清華大學鍾敏霖教授課題組用超快激光製備出最黑人工金屬表面

6月30日，清華大學材料學院鍾敏霖教授課題組在美國化學學會刊物《ACS 納米》（ACS Nano）期刊（影響因子13.942）在線發表了題為「金屬表面微納米結構雙級調控實現極低反射率的通用方法」（A General Strategy Towards Dual-Scale Controlled metallic Micro-Nano Hybrid Structures with Ultralow Reflectance）的研究成果。

該成果提出了一種基於超快激光脈衝注入調控的金屬表面微米-納米雙尺度複合結構雙級調控制備新方法，通過對超快激光加工過程中脈衝注入數量和注入方式的靈巧控制，實現了對微米尺度結構和納米尺度結構的分別有效調控，從而可以同時發揮微米尺度結構的幾何陷光效應和納米尺度結構的等效介質效應，最終達到優異的高效抗反射性能。這是利用超快激光在可控微納米製備方面取得的最新研究進展。該方法對於銅（Cu）、鈦（Ti）、鎢（W）等多種金屬均有效，可在其表面分別獲得1.4%，0.29%，2.5%的已知最低金屬表面反射率，是一種在金屬表面可控構建微納米複合功能結構的通用方法。

超快激光脈衝注入雙級調控金屬表面微米-納米雙尺度結構新方法。

表面微納米複合結構在抗反射、自清潔、高效催化等領域具有重要應用，而表面微納米結構的可控制備是其中的核心問題。超快激光加工作為一種微納米製造方法，已為人們所熟知，並在微米尺度結構的高效靈活可控加工方面具有突出優勢，但其所形成的納米結構多為微米結構加工過程中誘導而成，無法對其進行有效的控制。其他納米製造手段，如電子束光刻、化學合成等，雖然可以形成可控的納米結構，但無法有效構建出微納米複合的結構特徵。本論文成果，打破了之前超快激光只能可控加工微米尺度結構的限制，在微米-納米雙尺度結構的雙級分別可控制備方面邁出紮實一步，為表面微納米複合功能結構的有效構建提供了新的思路和方法。

雙級調控金屬表面微納米結構及優異抗反性能。

獲得最黑人工金屬表面。

該論文通訊作者為材料學院鍾敏霖教授，第一作者為材料學院博士後范培迅。該成果是材料學院鍾敏霖教授組和精儀系金國藩院士、白本鋒副教授組通力合作的成果，發揮了材料與光學兩個學科的優勢。該工作得到了國家自然科學基金重大國際合作項目以及面上項目的支持。

（來源：清華新聞網）

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