与二维微/纳结构相比，三维微/纳结构具有更大空间自由度、更丰富和更新奇的功能特性，在力学、生物医学、微电子及微纳光子学等领域展示出巨大优势和应用前景。然而，目前主流的微/纳米制造技术是基于平面工艺，不能直接用于三维微/纳米结构的加工。近年来，三维加工方法和技术已有较大的进展和突破，如多层叠加、激光三维直写和3D打印等，但是在纳米尺度上进行可控的三维加工仍面临巨大挑战。
最近，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心微加工实验室的博士研究生杨盛焱、刘哲博士、杨海方和李俊杰、顾长志研究员等人，建立并完善了一种基于离子束应变诱导的三维折叠纳米结构加工方法，并与合作者一起在构筑三维超材料和实现光场调控特性方面取得重要进展。
基于宏观传统折纸工艺（Origami）带来的灵感，他们提出了聚焦离子束（FIB）应变诱导的折叠加工方法，可以实现从微米到纳米尺度的可控折叠或弯曲加工，尤其在三维结构精度、尺度和空间取向的加工方面展示出明显的优势。这种方法灵活直接、加工精度高、简单实用，并与平面工艺兼容，具有结构自由度高及三维构型动态可控等特点，是一种非常具有前景的三维加工新方法。
该研究团队与英国伯明翰大学张霜教授合作，在利用微纳三维折叠加工方法构筑手性超材料实现自旋光分辨与选择性传输方面取得重要突破。他们设计并加工出具有内禀手性特征的三维折叠超表面结构，实现了自旋光分辨和巨大的圆二色性值(CD)，解决了自旋光有效调控中的关键难题。
在这一过程中，他们利用电子束光刻在氮化硅薄膜上制备了反镜像对称排布的金属劈裂谐振环，然后利用聚焦离子束应变诱导加工技术，将劈裂谐振环沿着一定的空间角度进行折叠，从而获得具有高构型自由度的折叠超表面。这种具有深亚波长厚度的折叠超表面能够使得一种自旋态的光高效率通过该器件，而另一种自旋态的光则被反射或吸收。实验结果表明，随着折叠角度的优化，这种折叠超表面在红外波段的圆二色性值可高达0.7。
这种折叠超表面结构具有深亚波长特性，能高效地调控不同自旋光的传播行为，从而实现光学波段高性能、微型化光自旋开关器件，在微型圆偏振器、自旋探测器、自旋光信息处理、手性光学成像和非线性光学等领域具有广泛应用前景。