Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Фотонные кристаллы (премия в области наноматериалов)

Ключевые слова:  реферат, фотонные кристаллы

Автор(ы):  Вера Владимировна Абрамова

05 марта 2007

Работа - победитель конкурса 2006 г. на соискание премии в области химии твердого тела и наноматериалов им. чл.-корр РАН Н.Н.Олейникова

Полный текст работы и более подробная информация о конкурсе доступна на сайте ФНМ

Фотонные кристаллы на основе электрохромного оксида вольфрама (VI)

Вера Владимировна Абрамова, 3 курс ФНМ МГУ

Научный руководитель: асп. ФНМ МГУ А.С. Синицкий

В последнее время все большее внимание исследователей привлекают оптические материалы с искусственными периодическими структурами субмикронного масштаба – фотонные кристаллы. Пространственная модуляция коэффициента преломления обуславливает запрет на распространение в объеме материала излучения с длиной волны, сопоставимой с периодом структуры фотонного кристалла вследствие брэгговской дифракции. Указанное явление приводит к появлению в фотонном энергетическом спектре материала т.н. фотонных запрещенных зон, в результате чего фотонные кристаллы часто рассматриваются в качестве оптических аналогов электронных полупроводников. Наличие фотонной запрещенной зоны обуславливает эффект локализации света, что позволяет осуществлять контроль спонтанного излучения внутри фотонного кристалла и открывает путь к созданию низкопороговых лазерных излучателей для видимого и ближнего инфракрасного диапазонов. Кроме того, использование фотонных кристаллов при конструировании телекоммуникационных систем может привести к снижению коэффициента затухания оптических волокон и созданию сверхбыстрых полностью оптических переключателей потоков информации, не имеющие мировых аналогов. Для получения необходимых фотонно-кристаллических свойств, весьма перспективными считаются синтетические опалы и материалы на их основе. Это обусловлено как отсутствием фундаментальных ограничений на размеры образцов, так и возможностью контролируемого изменения их оптических свойств. С точки зрения материаловедения, опаловые матрицы представляют собой материалы, образованные сферическими частицами, упакованными в виде плотнейшей шаровой упаковки. Важно отметить, что для создания реальных устройств на основе фотонных кристаллов особый интерес представляют опалы, в которых уникальныеоптические характеристики совмещены с другими полезными свойствами (люминесцентными, магнитными, электрическими и др.). В этой связи опаловые матрицы привлекают внимание возможностью их легкой химической модификации с целью создания новых функциональных материалов. Целью настоящей работы был синтез и изучение многофункциональных фотонных кристаллов. Основным объектом исследования были материалы на основе электрохромного оксида вольфрама (IV), хотя в работе также рассмотрена возможность получения фотонных кристаллов на основе других веществ. Работа состояла из нескольких этапов. Сначала были получены покрытия на основе гидратированного мезопористого оксида вольфрама с различным содержанием воды и различной пористостью поверхности, исследованы их электрохромные свойства и подобран оптимальный метод синтеза покрытий – из водно-спиртового коллоидного раствора WO3 с последующим отжигом в течение 3 ч при 450 оС (эффективность окрашивания – 24,3 см2/Кл). Затем были созданы фотонные кристаллы TiO2 (анатаз), на которых была отработана методика синтеза инвертированных опалов. Были исследованы оптические свойства фотонных кристаллов TiO2 – показано наличие фотонной запрещенной зоны, соответствующей дифракции на семействе плоскостей (111), в широком диапазоне углов. Из полученных зависимостей было рассчитано значение коэффициента преломления вещества, образующего фотонный кристалл, совпавшее с литературными данными для анатаза. Наконец, были синтезированы инвертированные фотонные кристаллы WO3, исследованы их оптические свойства (фотонная запрещенная зона (111)), показана возможность характеристики качества структуры при помощи лазерной дифракции, рассмотрено электрохромное переключение – смещение положения фотонной запрещенной зоны при интеркаляции – деинтеркаляции протонов при приложении напряжения.

 

 
Средний балл: 10.0 (голосов 1)

 


Комментарии
Почитать ещё можно здесь:
Фотонный кристалл на Википедии

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Личная жизнь атомов под пучком (часть 2)
Личная жизнь атомов под пучком (часть 2)

XVI Российская ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов "Физико-химия и технология неорганических материалов"
С 1 по 4 октября 2019 года в г. Москве в Институте металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук состоится ежегодная конференция молодых научных сотрудников и аспирантов "Физико-химия и технология неорганических материалов".

Студенты кафедры РЛ-2 МГТУ им. Баумана в гостях у НТ-МДТ Спектрум Инструментс
Видеоотчет об экскурсии студентов МГТУ им. Баумана в НТ-МДТ Спектрум Инструментс

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Новые наноматериалы для восстановления костей. Непростые отношения графена и воды. Борнитридные наноленты с реконструированными краями. Термоэлектричество и азафуллерены. Борщ и блины как материалы в экстремальных условиях.

Новые гибридные перовскитоподобные материалы для солнечной энергетики
Тарасов Алексей Борисович, Постнаука
Как сохранить энергию солнца или ветра? Как может измениться стационарная энергетика в будущем? В проекте «Мир вещей. Из чего сделано будущее» совместно с Фондом инфраструктурных и образовательных программ (группа РОСНАНО) Постнаука рассказывает о последних открытиях и перспективных достижениях науки о материалах.

Материалы к защитам квалификационных работ бакалавров на ФНМ МГУ в 2019 году
Коллектив авторов
4-7 июня 2019 г. (11-00) в аудитории 221 корпуса Б пройдут защиты ВКР бакалавров ФНМ МГУ.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2019 году
Семенова Анна Александровна
21-24 мая 2019 года в лабораторном корпусе Б пройдут защиты магистерских диссертаций выпускниками ФНМ МГУ.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.