通过金相几何结构调控实现自组装氧化物-金属杂化薄膜的可调光学性能：从纳米柱到纳米盘

摘要： 等离子体氧化-金属杂化纳米结构由于氧化物与金属组分间的纳米尺度相互作用而展现出前所未有的光学特性。精确控制光学构筑单元的几何形貌与排列方式是实现系统性能定制化的关键，从而满足多样化纳米光子学应用需求。本研究采用一步脉冲激光沉积技术制备了系列厚度的自组装BaTiO3-Au垂直排列纳米复合薄膜。通过减薄膜厚，Au相几何形貌有效从纳米柱调控为纳米盘，其长径比（高度/宽度）从≈4.0变化至≈1.0。实验光谱与数值模拟结果表明：由于Au长径比与自由电子密度的改变，通过调控薄膜厚度可在可见至近红外波段有效调谐局域表面等离子体共振与双曲色散波长。该研究为杂化氧化-金属纳米结构的光学响应调控提供了可行方案，为全光集成器件用新型光学元件的设计与制备开辟了广阔可能。