近红外和可见光区Metamaterials的制备及应用研究

在基金的实施期内，我们取得的主要成果如下：1）发展了一种倒置微球模板法制备技术，并将此应用到各种表面等离子体微纳结构的制备中，设计并制备了一种具有超小模体积的非平面银纳米弧沟道阵列，其沟道的大小可以从10纳米到数百纳米可调，可应用于表面增强的Raman散射以及量子点和微腔的强相互作用研究；设计并制备银纳米嘴阵列，并提出可以通过弹性体PDMS的溶胀和收缩调控银纳米嘴的等离子体谐振频率。2）利用多光束相干方法制备了一种蘑菇形局域表面等离子体阵列，作为折射率探测器，其品质因子达到了100，接近当前商用的基于传播的表面等离子体折射率传感器的理论极限。3）在理论上，设计了一种和入射光方向不敏感、偏振无关的基于奇异材料的偏振旋转器；同时在周期性金属孔阵中发现了一种由表面等离子体激子（SPP）和局域表面等离子体激子（LSP）引起的Rabi劈裂现象，同时解释了异常透射抑制现象。已发表SCI论文11篇，其中影响因子5以上2篇，获国内授权发明专利4个。总的来说，我们很好地完成了课题的任务，发展了制备在可见光区和近红外区工作的Metamaterials的工艺，制备了多种新结构，并实现局域等离子体模的调谐。同时我们发展了一种新型的局域等离子体折射率探测器，可望在生物分子的探测中得到广泛的应用。