[发明专利]介质-金属光子晶体、其制备方法和太赫兹脉冲发生器有效
| 申请号： | 201810861154.8 | 申请日： | 2018-08-01 |
| 公开（公告）号： | CN108963724B | 公开（公告）日： | 2019-07-16 |
| 发明（设计）人： | 冯正;王大承;谭为 | 申请（专利权）人： | 中国工程物理研究院电子工程研究所 |
| 主分类号： | C23C14/18 | 分类号： | C23C14/18 |
| 代理公司： | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人： | 赵青朵 |
| 地址： | 621900 四*** | 国省代码： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 金属光子晶体 太赫兹脉冲 金属层 发生器 制备 磁性纳米薄膜 多层复合结构 吸收激光能量 多层结构 飞秒激光 交替复合 纳米薄膜 太赫兹波 相干叠加 非磁性 介质层 衬底 可调 偏振 频谱 绝缘 激发 应用 | ||
1.一种介质-金属光子晶体，具有式(I)所示的多层复合结构：
[介质层/金属层]n/绝缘衬底 式(I)；
式(I)中，n为1～10之间的整数；
所述介质层的材质为SiO2，厚度为25nm～2000nm；
所述金属层为磁性/非磁性双层纳米薄膜或非磁性/磁性/非磁性三层纳米薄膜；
所述绝缘衬底的材质为MgO，厚度为0.1mm～2mm。
2.根据权利要求1所述的介质-金属光子晶体，其特征在于，所述磁性纳米薄膜的材质包括Fe、Co、Ni、FeNi、CoFe、CoFeB、Fe3Si、YIG、Fe3O4、GdFeCo、GdCo5、DyCo5、TbFe2和BaFe12O19中的一种或多种；
所述磁性纳米薄膜的厚度为0.1nm～10nm。
3.根据权利要求1所述的介质-金属光子晶体，其特征在于，所述非磁性纳米薄膜的材质包括Pt、W、Pd、Ta、Bi、Cr、Ir、IrMn、PtMn、PdMn、FeMn、AuPt、AuW、PtBi、CuBi、CuIr、CuPb、Bi2Se3、Bi2Te3、Bi2Se2Te、Bi2Te2Se、Sn-doped Bi2Te2Se、BiSbTeSe、(BixSb1-x)2Te3、α-Sn、TaAs、TaP、NbAs、NbP、WTe2、MoTe2、ZrSiS、石墨烯和MoS2中的一种或多种；
所述非磁性纳米薄膜的厚度为0.1nm～10nm。
4.一种权利要求1～3任一项所述的介质-金属光子晶体的制备方法，包括以下步骤：
a)在绝缘衬底上周期性依次沉积金属层和介质层，得到介质-金属光子晶体；所述介质-金属光子晶体具有式(I)所示的多层复合结构：
[介质层/金属层]n/绝缘衬底 式(I)；
式(I)中，n为1～10之间的整数；
所述介质层的材质为SiO2，厚度为25nm～2000nm；
所述金属层为磁性/非磁性双层纳米薄膜或非磁性/磁性/非磁性三层纳米薄膜；
所述绝缘衬底的材质为MgO，厚度为0.1mm～2mm。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述在绝缘衬底上周期性依次沉积金属层和介质层的过程具体为：
在绝缘衬底上交替沉积磁性纳米薄膜和非磁性纳米薄膜形成金属层，再在形成的金属层上沉积介质层，然后以所述介质层为新的沉积衬底周期性依次沉积上述金属层和介质层，得到介质-金属光子晶体。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤a)中所述沉积的方式为激光脉冲沉积、磁控溅射沉积或电子束蒸发沉积。
7.一种太赫兹脉冲发生器，由飞秒激光脉冲源、介质-金属光子晶体和外加可旋转磁场构成；
所述介质-金属光子晶体为权利要求1～3任一项所述的介质-金属光子晶体或权利要求4～6任一项所述的制备方法制备得到的介质-金属光子晶体；
所述飞秒激光脉冲源与所述介质-金属光子晶体的介质层相对；
所述外加可旋转磁场平行施加于所述介质-金属光子晶体的磁性纳米薄膜平面。
8.根据权利要求7所述的太赫兹脉冲发生器，其特征在于，所述飞秒激光脉冲源的飞秒激光波长为200nm～2000nm。
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