本發明涉及微納光學領域，具體涉及一種雙F型納米孔陣列及其調控圓二色性的方法，該雙F型納米孔陣列由多個金屬納米單元結構按矩形周期陣列拼接構成，所述每個金屬納米單元結構由矩形金屬納米薄膜制成，其矩形金屬納米薄膜的中間形成中心對稱的雙F型納米孔。由于左右旋圓偏振光照射在該結構上，產生的電場強度不同，導致了大的圓二色性出現，其中圓二色性最大達到了41％，并且該申請提出了基于雙F型納米孔陣列調控圓二色性的方法，該調控方法通過在結構中設置二氧化釩相變材料，改變結構所處的環境溫度來調控圓二色性的大小，方法簡單可行，節省資源，易于操作。

技術領域

本發明屬于電磁波偏振態調控領域，具體涉及一種雙F型納米孔陣列及其調控圓二色性的方法。

背景技術

手性是指該結構與其鏡像對映體不完全重合的特性，圓二色性(CD，circulardichroism)是檢測手性的一種方法。圓二色性指的是手性結構對左旋圓偏振光和右旋圓偏振光吸收不同的性質。

自然界中手性分子的圓二色性非常微弱，不利于生物醫學和藥物學的實際信號檢測。而人工手性納米結構由于其與左旋和右旋圓偏振光的相互作用下，產生不同的表面等離激元共振模式，因而具有較強的圓二色性。

三維手性結構可以產生信號強的圓二色性，但是制備和調控過程復雜，不利于實際應用；而二維平面手性結構容易制備，但其產生的圓二色性信號較弱，且不容易調控其信號的大小和位置。

發明內容

為了解決現有技術中存在的二維平面手性結構產生圓二色性信號弱并且不容易調控其信號的大小和位置的問題，本發明提供了一種雙F型納米孔陣列及調控圓二色性的方法，在左旋圓偏振光和右旋圓偏振光照射下，該結構表面電場強度不同，導致結構存在大的手性差異，產生明顯的大的圓二色性信號，而且，基于該結構的調控圓二色性的方法簡單方便，易于操作。

本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

一種雙F型納米孔陣列，由多個金屬納米單元結構按矩形周期陣列拼接構成，所述每個金屬納米單元結構由矩形金屬納米薄膜制成，其矩形金屬納米薄膜的中間形成中心對稱的雙F型納米孔。

進一步地，所述雙F型納米孔由第一長方形孔、第二長方形孔、第三長方形孔、第四長方形孔和第五長方形孔組成；所述第一長方形孔的長邊和矩形周期的一邊平行，并設置在矩形周期的中間位置，所述第一長方形孔長邊的一端設置有第二長方形孔和第三長方形孔，所述第二長方形孔和第三長方形孔的短邊與第一長方形孔相連接；

所述第一長方形孔另一條長邊的對角端設置有第四長方形孔和第五長方形孔，所述第四長方形孔和第五長方形孔的短邊與第一長方形孔相連接；所述第二長方形孔和第三長方形孔之間，第四長方形孔和第五長方形孔之間分別形成間隙。

進一步地，所述第一長方形孔的長度為L＝460～500nm，所述第二長方形孔和第三長方形孔的長度為l＝150～170nm，所述第四長方形孔和第五長方形孔的長度為l＝150～170nm，所述間隙的寬度為g＝30～70nm。

進一步地，所述矩形金屬納米薄膜由貴金屬材料制成。

一種基于雙F型納米孔陣列的調控圓二色性的方法，通過改變所述雙F型納米孔陣列中的結構參數，來改變結構單元的對稱性，實現對圓二色性模式大小和位置的調控。

進一步地，所述間隙處填充二氧化釩材料。

與現有技術相比，本發明的有益效果：

(1)本申請實施例通過在金屬納米薄膜結構上形成雙F型納米孔，在左旋圓偏振光和右旋圓偏振光照射下，電流在該結構的間隙中形成環流，產生磁偶極子共振，但由于左旋圓偏振光下間隙中產生的電流大于右旋圓偏振光下間隙中產生的電流強度，使得該結構上產生的吸收不同，導致了大的圓二色性出現，其中圓二色性最大達到了41％；