[发明专利]一种产生单一手性近场的结构及其制备方法

说明书

本发明涉及一种生单一手性近场的结构及其制备方法，结构包括基底和多个手性近场单元，所述多个手性近场单元呈周期排列设置在所述基底上；手性近场单元包括金属底板、第一金属侧板和第二金属侧板，所述金属底板设置于所述基底上，所述第一金属侧板和所述第二金属侧板设置于所述金属底板上，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板之间具有间隙。本发明中由于金属底板抑制两金属板之间的驻波传播，在间隙内形成了陷波模式，第一金属侧臂上为正电荷，第二金属侧壁上为负电荷，所以电场和磁场的方向在间隙内不会变化，可以在间隙内产生单一手性近场。另外陷波模式会聚集大量的电磁波，产生的单一手性近场会更强。

技术领域

本发明涉及手性近场技术领域，特别是涉及一种产生单一手性近场的结构及其制备方法。

背景技术

自然界中的手性结构所具有的光学效应往往很弱，并且作用波段受到限制，大多数自然分子的响应波段为紫外波段，人们对手性结构的研究受到了阻碍。等离激元手性结构利用其自身等离激元能够增强电磁场从而达到放大和调控光场的性质，为手性分子的探测提供了更多的可能。

但是，大多数等离激元纳米结构周围产生的手性近场既有左手性近场又有右手性近场，探测生物分子时，手性会抵消，影响探测的灵敏度。并且，手性场大多数都产生在各种微腔内，制备时很难制备。

发明内容

本发明的目的是提供一种产生单一手性近场的结构及其制备方法，制备出的结构能产生大区域单一手性近场。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种产生单一手性近场的结构，包括基底和多个手性近场单元，所述多个手性近场单元呈周期排列设置在所述基底上；手性近场单元包括金属底板、第一金属侧板和第二金属侧板，所述金属底板设置于所述基底上，所述第一金属侧板和所述第二金属侧板设置于所述金属底板上，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板之间具有间隙。

可选的，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板平行并垂直设置于所述金属底板上，所述第一金属侧板、所述第二金属侧板与所述间隙组成长方体结构。

可选的，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板的上方均设置有二维材料层。

可选的，所述第一金属侧板靠近所述金属底板的一端与所述第二金属侧板靠近所述金属底板的一端之间的距离小于所述第一金属侧板的另一端与所述第二金属侧板的另一端之间的距离。

可选的，所述第一金属侧板和所述第二金属侧板与所述金属底板之间均设置有热膨胀层。

可选的，所述基底上设置有热膨胀材料，所述热膨胀材料设置在各所述近手性场单元之间。

可选的，位于所述第一金属侧板与所述第二金属侧板之间的金属底板部分上方设置有磁致伸缩材料，所述磁致伸缩材料上方还设置有荧光分子。

可选的，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板之间的距离为2-60nm，所述金属底板的厚度大于20nm。

可选的，所述第一金属侧板与所述第二金属侧板均为贵金属材料。

一种产生单一手性近场的结构的制备方法，用于制备权利要求1至9任一项权利要求所述的结构，方法包括：

在基底上旋涂光刻胶；

在光刻胶上刻蚀条形孔；

在基底上蒸镀手性近场单元；具体为：使用电子束蒸发镀膜仪在基底上垂直蒸镀金属底板；倾斜电子束极化角蒸镀第一金属侧板；保持极化角不变，旋转方向角蒸镀第二金属侧板；

去除光刻胶。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：