ИСТИНА

Фотонные кристаллы (ФК) вызывают большой интерес исследователей благодаря своей уникальной способности управлять распространением света. Для получения ФК на основе пористого кремния или оксидов вентильных металлов (Al, Ti и др.) широко применяют метод анодирования. Циклическое изменение напряжения или тока анодирования от времени позволяет создавать периодическую модуляцию эффективного показателя преломления вдоль нормали к поверхности пористой плёнки, что необходимо для возникновения фотонных запрещенных зон (ФЗЗ). Однако известные в настоящее время режимы анодирования не пригодны для непосредственного контроля длины оптического пути формирующейся пористой структуры, что необходимо для точного задания положения ФЗЗ и достижения их малой ширины в оптических спектрах. В ходе исследований были разработаны режимы анодирования с модуляцией напряжения в зависимости от плотности заряда анодирования, U(q), и от длины оптического пути U(L), позволяющие с высокой точностью задавать параметры пористой структуры анодных оксидов алюминия и титана и спектральные свойства получаемых ФК. С использованием этих режимов анодирования были получены материалы с рекодными свойствами: оптические микрорезонаторы (коэффициент добротности 200 – 270 для диапазона длин волн 250 – 1500 нм) [1]; ФК на основе анодного оксида титана с отражением 85% в области ФЗЗ [2]; ФК гетероструктуры, содержащие до 21 ФЗЗ. В качестве перспективных областей применения полученных ФК показана возможность получения фотонных штрихкодов, кодирующих 10–буквенные слова и хранящих 47 бит данных, а также ярких декоративных покрытий на поверхности алюминиевых сплавов в широком диапазоне цветов. Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ и Правительства Москвы в рамках научных проектов № 19-33-70091 и 20-03-00946. [1] High-quality-factor anodic alumina optical microcavities prepared by cyclic anodizing with voltage versus optical path length modulation. S.E. Kushnir, T.Yu. Komarova, K.S. Napolskii // Journal of Materials Chemistry С. 2020. Vol. 8, no. 12. P. 3991–3995. [2] Anodic titania photonic crystals with high reflectance within photonic band gap via pore shape engineering. A.I. Sadykov, S.E. Kushnir, N.A. Sapoletova et al. // Scripta Materialia. 2020. Vol. 178, P. 13–17.