Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 
Рис.1. SEM-изображение полидисперсных микросфер с диаметром от 0.5 до 5 микрон. Изображение-вставка демонстрирует микросферу диаметром 2 микрона идеальной сферической формы и с гладкой поверхностью.
Рис.2. Оптические свойства поликристаллической кремниевой микросферы диаметром 1.885 микрон. a) Измеренная(красная) и рассчитанная(чёрная) коэффициенты пропускания построены в зависимости от длины волны и размерного фактора (πd/λ). Впадины на графике свидетельствуют о резонансах Ми или вкладе волн типа "шепчущая галерея". Индексы a и b определяют поперечные электрические и магнитные моды, соответственно. Для сравнения, на графике также представлен рассчитанный коэффициент пропускания для микросфер из оксида кремния (зелёная линия); b) Распределение интенсивности электрического поля для мод b2,1 и b3,2.
Рис.3. SEM-изображение "фотонной губки" площадью 1 см2 и толщиной 60 микрон. Она состоит из разупорядоченных сетей микросфер поликристаллического кремния различного диаметра. Изображение-вставка демонстрирует фрагмент древоподобной структуры.
Рис.4. Оптические свойства фотонной губки. Измерения коэффициента оптического пропускания через кремниевую подложку толщиной 0.5 мм (толстая линия) и через фотонную губку толщиной 13 микрон, которая была осаждена на кремниевую подложку (тонкая линия). Коэффициент пропускания построен в зависимости от длины волны. Фотонная губка, сформированная из микросфер поликристаллического кремния, имеет гаусовское распределение частиц по размерам (средний диаметр 1.8 микрон, стандартное отклонение 0.5 микрон). График разделён серой переходной зоной на две части, для коротких длин волн характерно рассеивание Ми, для более длинных волн – релеевское рассеивание. Пунктирные линии относятся к измерениям по пропусканию и рассчитанным значениям рассеивания для другой губки (толщиной 9 микрон), имеющей гаусовское распределение частиц по размеру (средний диаметр 1.5 микрон, стандартное отклонение 0.4 микрон).

Коллоидные частицы кремния: "фотонная губка"

Ключевые слова:  микросферы, периодика, фотоника, фотонная губка

Опубликовал(а):  Смирнов Евгений Алексеевич

01 февраля 2008

Авторы работы использовали метод химического осаждения из газовой фазы для получения сферических частиц аморфного кремния, которые затем подвергали отжигу при температуре 800°С в течение 1 часа при низком атмосферном давлении. Таким образом, получали сферические частицы размером от 0.5 до 5 микрон (рис.1), для которых были измерены коэффициенты пропускания в ближней инфракрасной области (рис.2), другие оптические свойства, а также проведены теоретические расчёты коэффициента пропускания и величины добротности для "фотонной губки" (рис.3), достигавшие в теории 6*105. Впадины на приведенном слева спектре свидетельствуют об оптическом резонансе кремниевых микрополостей (эффект "шепчущей галереи"). Авторы работы показали (рис.4), что при разных длинах волн рассеивание имеет различную природу (для больших длин волн – релеевское рассеивание, для более коротких волн – согласно нелинейной электромагнитной теории Густава Ми (1912 г.), граница находится между 10-25 микронами).

"Фотонные губки" на основе кремниевых поликристаллических частиц рассеивают свет в широком интервале длин волн. Учёные полагают, что "фотонные губки" найдут применение в фотогальванических батареях, химических сенсорах, в световых детекторах и излучателях.




Комментарии
А что такое "шепчущая галерея"?
Евгений Алексеевич, если честно, то сам не понял...лингво сказал, что "whispering gallery modes" это как раз волна типа шепчущая галерея, в инете я нашёл следующее WGMs-вогнутая поверхность, вдоль которой волна распространяется по рикошетируемой траектории.
Артюхов Василий Игоревич, 01 февраля 2008 12:45 
"Эффект шепчущей галереи" - это вполне себе общепринятый термин, а вот слово "коллоидный" пишется-таки с двумя "л"... :)
Спасибо
а я разве с одной л написал, извините пожалуйста...

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

 

Морские звезды и обнаженный лес
Морские звезды и обнаженный лес

Конкурс логотипа ФНМ МГУ
Факультет наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова объявляет творческий конкурс логотипа (эмблемы) ФНМ, работы принимаются с 21 августа до 15 сентября 2019 года. Участники - все, кто имеет или когда бы то ни было имел отношение к ФНМ МГУ: студенты, аспиранты, преподаватели, сотрудники, выпускники, а также все творческие люди из большой университетской семьи.

Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»
Продолжается прием статей в 11-й выпуск Межвузовского сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов»

Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ”
Участие НТ-МДТ Cпектрум Инструментс в конференции “ГРАФЕН: МОЛЕКУЛА И 2D КРИСТАЛЛ” 5-9 августа 2019 года в Новосибирске

3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве
И.В.Яминский
Материалы лекции проф. МГУ, д.ф.-м.н., генерального директора Центра Перспективных технологий И.В.Яминского "3D нанотехнологии в физике, химии, биологии, медицине и инженерном искусстве". 3D принтер, сканирующий зондовый микроскоп и фрезерный станок. Что общего между ними? Как конструировать их своими руками? Небольшой экскурс в практические нанотехнологии. Поучительная история о создании сканирующего туннельного микроскопа. От идеи до нобелевской премии за 5 лет. Взгляд в микромир – от атомов и молекул до живых клеток. Как взвесить массу одного атома? Вирусы и бактерии – наши друзья или враги? Медицинские приложения нанотехнологий – нанобиосенсоры для обнаружения биологических агентов.

Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
В.А.Кецко
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. В сообщении даны материалы лекции д.х.н., в.н.с. ИОНХ РАН В.А.Кецко "Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники".

Лекции и семинары от ФНМ МГУ на Нанограде
Е.А.Гудилин
Девятый Наноград, проходивший в Ханты - Мансийске, собрал талантливых школьников, интересных лекторов и преподавателей в области наноматериалов, нанотехнологий и технопредпринимательства. Ниже даны материалы лекций и семинаров представителя ФНМ МГУ проф., д.х.н. Е.А.Гудилина.

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.