泪滴状铝纳米结构紫外-近红外宽带吸收体的制备
2021-05-07黄丽清蔡亚坤商富强董伟丽王慧敏刘斌胜
材料科学与工程学报 2021年2期
关键词:结构
李 刚,黄丽清,蔡亚坤,张 宇,商富强,刘 悠,张 磊,董伟丽,王慧敏,刘斌胜
(1.西安交通大学理学院,物质非平衡合成与调控教育部重点实验室,陕西西安 710049;2.武警工程大学基础部,陕西西安 710086)
1 前 言
宽波段光吸收体在太阳能利用[1-8]、光探测[9-10]等领域具有重要的应用价值而引起了人们极大的研究兴趣。随着表面等离子光学及纳米技术的发展,人们已制备了一系列基于金属纳米结构材料的等离子吸收体并实现了其从紫外到近红外波长范围的宽波段吸收。如纳米结构金属/介质/金属(MIM)三层结构、纳米结构金属/介质(MI)二层结构和表面纳米结构化全金属结构等。在MIM 结构中,宽波段吸收是利用非对称纳米结构[11-14]或多尺度混合纳米结构的顶层来实现的。在MI结构中,通过在平面[23-24]或纳米结构化的基底上[25-29]构造多尺寸混合的纳米结构实现其宽波段吸收。相对MIM 和MI宽波段吸收体,表面纳米结构化单一金属宽波段吸收体最大的优势在于构成材料单一、结构简单,光学特性易于调控(仅需调节表面结构)。然而,有关表面纳米结构化的单一金属宽波段吸收体的研究报道较少。2014年,Beermann等[31]研究了镍、钯的二维V 型槽阵列结构的吸收特性,其吸收率在400~950 nm 波长范围内超过了95%。同年,Mo等[32]提出了同轴锥-孔纳米结构化金吸收体,实现了300~800 nm 波长范围的宽波带吸收。但是,上述表面纳米结构化的单一金属宽波段吸收体的制备均依赖于聚焦离束刻蚀技术,其成本高、周期长,难以实现大面积制备。……
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