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上海交大超颖表面器件研究取得重要突破

日期：2014-09-30 阅读：2887

近日，学院概况的叶志成副研究员、上海交通大学物理与天文系的郑君博士及其合作者在超颖表面器件研究上取得重要突破。他们利用一维纳米金属结构实现了新型偏振分光器件和全息显示，论文发表于Nature 旗下期刊《Scientific Reports》，并在工业界主导的2014年国际信息显示大会（SID Display Week）上被评选为研究热点。此研究成果，在超颖材料（meta-material）实用化上迈出了一大步。

基于表面等离子体共振的各种超颖材料使新功能光学器件的设计成为可能，成为过去10年里的研究热点。但是受制于昂贵、精密的加工工艺和较低的光学效率，很难得到实际应用。最近有研究人员提出利用超颖表面结构实现体材料的功能，降低了工艺难度，但仍需要在二维表面对纳米金属结构做精密设计，因此大面积制备仍然存在问题。另一方面，目前大多超颖材料都是利用共振机制，限制了工作波长和角度。

郑君和叶志成等提出的非共振、基于表面等离子体波导效应的超颖表面不仅在物理机制上取得突破，而且表现出了新颖的光学偏振特性：TM偏振光被强烈衍射，而TE偏振光衍射消失。从而实现了宽光谱、大角度的TM光负反射和TE光反射, 负反射抑制比可以达到10³，反射抑制比达到10⁶。利用该超颖表面，实现了新型偏振全息防伪，为全息防伪又多加了一把锁。与其他超颖表面结构相比，该新结构制备工艺要求低，可以实现大规模量产。