Анодирование вентильных металлов при периодически изменяющемся напряжении является многообещающим методом получения одномерных фотонных кристаллов на основе пористых оксидных плёнок [1, 2]. Благодаря прозрачности в видимой области спектра и высокому значению показателя преломления диоксида титана, фотонные кристаллы на его основе чрезвычайно перспективны для использования в качестве компонентов солнечных элементов и фотодетекторов.
В недавно опубликованной работе [3] был предложен новый метод создания фотонных кристаллов на основе анодного оксида титана, позволяющий задавать положение фотонной запрещенной зоны в видимой части спектра (430 – 800 нм) с точностью выше, чем 98,5%. Использованный метод модуляции напряжения в зависимости от длины оптического пути, потенциально может быть применён и для синтеза структур с фотонной запрещенной зоной в инфракрасной области спектра. Полученные фотонные кристаллы перспективны для применения в качестве оптических сенсоров благодаря высокой чувствительности (360 нм на единицу изменения показателя преломления) положения фотонной запрещённой зоны к показателю преломления жидкости, заполняющей поры.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ № 17-73-10471.
[1] N.A. Sapoletova, S.E. Kushnir, K.S. Napolskii, Anodic titanium oxide photonic crystals prepared by novel cyclic anodizing with voltage versus charge modulation // Electrochemistry Communications, 2018, v. 91, pp. 5–9. DOI: 10.1016/j.elecom.2018.04.018.
[2] K. Wang, G. Liu, N. Hoivik, E. Johannessen, H. Jakobsen, Electrochemical engineering of hollow nanoarchitectures: Pulse/step anodization (Si, Al, Ti) and their applications // Chemical Society Reviews, 2014, v. 43, pp. 1476–1500. DOI: 10.1039/C3CS60150A.
[3] G.A. Ermolaev, S.E. Kushnir, N.A. Sapoletova, K.S. Napolskii, Titania photonic crystals with precise photonic band gap position via anodizing with voltage versus optical path length modulation // Nanomaterials, 2019, v. 9, 651. DOI: 10.3390/nano9040651.