[发明专利]一种可实现宽带等离激元诱导透明窗口的纳米棒聚合结构

说明书

一种可实现宽带等离激元诱导透明窗口的纳米棒聚合结构，采用金属‑绝缘体‑金属(MIM)型纳米棒聚合结构，上层金属为边对边排列的金纳米棒二聚体；下层金属为金纳米棒；两层纳米棒之间为二氧化硅绝缘层；从而构成了可实现宽带等离激元诱导透明窗口的MIM型纳米棒聚合结构。本发明的有益效果是：本发明所提出的金属‑绝缘体‑金属型纳米棒聚合结构，可在可见光与近红外波段实现宽带的等离激元诱导透明窗口，这一特性可应用于光开关、慢光装置等领域。

技术领域

本发明涉及等离激元诱导透明，特别是一种可实现宽带等离激元诱导透明窗口的纳米棒聚合结构。

背景技术

光场可激发金属纳米结构的局域表面等离激元共振现象(Localized SurfacePlasmon Resonance,LSPR)，通过合理设计微纳结构，可以在微纳尺寸实现对光信号在的操控。各个等离激元振荡模式的杂化可以实现对光波共振频率的调节，从而可应用于生物传感、波导、增强拉曼散射等众多光电子器件。其中，等离激元诱导透明(Plasmon-inducedTransparency,PIT)类似于原子系统中的电磁感应透明(Electromagnetic-inducedTransparency,EIT)现象，已经通过金属纳米结构实现。PIT是通过激发光、暗态磁表面等离激元(Magnetic surface plasmon,MSP)分别与明态局域表面等离激元(LocalizedSurface Plasmon,LSP)之间的耦合产生的。这两个跃迁路径间具有量子干涉相消效应，从而使得金属纳米结构表现出零吸收现象。这一物理现象可在光开关、慢光装置等诸多方面有重要作用。

目前，诸多可实现等离激元诱导透明现象的金属纳米结构已被报道。以纳米柱、纳米棒聚合结构为代表，比如纳米棒二聚体(公开号：CN104061997A)、纳米棒三聚体(公开号：CN104634437A)等，均可在可见光与近红外波段实现等离激元诱导透明窗口。但大多纳米结构的等离激元诱导透明窗口具有窄带特性。

发明内容

本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种可实现宽带等离激元诱导透明窗口的纳米棒聚合结构，可在可见光与近红外波段实现宽带的等离激元诱导透明窗口，这一特性可应用于光开关、慢光装置等领域。

本发明的技术方案：

一种可实现宽带等离激元诱导透明窗口的纳米棒聚合结构，采用金属-绝缘体-金属(Metal-Insulator-Metal,MIM)型纳米棒聚合结构，上层金属为边对边排列的金纳米棒二聚体；下层金属为金纳米棒；两层纳米棒之间为二氧化硅绝缘层；从而构成了可实现宽带等离激元诱导透明窗口的MIM型纳米棒聚合结构。

所述上层金属的金纳米棒二聚体中，纳米棒的长度为240nm、宽度均为60nm、厚度为20nm，两个纳米棒间隔为10nm；下层金纳米棒的长度为240nm、宽度为130nm、厚度为20nm；二氧化硅绝缘层的长度为240nm、宽度为130nm、厚度为10nm。

本发明的工作机理：

通过纳米棒间形成的多个电流环，得到多个磁表面等离激元暗态模式(MSPs)，且各个MSPs具有接近的共振波长。激发光、各个MSPs分别与明态局域表面等离激元(LSP)之间的耦合并干涉抵消，从而在可见光与近红外波段内实现宽带的等离激元诱导透明窗口。

本发明的有益效果是：

本发明所提出的金属-绝缘体-金属型纳米棒聚合结构，可在可见光与近红外波段实现宽带的等离激元诱导透明窗口。这一特性可应用于光开关、慢光装置等领域。

附图说明

图1为纳米棒聚合结构示意图。

图2为yz平面纳米棒聚合结构示意图。

图3为纳米棒聚合结构的消光谱。