我國科學家在三維納米結構的可控加工方面取得重要進展

    三維微/納結構具有更大空間自由度、更豐富和更新奇的功能特性，在力學、生物醫(yī)學、微電子及微納光子學等領域展示出巨大優(yōu)勢和應用前景。然而，目前主流的微/納米制造技術是基于平面工藝，不能直接用于三維微/納米結構的加工。近年來，三維加工方法和技術已有較大的進展和突破，如多層疊加、激光三維直寫和3D打印等，但是在納米尺度上進行可控的三維加工仍面臨巨大挑戰(zhàn)。

    在國家重點研發(fā)計劃“納米科技”重點專項“應變誘導大面積納米結構的可控加工方法及應用基礎研究”項目支持下，中國科學院物理研究所顧長志團隊基于宏觀傳統(tǒng)折紙工藝帶來的靈感，提出了聚焦離子束應變誘導的折疊加工方法，可以實現(xiàn)從微米到納米尺度的可控折疊或彎曲加工，并利用其加工出了具有內稟手性特征的三維折疊超表面結構，實現(xiàn)了自旋光分辨和巨大的圓二色性值，解決了自旋光有效調控中的關鍵難題。實驗結果表明，隨著折疊角度的優(yōu)化，這種折疊超表面在紅外波段的圓二色性值可高達0.7。

    該折疊加工方法靈活直接、加工精度高、簡單實用，并與平面工藝兼容，具有結構自由度高及三維構型動態(tài)可控等特點，是一種非常具有前景的三維加工新方法。構筑出的折疊超表面結構具有深亞波長特性，能高效地調控不同自旋光的傳播行為，從而可實現(xiàn)光學波段高性能、微型化光自旋開關器件，在微型圓偏振器、自旋探測器、自旋光信息處理、手性光學成像和非線性光學等領域具有廣泛應用前景。