研究目的
研究嵌入介电ZnO基质中的等离子体Cu纳米结构的制备及其光学特性，以探索光子结构和器件中潜在的低损耗替代方案。
研究成果
Cu-ZnO超材料两相均呈现优异的外延质量，并展现出以~600纳米为中心的强吸收特征，这源于Cu纳米棒支持的共振表面等离极化激元。该材料具有高度双曲光学特性，其复介电函数实部在垂直与水平方向符号相反，为纳米光子结构设计提供了巨大机遇。
研究不足
铜纳米结构因其易氧化问题在制备和应用中面临的挑战。
1：实验设计与方法选择：
采用一步法薄膜生长技术制备Cu-ZnO复合薄膜。
2：样品选择与数据来源：
将高纯度Cu粉与ZnO粉混合压片后，在1200°C氩气氛围中烧结6小时。利用PLD系统（配备KrF准分子激光器）在STO(001)和c面蓝宝石衬底上沉积薄膜。
3：实验设备与材料清单：
FEI Titan G2 80-200显微镜、TEAM 0.5、FEI Talos-200X、紫外-可见光谱仪（Lambda 1050）、RC2光谱椭偏仪（J.A. Woollam公司）。
4：FEI Talos-200X、紫外-可见光谱仪（Lambda 1050）、RC2光谱椭偏仪（J.A. Woollam公司）。 实验流程与操作规范：
4. 实验流程与操作规范：优化沉积温度为700°C，靶材-衬底间距4.5厘米，沉积频率5赫兹。
5：5厘米，沉积频率5赫兹。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：通过VASE软件采用不同模型拟合椭偏数据，获取有效折射率与光学介电函数。
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RC2 spectroscopic ellipsometer
RC2
J.A. Woollam Company
Variable angle ellipsometry experiments.
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FEI Titan G2 80-200 microscope
G2 80-200
FEI
Recording the scanning transmission electron microscopy (STEM) images in high-angle annular dark-field (HAADF) mode.
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TEAM 0.5
0.5
FEI
Modified FEI Titan microscope with a special high-brightness Schottky field emission electron source and an improved hexapole-type illumination aberration corrector.
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FEI Talos-200X
Talos-200X
FEI
Taking EDS chemical mapping.
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UV–visible spectroscopy
Lambda 1050
Transmittance measurement.
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