6月30日，清華大學(xué)材料學(xué)院鐘敏霖教授課題組在美國化學(xué)學(xué)會刊物《ACS 納米》（ACS Nano）期刊（影響因子13.942）在線發(fā)表了題為“金屬表面微納米結(jié)構(gòu)雙級調(diào)控實現(xiàn)極低反射率的通用方法”（A General Strategy Towards Dual-Scale Controlled metallic Micro-Nano Hybrid Structures with Ultralow Reflectance）的研究成果。
該成果提出了一種基于超快激光脈沖注入調(diào)控的金屬表面微米-納米雙尺度復(fù)合結(jié)構(gòu)雙級調(diào)控制備新方法，通過對超快激光加工過程中脈沖注入數(shù)量和注入方式的靈巧控制，實現(xiàn)了對微米尺度結(jié)構(gòu)和納米尺度結(jié)構(gòu)的分別有效調(diào)控，從而可以同時發(fā)揮微米尺度結(jié)構(gòu)的幾何陷光效應(yīng)和納米尺度結(jié)構(gòu)的等效介質(zhì)效應(yīng)，最終達到優(yōu)異的高效抗反射性能。這是利用超快激光在可控微納米制備方面取得的最新研究進展。該方法對于銅（Cu）、鈦（Ti）、鎢（W）等多種金屬均有效，可在其表面分別獲得1.4%，0.29%，2.5%的已知最低金屬表面反射率，是一種在金屬表面可控構(gòu)建微納米復(fù)合功能結(jié)構(gòu)的通用方法。
該成果提出了一種基于超快激光脈沖注入調(diào)控的金屬表面微米-納米雙尺度復(fù)合結(jié)構(gòu)雙級調(diào)控制備新方法，通過對超快激光加工過程中脈沖注入數(shù)量和注入方式的靈巧控制，實現(xiàn)了對微米尺度結(jié)構(gòu)和納米尺度結(jié)構(gòu)的分別有效調(diào)控，從而可以同時發(fā)揮微米尺度結(jié)構(gòu)的幾何陷光效應(yīng)和納米尺度結(jié)構(gòu)的等效介質(zhì)效應(yīng)，最終達到優(yōu)異的高效抗反射性能。這是利用超快激光在可控微納米制備方面取得的最新研究進展。該方法對于銅（Cu）、鈦（Ti）、鎢（W）等多種金屬均有效，可在其表面分別獲得1.4%，0.29%，2.5%的已知最低金屬表面反射率，是一種在金屬表面可控構(gòu)建微納米復(fù)合功能結(jié)構(gòu)的通用方法。
超快激光脈沖注入雙級調(diào)控金屬表面微米-納米雙尺度結(jié)構(gòu)新方法。
表面微納米復(fù)合結(jié)構(gòu)在抗反射、自清潔、高效催化等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用，而表面微納米結(jié)構(gòu)的可控制備是其中的核心問題。超快激光加工作為一種微納米制造方法，已為人們所熟知，并在微米尺度結(jié)構(gòu)的高效靈活可控加工方面具有突出優(yōu)勢，但其所形成的納米結(jié)構(gòu)多為微米結(jié)構(gòu)加工過程中誘導(dǎo)而成，無法對其進行有效的控制。其他納米制造手段，如電子束光刻、化學(xué)合成等，雖然可以形成可控的納米結(jié)構(gòu)，但無法有效構(gòu)建出微納米復(fù)合的結(jié)構(gòu)特征。本論文成果，打破了之前超快激光只能可控加工微米尺度結(jié)構(gòu)的限制，在微米-納米雙尺度結(jié)構(gòu)的雙級分別可控制備方面邁出扎實一步，為表面微納米復(fù)合功能結(jié)構(gòu)的有效構(gòu)建提供了新的思路和方法。
雙級調(diào)控金屬表面微納米結(jié)構(gòu)及優(yōu)異抗反性能。
獲得最黑人工金屬表面。
該論文通訊作者為材料學(xué)院鐘敏霖教授，第一作者為材料學(xué)院博士后范培迅。該成果是材料學(xué)院鐘敏霖教授組和精儀系金國藩院士、白本鋒副教授組通力合作的成果，發(fā)揮了材料與光學(xué)兩個學(xué)科的優(yōu)勢。該工作得到了國家自然科學(xué)基金重大國際合作項目以及面上項目的支持。
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