纳米压印光刻技术具有效率高、失真率低、易于实现大面积图形转移等特点,成为下一代光刻技术的研究热点。平面手性人工材料具有独特的手性结构,可以产生旋光效应且旋光效率大大高于传统的双折射晶体,并有可能产生负折射效应,有非常重要的科学研究价值,在电磁天线、隐身材料等方面具有重要的应用前景。本课题利用纳米技术制备了平面金属和介质手性材料,研究了压印参数对手性材料制备、性能等影响,并测量了手性结构的性能。论文首先开展了平面手性金属结构的理论模拟、压印制备和性能测量。利用有限差分时域法软件(FDTD Solutions)对双层互补型金属结构的平面手性人工材料的旋光机理进行了分析。论文研究了上下两层金属间距改变对旋光性能的影响,模拟结果发现,互补型平面手性金属人工材料的上下两层金属之间的耦合导致的磁共振会使得它的共振峰发生偏移、增强或减弱,而单层金属表面形成的电共振所导致的共振峰却不受其影响。利用纳米压印技术成功制备了具有光学波段600nm周期rosette图形的平面手性金属人工材料,通过对压印深度的控制改变上下两层金属间的距离,从而对共振峰的位置进行控制,验证了之前的模拟结果。制备的器件具有6×104°/mm的旋光效率,和较高(10°-15°)的旋光度数。论文还提出了利用高折射率的ZnO来制备介质光学器件,如旋光结构和光栅结构,并利用FDTD模拟软件讨论了ZnO作为全介质平面手性人工材料和光栅结构的可行性。论文结合了纳米压印技术和水热法,利用纳米压印将图形转移到SU-8光刻胶上,然后在SU-8沟槽中进行氧化锌的限制性生长。以此方法我们使用HMTA(六次甲基四胺)和六水合硝酸锌的混合溶液制备了具有rosette和光栅图形分立氧化锌纳米棒阵列。为了制备全介质平面手性人工材料,采用DMAB(二甲基胺硼烷)和六水合硝酸锌混合溶液制备了具有连续薄膜形貌的氧化锌纳米结构。论文对氧化锌纳米棒的图形化限制性生长进行了分析和总结,提出对生长时间的控制是实现图形化生长可控性的决定因素。论文还发现长时间氧气反应离子刻蚀能够提高氧化锌纳米棒光致发光特性的作用。与其他工作相比,本论文提出的氧化锌图形化工艺具有工艺简单,成本低廉,图形失真度低的优点。论文还测量了利用该方法制备的ZnO光栅器件的性能。