[发明专利]杂化等离激元手性增强装置及系统

说明书

本发明涉及杂化等离激元手性增强装置及系统，具体而言涉及光电器械领域。本申请将金属纳米结构层设置在金属基底上，金属基底与金属纳米结构层之间填充有介质层。在金属纳米结构层的上下表面附近至少一个位置设置有石墨烯层。通过金属纳米结构层中的“h”形金属纳米结构和石墨烯层之间产生的局域表面等离激元共振杂化，使得设置在金属纳米结构层附近的石墨烯层的热损耗和表面电流增强，进而提高了入射光和手性微纳米装置之间的相互作用，增强了金属纳米结构层的光学手性。

技术领域

本发明涉及光电器械领域，具体而言，涉及一种杂化等离激元手性增强装置及系统。

背景技术

手性结构是指不能与其镜像重合的结构。互为手性对应体的结构对左旋偏振光(LCP)和右旋偏振光(RCP)有着不同的光学响应。这种不同的光学响应称之为圆二色性(CD)。相对于手性分子，贵金属与光的相互作用更强，使得人造手性金属纳米结构展现出更强的CD信号。人造手性金属纳米结构已将被应用与不同的领域，例如分析化学、生物传感、负折射材料和宽带圆偏振器件。

现有技术中，研究人员通过增加金属纳米系统的非对称性增强CD信号。对于二维平面对称金属纳米结构，可以通过非对称的斜入射光产生手性信号。然而，二维平面手性金属纳米结构，仅在垂直入射光激发下就可以产生CD信号。相比于二维平面手性金属纳米结构，三维平面手性金属纳米结构具有更高的不对称性，因此可以产生更强的CD信号。

但是现有技术中的结构，对圆二色性的增强程度较弱。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种杂化等离激元手性增强装置及系统，以解决现有技术对圆二色性的增强程度较弱的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种杂化等离激元手性增强装置，杂化等离激元手性增强装置包括：金属纳米结构层、金属基底、介质层和石墨烯层；

金属纳米结构层包括多个“h”形金属纳米结构，金属纳米结构层设置在金属基底上，金属基底与金属纳米结构层之间填充有介质层，金属纳米结构层靠近介质层的位置或者远离介质层的位置中至少一个位置设置有石墨烯层。

可选地，该金属纳米结构层和金属基底的材料包括：银、金和钼中任意一种金属。

可选地，该金属纳米结构层中的“h”形金属纳米结构的高度为160nm-240nm。

可选地，该“h”形金属纳米结构包括：第一纳米棒、第二纳米棒和第三纳米棒，第一纳米棒与第二纳米棒垂直，第三纳米棒与第一纳米棒垂直。

可选地，该第一纳米棒的长度为30nm-50nm。

可选地，该第二纳米棒的长度为30nm-50nm。

可选地，该第三纳米棒的长度为160nm-240nm。

可选地，该介质层的材料包括：二氧化硅和二氧化锗中任意一种。

可选地，该介质层的厚度为0.1nm-5nm。

第二方面，本申请还提供一种杂化等离激元手性增强系统，杂化等离激元手性增强系统包括：光谱仪和第一方面任意一项的杂化等离激元手性增强装置，光谱仪与杂化等离激元手性增强装置连接，用于对该杂化等离激元手性增强装置上共振光进行检测。

本发明的有益效果是：