CN111485202A - 实现圆二色性的双层金属结构及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及实现圆二色性的双层金属结构及其制备方法，具体属于光学器件领域。本发明提供的双层金属结构由多个双层金属单元周期拼接而成，每个双层金属单元包括：薄膜层、介质层和调控层；其中，薄膜层和调控层的材料为金属，介质层的材料为有机玻璃，该结构可以通过一次电子束刻蚀和一次金属蒸镀得到，制备方法简单，并且该双层金属结构产生圆二色性信号的机制是，调控层上四偶极震荡模式对薄膜层上的表面等离极化激元和局域表面等离激元的调控作用有区别，此外调节调控层或者薄膜层的结构参数，可以完成对双层金属结构的圆二色性信号的调控，实现可调的圆二色性信号。
Description
技术领域
本发明涉及光学器件领域，具体涉及一种实现圆二色性的双层金属结构及其制备方法。
背景技术
手性结构是指打破了对称性的结构，其对左旋圆偏振(Left CircularlyPolarized,LCP)光和(Right Circularly Polarized,RCP)光的吸收和透射表现出不同的电磁响应，这种不同的电磁响应通常用(Circular Dichroism,CD)进行表征。自然界中，手性是普遍存在的，像DNA、蛋白质等生命体都具有手性。一般而言，光与自然手性分子之间相互耦合作用非常微弱，这就使得自然手性分子对电磁波的调控能力较弱。人造等离激元结构，是指能够在其表面激发表面等离激元共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)的微纳金属结构(例如，金属棒，金属球等)。由于SPR严重依赖于几何结构，材料，和介电环境，因此可以通过调控SPR使得光在结构中产生极强的增强效应，为电磁波的任意传播和操纵提供了可能。基于此，人造等离激元手性结构(Artificial Plasmonic ChiralNanostructures,APCNs)被提出，其表现出来的可调控的CD效应被广泛应用在生物检测与传感领域。
近年来，研究人员提出各种各样的APCNs以实现对SPR的调控，从而进一步实现对CD效应的调控。例如，2009年，Valev等人在G形金纳米结构的手性组装结构里实现了CD信号，通过调整G形金纳米结构的排列实现了对CD信号的调控。2016年，北京大学方哲宇课题组提出平面七聚体金纳米结构，通过改变***六聚体金颗粒间的旋转角度和分离距离来实现对CD信号的调控。然而，和平面的APCNs相比，三维的APCNs增加了一个调控自由度，其对电磁波的调控能力更强。例如，2015年，Esposito等人研究了三维金属螺旋***的光学手性信号，通过改变单螺旋纳米线的紧密程度，可以实现手性信号的增强，此外，通过将螺旋纳米线的条数增加为三条螺旋纳米线，可以实现手性信号的调节。2017年，Qu Yu等人设计了由三根纳米棒组成的扭曲的Z形金属微纳结构，通过改变纳米棒之间的旋转角度，实现了对CD信号的有效调节。这些研究成果为深入了解CD机制，实现CD信号的调控奠定了坚实的理论基础。
但是，一方面上述调控圆二色性信号的结构均较为复杂，并且对于双层结构或者多层结构来说，通过其中一层实现对另外一层或几层的调控，从而实现CD信号的调控仍然缺乏理论基础。另一方面，对于多层结构来说，其制备方法均是通过多次电子束刻蚀和多次金属蒸镀得到的，步骤复杂，成本较大，制备难度较高。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种实现圆二色性的双层金属结构及其制备方法，以解决现有技术中一方面上述调控圆二色性信号的结构均较为复杂，并且对于双层结构或者多层结构来说，通过其中一层实现对另外一层或几层的调控，从而实现CD信号的调控仍然缺乏理论基础。另一方面，对于多层结构来说，其制备方法均是通过多次电子束刻蚀和多次金属蒸镀得到的，步骤复杂，成本较大，制备难度较高的问题。
为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本申请提供一种实现圆二色性的双层金属结构，双层金属结构由多个双层金属单元周期拼接而成，每个双层金属单元包括：薄膜层、介质层和调控层；介质层和调控层的形状均为“V”形，“V”形由两条不同长度的边构成，且介质层与调控层的投影面积相同，介质层设置在薄膜层的一侧，调控层设置在介质层远离薄膜层的一侧，其中，薄膜层和调控层的材料为金属，介质层的材料为有机玻璃。
可选地，该“V”形的介质层和调控层的夹角大于90度，且小于180度，且组成所述“V”形的一条边长度为280纳米-290纳米，另一条边的长度为440纳米-450纳米。
可选地，该薄膜层的厚度为20纳米-100纳米,介质层的厚度为270纳米-400纳米,调控层的厚度为20纳米-100纳米；介质层和调控层的“V”形结构边的宽度为100纳米-300纳米,薄膜层的边长为780纳米-820纳米，薄膜层的宽为580纳米-620纳米。
第二方面，本发明提供了一种实现圆二色性的双层金属结构的制备方法，方法应用于第一方面任意一项的双层金属结构，方法包括：
在基底上均匀涂覆光刻胶；
使用曝光机在基底上根据预设图像进行曝光；
使用电子束蒸发镀膜仪将预设金属垂直镀在曝光后的基底上。
可选地，该在基底上均匀涂覆光刻胶的步骤包括：
将基底放置在匀胶机的托盘上，在基底上滴加光刻胶，进行匀胶操作；
将匀胶结束的基底放置在加热板上进行加热烘干。
可选地，该使用曝光机在基底上根据预设图像进行曝光的步骤之后还包括：
将曝光之后的基底放入显影液中浸泡60秒，再放入定影液中浸泡30秒，使得基底被曝光的部分显影。
可选地，该使用电子束蒸发镀膜仪将预设金属垂直镀在曝光后的基底上的步骤包括：
将基底放置在电子束镀膜仪的真空腔内，并将真空室的空气抽出，使得该真空室的压强为3-4×10-6托；
将电子束蒸发镀膜仪设置为与基底的夹角为90度，使用预设金属进行镀膜。
可选地，该在基底上均匀涂覆光刻胶步骤之前还包括：
将基底分割为变成边长为1厘米的方块，使用丙酮对基底进行清洗；
使用酒精对基底进行清洗；
使用去离子水对基底进行超声清理；
使用氮气将基底进行吹干。
可选地，该预设金属为金、银和铜中任意一种。
本发明的有益效果是：
本发明提供的双层金属结构由多个双层金属单元周期拼接而成，每个双层金属单元包括：薄膜层、介质层和调控层；介质层和调控层的形状均为“V”形，“V”形由两条不同长度的边构成，且介质层与调控层的投影面积相同，介质层设置在薄膜层的一侧，调控层设置在介质层远离薄膜层的一侧，其中，薄膜层和调控层的材料为金属，介质层的材料为有机玻璃，该结构简单，其可以通过一次电子束刻蚀和一次金属蒸镀得到，制备方法简单方便，并且该双层金属结构实现圆二色性信号的机制是，调控层上四偶极震荡模式对薄膜层上的表面等离极化激元和局域表面等离激元的调控作用的不同。此外，通过调节调控层或者薄膜层的结构参数，可以完成对双层金属结构的圆二色性信号的调控，实现可调的圆二色性信号。
本申请提供的实现圆二色性的双层金属结构的制备方法，该方法包括：在基底上均匀涂覆光刻胶；使用曝光机在基底上根据预设图像进行曝光；使用电子束蒸发镀膜仪将预设金属垂直镀在曝光后的基底上，通过在基底上进行一次电子束刻蚀和一次金属蒸镀就可以得到双层金属结构，简化了制备流程，节省了时间和耗材等的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1是本发明实现圆二色性的双层金属结构的示意图；
图2是本发明实现圆二色性的双层金属结构的局部示意图；
图3是本发明实现圆二色性的双层金属结构用电子束刻蚀技术时预先设计的图形的示意图；
图4是本发明实现圆二色性的双层金属结构的透射光谱图；
图5是本发明实现圆二色性的双层金属结构的圆二色性光谱模拟图；
图6是本发明实现圆二色性的双层金属结构的共振波长处的电荷分布图；
图7是本发明双层金属结构的介质层和调控层宽度变化时的圆二色性光谱模拟图；
图8是本发明制备的实现圆二色性的双层金属结构的SEM图；
图9是本发明制备的实现圆二色性的双层金属结构的透射光谱图；
图10是本发明制备的实现圆二色性的双层金属结构的圆二色性光谱测量图。
图标：1-薄膜层；2-介质层；3-调控层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一金属板实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为了使本发明的实施过程更加清楚，下面将会结合附图进行详细说明。
实施例1
图1是本发明实现圆二色性的双层金属结构的示意图；图2是本发明实现圆二色性的双层金属结构的局部示意图；如图1和图2所示，本发明提供了一种实现圆二色性的双层金属结构，双层金属结构由多个双层金属单元周期拼接而成，每个双层金属单元包括：薄膜层1、介质层2和调控层3；介质层2和调控层3的形状均为“V”形，“V”形由两条不同长度的边构成，且介质层2与调控层3的投影面积相同，介质层2设置在薄膜层1的一侧，调控层3设置在介质层2远离薄膜层1的一侧，其中，薄膜层1和调控层3的材料为金属，介质层2的材料为有机玻璃。
该双层金属单元的数量和具体周期根据实际需要进行设置，在此不做具体限定，每个该双层金属单元均是在该基底上设置有该介质层2，该介质层2上设置有该调控层3，该介质层2和该调控层3的材料均为金属，该介质层2的材料为有机玻璃，即制作该双层金属结构的模板的材料为有机玻璃，该模板一般为长方体，在该长方体模板上使用预设图形进行刻蚀，显影定影后得到平面上凸起的模板，其中，该预设图形为图3，相应的刻蚀之后得到的凸起是该介质层2，在该模板上进行垂直镀金属膜，其中该介质层2之上的金属膜为调控层3，其余部分的金属膜为薄膜层1，该结构可以通过一次电子束刻蚀和一次金属蒸镀得到，制备方法简单，并且该双层金属结构产生圆二色性信号的机制是，调控层3上四偶极震荡模式对薄膜层1上的表面等离极化激元和局域表面等离激元的调控作用有区别。此外，通过改变调控层3或者薄膜层1的结构参数，可以完成对该结构圆二色性信号的调控，实现了通过对双层结构中的一层进行调控，从而调控该结构的圆二色性信号的目的。
可选地，该“V”形的介质层2和调控层3的夹角大于90度，且小于180度，且组成该“V”形的一条边的长度为280纳米-290纳米，另一条边的长度为440纳米-450纳米。
该“V”形的介质层2和“V”形的调控层3的“V”形结构的夹角可以为100度，也可以为120度、还可以为160度，还可以为90度-180度之间不为90度和180度的任意度数，在此不做具体限定。
组成该“V”形的一条边的长度为280纳米-290纳米，一般为280纳米、282纳米、286纳米、288纳米和290纳米，在此不做具体限定。
组成该“V”形的另一条边的长度为440纳米-450纳米，一般为440纳米、445纳米、447纳米和450纳米，在此不做具体限定。
较优的，该“V”形的调控层3的两条边设置在不同平面上，例如长的边的水平高度高于短的边的水平高的，具体的长边的水平高度与短边的水平高度的差值，根据实际需要进行设置，在此不做具体限定。
可选地，该薄膜层1的厚度为20纳米-100纳米,介质层2的厚度为270纳米-400纳米,调控层3的厚度为20纳米-100纳米；介质层2和调控层3的“V”形结构边的宽度为100纳米-300纳米，薄膜层1的边长为780纳米-820纳米，薄膜层1的宽为580纳米-620纳米。
在双层金属单元中，薄膜层1的厚度可以为20纳米，也可以为60纳米，还可以为100纳米，在此不做具体限定，该介质层2的厚度可以为270纳米，也可以为350纳米，还可以为400纳米，在此不做具体限定，该介质层2和该调控层3的“V”形结构边的宽度可以为100纳米，还可以为200纳米，也可以为300纳米，该薄膜层1的边长可以为780纳米，还可以为820纳米，薄膜层1的宽可以为580纳米，还可以620纳米，需要说明的是，该薄膜层1的宽为580纳米-620纳米，即该介质层2和调控层3的整体宽度也应为580纳米-620纳米，由于该“V”形的介质层2和调控层3的夹角为90度-180度，则该“V”形的介质层2和调控层3的边的最短长度为580/2*sin180°，最长长度为620/2*sin90°；具体而言：该“V”形的介质层2和调控层3夹角大于90度小于180度，这样做的好处是可以灵活调节介质层2和调控层3的夹角，从而对调控层3上电荷振荡模式的调控，从而进一步地对薄膜层1上表面等离极化激元和局域表面等离激元的调控；薄膜层1和调控层3的厚度为20纳米-100纳米,这样可以灵活控制实验制备过程中薄膜的沉积厚度，从而进一步对共振波长及圆二色性强度的调控，介质层2的厚度为270纳米-400纳米，这样可以允许匀胶机匀胶过程中可能带来的误差；介质层2和调控层3的宽度为100纳米-300纳米,这样可以通过灵活控制调控层3的宽度对调控层3上电荷振荡模式的调控，从而进一步地对薄膜层1上表面等离极化激元和局域表面等离激元的调控。薄膜层1的边长为780纳米-820纳米，薄膜层1的宽为580纳米-620纳米，这样可以通过灵活控制薄膜层1的大小对共振模式的调节，从而灵活可调的圆二色性效应。
本发明提供了一种实现圆二色性的双层金属结构的制备方法，方法应用于上述任意一项的双层金属结构，方法包括：
在基底上均匀涂覆光刻胶。
打开匀胶机电源，设定好时间60s和转速4000rpm，万用表测出基底的正反面，将其正面朝上吸附于匀胶机样品托盘上，取出光刻胶，该光刻胶可以是PMMA，使用吸管吸取PMMA一滴，滴于基底中心，打开匀胶机开关进行匀胶操作。
使用曝光机在基底上根据预设“V”形图像进行曝光。
将曝光机spot设置为3，将电压调节至10KV，将曝光剂量设为100μC/cm2，将预设曝光图像设置图3图像，对该基底进行曝光操作，曝光结束后，经过显影定影得到介质层。
使用电子束蒸发镀膜仪将预设金属垂直镀在曝光后的基底上。
将基底放置在电子束镀膜仪的真空腔内，并将真空室的空气抽出，使得该真空室的压强为3-4×10-6托；将电子束蒸发镀膜仪设置为与基底的夹角为90度，使用预设进行进行镀膜，其中，蒸镀金属材料为金、银和铜中任意一种，优选为银。
可选地，该在基底上均匀涂覆光刻胶的步骤包括：
将基底放置在匀胶机的托盘上，在基底上滴加光刻胶，进行匀胶操作；
将匀胶结束的基底放置在加热板上进行加热烘干。
打开匀胶机电源，设定好时间60s和转速4000rpm，万用表测出基底的正反面，将其正面朝上吸附于匀胶机样品托盘上，取出光刻胶，吸管吸取光刻胶一滴，滴于基底中心，打开匀胶机开关进行匀胶操作；打开加热板电源，温度设定至150℃，匀胶机中取出甩好光刻胶的基底置于加热板上加热，3min后取出基底置于样品盒
可选地，该使用曝光机在基底上根据预设图像进行曝光的步骤之后还包括：
将曝光之后的基底放入显影液中浸泡60秒，再放入定影液中浸泡30秒，使得基底被曝光的部分显影。
可选地，该使用电子束蒸发镀膜仪将预设金属垂直镀在曝光后的基底上的步骤包括：
将基底放置在电子束镀膜仪的真空腔内，并将真空室的空气抽出，使得该真空室的压强为3-4×10-6托；
将电子束蒸发镀膜仪设置为与基底的夹角为90度，使用预设金属进行镀膜。
可选地，该在基底上均匀涂覆光刻胶步骤之前还包括：
将基底分割为边长为1厘米的方块，使用丙酮对基底进行清洗；
使用酒精对基底进行清洗；
使用去离子水对基底进行超声清理；
使用氮气将基底进行吹干。
可选地，该预设金属为金、银和铜中任意一种。
在实际应用中，实现圆二色性的双层金属结构的制备方法包括如下步骤：
第一步，基底准备：用玻璃刀将玻璃切割成1cm*1cm的小方块，这样的大小安排一方面满足实际样品大小的需要，一方面方便一次实验过程中大批量的制备多个样品。清洗时先分别用丙酮和酒精对其超声清洗15分钟，再用去离子水超声清洗3分钟，最后用氮气将清洗好的基底吹干以备待用。
第二步，匀光刻胶：打开匀胶机电源，设定好时间60s和转速4000rpm，万用表测出基底的正反面，将其正面朝上吸附于匀胶机样品托盘上。冰箱里取出PMMA，吸管吸取PMMA一滴，滴于基底中心，打开匀胶机开关进行匀胶操作。
第三步，加热烘干：打开加热板电源，温度设定至150℃，匀胶机中取出甩好PMMA的基底置于加热板上加热，3min后取出基底置于样品盒。
第四步，曝光：Spot设为3，HV设为10KV，曝光剂量设为100μC/cm2，开始对如图3所示预先设计好的图形进行曝光，曝光时，图3所示的设计好图形的部分的PMMA会被电子束刻蚀掉。
第五步，显影、定影：曝光完的样品放放入显影液60s，接着放入定影液30s，取出置于样品盒。
第六步，蒸镀金属：镀膜前，样品贴于电子束蒸发镀膜仪中的样品盘后对其抽真空，当腔内压强达到3-4×10-6torr方可开始镀膜。设定好镀膜厚度60纳米，镀膜方向90°，蒸镀材料选为金、银或铜中的一种，本发明优选为银，打开镀膜开关开始镀膜。
对于上述结构的制备方法利用了电子束刻蚀技术和倾斜角沉积技术的结合，仅利用一次电子束刻蚀技术和倾斜角沉积技术就可双层金属结构的制备，减少了双层或三层金属结构需要多次电子束刻蚀技术和多次蒸镀金属的步骤，步骤简单，节省了时间和耗材等的成本，提高了制备效率。
实施例2：
基于图1所示实现圆二色性的双层金属结构，通过使用三维有限元方法(FEM)计算软件COMSOL Multiphysics进行计算模拟试验。具体设置参数如下：
“V”形的介质层2和“V”形的调控层3的夹角均为105度，组成“V”形的一条边长度为447纳米，另一条边长度为282纳米，薄膜层的厚度为60纳米,介质层的厚度为270纳米,调控层的厚度为60纳米；介质层的宽度为200纳米,调控层的宽度为200纳米；矩形周期水平方向的边长为800纳米，竖直方向的周期为600纳米。
图4是本发明实现圆二色性的双层金属结构的透射光谱图；
图5是本发明实现圆二色性的双层金属结构的圆二色性光谱模拟图，如图4和图5所示，可以看到：三个明显的透射峰值出现在850纳米,810纳米，和760纳米处,分别被标记为Mode I,Mode II,和Mode III。在长波长850纳米处，双层金属结构对LCP光的透射率大于对RCP光的透射率，且LCP光的透射率约是RCP光透射率的1.7倍，从而导致了如图5中Mode的I处出现的明显的CD谷。而在短波长760纳米处，双层金属结构对RCP光的透射率大于对LCP光的透射率，从而导致了如图5中Mode的III处出现的明显的CD峰。
图6是本发明实现圆二色性的双层金属结构的共振波长处的电荷分布图，如图6所示，可以看到：CD效应产生的机制在于上层调控层上四偶极震荡模式对下层薄膜层上的表面等离极化激元和局域表面等离激元的调控作用的不同。因此，本实施例完善了双层或三层金属结构产生圆二色性的机制。
实施例3
基于图1所示实现圆二色性的双层金属结构，通过使用三维有限元方法(FEM)计算软件COMSOL Multiphysics进行计算模拟试验。具体设置参数如下：
“V”形的介质层和调控层的夹角为105度，组成“V”形的一条边长度为447纳米，另一条边长度为282纳米，薄膜层的厚度为60纳米,介质层的厚度为270纳米,调控层的厚度为60纳米；介质层的宽度为180-220纳米,调控层的宽度为180-220纳米；矩形周期水平方向的边长为800纳米，竖直方向的周期为600纳米。图7是本发明双层金属结构的介质层和调控层宽度变化时的圆二色性光谱模拟图，如图7所示，其中，w表示介质层和调控层的宽度。可以看到：随着调控层宽度的增大，Mode的I，II，III发生明显蓝移。因此，该双层金属结构的好处是可以灵活控制调控层的宽度对调控层上电荷振荡模式的调控，从而对薄膜层上表面等离极化激元和局域表面等离激元的调控，最终实现可调的圆二色性效应。
实施例4
图8是本发明制备的实现圆二色性的双层金属结构的SEM图；图9是本发明制备的实现圆二色性的双层金属结构的透射光谱图；图10是本发明制备的实现圆二色性的双层金属结构的圆二色性光谱测量图，基于实施例1制备的双层金属结构，用扫描电子显微镜对其形貌进行表征，如图8所示。接着，用自主搭建的近场光学显微镜对实施例1制备的双层金属结构的透射光谱进行了测量，如图9和图10所示，其中，光斑大小设定为600μm，采集的光谱范围为700-1100纳米波段。将图4与图9，图5和图10进行对比可以发现，实验所测光谱与模拟结果基本一致，但是共振波长存在红移现象，这个现象是因为在实验制备中基底的影响。因此，本实施例的实验对该实现圆二色性的双层金属结构及其制备方法的可行性进行了验证。在实际应用中，可以在调控层3上覆盖二氧化硅薄膜或者石墨烯薄膜，以便于将电磁场能量聚集在二氧化硅薄膜或石墨烯薄膜与薄膜层1之间，以增强圆二色性。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种实现圆二色性的双层金属结构，其特征在于，所述双层金属结构由多个双层金属单元周期拼接而成，每个所述双层金属单元包括：薄膜层、介质层和调控层；所述介质层和所述调控层的形状均为“V”形，所述“V”形由两条不同长度的边构成，且所述介质层与所述调控层的投影面积相同，所述介质层设置在所述薄膜层的一侧，所述调控层设置在所述介质层远离所述薄膜层的一侧，其中，所述薄膜层和所述调控层的材料为金属，所述介质层的材料为有机玻璃。
2.根据权利要求1所述的实现圆二色性的双层金属结构，其特征在于，所述“V”形的所述介质层和所述调控层的夹角大于90度，且小于180度，且组成所述“V”形的一条边长度为280纳米-290纳米，另一条边的长度为440纳米-450纳米。
3.根据权利要求1所述的实现圆二色性的双层金属结构，其特征在于，所述薄膜层的厚度为20纳米-100纳米,所述介质层的厚度为270纳米-400纳米,所述调控层的厚度为20纳米-100纳米；所述介质层和所述调控层的“V”形结构边的宽度为100纳米-300纳米，所述薄膜层的边长为780纳米-820纳米，所述薄膜层的宽为580纳米-620纳米。
4.一种实现圆二色性的双层金属结构的制备方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1-3任意一项所述的双层金属结构，所述方法包括：
在基底上均匀涂覆光刻胶；
使用曝光机在所述基底上根据预设图像进行曝光；
使用电子束蒸发镀膜仪将预设金属垂直镀在曝光后的所述基底上。
5.根据权利要求4所述的实现圆二色性的双层金属结构的制备方法，其特征在于，所述在基底上均匀涂覆光刻胶的步骤包括：
将基底放置在匀胶机的托盘上，在所述基底上滴加光刻胶，进行匀胶操作；
将匀胶结束的基底放置在加热板上进行加热烘干。
6.根据权利要求4所述的实现圆二色性的双层金属结构的制备方法，其特征在于，所述使用曝光机在所述基底上根据预设图像进行曝光的步骤之后还包括：
将曝光之后的基底放入显影液中浸泡60秒，再放入定影液中浸泡30秒，使得基底被曝光的部分显影。
7.根据权利要求4所述的实现圆二色性的双层金属结构的制备方法，其特征在于，所述使用电子束蒸发镀膜仪将预设金属垂直镀在曝光后的所述基底上的步骤包括：
将基底放置在所述电子束镀膜仪的真空腔内，并将所述真空室的空气抽出，使得该真空室的压强为3-4×10-6托；
将电子束蒸发镀膜仪设置为与所述基底的夹角为90度，使用预设金属进行镀膜。
8.根据权利要求4所述的实现圆二色性的双层金属结构的制备方法，其特征在于，所述在基底上均匀涂覆光刻胶步骤之前还包括：
将所述基底分割为变成边长为1厘米的方块，使用丙酮对所述基底进行清洗；
使用酒精对所述基底进行清洗；
使用去离子水对所述基底进行超声清理；
使用氮气将所述基底进行吹干。
9.根据权利要求4所述的实现圆二色性的双层金属结构的制备方法，其特征在于，所述预设金属为金、银和铜中任意一种。
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