Аннотация:Одномерные фотонные кристаллы (ФК) на основе пористых оксидов вентильных металлов (алюминий, титан) это материалы с периодическим изменением диэлектрической проницаемости на масштабах, сопоставимых с длиной волны видимого света, которые чрезвычайно перспективны для применения в оптике и сенсорике. Это обусловлено наличием в их энергетическом спектре фотонных запрещённых зон (ФЗЗ) – областей, характеризующихся высоким коэффициентом отражения падающего электромагнитного излучения. Положение ФЗЗ зависит от периода структуры ФК. Кроме того, ФК рассматриваются в качестве оптических аналогов полупроводников, а значит – как основа для создания новых поколений интегрированных устройств микроэлектроники и фотоники.
Универсальным и легко воспроизводимым способом получения одномерных ФК является электрохимическое анодирование вентильных металлов при циклически изменяющихся условиях. Этот метод даёт возможность проконтролировать оптические параметры ФК, такие как положение ФЗЗ и её ширину.
Известные в литературе методы получения ФК на основе анодного оксида алюминия (АОА) с использованием растворов серной, щавелевой и селеновой кислот создают структуры с малым диаметром пор (менее 50 нм), что может ограничивать круг анализируемых веществ при использовании ФК в качестве датчиков и сенсоров. Плёнки АОА с более крупными порами получены анодированием в фосфористой кислоте при высоких напряжениях. Недавно впервые были получены одномерные ФК на основе АОА с неразветвлёнными порами переменного диаметра при использовании электролита на основе фосфористой кислоты. Насколько нам известно, о синтезе одномерных ФК в растворе ортофосфорной кислоты и исследований их оптических и аналитических свойствах пока не сообщалось. Таким образом актуальной становится задача поиска одномерных ФК на основе плёнок АОА с увеличенными диаметрами пор с высокой точностью осуществления контроля над морфологией пористой структуры АОА по толщине плёнки.
Объект исследования – одномерные ФК на основе АОА, получаемые в результате электрохимического окисления алюминия в H3PO4 при циклическом изменении напряжения.
Целью данной работы является синтез одномерных ФК на основе АОА путём анодирования алюминия в ортофосфорной кислоте.
Работа выполнена на кафедре электрохимии с использованием оборудования кафедры неорганической химии химического факультета и центра коллективного пользования факультета наук о материалах МГУ.