述闭合环路的另一侧的所述金属开口谐振环的开口向下；

优选地，所述闭合环路呈圆环状；

优选地，所述金属开口谐振环均匀布置于所述闭合环路处。

3.根据权利要求1或2所述的三维环磁偶极器件，其特征在于，所述自支撑绝缘介质薄膜具有几何中心，所述闭合环路关于所述几何中心中心对称，每个金属开口谐振环设置于对应悬空部的同一侧表面处；

优选地，对应的悬空部与所述自支撑绝缘介质薄膜形成的角度为90°；

优选地，所述悬空部的数量为四个，以所述几何中心为中心呈十字形设置。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的三维环磁偶极器件，其特征在于，所述绝缘介质薄膜为氧化硅、氮化硅或氧化铝薄膜。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的三维环磁偶极器件，其特征在于，所述金属开口谐振环的形状为具有开口的方形环或圆形环。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的三维环磁偶极器件，其特征在于，所述金属开口谐振环的材料为金、银或铝中的一种。

7.一种应用于权利要求1～6中任一项所述三维环磁偶极器件的制备方法，包括：

在自支撑绝缘介质薄膜上制备金属开口谐振环阵列；

在所述自支撑绝缘介质薄膜表面沉积导电金属层；

沿所述金属开口谐振环图形外缘进行切割，将所述自支撑绝缘介质薄膜分成悬空部和支撑部，每一悬空部与对应的支撑部具有一个连接边，利用折叠工艺对所述连接边进行折叠，使得对应的悬空部垂直于所述支撑部，获得器件样品；

将所述器件样品置于腐蚀溶液中，去除所述器件样品表面的所述导电金属层，获得三维环磁偶极器件。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述切割通过刻蚀工艺实现，所述刻蚀工艺包括聚焦离子束刻蚀、曝光并结合等离子体刻蚀或激光烧蚀。

9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述折叠工艺为聚焦离子束辐照产生形变。