研究概述
ACS Applied Materials & Interfaces
手性超表面能够产生巨大的超级手性场,在光电子学和生物传感领域具有巨大潜力。然而,基于传统微纳制造工艺的扭曲堆叠手性超表面在时间消耗、制作成本和多层对准方面存在巨大限制,阻碍了其商业应用。在这里,北京理工大学胡滨副教授团队提出了一种基于激光诱导石墨烯(LIG)技术的扭曲堆叠太赫兹手性超表面(TCM)。通过进行两步激光直写工艺,TCM的两层天线在制造过程中会自动对准。一个尺寸为15×15毫米的TCM可以在60秒内制备完成。此外,由于LIG在THz波段的耗散比金属更大,最终在实验上实现了巨大的圆二色性(CD)+99.5至-99.6%。随后利用所提出的TCM对牛血清白蛋白进行了快速THz生物传感,证明了广泛的传感范围(0.5-50 mg mL-1)和良好的灵敏度[ΔCD: 2.09%(mg mL-1)-1,Δf: 0.0034 THz(mg mL-1)-1]。这种基于LIG的TCM为手性科学的研究提供了优秀的平台,并在快速、低成本的商业生物传感方面具有巨大的应用潜力。
研究成果以“Automatically Aligned and Environment-Friendly Twisted Stacking Terahertz Chiral Metasurface with Giant Circular Dichroism for Rapid Biosensing”为题发表于国际著名期刊《ACS Applied Materials & Interfaces》。北京理工大学胡滨副教授为论文通讯作者,第一作者为北京理工大学博士研究生王宗源。
文章信息
ACS Applied Materials & Interfaces
Automatically Aligned and Environment-Friendly Twisted Stacking Terahertz Chiral Metasurface with Giant Circular Dichroism for Rapid Biosensing. Zongyuan Wang, Jianzhou Huang, Weiguang Liu, Chenjie Xiong, and Bin Hu*. ACS Appl. Mater. Interfaces 2024,
https://doi.org/10.1021/acsami.3c18947
作者介绍
ACS Applied Materials & Interfaces
胡滨 副教授
胡滨,北京理工大学光电学院长聘副教授,博士生导师。主要研究方向为衍射光学及信息光学。2010年在中国科学院微电子所获博士学位,2010至2013年在新加坡南洋理工大学从事博士后研究,2013年全职进入北京理工大学光电学院工作,并入选教育部新世纪人才,所在学科为光学工程。研究涉及基于表面等离子体和超材料的超分辨成像,基于二维材料的太赫兹波前调制器件,激光诱导石墨烯,全矢量衍射算法等领域。主讲研究生《高等光学》、《近代信息光学及新型应用》,本科生《物理光学》等课程。发表学术论文50余篇,出版教材1部,担任《光学技术》期刊责任编辑。
团队相关成果:
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