| 1 |
6 апреля 2017 г.-31 декабря 2017 г. |
Среды с прецизионной модуляцией показателя преломления на основе анодного оксида алюминия |
| Результаты этапа: В 2017 году проведено систематическое исследование влияния условий анодирования алюминия в сернокислых электролитах на показатель преломления образующихся пористых оксидных пленок. Измерены соотношения между толщиной плёнки и удельным зарядом, протекшим в процессе анодного окисления металла. Определено, что в диапазоне 10 – 15 В показатель преломления анодного оксида алюминия наиболее чувствителен к изменению напряжения анодирования. Было установлено, что для данного интервала напряжений планарность роста оксидной плёнки сохраняется при любых скоростях увеличения и уменьшения напряжения, в том числе в координатах удельный заряд – напряжение. На основе данных о зависимостях показателя преломления от напряжения анодирования, толщины плёнки от удельного заряда, показателя преломления от времени растравливания пор в электролите, была разработана модель, позволяющая in situ в процессе эксперимента рассчитывать профиль напряжения анодирования по заданному профилю показателя преломления от оптической длины. Новые режимы анодирования успешно апробированы при получении на основе плёнок анодного оксида алюминия фотонных кристаллов и резонаторов Фабри-Перо, обладающих рекордными оптическими характеристиками. Добротность пиков пропускания таких фотонных кристаллов превышает 50, а резонатора Фабри-Перо – 130. В результате выполненной работы были успешно достигнуты все цели первого года проекта. |
| 2 |
1 февраля 2018 г.-25 декабря 2018 г. |
Среды с прецизионной модуляцией показателя преломления на основе анодного оксида алюминия |
| Результаты этапа: 1. Оптимизирована методика получения оптической сред на основе анодного оксида алюминия, обладающих множественными заданными фотонными стоп-зонами. Получены образцы анодного оксида алюминия с несколькими (до 9) фотонными стоп-зонами, с заранее заданными положениями.
2. Путём контролируемого травления стенок пор анодного оксида алюминия со структурой типа резонатор Фабри-Перо получены образцы с высокой средней пористостью (более 50%), обладающие узким интенсивным пиком пропускания внутри стоп-зоны в видимой области спектра.
3. Разработана методика анодирования, позволяющая формировать среды с несколькими пиками резонансного пропускания внутри фотонных запрещённых зон. Получены образцы анодного оксида алюминия, содержащие на спектре не менее двух пиков пропускания внутри фотонных запрещённых зон в видимой области спектра.
4. Проведено моделирование оптических спектров плёнок анодного оксида алюминия и сравнение их с экспериментальными данными.
В журнале Journal of Materials Chemistry C опубликована статья содержащая методику анодирования, разработанную по результатам первого года выполнения проекта. |
| 3 |
1 апреля 2019 г.-31 декабря 2019 г. |
Среды с прецизионной модуляцией показателя преломления на основе анодного оксида алюминия |
| Результаты этапа: 1. Была продемонстрирована возможность комбинирования оптических сред разного назначения в одной плёнке анодного оксида алюминия. А именно были получены оптические среды, проявляющие свойства фотонного кристалла и оптического микрорезонатора.
2. Были созданы сенсоры показателя преломления жидкостей на основе оптических микрорезонаторов.
3. Были созданы сенсоры показателя преломления жидкостей на основе оптических сред, обладающих множественными заданными фотонными запрещёнными зонами.
4. На основе анодного оксида алюминия были получены непериодические слоистые структуры типа последовательность Фиббоначи, последовательность Морса-Туэ и последовательность Колакоски, а так же исследованы их оптические свойства.
5. Были обобщены полученные в ходе выполнения проекта результаты по синтезу и свойствам сред с прецизионной модуляцией показателя преломления на основе анодного оксида алюминия. |
