|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Синтез фотонных кристаллов путем анодирования алюминия в фосфорной кислотекурсовая работа (Бакалавр)
- Научный руководитель: Кушнир С.Е.
- Автор: Павлов Сергей Николаевич
- Тип: Бакалавр
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Кафедра: Кафедра неорганической химии
- Год защиты: 2018
- Курс: 1
- Аннотация: В настоящее время актуальной является задача создания материалов с управляемыми оптическими свойствами. В связи с этим большой интерес исследователей привлекают фотонные кристаллы (ФК) – материалы, структура которых характеризуется периодическим изменением коэффициента преломления в масштабе, сопоставимом с длиной волны света. Такие структуры обладают оптической запрещенной зоной, возникающей в результате брэгговского отражения электромагнитных волн на периодическом возмущении профиля диэлектрической проницаемости. ФК часто рассматриваются в качестве оптических аналогов полупроводников, а значит – как основа для создания новых поколений интегрированных устройств микроэлектроники и фотоники. Пористые пленки анодного оксида алюминия, получаемые электрохимическим окислением (анодированием) металла в кислых растворах электролитов, являются ярким примером пространственно-упорядоченных структур и считаются весьма перспективными для получения фотонных кристаллов, имеющих важное практическое значение в современной науке и технике. В частности, в связи с возможностью получения светоотражающих покрытий без применения дорогостоящих методик. При этом стоит отметить, что положением фотонной запрещенной зоны удается легко управлять с помощью варьирования условий электрохимической обработки. В литературе описано получение одномерных фотонных кристаллов путём анодирования в водных растворах серной и щавелевой кислот. В этих случаях модуляция показателя преломления реализована по нормали к плоскости плёнки. Анодированием в фосфорной кислоте были получены двумерные фотонные кристаллы, упорядочение в которых было реализовано в плоскости плёнки. К настоящему моменту трёхмерные фотонные кристаллы не были получены путём анодирования. Наиболее перспективным способом получения трёхмерных фотонных кристаллов путём анодирования является совмещение методик получения одномерных и двумерных фотонных кристаллов, в результате чего модуляция показателя преломления будет наблюдаться в двух независимых направлениях в плоскости плёнки, а также ещё в одном направлении – по нормали к плоскости плёнки. Поэтому получение одномерных фотонных кристаллов с контролируемыми оптическими свойствами в фосфорной кислоте является актуальной задачей. Следует отметить, что растворение анодного оксида алюминия в электролите анодирования приводит к постепенному уменьшению показателя преломления материала и, следовательно, смещению положения фотонной запрещённой зоны. Целью данной курсовой работы является изучение оптических свойств пористых плёнок, получаемых анодированием в фосфорной кислоте, и синтез фотонных кристаллов на основе таких плёнок. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи: • синтезировать пористый анодный оксид алюминия; • определить показатель преломления и толщину полученных пленок; • анодировать алюминий при периодическом изменении напряжения. Основные методы анализа, использованные в работе: • спектрофотометрия; • растровая электронная микроскопия (РЭМ); • рентген-спектральный микроанализ (РСМА).
- Добавил в систему: Кушнир Сергей Евгеньевич