美国工程师发现纳米金属膜小孔具有“封孔透光效应”

美国普林斯顿大学工程师们实验发现，如果用盖子遮住纳米金属膜上的小孔，不仅挡不住光线，反而会增加透射光的数量，这一发现在光学仪器、超灵敏探测研究领域有着广阔的应用前景。相关论文发表在最近出版的《光学快递》杂志上。 v_M-:e3`  
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该研究由普林斯顿大学机电工程教授斯蒂芬·周领导。在一项实验中，他和同事用了一种40纳米厚的金薄膜，上面布有直径60纳米、间距200纳米的微孔阵列。每个微孔都用小金盘盖住，小金盘比微孔要大40%，只在金属膜表面和盘之间有极微缝隙。他们先从薄膜下面照射激光，检查上面透过的光线，发现透过的光比没有盖子时要多70%。再从上面照射而在下面检测，结果同样。 cP#vzFB0>  
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“我们还以为小金盘能挡住所有的光，没想到会有更多光线通过。”周解释说，“小金盘好像变成了一种能捕获并辐射电磁波的‘天线’，它捕获了小孔一边的光，从另一边辐射出来。光波通过金属表面，经过盖子后大大增加。当激光遇到分子会产生微弱的信号，而用有微孔阵列的金属薄膜和金属盘，会使微弱的信号增强，在识别物质时更加敏感。” /-%0y2"7  
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周还指出，这一结果可能带来巨大的影响和应用价值。首先是遮光方面，在非常灵敏的光学仪器如显微镜、望远镜、分光仪及其他探测器中，如果想用在玻璃上涂金属膜的方法来遮光，结果可能适得其反。研究人员若想堵住所有的光线传播，需要重新思考他们所用的技术。比如在光刻印刷中，光会在玻璃板的金属膜上刻下细微花纹形成模板，引导光线通过某些位置而挡住其他地方，但由于这种封孔透光效应，工程师们要再检查一下模具是否达到预期的遮光效果。 PkM]jbLe8  
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其次，这种新技术能增加光透性。比如在近红外显微镜中，让光线通过直径仅有十亿分之几米的微孔，会增加透过光的数量，也就增加了观察目标的信息量，研究人员就能看到更多精微的细节。