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

 

Кристаллография - детям. Снежинки к Новому году.
Кристаллография - детям. Снежинки к Новому году.

Премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год
Объявлены лауреаты премии Правительства Москвы молодым ученым за 2019 год. Премией отмечены 50 работ молодых столичных ученых. Среди лауреатов 12 сотрудников МГУ имени М.В.Ломоносова. Конкурс на получение премий Правительства Москвы молодым ученым проводится с 2013 года. Торжественное награждение победителей состоится 7 февраля 2020 года в Государственном Кремлевском дворце.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Перерождение кремния: от полупроводника к металлу. Морская губка – основа для создания новых наноструктурных композитов. Нитрид-борные аналоги углеродных колец. Лучшие научные сюжеты года по версии APS. Сверхпроводимость ставит новый температурный рекорд. Звук переносит массу? Всяко-разно.

Наносистемы: физика, химия, математика (2019, том 10, № 6)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume10/10-6
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

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!



 
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.