1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Неорганические материалы
  4. T. 58, № 1, 2022

Неорганические материалы, 2022, T. 58, № 1, стр. 44-52

Влияние температурной обработки на структуру и оптические свойства пористых пленок анодного оксида титана

Н. А. Саполетова 1, С. Е. Кушнир 1, 2, *, Ю. М. Черепанова 1, К. С. Напольский 1, 2, 3

1 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Химический факультет
119991 Москва, Ленинские горы, 1, стр. 3, Россия

2 Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Факультет наук о материалах
119991 Москва, Ленинские горы, 1, стр. 73, Россия

3 Московский физико-технический институт (Национальный исследовательский университет)
141701 Московская обл., Долгопрудный, Институтский пер., 9, Россия

* E-mail: kushnir@elch.chem.msu.ru

Поступила в редакцию 19.08.2021
После доработки 25.10.2021
Принята к публикации 26.10.2021

Полный текст (PDF)

Аннотация

Исследовано влияние напряжения анодирования на оптические свойства и структуру пленок анодного оксида титана до и после отжига. Установлено, что в результате отжига при температурах от 400 до 550°С происходит кристаллизация исходно аморфного анодного оксида титана в анатаз, сопровождающаяся увеличением пористости, диаметра пор и показателя преломления стенок пор, а также уменьшением толщины пленок и среднего расстояния между центрами нанотрубок.

Ключевые слова: анодный оксид титана, отжиг, показатель преломления, пленка, пористость, нанотрубки

ВВЕДЕНИЕ

Пленки анодного оксида титана (АОТ) благодаря уникальной пористой структуре, полупроводниковым свойствам и высокому показателю преломления перспективны для применения в фотокатализе, солнечной энергетике, сенсорике и оптоэлектронике [1, 2]. Структура пористых пленок анодного оксида титана представляет собой массив плотноупакованных нанотрубок, расположенных перпендикулярно поверхности титановой подложки. Синтез таких структур методом анодирования титана зачастую проводят при постоянном потенциале или плотности тока во фторидсодержащих неводных электролитах [3, 4]. Формирующиеся в процессе анодирования пленки АОТ являются рентгеноаморфными [5]. Для практических применений необходимо проводить последующий кристаллизационный отжиг [6].

Известно, что отжиг в диапазоне температур 400–600°С не разрушает массив плотноупакованных нанотрубок АОТ [7]. Кристаллизация АОТ в анатаз начинается при t = 230–280°С, в интервале температур 500–900°С в пленках сосуществуют две кристаллические фазы – анатаз и рутил, выше 900°С остается только фаза рутила [7]. Температура фазового перехода анатаз–рутил зависит от ряда факторов, таких как наличие примесей, текстуры и механических напряжений в анатазе [8]. Более высокое содержание фтора в пленках АОТ замедляет этот процесс [7]. Важно отметить, что свойства пленок АОТ, включая фазовый состав, зависят от условий отжига [6, 7, 9–13]. Было показано, что адгезия АОТ к титановой подложке существенно улучшается после отжига, что связано с образованием связей Ti–O между оксидным слоем и титановой подложкой [14]. Имеются сведения, что проводимость пленок АОТ уменьшается при увеличении температуры отжига от 400 до 600°C, коррелируя с уменьшением содержания фтора [6].

Одним из важных параметров, характеризующих оптические свойства пористых пленок, является эффективный показатель преломления neff [15, 16], который в модели эффективной среды [17] может быть рассчитан по формуле

(1)
${{n}_{{eff}}} = \sqrt {n_{p}^{2}p + n_{w}^{2}(1 - p)} ,$
где np и nw – показатели преломления вещества, заполняющего поры, и стенок пор соответственно, p – пористость (объемная доля пор).

Недавно была изучена зависимость эффективного показателя преломления пленок АОТ от напряжения анодирования [15]. Показано, что эффективный показатель преломления пленок АОТ увеличивается с 1.78 до 1.84 при увеличении напряжения от 35 до 50 В.

К сожалению, в литературе отсутствуют значения эффективного показателя преломления и пористости закристаллизованного АОТ, что необходимо для направленного синтеза фотонно-кристаллических материалов на его основе [18].

Цель настоящей работы – исследование влияния температурной обработки и напряжения анодирования в диапазоне 40–80 В на оптические свойства (nw, neff) и структуру (расстояние между центрами нанотрубок Dint, толщину h, пористость) пленок АОТ, полученных в потенциостатическом режиме.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Для получения пористых пленок АОТ использовали титановую фольгу чистотой ≥99.6% с толщиной 0.4 мм. Перед анодированием ее поверхность подвергали электрохимической полировке в водном растворе, содержащем 15.6 М CH3COOH и 1.0 М HClO4, при температуре менее 30°С [19]. Полировку осуществляли в импульсном режиме: 40 В в течение 10 с, затем 60 В в течение 10 с, цикл повторяли 12 раз.

Анодирование титана проводили в двухэлектродной ячейке с титановым катодом в электролите на основе этиленгликоля (99.6%), содержащем 0.09 M NH4F, 0.09 M CH3COONH4 и 1.2 M H2O [20, 21]. Был использован потенциостатический режим анодирования при напряжениях в интервале 40–80 В с шагом 10 В. Расстояние между электродами составляло 2 см. В процессе анодирования электролит интенсивно перемешивали, его температуру поддерживали равной 30 ± 0.3°С. Площадь Ti-фольги, подвергаемая анодированию, составляла 0.95 ± 0.01 см2, а электрический заряд, пропускаемый в процессе анодирования, – 3.8 Кл. После завершения экспериментов образцы последовательно промывали этиленгликолем и этанолом, после чего высушивали потоком воздуха.

Отжиг пленок АОТ проводили на воздухе в муфельной печи в интервале температур 400–600°C с шагом 50°C и скоростью нагрева 1°C/мин. Продолжительность изотермической выдержки составляла 2 и 12 ч.

Термогравиметрический анализ пленки АОТ, полученной при напряжении 70 В, выполняли на воздухе в интервале температур от комнатной до 1100°С со скоростью нагрева 5°С/мин с использованием синхронного термоанализатора STA 409 PC Luxx (Netzsch, Германия). Масса навески составляла 5 мг. Для анализа использовали алундовый тигель. Исследование выделяющихся газообразных продуктов проводили при помощи квадрупольного масс-спектрометра QMS 403C Aeolos (Netzsch, Германия).

Структуру образцов изучали с помощью растрового электронного микроскопа (РЭМ) Supra 50VP (LEO, Германия). Перед съемкой на образцы методом магнетронного распыления на установке Q150T ES (Quorum Technologies, Великобритания) наносили слой хрома (7 нм), толщину которого контролировали непосредственно в процессе напыления при помощи кварцевых микровесов, встроенных в прибор.

Рентгенофазовый анализ (РФА) пленок АОТ проводили на дифрактометре D/MAX-2500V/PC (Rigaku, Япония). Перед исследованием пленку АОТ механически отделяли от титановой подложки, перетирали в агатовой ступке и смешивали с навеской измельченного кристаллического кремния, выступающего в качестве внутреннего стандарта, в массовом соотношении АОТ : Si = 10 : 1.

Спектры зеркального отражения образцов в диапазоне длин волн 600−2000 нм регистрировали на спектрофотометре Lambda 950 (Perkin Elmer, США). Угол падения варьировали от 8° до 65° (относительно нормали к поверхности образца). Площадь облучаемой области составляла 4 × 4 мм2.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Согласно результатам термогравиметрии (рис. 1), для пленки АОТ, полученной при 70 В, основная потеря массы (~15%) наблюдается в интервале температур до 400°С. Дальнейший нагрев до 1100°С приводит к двухступенчатой потере еще около 2% массы при температурах около 600 и 1000°С. Данные масс-спектрометрии отходящих газов свидетельствуют, что в интервале 100–360°С наблюдается потеря воды (ионы с массовым числом (МЧ) = 17 (ОН+), 18 (H2O+)) с максимумом ионного тока при t = 275°С. Удаление органических примесей из структуры анодного оксида (МЧ = 12 (С+), 44 $\left( {{\text{CO}}_{2}^{ + }} \right)$) происходит преимущественно при 270–420°С. Потеря фтора (МЧ = 19 (F+)) наблюдается в диапазоне температур 280–1000°С, причем его основная часть удаляется в интервале 280–550°С.

Рис. 1.

Результаты термогравиметрии с масс-спектральным анализом отходящих газов для пленки АОТ, полученной при напряжении 70 В (скорость нагрева 5°С/мин).

Полученные данные свидетельствуют, что оптимальным диапазоном температур отжига для кристаллизации АОТ является 450–550°С. Нагрев до 450°С необходим для удаления основной массы примесей из структуры АОТ. При температурах отжига выше 550°С химический состав пленки АОТ уже практически не изменяется, в то время как процесс спекания будет приводить к разрушению массива плотноупакованных нанотрубок, образованных в процессе анодирования.

По данным РФА, пленки АОТ после анодирования являются рентгеноаморфными (рис. 2). Дифрактограммы образцов, отожженных при температуре 450°С в течение 2 и 12 ч, практически идентичны, а размеры областей когерентного рассеяния (ОКР), рассчитанные по формуле Шеррера [22], составляют 40 и 45 нм соответственно. Отжиг при температурах в интервале 400–600°С в течение 2 ч (рис. 2) приводит к кристаллизации аморфного оксида титана в фазу анатаза. Средний размер ОКР, рассчитанный из дифрактограмм всех образцов, составляет 44 ± 3 нм.

Рис. 2.

Данные РФА для пленок АОТ, полученных при напряжении 70 В, до и после отжига на воздухе.

РЭМ-изображения верхней поверхности пленок АОТ после отжига при различных температурах в течение 2 ч приведены на рис. 3. Пористая структура сохраняется после отжига в интервале температур 400–550°С. Однако во всех образцах, отожженных на титановой подложке, наблюдаются трещины (рис. 3б), которые возникают из-за усадки АОТ в процессе температурной обработки.

Рис. 3.

Данные РЭМ (вид сверху) пленок АОТ на титановых подложках, полученных при напряжении 40 В и отожженных на воздухе в течение 2 ч при 400 (а), 450 (б), 500 (в), 550°С (г).

РЭМ-изображения нижней поверхности (барьерный слой) пленок АОТ, полученных при различных напряжениях анодирования, после отжига при t = 450°С в течение 2 ч показаны на рис. 4. На РЭМ-изображениях видны закрытые барьерным слоем концы нанотрубок. Таким образом, после отжига барьерный слой не разрушается.

Рис. 4.

РЭМ-изображения нижней поверхности пленок АОТ, полученных при напряжениях 40 (а), 50 (б), 60 (в), 70 (г), 80 В (д), после отжига при 450°С в течение 2 ч.

На рис. 5 приведены распределения расстояния между центрами нанотрубок (Dint) АОТ после отжига при 450°С в течение 2 ч и зависимость характерного Dint (положение максимума гауссианы, аппроксимирующей распределение Dint) до и после отжига АОТ от напряжения анодирования. При построении этих графиков было проанализировано от 3 до 10 тысяч нанотрубок на РЭМ-изображениях нижней поверхности каждого образца. Зависимости демонстрируют схожий характер (рис. 5б): Dint возрастает с увеличением напряжения до 60 В, а затем понижается. После отжига расстояние между центрами нанотрубок уменьшается независимо от напряжения анодирования, что связано с термической усадкой АОТ.

Рис. 5.

Расстояния между центрами нанотрубок (Dint) для пленок АОТ, полученных при различных напряжениях: распределение Dint после отжига при температуре 450°С в течение 2 ч (а); положение максимума гауссианы, аппроксимирующей распределение Dint, до и после отжига при 450°С в течение 2 ч (б).

На спектрах отражения пленок АОТ до и после отжига наблюдаются максимумы и минимумы интенсивности отражения – осцилляции Фабри–Перо, которые возникают в результате интерференции света в пленке (рис. 6а). Положение экстремумов на спектрах отражения тонких пленок АОТ на металлической подложке описывает формула Брэгга–Снелла [23]

(2)
$m{{\lambda }_{m}} = 2h\sqrt {n_{{eff}}^{2} - {{{\sin }}^{2}}\theta } ,$
где h – толщина пленки, θ – угол падения света на образец (относительно нормали), m – порядок интерференции (целый для максимумов и полуцелый для минимумов), λm – длина волны, соответствующая m-му экстремуму в спектре отражения. Наличие осцилляций Фабри–Перо свидетельствует об однородной толщине пленок до и после отжига, по крайней мере на масштабе облучаемой области (4 × 4 мм2). Анализ осцилляций на спектрах отражения образцов при различных углах падения позволяет рассчитать эффективный показатель преломления и толщину пленок [24]. Значения толщины, полученные этим способом, отличаются от значений, измеренных с помощью РЭМ, не более чем на 1% [24]. Аппроксимацию положения экстремумов проводили одновременно для всех измеренных углов падения света, при этом уточняемыми параметрами были: два параметра дисперсии Коши [25], описывающей дисперсию эффективного показателя преломления АОТ [18]; толщина пленки и порядок интерференции одного из экстремумов. Экспериментальные зависимости длин волн максимумов и минимумов отражения от m при различных углах падения и результат аппроксимации экспериментальных данных показаны на рис. 6б. Значения толщины и показателя преломления пленок, полученные в результате аппроксимации, показаны на рис. 7.

Рис. 6.

Оптические свойства пленки АОТ, полученной при напряжении 40 В, после отжига при 450°С в течение 2 ч: спектры зеркального отражения при различных углах падения света (а); зависимости длин волн максимумов (целые m) и минимумов (полуцелые m) отражения от порядка интерференции (m) при различных углах падения (кругами показаны экспериментальные данные, цвет круга соответствует углу падения света на рис. 6а, красными крестами обозначены значения, полученные в результате аппроксимации экспериментальных данных) (б).

Рис. 7.

Зависимости толщины пленок АОТ до отжига и относительного изменения толщины пленки АОТ (δh) после отжига при 400–550°С в течение 2 ч от напряжения анодирования (а) и эффективного показателя преломления на длине волны 1200 нм от напряжения анодирования для пленок АОТ до и после отжига при температуре 450°С в течение 2 ч.

Относительное изменение толщины сформировавшейся пленки δh = (hпосле отжига/hдо отжига – 1) × × 100% имеет отрицательное значение и уменьшается с увеличением напряжения анодирования (рис. 7а). Данный факт свидетельствует о том, что в результате отжига толщина пленки уменьшается, при этом наибольшее изменение наблюдается в случае образцов, полученных при большем напряжении. Эффективный показатель преломления пленок АОТ незначительно увеличивается (на 2–8%) после отжига при 450°С в течение 2 ч для образцов, полученных при напряжениях в диапазоне 50–80 В (рис. 7б).

Показатель преломления стенок пор и пористость (объемная доля пор) рассчитывали из положений экстремумов, соответствующих осцилляциям Фабри–Перо, на спектрах отражения при угле падения 8° для пленок АОТ с порами, заполненными воздухом и этиленгликолем (рис. 8), аналогично тому, как это было показано в статье [26]. Так как спектры АОТ с порами, заполненными этиленгликолем, снимали только при одном угле падения, то сначала определяли порядок интерференции экстремума (mi) под номером i по формуле [24]

(3)
${{m}_{i}} = i + \left\lceil {\frac{b}{a}} \right\rceil ,$
где a и b – наклон и свободный член линейной аппроксимации зависимости обратной длины волны (1/λi) от i (рис. 8б). Затем, используя значения толщины пленки, порядка интерференции, длины волны и угла падения, рассчитывали из формулы (2) эффективный показатель преломления пленки АОТ с порами, заполненными воздухом и этиленгликолем. Возведя уравнение (1) в квадрат, получим, что квадрат эффективного показателя преломления линейно зависит от квадрата показателя преломления вещества (воздуха или этиленгликоля), заполняющего поры, причем угловой коэффициент этой зависимости равен пористости:

(4)
$n_{{eff}}^{2} = n_{p}^{2}p + n_{w}^{2}(1 - p).$
Рис. 8.

Спектры отражения при угле падения 8° (а) и зависимости обратной длины волны экстремума (1/λi) от номера экстремума для отожженной при 450°C в течение 2 ч пленки АОТ, полученной при напряжении 40 В, с порами, заполненными воздухом и этиленгликолем (прямые линии являются линейной аппроксимацией экспериментальных данных) (б).

Поэтому значения эффективного показателя преломления пленок АОТ с порами, заполненными воздухом и этиленгликолем, позволяют рассчитать пористость и показатель преломления стенок пор.

Показатель преломления стенок пор и пористость практически одинаковы для пленок АОТ, отожженных при температурах 450 и 500°С в течение 2 ч (табл. 1). При этом средние значения показателя преломления стенок пор и пористости пленок АОТ после отжига увеличиваются с 1.91 до 2.30 и с 25 до 55–60% соответственно.

Таблица 1.  

Показатель преломления стенок пор для длины волны 1200 нм и пористость пленок АОТ до и после отжига при 450 и 500°C

Условия отжига Показатель преломления стенок пор Средний показатель преломления стенок пор Пористость, % Среднее значение пористости, % Средний диаметр пор, нм
Без отжига 1.82–2.01 1.91 ± 0.06 15–32 25 ± 6 63 ± 8
450°С, 2 ч 2.11–2.40 2.29 ± 0.09 52–66 60 ± 4 85 ± 5
500°С, 2 ч 2.16–2.39 2.30 ± 0.10 49–62 55 ± 5 –

Примечание. Пленки получены при напряжениях анодирования 40–80 В.

В случае гексагонально упорядоченных пор их диаметр Dp можно вычислить из пористости пленки и Dint:

(5)
${{D}_{p}} = {{D}_{{int}}}\sqrt {\frac{{2p\sqrt 3 }}{\pi }} .$

Рассчитанные по формуле (5) значения позволяют оценить средний диаметр пор по всей толщине пленки АОТ. В результате отжига при 450°C диаметр пор АОТ увеличивается, несмотря на общую усадку пленки.

Резюмируя вышесказанное, хотелось бы подчеркнуть, что впервые было исследовано влияние условий температурной обработки на оптические свойства (neff, nw) и параметры пористой структуры пленок АОТ, полученных при различных напряжениях анодирования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследовано влияние температурной обработки и напряжения анодирования на оптические свойства и структуру пленок АОТ. В интервале 400–550°С отжиг пористых пленок АОТ в течение 2 ч приводит к кристаллизации материала стенок пор в фазу анатаза с сохранением пористой структуры, сформированной в процессе анодирования. Расстояние между центрами нанотрубок и толщина пленок АОТ уменьшаются после отжига на 11–18% и 2–16% соответственно. Большее напряжение анодирования приводит к большему изменению толщины пленок АОТ после отжига. Пористость и показатель преломления стенок пор пленок АОТ после отжига увеличиваются с 25 до 55–60% и с 1.91 до 2.30 соответственно. Эффективный показатель преломления пленок АОТ незначительно увеличивается (на 2–8%) после отжига и составляет 1.77–1.87 для пленок, сформированных в диапазоне напряжений 50–80 В.

Полученные данные об эффективных показателях преломления и показателях преломления стенок пор закристаллизованных пленок АОТ позволят получать фотонно-кристаллические материалы на их основе с контролируемым положением фотонной запрещенной зоны.

Список литературы

  1. Roy P., Berger S., Schmuki P. TiO2 Nanotubes: Synthesis and Applications // Angew. Chem. Int. Ed. 2011. V. 50. № 13. P. 2904–2939. https://doi.org/10.1002/anie.201001374

  2. Hou X., Aitola K., Lund P.D. TiO2 Nanotubes for Dye-Sensitized Solar Cells–A Review // Energy Sci. Eng. 2021. V. 9. № 7. P. 921–937. https://doi.org/10.1002/ese3.831

  3. Tsuchiya H., Schmuki P. Less Known Facts and Findings About TiO2 Nanotubes // Nanoscale. 2020. V. 12. № 15. P. 8119–8132. https://doi.org/10.1039/D0NR00367K

  4. Небольсин В.А., Спиридонов Б.А., Дунаев А.И., Богданович Е.В. Получение нанопористых пленок оксида титана электрохимическим анодным окислением // Неорган. материалы. 2017. Т. 53. № 6. С. 607–613. https://doi.org/10.7868/S0002337X17060136

  5. Regonini D., Bowen C.R., Jaroenworaluck A., Stevens R. A Review of Growth Mechanism, Structure and Crystallinity of Anodized TiO2 Nanotubes // Mater. Sci. Eng., R. 2013. V. 74. № 12. P. 377–406. https://doi.org/10.1016/j.mser.2013.10.001

  6. Syrek K., Sennik-Kubiec A., Rodríguez-López J., Rutkowska M., Żmudzki P., Hnida-Gut K.E., Grudzień J., Chmielarz L., Sulka G.D. Reactive and Morphological Trends on Porous Anodic TiO2 Substrates Obtained at Different Annealing Temperatures // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. V. 45. № 7. P. 4376–4389. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.11.213

  7. Jarosz M., Syrek K., Kapusta-Kołodziej J., Mech J., Małek K., Hnida K., Łojewski T., Jaskuła M., Sulka G.D. Heat Treatment Effect on Crystalline Structure and Photoelectrochemical Properties of Anodic TiO2 Nanotube Arrays Formed in Ethylene Glycol and Glycerol Based Electrolytes // J. Phys. Chem. C. 2015. V. 119. № 42. P. 24182–24191. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.5b08403

  8. Mor G.K., Varghese O.K., Paulose M., Shankar K., Grimes C.A. A Review on Highly Ordered, Vertically Oriented TiO2 Nanotube Arrays: Fabrication, Material Properties, and Solar Energy Applications // Sol. Energy Mater. Sol. Cells. 2006. V. 90. № 14. P. 2011–2075. https://doi.org/10.1016/j.solmat.2006.04.007

  9. Acevedo-Peña P., Carrera-Crespo J.E., González F., González I. Effect of Heat Treatment on the Crystal Phase Composition, Semiconducting Properties and Photoelectrocatalytic Color Removal Efficiency of TiO2 Nanotubes Arrays // Electrochim. Acta. 2014. V. 140. P. 564–571. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2014.06.056

  10. Albu S.P., Tsuchiya H., Fujimoto S., Schmuki P. TiO2 Nanotubes – Annealing Effects on Detailed Morphology and Structure // Eur. J. Inorg. Chem. 2010. № 27. P. 4351–4356. https://doi.org/10.1002/ejic.201000608

  11. AlHoshan M.S., BaQais A.A., Al-Hazza M.I., Al-Mayouf A.M. Heat Treatment and Electrochemical Activation of Titanium Oxide Nanotubes: The Effect of Hydrogen Doping on Electrochemical Behavior // Electrochim. Acta. 2012. V. 62. P. 390–395. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2011.12.048

  12. Jaroenworaluck A., Regonini D., Bowen C.R., Stevens R. A Microscopy Study of the Effect of Heat Treatment on the Structure and Properties of Anodised TiO2 Nanotubes // Appl. Surf. Sci. 2010. V. 256. № 9. P. 2672–2679. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2009.09.078

  13. Mazare A., Paramasivam I., Schmidt-Stein F., Lee K., Demetrescu I., Schmuki P. Flame Annealing Effects on Self-Organized TiO2 Nanotubes // Electrochim. Acta. 2012. V. 66. P. 12–21. https://doi.org/10.1016/j.electacta.2012.01.001

  14. Xiong J., Wang X., Li Y., Hodgson P.D. Interfacial Chemistry and Adhesion between Titanium Dioxide Nanotube Layers and Titanium Substrates // J. Phys. Chem. C. 2011. V. 115. № 11. P. 4768–4772. https://doi.org/10.1021/jp111651d

  15. Sapoletova N.A., Kushnir S.E., Napolskii K.S. Effect of Anodizing Voltage and Pore Widening Time on the Effective Refractive Index of Anodic Titanium Oxide // Nanosystems: Phys., Chem., Math. 2019. V. 10. № 2. P. 154–157. https://doi.org/10.17586/2220-8054-2019-10-2-154-157

  16. Садыков А.И., Леонтьев А.П., Кушнир С.Е., Лукашин А.В., Напольский К.С. Кинетика формирования и растворения анодного оксида алюминия в электролитах на основе серной и селеновой кислот // Журн. неорган. химии. 2021. Т. 66. № 2. С. 265–273. https://doi.org/10.31857/S0044457X21020185

  17. Choy T.C. Effective Medium Theory: Principles and Applications. 2nd ed. Oxford: Oxford University Press, 2016. 241 p.

  18. Ermolaev G.A., Kushnir S.E., Sapoletova N.A., Napolskii K.S. Titania Photonic Crystals with Precise Photonic Band Gap Position via Anodizing with Voltage versus Optical Path Length Modulation // Nanomaterials. 2019. V. 9. № 4. P. 651. https://doi.org/10.3390/nano9040651

  19. Sapoletova N.A., Kushnir S.E., Napolskii K.S. Anodic Titanium Oxide Photonic Crystals Prepared by Novel Cyclic Anodizing with Voltage versus Charge Modulation // Electrochem. Commun. 2018. V. 91. P. 5–9. https://doi.org/10.1016/j.elecom.2018.04.018

  20. Sadykov A.I., Kushnir S.E., Sapoletova N.A., Ivanov V.K., Napolskii K.S. Anodic Titania Photonic Crystals with High Reflectance within Photonic Band Gap via Pore Shape Engineering // Scr. Mater. 2020. V. 178. P. 13–17. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2019.10.044

  21. Садыков А.И., Кушнир С.Е., Саполетова Н.А., Напольский К.С. Одномерные фотонные кристаллы на основе анодного оксида титана с высокой добротностью // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2020. № 1. С. 49–54. https://doi.org/10.31857/S1028096020010136

  22. Patterson A.L. The Scherrer Formula for X-Ray Particle Size Determination // Phys. Rev. 1939. V. 56. № 10. P. 978–982. https://doi.org/10.1103/PhysRev.56.978

  23. Ozin G.A., Arsenault A. Nanochemistry: a Chemical Approach to Nanomaterials. London: Royal Society of Chemistry, 2015. 972 p.

  24. Kushnir S.E., Napolskii K.S. Thickness-Dependent Iridescence of One-Dimensional Photonic Crystals Based on Anodic Alumina // Mater. Des. 2018. V. 144. P. 140–150. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2018.02.012

  25. Singh J. Optical Properties of Condensed Matter and Applications. The Atrium, Southern Gate, Chichester, West Sussex, United Kingdom: Wiley, 2006. 451 p.

  26. Sadykov A.I., Kushnir S.E., Roslyakov I.V., Baranchikov A.E., Napolskii K.S. Selenic Acid Anodizing of Aluminium for Preparation of 1D Photonic Crystals // Electrochem. Commun. 2019. V. 100. P. 104–107. https://doi.org/10.1016/j.elecom.2019.01.027

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Неорганические материалы

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал