封面文章：张俊卿，吴毅萍，陈晟皓，等. 改进型蝴蝶结超表面及在痕量铅离子检测中的应用[J]. 光电工程，2021，48(8): 210123

铅离子是一种重金属离子，在低浓度下也具有不可生物降解性和高毒性，可通过食物链、皮肤接触和呼吸进入人体。传统的铅离子检测方法，包括原子吸收光谱法、原子发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法等，可以完成对铅离子的灵敏度和选择性分析，但其检测周期长，设备昂贵，推广难度大，对监测人员的专业素质要求高，一般只适用于实验室分析，限制了其在现场检测方面的应用。超表面是具有周期性结构的人工材料，将太赫兹光谱技术和超表面结合起来，实现光和物质的强相互作用，可有效提高铅离子溶液的检测下限。上海理工大学陈麟教授团队另辟蹊径，在传统的蝴蝶结型超表面结构两侧设计连续的金属边带，形成一种优化了品质因数和有效模体积之比(Q/Veff)的蝴蝶结型超表面传感器。当连续金属边带宽度为25 μm，间隙长度为2 μm时，在0.7 THz 处有效模体积为3.6 μm³，相应的Q/Veff达到2.2 μm^-3。针对水体中铅离子浓度开展了检测表明，改进的蝴蝶结型超表面传感器对水体中铅离子浓度的检测限明显高于传统的蝴蝶结型超表面结构检测限(1 ng/mL)。