Псевдо-эпитаксиальный рост аморфной пленки анодного оксида алюминия (АОА) в пределах монокристаллического зерна алюминиевой подложки – удивительная особенность упорядочения пористой структуры АОА в процессе анодирования алюминия [1].
Развитием исследований в данной области стали эксперименты сотрудников нашей группы, в которых проведен детальный анализ морфологии пористых оксидных пленок, полученных анодированием монокристаллов Al(100), Al(110) и Al(111) [2]. Совместное использование статистического анализа изображений растровой электронной микроскопии (РЭМ) и высокоразрешающей малоугловой дифракции рентгеновского излучения позволило установить следующие закономерности:
- Наибольшее количество прямых каналов наблюдается в случае анодирования алюминия с кристаллографической ориентацией (100). Такие подложки предпочтительны для создания высококачественных мембранных материалов [3] и темплатов для получения одномерных наноструткур [4];
- Алюминий с кристаллографической ориентацией (111) наиболее перспективен для создания монодоменных пористых структур, использующихся в качестве двумерных фотонных кристаллов и тестовых решеток для атомно-силовой микроскопии [5, 6].
Следует отметить практическую значимость полученных результатов для промышленного получения пористых мембран анодного оксида алюминия. Использование в качестве исходного материала поликристаллических алюминиевых фольг, текстурированных в заданном кристаллографическом направлении, позволяет получать пористые оксидные пленки с требуемой структурой и улучшенными функциональными свойствами.
[1] K.S. Napolskii, I.V. Roslyakov, A.Y. Romanchuk, O.O. Kapitanova, A.S. Mankevich, V.A. Lebedev, A.A. Eliseev, Origin of Long-Range Orientational Pore Ordering in Anodic Films on Aluminium // Journal of Materials Chemistry, 2012, v. 22, pp. 11922−11926.
[2] I.V. Roslyakov, D.S. Koshkodaev, A.A. Eliseev, D. Hermida-Merino, V.K. Ivanov, A.V. Petukhov, K.S. Napolskii, Growth of Porous Anodic Alumina on Low-Index Surfaces of Al Single Crystals // Journal of Physical Chemistry C, 2017, v. 121, pp. 27511−27520. http://dx.doi.org/10.1021/acs.jpcc.7b09998.
[3] D.I. Petukhov, K.S. Napolskii, M.V. Berekchiyan, A.G. Lebedev, A.A. Eliseev, Comparative Study of Structure and Permeability of Porous Oxide Films on Aluminum Obtained by Single- and Two-Step Anodization // ACS Applied Materials & Interfaces, 2013, v. 5, pp. 7819−7824.
[4] A.A. Noyan, A.P. Leontiev, M.V. Yakovlev, I.V. Roslyakov, G.A. Tsirlina, K.S. Napolskii, Electrochemical Growth of Nanowires in Anodic Alumina Templates: The Role of Pore Branching // Electrochimica Acta, 2017, v. 226, pp. 60−68.
[5] V. Dremov, V. Fedoseev, P. Fedorov, A. Grebenko, Simple and Reliable Method of Conductive SPM Probe Fabrication Using Carbon Nanotubes // ArXiv:1406.5117v2.
[6] К.С. Напольский, И.В. Росляков, А.А. Елисеев, А.В. Лукашин, В.А. Лебедев, Д.М. Иткис, Ю.Д. Третьяков, Калибровочные решетки на основе самоорганизующихся структур пористого оксида алюминия // Альтернативная энергетика и экология, 2009, № 11(79), стр. 86-89.