ИСТИНА

В настоящее время ведется разработка сенсоров для использования в спектроскопии гигантского комбинационного рассеяния (ГКР). Данный метод анализа широко применяется в химии, биологии, фармации, экологии, криминалистике и других сферах. Эффект ГКР заключается в повышении интенсивности сигнала комбинационного рассеяния молекул при их контакте с металлическими наночастицами. Усиление интенсивности происходит вследствие возникновения поверхностного плазмонного резонанса при взаимодействии наночастиц металла и электромагнитного излучения. Благородные металлы, в том числе серебро и золото, - наиболее распространённые материалы, применяемые для создания ГКР-активных подложек. Биметаллические инвертированные опалы являются перспективными и малоизученными субстратами для использования в ГКР-спектроскопии. Для формирования таких структур был выбран электрохимический метод осаждения металлов, поскольку он позволяет получать инвертированные опалы с заданными параметрами. Целью данной работы является формирование биметаллических инвертированных опалов (ИО) из золота и серебра, перспективных для использования в спектроскопии ГКР. В ходе работы были решены задачи по получению и исследованию электролитов серебрения и золочения, синтезу и исследованию прямых и инвертированных опалов методами растровой электронной микроскопии (РЭМ), спектроскопии зеркального и диффузного отражения (СЗО, СДО), рентгенофазового анализа (РФА), рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), рентгеноспектрального микроанализа (РСМА). Были синтезированы несколько электролитов серебрения и хлоридный электролит золочения. Также в работе использовался коммерчески доступный цитратный электролит золочения ЭКОМЕТ-04зг. Было исследовано влияние состава электролитов и режима осаждения на структуру поверхности осаждаемого металла. Производилась оптимизация процесса и условий получения прямых опалов на поверхности многослойных проводящих подложек (слои подложки: стекло, ITO, серебряное и/или золотое напыление). Также осуществлялся подбор условий для получения ИО на аналогичных проводящих подложках. Синтез ИО осуществлялся по следующей схеме: получение прямого опала из полистирольных микросфер на проводящей подложке, электроосаждение первого слоя металла (Ag или Au) на эту подложку, химическое удаление микросфер, электроосаждение (или магнетронное напыление) второго слоя металла (Au или Ag соответственно). При получении нескольких образцов микросферы удалялись только после осаждения второго слоя металла. Элементный состав и структура полученных образцов были исследованы методами РФА, РЭМ, РФЭС, РСМА. Оптические свойства ИО изучались на основе спектров зеркального и диффузного отражения. На основании полученных данных были сделаны выводы о перспективности применения образцов в ГКР-спектроскопии. Работа поддержана Российским Фондом Фундаментальных Исследований (грант № 19-03-00849).