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摘要：本发明公开了热光可调控的VO2‑MIM超表面构建方法、VO2‑MIM超表面及应用，属于光学器件领域，包括以下步骤：S1、利用单模单端口谐振器模型构建MIM超表面相位理论模型：定义两个无量纲参数分别描述MIM结构的吸收品质因数和辐射品质因数，并建立吸收品质因数和辐射品质因数与MIM结构之间的关系，获得MIM超表面相位理论模型；S2、将温度敏感相变材料VO2引入MIM结构，构建热光调控光自旋霍尔效应超表面结构：利用VO2随温度发生金属‑绝缘相变，介电常数随温度发生变化的性质，调节MIM结构的反射系数，实现温度对光自旋霍尔效应的调控；S3、利用仿真实验获取最佳结构参数：改变MIM结构参数，调整MIM超表面相位理论模型，并进行仿真实验，确定最佳结构参数。本发明采用上述热光可调控的VO2‑MIM超表面构建方法、VO2‑MIM超表面及应用，通过在MIM超表面中引入活性物质VO2，实现了对光自旋霍尔效应的热光调控，所产生的PSHE位移变化值ΔH增加，为光自旋霍尔效应的调控提供了新途径。

主权项：1.热光可调控的VO2-MIM超表面构建方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、利用单模单端口谐振器模型构建MIM超表面相位理论模型：定义两个无量纲参数分别描述MIM结构的吸收品质因数和辐射品质因数，并建立吸收品质因数和辐射品质因数与MIM结构之间的关系，获得MIM超表面相位理论模型；步骤S1具体包括以下步骤：S11、利用单模单端口谐振器模型构建MIM超表面相位理论模型： 式中，τa和τr分别表示由于MIM结构内部的吸收和对远场的辐射而引起的共振寿命；ω0为共振频率；ω为入射波频率；r表示模型反射系数；S12、定义吸收品质因数Qa＝ω0τa2，并定义辐射品质因数Qr＝ω0τr2；S13、建立吸收品质因数和辐射品质因数与MIM结构之间的关系，且MIM结构包括金属层和电介质层，金属层包括分别布置于电介质层上下两侧的顶部条状金属层和底部金属层，顶部条状金属层由空气狭缝组成，设定空气狭缝为a，且以周期d排列；S131、设定顶层金属层和电介质层的厚度分别为hm和h，对于亚波长和薄狭缝条件下的MIM超表面相位理论模型，推导出辐射Qr因子的分析公式如下： 式中，其为衡量MIM超表面相位理论模型腔内第m个内部模贡献的无量纲参数；ε是电介质层的介电常数；sin2mπadmπad2表示外部场与第m个内部模之间的耦合；S132、将无量纲参数Qa定义为在时间振荡周期内，腔内储存的总能量U与电介质层和金属层吸收的能量之比，且假设场在腔内均匀分布，总能量U与腔的总容积成正比，即U∝Reε×hd；同时考虑Imε为非零值，Pd与Imεω0×hd成正比；并考虑到金属层内电场的指数衰减，即趋肤深度δ，金属吸收与有效场衰减长度Hδ成正比，将Hδ表示为推导得出Qa： 式中，Pd为电介质层吸收的能量；Pm为金属层吸收的能量；α和β分别为定义电介质层和金属层的相对贡献的两个参数；S2、将温度敏感相变材料VO2引入MIM结构，构建热光调控光自旋霍尔效应超表面结构：利用VO2随温度发生金属-绝缘相变，介电常数随温度发生变化的性质，调节MIM结构的反射系数，实现温度对光自旋霍尔效应的调控；S3、利用仿真实验获取最佳结构参数：改变MIM结构参数，调整MIM超表面相位理论模型，并进行仿真实验，确定最佳结构参数。

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