[发明专利]一种具有手性旋光性质的自支持手性纳米中空锥阵列薄膜及其制备方法

说明书

一种具有手性旋光性质的自支持手性纳米中空锥阵列薄膜及其制备方法，属于手性材料技术领域。本发明涉及掩模刻蚀方法、物理气相沉积方法、胶体微球界面组装方法以及微纳结构液相转移方法。整个过程操作简便，过程低耗清洁，可控性高。通过结合胶体刻蚀与可控掠射角沉积技术，可以制备大面积具有手性旋光性质的自支持手性纳米中空锥阵列薄膜。其手性信号可以通过调整阵列的微结构形貌进行调控，其所提供的手性等离子体空腔对手性限域检测有重要的应用价值。该手性阵列结构的成膜性可使其更容易从原有基底上脱离，从而形成自支持材料，进一步通过后续的转移操作，可制备出诸如柔性手性材料等更具实用性的材料。

技术领域

本发明属于手性材料技术领域，具体涉及一种具有手性旋光性质的自支持手性纳米中空锥阵列薄膜及其制备方法。

背景技术

手性，指一个物体不能与其镜像相重合，是自然界的基本属性。区别于自然界中存在的天然手性物质，近十年来，人工手性材料，以其出色的应用价值，例如偏振和负折射率等，得到了越来越多的关注，并成为当前研究最为广泛的超材料之一^[1,2]。

手性材料领域的迅速发展得益于近些年来微纳制备工艺技术的进步。相较于其性质应用的进一步开发，手性材料的制备目前仍然是该领域的研究核心。一些传统的刻蚀方法，例如电子束刻蚀或者聚焦离子束刻蚀，是制备手性材料的主要方法^[3-6]，但其高昂的制备成本不利于该材料的进一步发展。以掠射角沉积(Glancing Angle Deposition，GLAD)为主的非传统制备方法的出现，为低成本大面积制备手性材料提供了选择^[7-9]，但对其实现精确控制相对困难。与此同时，人工手性材料的种类还较单一，实际应用性更强的大面积薄膜状及柔性的手性材料目前还很难被制备。因此，提供一种简单低耗的方法制备大面积手性材料具有重要意义。

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发明内容

本发明的目的是提供一种步骤简单、低耗的制备具有手性旋光性质的自支持手性纳米中空锥阵列薄膜的方法，并且，该方法制备的手性薄膜经进一步的转移处理，可获得柔性手性材料。