一种太赫兹波段基于液晶弹性体的超表面圆二色器及其制备方法与流程

本发明涉及超表面器件，尤其涉及一种太赫兹波段基于液晶弹性体的超表面圆二色器及其制备方法。

背景技术：

1、手性是自然界中普遍存在的一种现象，指镜像结构不能通过平移或旋转与原结构相互重合的一种性质。大多数生物分子都是手性的，手性是生命过程的基本特征，广泛存在于人体、动物、植物和微生物中。

2、分子手性可以通过与手性电磁场相互作用而表现出来，其中圆二色性(circulardichroism,cd)因其对左右旋圆偏振光的吸收差异而开展了广泛的研究，通过测量左右圆偏振光的吸收差异来区分不同的手性，对于如何提高圆偏振光的吸收性、圆二色性等特性，有着非常重要的意义。

3、而超表面由于其具有通过人工设计增强局部电场的性能被广泛应用于圆二色器的设计或者用来检测手性物质的圆二色谱。但是现有的超表面圆二色器在完成加工制造后，只能检测一种手性电磁波，其手性和工作频段均被固定，导致无法实现动态调控，使用灵活性较低。

技术实现思路

1、本发明提供了一种太赫兹波段基于液晶弹性体的超表面圆二色器及其制备方法，解决了现有的超表面圆二色器在完成加工制造后，只能检测一种手性电磁波，其手性和工作频段均被固定，导致无法实现动态调控，使用灵活性较低的技术问题。

2、本发明提供的一种太赫兹波段基于液晶弹性体的超表面圆二色器，包括介质层、多个可活动结构主体和多个液晶弹性体；

3、各所述可活动结构主体周期性贴附于所述介质层上；

4、每个所述可活动结构主体上均部分附着有所述液晶弹性体，以通过所述可活动结构主体的结构变化调整所述超表面圆二色器的响应。

5、可选地，所述可活动结构主体包括矩形金属框和微结构金属片；

6、所述液晶弹性体附着在所述微结构金属片上，所述矩形金属框贴附在所述介质层上；

7、所述微结构金属片的连接端连接所述矩形金属框，所述微结构金属片可弯折至不同程度，以调整所述超表面圆二色器的响应。

8、可选地，所述微结构金属片包括第一金属片和第二金属片；

9、所述第一金属片和所述第二金属片的形状均为非对称形状；

10、所述第一金属片的连接端和所述第二金属片的连接端通过矩形金属框连接，且沿所述矩形金属框的中轴呈镜像对称设置。

11、可选地，所述微结构金属片的长度范围为50μm～200μm，宽度范围为50μm～200μm，厚度范围为0.05μm～5μm。

12、可选地，所述矩形金属框的边长范围为200μm～500μm；

13、所述矩形金属框的边框宽度范围为10μm～50μm，边框厚度的范围为0.05μm～5μm；其中，所述边框厚度小于所述介质层的厚度。

14、可选地，所述矩形金属框与所述微结构金属片的材料均为具有导电特性且通过环流传导的金属材料。

15、可选地，所述液晶弹性体包括液晶单体、交联剂和聚合物；

16、所述液晶弹性体分别附着在所述第一金属片和所述第二金属片上，且所述聚合物不同，以在不同频率的光照下提供不同的刺激响应；

17、其中，所述聚合物为近红外有机染料。

18、可选地，所述介质层的材料为具有不同介电常数和介电损耗的聚酰亚胺、二氧化硅或硅；其中，所述介电常数的范围为2～6；

19、所述介质层的厚度范围为3μm～1000μm。

20、可选地，各所述可活动结构主体以相同间距排列，所述可活动结构主体的数量为m×n个，其中m≥10，n≥10，m和n为整数。

21、本发明还提供了一种太赫兹波段基于液晶弹性体的超表面圆二色器的制备方法，用于制备上述任一项所述的超表面圆二色器，方法包括：

22、在介质层上贴附尺寸相同的初始结构主体；

23、按照预设参数对所述初始结构主体进行加工，得到多个可活动结构主体；

24、在每个所述可活动结构主体上部分附着液晶弹性体，得到超表面圆二色器。

25、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

26、本发明提供了一种太赫兹波段基于液晶弹性体的超表面圆二色器，包括介质层、多个可活动结构主体和多个液晶弹性体；各可活动结构主体周期性贴附于介质层上；每个可活动结构主体上均部分附着有液晶弹性体，以通过可活动结构主体的结构变化调整超表面圆二色器的响应。通过可活动结构主体内的微结构金属片的弯折程度不同，实现在不同频率下的圆二色值灵活可调，同时通过液晶弹性体的贴附，进一步提高超表面圆二色器的响应性能以及灵活程度，从而在简化圆二色器结构的基础上，进一步提高检测的使用灵活程度，便于用于手性分子的检测。

技术特征：

1.一种太赫兹波段基于液晶弹性体的超表面圆二色器，其特征在于，包括介质层、多个可活动结构主体和多个液晶弹性体；

2.根据权利要求1所述的超表面圆二色器，其特征在于，所述可活动结构主体包括矩形金属框和微结构金属片；

3.根据权利要求2所述的超表面圆二色器，其特征在于，所述微结构金属片包括第一金属片和第二金属片；

4.根据权利要求2所述的超表面圆二色器，其特征在于，所述微结构金属片的长度范围为50μm～200μm，宽度范围为50μm～200μm，厚度范围为0.05μm～5μm。

5.根据权利要求2所述的超表面圆二色器，其特征在于，所述矩形金属框的边长范围为200μm～500μm；

6.根据权利要求2所述的超表面圆二色器，其特征在于，所述矩形金属框与所述微结构金属片的材料均为具有导电特性且通过环流传导的金属材料。

7.根据权利要求3所述的超表面圆二色器，其特征在于，所述液晶弹性体包括液晶单体、交联剂和聚合物；

8.根据权利要求1所述的超表面圆二色器，其特征在于，所述介质层的材料为具有不同介电常数和介电损耗的聚酰亚胺、二氧化硅或硅；其中，所述介电常数的范围为2～6；

9.根据权利要求1所述的超表面圆二色器，其特征在于，各所述可活动结构主体以相同间距排列，所述可活动结构主体的数量为m×n个，其中m≥10，n≥10，m和n为整数。

10.一种太赫兹波段基于液晶弹性体的超表面圆二色器的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1-9任一项所述的超表面圆二色器，方法包括：

技术总结本发明提供了一种太赫兹波段基于液晶弹性体的超表面圆二色器及其制备方法，该超表面圆二色器包括介质层、多个可活动结构主体和多个液晶弹性体；各可活动结构主体周期性贴附于介质层上；每个可活动结构主体上均部分附着有液晶弹性体，通过可活动结构主体的结构变化可以调整超表面圆二色器的响应。通过可活动结构主体内的微结构金属片的弯折程度不同，实现在不同频率下的圆二色值灵活可调。通过液晶弹性体的贴附，进一步提高超表面圆二色器的响应性能以及灵活程度，从而在简化圆二色器结构的基础上，进一步提高检测的使用灵活程度，便于用于手性分子的检测。技术研发人员：杨君,陈学权,方广有受保护的技术使用者：广东大湾区空天信息研究院技术研发日：技术公布日：2024/6/5