石墨烯与H形手性纳米结构之间的等离子体耦合实现强圆二色性增强

摘要： 圆二色性（CD）在偏振转换、负折射化学分析和生物传感中具有重要应用。为获得强CD信号，研究者不断打破纳米结构的对称性。然而如何基于新机制进一步增强CD效应已成为该领域的新挑战。本研究从理论上探究了由h形银手性纳米结构（HSCNs）上方的石墨烯条带（GRs）阵列构成的混合等离子体手性系统。结果表明：HSCNs与GRs间的等离子体耦合导致不同圆偏振光产生差异化的增强吸收——右旋圆偏振光的吸收被增强至完全吸收，而左旋圆偏振光的吸收仅轻微增强，这使得HSCNs@GRs体系的CD效应接近88%。通过分析HSCNs和HSCNs@GRs的损耗分布发现，吸收效应得到增强且能量从HSCNs转移至GRs。此外，将HSCNs@GRs的电流分布简化为等效LC谐振电路，可定性解释通过调节HSCNs@GRs几何参数实现CD信号调控的机理。本研究成果为增强手性提供了新方法，并有助于石墨烯基手性光电器件的设计。