原子层厚度PtSe₂超表面的相位调控在超透镜和全息中的应用

光学超构表面通过构建等离子体或全介质超构单元，在光的相位、振幅以及频率调控中具有重要的应用价值。然而，受限于光学调控的基本原理，超表面光学原件的厚度仍在数百或数十纳米，而在可见光波段通过超薄甚至原子层厚度超表面实现光场调控仍然面临诸多挑战。为了克服这个困难，来自暨南大学的李向平等人提出了基于光学反射奇点诱导相位突变的二维贵金属卤化物超表面，并最终通过原子层厚度的超构表面实现了光场调控。如图所示，该研究组利用利用激光直写将PtSe₂-SiO₂-Si多层膜制备成超表面结构，实现了近零反射的“拓扑光学奇点”。此外，该研究组利用厚度仅为4.3 nm的像素化二进制超表面，实现了最大接近0.8π的相位调制能力，在全息成像和超构透镜中表现出了优异的保真性能。通过原子层厚度的超构表面实现光场调控的技术有望进一步提高平面光学器件的集成度和微型化，在全息成像、超构透镜、光学存储等领域具有广阔的应用潜力。相关结果于2020年发表在Nano Lett., (2020), 20, 11, 7811–7818上。 

相关链接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c01805

图：二维材料超表面的制备及其全息和超透镜应用