基于人工局域表面等离激元的液晶微波介电常数测量传感器

液晶材料在微波频段具有良好的调制特性,在微波可调谐器件领域具有巨大的应用潜力。本文针对液晶材料微波介电常数的测量需求,提出了一种基于人工局域表面等离激元谐振的传感器。通过设计环形谐振器结构,在sub-6 GHz频段形成局域表面等离激元窄带谐振峰。通过给液晶施加外加电场,能够实现对液晶介电常数的调控。通过谐振频点位置的拟合,能够得到对应的液晶的介电常数大小,从而实现液晶材料在微波频段的介电常数的测量。本文研究了不同液晶层厚度、不同液晶介电常数对人工局域表面等离激元谐振频点的影响。随着液晶层厚度增加或者液晶介电常数的减小,谐振频点f₁和f₂都逐渐增大。当液晶层厚度大于或等于0.5 mm时,谐振频点f₁和f₂随介电常数的变化具有良好的线性度,且具有高灵敏度(>400 MHz/Δε),远大于基于目前报道的其他形式介电常数传感器。同时,本传感器结构可以在液晶层上下施加电场,从而实现在不同外加电场作用下液晶材料微波介电常数的测量,在液晶微波特性研究领域具有应用潜力。     

基于激光诱导向前转移的可调光吸收银纳米薄膜（英文）

激光加工技术具有可控性强、按需制备的优点,可用于制备表面等离激元金属纳米结构,在光吸收及光热转换领域具有广泛的应用价值。本文中采用激光诱导向前转移技术制备的银纳米薄膜,具有光学吸收率可调的特性,兼容玻璃、柔性聚合物等衬底。通过控制激光线扫描间隔得到具有不同形貌且随机分布的银纳米结构薄膜,其具有宽光谱平坦吸收特性,光吸收率可在11%到81%之间线性调节,同时反射率低于17%。此外,利用优化的激光脉冲能量(45μJ)得到了具有高平坦光吸收特性的银纳米薄膜,其吸收率为60%,波动为±1%。这一技术可实现银纳米薄膜的图案化高速转移,转移速率可达10³到10⁵ cm²/h。实验同时展示了银纳米结构薄膜的光热转换造成的图案化温升现象。