[发明专利]一种基于表面等离激元耦合的电场探测装置

说明书

本发明提供了一种基于表面等离激元耦合的电场探测装置，包括基底层、加热层、贵金属层、有机共轭聚合物材料层、贵金属微纳结构层，加热层置于基底层上，贵金属层置于加热层上，有机共轭聚合物材料层置于贵金属层上，贵金属微纳结构层置于有机共轭聚合物材料层上，贵金属微纳结构层包括周期排列的贵金属微纳结构单元。本发明具有电场探测灵敏度高的优点。

技术领域

本发明涉及电场探测领域，具体涉及一种基于表面等离激元耦合的电场探测装置。

背景技术

电场的测量不仅对导弹、火箭、航空器发射中意义重大，而且对城市环境污染、超净实验室、炼油厂、储油站等地面上容易引起静电和容易受静电及雷达危害的场所也有着广泛的应用。传统电场测量装置的灵敏度低，探索基于新原理的电场探测技术对提高电场测量的灵敏度具有重要意义。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种基于表面等离激元耦合的电场探测装置，包括基底层、加热层、贵金属层、有机共轭聚合物材料层、贵金属微纳结构层，加热层置于基底层上，贵金属层置于加热层上，有机共轭聚合物材料层置于贵金属层上，贵金属微纳结构层置于有机共轭聚合物材料层上，贵金属微纳结构层包括周期排列的贵金属微纳结构单元。

更进一步地，有机共轭聚合物材料层的材料为聚3-己基噻吩。

更进一步地，贵金属微纳结构单元为长方体、立方体、圆柱或球形。

更进一步地，贵金属层的材料为金或银。

更进一步地，贵金属微纳结构单元的材料为金或银。

更进一步地，周期为方形周期。

更进一步地，在贵金属微纳结构单元的底部，贵金属层上设有凸起。

更进一步地，凸起的顶部与贵金属微纳结构单元之间的距离小于50纳米。

更进一步地，在贵金属微纳结构单元的底部，贵金属层中设有凹槽。

更进一步地，凹槽的宽度小于贵金属微纳结构单元的宽度。

本发明的有益效果：本发明提供了一种基于表面等离激元耦合的电场探测装置，包括基底层、加热层、贵金属层、有机共轭聚合物材料层、贵金属微纳结构层，加热层置于基底层上，贵金属层置于加热层上，有机共轭聚合物材料层置于贵金属层上，贵金属微纳结构层置于有机共轭聚合物材料层上，贵金属微纳结构层包括周期排列的贵金属微纳结构单元。应用时，首先，在无电场空间，测量贵金属微纳结构单元与贵金属层复合结构的表面等离激元共振波长，此时加热层为常温；然后，将本发明置于待测电场内，同时加热层通过贵金属层加热有机共轭聚合物材料层，加热持续一段时间后，冷却有机共轭聚合物材料层，重新测量贵金属微纳结构单元与贵金属层复合结构的表面等离激元共振波长，根据前后贵金属微纳结构单元与贵金属层复合结构表面等离激元共振波长的移动，确定待测电场。在加热过程中，待测电场改变了有机共轭聚合物材料分子链的方向，从而改变了贵金属微纳结构单元与贵金属层之间的耦合，从而改变了贵金属微纳结构单元与贵金属层复合结构的共振波长。因为在加热时，有机共轭聚合物材料分子链的方向严重地依赖于其所处的电场，并且贵金属微纳结构单元与贵金属层之间的耦合严重地依赖于其间的介电环境，因此，本发明具有电场探测灵敏度高的优点。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是一种基于表面等离激元耦合的电场探测装置的示意图。

图2是又一种基于表面等离激元耦合的电场探测装置的示意图。

图3是再一种基于表面等离激元耦合的电场探测装置的示意图。

图中：1、基底层；2、加热层；3、贵金属层；4、有机共轭聚合物材料层；5、贵金属微纳结构单元；6、凸起；7、凹槽。

具体实施方式