Фотонные кристаллы на основе анодного оксида алюминия обладают рядом перспективных областей практического применения – от узкополосных светофильтров до декоративных покрытий. В качестве электролита при этом широко используют растворы серной и щавелевой кислот. Ранее авторами работы [1] было замечено, что при анодировании алюминия при постоянном напряжении в селеновой кислоте образующиеся пористые плёнки обладают малой пористостью и малым диаметром пор (<10 нм). Совокупность этих свойств должны обеспечивать высокий эффективный показатель преломления и низкую интенсивность рассеяния света в коротковолновой области.
Недавно в нашей научной группе впервые были синтезированы фотонные кристаллы на основе анодного оксида алюминия в селеновой кислоте [2]. В ходе экспериментов с помощью линейной вольтамперометрии было показано, что в диапазоне 0-40 В анодирование алюминия в 1,0 М H2SeO4 при температуре 1±1 °С протекает в кинетическом режиме, т.е. при фиксированном напряжении скорость процесса не зависит от длины пор.
Для получения фотонных кристаллов ступенчато изменяли плотность тока во время анодирования алюминия. Полученные образцы фотонных кристаллов обладают ярко выраженной фотонной запрещенной зоной с коэффициентом добротности до 44. Стоит отметить, что коэффициент пропускания в УФ А и УФ B областях превышает 78% и 72%, соответственно, что говорит о большей прозрачности полученных образцов по сравнению с фотонными кристаллами, синтезируемыми в серной и щавелевой кислотах. Эффективный коэффициент преломления полученных фотонных кристаллов лежит в диапазоне 1,55-1,56, а средняя по всему объёму пористость составляет 13%.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 18-03-01237.
Недавно в нашей научной группе впервые были синтезированы фотонные кристаллы на основе анодного оксида алюминия в селеновой кислоте [2]. В ходе экспериментов с помощью линейной вольтамперометрии было показано, что в диапазоне 0-40 В анодирование алюминия в 1,0 М H2SeO4 при температуре 1±1 °С протекает в кинетическом режиме, т.е. при фиксированном напряжении скорость процесса не зависит от длины пор.
Для получения фотонных кристаллов ступенчато изменяли плотность тока во время анодирования алюминия. Полученные образцы фотонных кристаллов обладают ярко выраженной фотонной запрещенной зоной с коэффициентом добротности до 44. Стоит отметить, что коэффициент пропускания в УФ А и УФ B областях превышает 78% и 72%, соответственно, что говорит о большей прозрачности полученных образцов по сравнению с фотонными кристаллами, синтезируемыми в серной и щавелевой кислотах. Эффективный коэффициент преломления полученных фотонных кристаллов лежит в диапазоне 1,55-1,56, а средняя по всему объёму пористость составляет 13%.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ № 18-03-01237.
[1] O. Nishinaga, T. Kikuchi, S. Natsui, R.O. Suzuki, Rapid fabrication of self-ordered porous alumina with 10-/sub-10-nm-scale nanostructures by selenic acid anodizing // Scientific Reports, 2013, v. 3, 2748. DOI: 10.1038/srep02748.
[2] A.I. Sadykov, S.E. Kushnir, I.V. Roslyakov, A.E. Baranchikov, K.S. Napolskii, Selenic acid anodizing of aluminium for preparation of 1D photonic crystals // Electrochemistry Communications, 2019, v. 100, pp. 104–107. DOI: 10.1016/j.elecom.2019.01.027.