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公开(公告)号：CN116773480A
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202310793087.1
申请日：2023-06-30
申请人： 国家纳米科学中心
IPC分类号： G01N21/3563
摘要： 本发明提供了一种负载丝纳米纤维的石墨烯等离激元增强红外光谱传感器及其制备方法和应用。所述制备方法如下：在指定条件下丝素蛋白在石墨烯表面进行自组装，得到负载丝纳米纤维的石墨烯等离激元增强红外光谱传感器。本发明利用石墨烯与丝素蛋白之间的疏水作用使丝素蛋白可以在石墨烯表面发生自组装，并且石墨烯等离激元的吸收频率范围与丝纳米纤维吸收频率范围重合，因此负载丝纳米纤维的石墨烯等离激元增强红外光谱传感器可以有效探测到丝纳米纤维二级结构的种类，进而可以从纳米尺度了解其二级结构信息，用于原位探测丝纳米原纤维二级结构。
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公开(公告)号：CN111025690B
公开(公告)日：2022-12-23
申请号：CN201911279644.8
申请日：2019-12-13
申请人： 国家纳米科学中心
摘要： 本发明提供一种用于全光调制的石墨烯等离激元器件，激元器件由下至上依次包括TMD薄膜层和石墨烯薄膜层，石墨烯薄膜层覆盖于TMD薄膜层上形成石墨烯/TMD异质结；其中，石墨烯薄膜层内存在固定的费米能，具有费米能的石墨烯薄膜层与TMD薄膜层间形成具有石墨烯/TMD异质结的周期性纳米结构。本发明的有益效果是：可实现通过可见光进行对石墨烯等离激元红外信号的调制，是一种新颖的全光调制极化激元的器件，包括应用于光波导器件、光电探测器和光学记忆存储器件等。
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公开(公告)号：CN111934101B
公开(公告)日：2022-11-25
申请号：CN202010763275.6
申请日：2020-07-31
摘要： 本发明涉及一种激发二维范德华材料极化激元的方法，所述方法包括如下步骤：使用高能电子照射二维范德华材料，实现二维范德华材料极化激元的激发。所述方法利用高能电子波长短的优势，提供超高动量补偿和超高空间分辨，从而借助电子辐射出的电磁场诱导二维范德华材料上产生表面电磁波，即极化激元。所述方法不仅能够对多层二维范德华材料的极化激元进行有效激发，还能够对单层二维范德华材料进行有效激发，这不仅能够为二维范德华材料极化激元的研究提供基础，有利于探索新材料中的极化激元与量子限域效应，也能够为将二维范德华材料用于小型光子学器件提供理论基础。
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公开(公告)号：CN109725374B
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN201910069432.0
申请日：2019-01-24
申请人： 国家纳米科学中心
IPC分类号： G02B5/00
摘要： 本发明公开了一种调控石墨烯等离激元波长的方法，所述方法通过控制石墨烯层与基底层的不同距离，进而调控等离激元电场与基底的介电性质相互耦合的强弱，从而实现原位调控石墨烯等离激元的波长。所述方法能够调控石墨烯与基底的距离范围从0纳米到几百微米的范围；在几纳米至几百纳米的范围内，可以通过在石墨烯和基底之间充入气体的方法实现原位调控等离激元的波长；本发明中距离变化是连续的，因而可以对波长进行连续调控；所述方法简单易行且成本低。
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公开(公告)号：CN109856711A
公开(公告)日：2019-06-07
申请号：CN201910069435.4
申请日：2019-01-24
申请人： 国家纳米科学中心
IPC分类号： G02B5/00
摘要： 本发明公开了一种调控石墨烯等离激元品质因子的方法，所述方法通过控制石墨烯层与基底层的不同距离，进而调控等离激元电场与基底的介电性质相互耦合的强弱，从而实现原位调控石墨烯等离激元的品质因子。所述方法能够调控石墨烯与基底的距离范围从0纳米到几百微米的范围；在几纳米至几百纳米的范围内，可以通过在石墨烯和基底之间充入气体的方法实现原位调控等离激元的品质因子；本发明中距离变化是连续的，因而可以对品质因子进行连续调控；所述方法简单易行且成本低。
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公开(公告)号：CN108593585A
公开(公告)日：2018-09-28
申请号：CN201810644987.9
申请日：2018-06-21
申请人： 国家纳米科学中心
IPC分类号： G01N21/3504
摘要： 本发明公开了一种石墨烯等离激元气体传感器，所述传感器自下而上依次包括基底，电介质层，石墨烯层，微腔，和盖板。其中在所述盖板分别设置与微腔连通的进样通道和出样通道，本发明石墨烯层上方是气体微腔，石墨烯等离激元可与气体分子相互作用，从而获得等离激元增强的气体红外光谱，实现气体种类的指认，同时本发明可以探测极微量的气体分子，其等离激元波长在中红外波段(共振频率400-3000波数)，所述传感器可重复使用、可集成。
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公开(公告)号：CN108548807A
公开(公告)日：2018-09-18
申请号：CN201810211769.6
申请日：2018-03-15
申请人： 国家纳米科学中心
IPC分类号： G01N21/71
摘要： 本发明提供了一种用于增强红外吸收信号的石墨烯等离激元器件及其制备方法，包括自下而上依次设置的衬底、光栅层、石墨烯薄膜；所述光栅层位于所述衬底上，所述石墨烯薄膜覆盖于所述光栅层上；所述衬底、所述光栅层和石墨烯薄膜一起构成微流通道；所述溶液以及气体从所述微流通道的一端进入，从另一端出来。相对于其他石墨烯等离激元增强红外器件结构，本发明可实现探测溶液中化学或生物分子(如蛋白质)的红外信号，更接近实际生理情况；另外，还解决了气体探测中，红外仪器探测不到微量气体的问题。本发明有效地提高了探测的准确性，同时也拓宽了石墨烯等离激元的应用领域。
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公开(公告)号：CN107561028A
公开(公告)日：2018-01-09
申请号：CN201710520408.5
申请日：2017-06-30
申请人： 国家纳米科学中心
摘要： 本发明提供了一种用于增强红外光谱探测的金属-石墨烯等离激元器件，包括自下而上依次设置的衬底、反射层、电介质层、石墨烯薄膜、源极与漏极金属层、光栅层，以及待检测物质层；所述衬底和所述反射层作为栅极，所述反射层沉积在所述衬底上，电介质层沉积在反射层上，石墨烯薄膜覆盖于电介质层上，源极与漏极金属层沉积在石墨烯薄膜上，源极与漏极金属层通过石墨烯导通；所述源极与漏极金属层之间的局部区域具有石墨烯周期性纳米结构和金光栅的交替结构；相对于其他低迁移率石墨烯红外等离激元器件结构，本发明可实现完美的红外吸收和极高的局域电磁场增强，提高了红外光谱探测微量物质的效率。
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公开(公告)号：CN106206776B
公开(公告)日：2017-07-25
申请号：CN201610605777.X
申请日：2016-07-28
申请人： 国家纳米科学中心
IPC分类号： H01L31/0236
CPC分类号： Y02E10/50
摘要： 本发明提供了一种用于红外光谱的衬底，这种衬底的结构包括窗口层和支撑基底，窗口层位于支撑基底之上，选用单原子至1000个原子层厚度的二维材料；支撑基底的横向切面形状为圆形、椭圆形、三角形、正方形、矩形、五角形结构、正六边形、八角形，所述支撑基底的几何尺寸为500μm‑5cm，厚度为1μm‑5cm；支撑基底其上设置有若干通孔结构，通孔以阵列形式排布，通孔阵列的中心与基底的几何中心基本保持一致，通孔之间的间距为1μm‑4cm；所述通孔对应的窗口层部位形成悬空的窗口层；其中所述二维材料选自石墨烯，二硫化钼，氮化硼，MX2，黑磷。
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公开(公告)号：CN105355702A
公开(公告)日：2016-02-24
申请号：CN201510792417.0
申请日：2015-11-17
申请人： 国家纳米科学中心
IPC分类号： H01L31/101 , H01L31/0236 , H01L31/028 , H01L31/18
CPC分类号： Y02E10/50 , Y02P70/521 , H01L31/101 , H01L31/02363 , H01L31/028 , H01L31/1804
摘要： 本发明提供了一种用于增强红外光谱探测的石墨烯等离激元器件，包括：自下而上依次设置的衬底、电介质层、石墨烯层、源极与漏极金属层，以及待检测物质；其中，衬底同时作为栅极，电介质层沉积在衬底上，石墨烯层覆盖于电介质层之上，源极与漏极金属层沉积在石墨烯层上，源极与漏极金属层由石墨烯导通，衬底与石墨烯层之间夹着电介质层；源极与漏极金属层之间的石墨烯层的局部区域具有周期性微纳米结构；周期性微纳米结构包含多个连续纵剖面为台阶状的结构，待测材料层设置以覆盖台阶状的结构；电介质层的材料选自：NaCl，KBr，CsI，CsBr，MgF2，CaF2，BaF2，LiF，AgBr，AgCl，ZnS，ZnSe，KRS-5，AMTIR1-6，Diamond，SiO2。
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