通过法布里-珀罗谐振腔中的光热效应，在纳米光子器件中实现等离子体彩色印刷

《Advanced Functional Materials》：Plasmonic Color Printing in Nanophotonic Devices via Photothermal Dynamics in a Fabry–Pérot Etalon

纳米光子学中通过热辅助纳米颗粒重组实现颜色精准调谐，研究提出含多层金属-介电-金属结构的Fabry-Pérot étalon系统，利用流动态电介质薄膜调控纳米颗粒沉没/凝聚与聚合物收缩的协同效应，建立可见光波长下的纳米颗粒行为追踪方法，验证激光热效应驱动下的动态光学响应机制。

　　

摘要

在纳米光子器件中实现精确的颜色调节需要通过深入理解光与物质的相互作用（包括共振波长及其相关的电场分布）来优化纳米结构。本研究严格探讨了利用热辅助机制实现纳米粒子重新排列以达到精确颜色调节的方法。提出了一种Fabry–Pérot（FP）标准具，该标准具由多层金属-介质-金属薄膜、等离子体纳米粒子阵列、氟聚合物介质和金属镜层组成，能够在可见光波长范围内实现对纳米粒子行为的追踪。通过受控实验和仿真，研究了FP标准具中各物理元素的作用，特别是光学腔体的厚度和顶层填充比例。为了通过纳米粒子在连续加热过程中的动态行为增强颜色变化，制备了一种可流动的聚合物薄膜作为介质层，并系统地考察了其颜色可调性。研究重点关注纳米粒子的热辅助动态行为，包括金纳米粒子的沉降与聚合过程，以及周围聚合物薄膜的同时收缩现象。基于研究结果，利用金纳米粒子的光热效应实现了激光介导的局部颜色调节，为潜在的颜色打印技术提供了可能。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。