長春光機所利用溶致液晶模板制備可見光負折射材料

  近日，中國科學院長春光學精密機械與物理研究所應(yīng)用光學國家重點實驗室在負折射材料設(shè)計與制備方面取得新進展：首次使用反六角溶致液晶模板電化學方法，生長出了直徑為10納米、間距為15納米的銀納米線陣列，是目前已報道的最小尺寸的可見光負折射結(jié)構(gòu)。通過實驗證明材料在可見光波段具有雙曲型色散關(guān)系，負折射波長處于國際領(lǐng)先水平。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Optics Express 上（2015, vol. 23, 21343-21351）。

　　雙曲型材料是一種新型電磁納米材料，不僅可以實現(xiàn)負折射、傳播倏逝波、反常多普勒效應(yīng)等，還有各種特殊的應(yīng)用例如超透鏡、亞波長成像、隱身等。目前的制作方法一般都是離子束刻蝕、電子直寫等復(fù)雜工藝，制作難度大，成本較高。因此設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、易于制備的材料結(jié)構(gòu)以及簡單的制作方法對雙曲型材料的發(fā)展有重要價值。

　　反六角溶致液晶相態(tài)的穩(wěn)定性是最終模板形成及電化學生長的最關(guān)鍵因素，該研究團隊對模板的配比、溫度、空氣濕度、攪拌時間、電場強度、生長時間等條件實驗做了詳細的實驗探索，提高了實驗重復(fù)率并生長出樣本。該工作為小尺寸納米材料的制備提供了新的思路。另外，納米薄膜材料的負折射性質(zhì)測試也是一大難點。該研究組以材料介電常數(shù)偏振依賴特性為原理，成功測試了材料的色散曲線，驗證了可見光波段的負折射性質(zhì)。該工作為可見光負折射材料的制備提供了新的途徑。

利用反六角溶致液晶模板制備的可見光負折射材料