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长三角G60激光联盟导读
据悉 ， 本文概述了TPL的工作原理、实验装置和材料 。 介绍了分辨率的影响 ， 重点介绍了提高结构最终分辨率所采用的技术 。 本文为第二部分 。
6.超材料
具有优异的机械性能、光学性能和尽可能轻的多种功能的材料总是很受欢迎 。 设计具有这种特性的材料是研究人员和工业界的一个持续目标 。 超材料是一门新兴的科学 ， 它研究的是材料特性的发展 。 超材料是人工材料或复合材料 ， 其性能通常在自然界中不存在 ， 不取决于材料组成 ， 也不取决于单个原子 ， 但在很大程度上取决于制造的结构拓扑 。 超材料来源于希腊语单词“μ?α” ， 意思是超越材料 。 TPL是制造三维超材料的理想技术 ， 因为大多数元素不需要后处理 。 历史上 ， 对超材料和声子晶体的追求是第三方物流技术发展的主要动机 。
【用于微/纳米尺度三维制造的双光子光刻: 综述（2）】1968年 ， Veselago提出了介电常数（和磁导率（μ）为负的材料的负折射率现象 ， 这表明材料中的光速也为负 。 虽然自然界中有负介电常数的材料 ， 但没有一种材料的两个参数都为负 。 1996年 ， Pendry等人首次通过实验提出了超材料 。 制造并组装了半径约为1μm的细金属线 ， 以形成图14所示的简单立方晶格结构 。 人造材料的有效等离子体频率降低了6个数量级 ， 随后材料的介电函数变为负值 。
图14 布置在简单立方晶格中的无限导线 ， 在结构的拐角处连接 。
超材料有几种独特的特性和应用 ， 如负折射率 ， 隐形斗篷和超透镜 。 TPL是一种很有前途的制备真正三维等离子体超材料的方法 。 虽然TPL在直接制造3D金属结构方面的选择有限 ， 但聚合物基树脂可以通过结合各种沉积技术嵌入金属组件 。 裂环谐振器(SRR)是电磁超材料用于产生人工磁性的一种常见应用 。 如图15所示 ， Smith及其同事实现了毫米级的3D结构 ， 在微波条件下运行 ， 铜条和互锁条上的SRR的重复单位单元的二维阵列呈现出有效折射率为负的频带 。 然而 ， 为了在光学频率下实现磁共振 ， SRR结构的结构尺寸必须小于100nm ， 间隙小于10nm 。 此外 ， 当金属明显偏离理想导体时 ， 标度原理在更高频率下也开始失效 。
图15 玻璃纤维电路板材料上带有方形铜SRRs和铜丝带的左手超材料(LHM) 。
然而 ， Dolling等人克服了这一问题 ， 他们采用纳米板对或切割线对直接产生负磁导率和负介电常数 ， 而没有采用图16 (a)所示的SRR 。 在他们的设计中 ， 打开了普通SRR中的分裂 ， 从而降低了电容C ， 从而增加了LC共振频率 。
图16（a）从SRR到切割线对的绝热转变示意图 。 （左下）一根切割线置于另一根切割线上 ， 中间有一定的介电隔离层 。 （b）测量切割导线对的透射率（红色）和反射率（蓝色） 。 插图对应于电子显微照片 。 （c）测量板对阵列的透射率（红色）和反射率（蓝色） 。
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