|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Одномерные фотонные кристаллы и оптические микрорезонаторы на основе анодного оксида титанадипломная работа (Магистр)
- Научные руководители: Кушнир С.Е., Саполетова Н.А.
- Автор: Белокозенко М.А.,
- Тип: Магистр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2022
- Аннотация: В последнее десятилетие большое внимание уделяется анодному окислению титана при периодически изменяющемся напряжении или токе, приводящему к образованию одномерных фотонных кристаллов (ФК) на основе анодного оксида титана (АОТ). Структура ФК на основе АОТ представляет собой массив ориентированных перпендикулярно титановой подложке нанотрубок, внутренний диаметр которых периодически изменяется вдоль их длинной оси. Большой интерес к таким полупроводниковым структурам обусловлен наличием уникальных оптических свойств, вызванных периодичностью их структуры. ФК характеризуются наличием фотонных запрещённых зон (ФЗЗ) – диапазонов частот, в которых свет не может распространяться в материале, а отражается от его поверхности. ФК на основе АОТ имеют большое значение для современной фотоники, оптоэлектроники, сенсорики и солнечной энергетики. Для реализации большинства практических применений необходимо создание ФК с заданными оптическими характеристиками: положением и шириной ФЗЗ, а также высокой интенсивностью отражения света в области ФЗЗ. Однако на сегодняшний день не существует универсальной методики, позволяющей получать одномерные ФК на основе АОТ с заданными параметрами ФЗЗ, что связано с недостаточной изученностью механизмов образования таких структур. Одномерные ФК на основе АОТ могут быть использованы в качестве эффективных фотокатализаторов для разложения загрязняющих органических веществ. В нескольких работах показано, что эти структуры предположительно из-за эффекта «медленного света» имеют более высокую фотокаталитическую активность в реакции разложения органических красителей по сравнению с нанотрубками на основе АОТ, не обладающими периодической структурой. Эффект «медленного света» возникает на краях ФЗЗ из-за уменьшения групповой скорости оптического импульса и обеспечивает более эффективное взаимодействие света с веществом в данном интервале энергий. Однако в настоящее время отсутствуют систематические исследования о влиянии структуры ФК, а также характеристик ФЗЗ на фотокаталитическую активность АОТ, которые позволили бы повысить фотокаталитическую активность материала. Помимо ФК, интересными по своим оптическим свойствам являются материалы, полученные путём введения дефекта в структуру ФК. В результате такой модификации образуются новые фотонно-кристаллические структуры, называемые оптическими микрорезонаторами (ОМ). В таких материалах свет многократно отражается внутри введённого дефекта, образуя стоячие волны с определёнными резонансными частотами, тем самым вызывая локализацию света внутри материала, что также может способствовать увеличению фотокаталитической активности АОТ. Но при этом на сегодняшний день в литературе отсутствует информация о получении ОМ на основе АОТ. Поэтому получение таких структур может открыть новые возможности не только в области фотокатализа, но и в других сферах науки и технологий. Таким образом, целью данной работы является получение одномерных фотонно-кристаллических структур на основе анодного оксида титана и установление корреляции между фотокаталитической активностью фотонных кристаллов и положением их фотонной запрещённой зоны.
- Добавил в систему: Кушнир Сергей Евгеньевич