基于连续体中本征手性等离子体束缚态实现品质因子与圆二色性的独立调控

来自前沿领域的研究人员通过热扫描探针光刻（t-SPL）与各向异性刻蚀技术，突破三维手性等离子体超表面制备瓶颈，首次在可见光波段实现圆二色性（CD 0–0.6）与品质因子（Q-factor 10–55）的独立调控，为手性纳米激光器、对映选择性非线性系统及量子发射器界面提供了全新解决方案。

　　

手性等离子体超表面长期面临圆二色性（Circular Dichroism, CD）与品质因子（Q-factor）之间的固有权衡——不对称几何结构导致的辐射损耗严重制约性能提升。尽管光子连续体束缚态（Bound States in the Continuum, BICs）可抑制辐射损耗以提高Q因子，现有等离子体手性准BIC设计仍局限于二维结构或红外波段，难以实现光学手性与共振线宽的精準调控。

本研究通过热扫描探针光刻（t-SPL）与各向异性刻蚀技术的创新融合，首次实现可见光波段三维对称破缺等离子体超表面的纳米级精度制备。该技术突破使得三维垂直方向架构的高度控制成为可能，成功激发出手性准BIC共振模式，并实现CD（0–0.6）与Q因子（10–55）的独立调控，创造了手性等离子体超表面性能的新标杆。

关键机制在于：三维高度不对称参数独立调控CD强度，而基于BIC工程的对称破缺则通过辐射损耗调制实现Q因子的精确调节。超光谱CD成像分析表明，这种解耦控制机制源于面内晶格模式与面外等离子体耦合之间的正交化多极相互作用。

此项研究不仅攻克了三维超表面制备的长期技术难题，更为需要同时实现手性选择性与超限域场的应用领域提供了普适性框架，包括手性纳米激光器（chiral nanolasers）、对映选择性非线性系统（enantioselective nonlinear systems）以及具有自旋-光子相互作用的量子发射器界面（quantum emitter interfaces）等前沿方向。