Помощь в учёбе, очень быстро...
Работаем вместе до победы

Получение опалоподобных структур электрохимическими методами

Диссертация: Получение опалоподобных структур электрохимическими методами
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Показано, что при использовании подложек Au/Si удается избежать отслаивания инвертированного опала из полипиррола, происходящее при применении подложек ITO. На примере никелевых прямых опалов продемонстрирована возможность использования инвертированных структур на основе полипиррола в качестве матриц для электрохимического осаждения. Контроль толщины прямых опалов, формируемых методом двойного… Читать ещё >

Содержание

  • 1. Введение
  • 2. Сокращения и обозначения
  • 3. Литературный обзор
    • 3. 1. Фотонные кристаллы
    • 3. 2. Коллоидные кристаллы
      • 3. 2. 1. Структура
      • 3. 2. 2. Способы формирования
      • 3. 2. 3. Оптические свойства
    • 3. 3. Инвертированные опалы
      • 3. 3. 1. Методы получения
    • 3. 4. Инвертированные опалы на основе металлов
      • 3. 4. 1. Электрокристаллизация металлов в пустотах коллоидных кристаллов
      • 3. 4. 2. Оптические свойства
      • 3. 4. 3. Магнитооптические эффекты Керра
    • 3. 5. Инвертированные опалы на основе полупроводников
      • 3. 5. 1. Органические полупроводники
      • 3. 5. 2. Неорганические полупроводники
    • 3. 6. Применение малоугловой дифракции рентгеновского излучения для анализа структуры коллоидных кристаллов и инвертированных опалов
    • 3. 7. Постановка задачи исследования
  • 4. Экспериментальная часть
    • 4. 1. Реактивы и материалы
    • 4. 2. Общая схема получения коллоидных кристаллов, инвертированных и прямых опалов
    • 4. 3. Формирование коллоидных кристаллов на проводящих подложках
      • 4. 3. 1. Синтез монодисперсных микросфер на основе полистирола
      • 4. 3. 2. Подготовка поверхности подложек
      • 4. 3. 3. Формирование коллоидных кристаллов
    • 4. 4. Получение инвертированных опалов на основе металлов и полупроводников
      • 4. 4. 1. Подготовка матрицы к электрохимическому осаждению
      • 4. 4. 2. Электрохимическое заполнение пустот матрицы
      • 4. 4. 3. Удаление темплата
    • 4. 5. Получение прямых опалов на основе никеля
    • 4. 6. Методы исследования
      • 4. 6. 1. Измерение краевого угла смачивания
      • 4. 6. 2. Динамическое светорассеяние
      • 4. 6. 3. Рентгенофазовый анализ
      • 4. 6. 4. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой
      • 4. 6. 5. Растровая электронная микроскопия
      • 4. 6. 6. Рентгеноспектральный микроанализ
      • 4. 6. 7. Атомно-силовая микроскопия
      • 4. 6. 8. Хроноамперометрия и хронопотенциометрия
      • 4. 6. 9. Циклическая вольтамперометрия
      • 4. 6. 10. In-situ оптическая спектроскопия отражения
      • 4. 6. 11. Оптическая спектроскопия
      • 4. 6. 12. Магнитооптические измерения
      • 4. 6. 13. Магнитные измерения
      • 4. 6. 14. Малоугловая дифракция рентгеновского излучения
  • 5. Результаты и их обсуждение
    • 5. 1. Монодисперсные микросферы из полистирола
    • 5. 2. Коллоидные кристаллы на проводящих подложках
      • 5. 2. 1. Методы вертикального осаждения с
  • приложением внешнего электрического поля
    • 5. 3. Инвертированные опалы на основе металлов
      • 5. 3. 1. Исследование процесса электрокристаллизации металлов в пустотах коллоидных кристаллов
      • 5. 3. 2. In-situ мониторинг процесса заполнения матрицы металлом методом оптической спектроскопии отражения
      • 5. 3. 3. Магнитные свойства
      • 5. 3. 4. Оптические и магнитооптические свойства
    • 5. 4. Инвертированные опалы на основе полупроводников
      • 5. 4. 1. Инвертированные опалы на основе органических полупроводников
      • 5. 4. 2. Инвертированные опалы на основе неорганических полупроводников
  • 6. Выводы

Получение опалоподобных структур электрохимическими методами (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

На протяжении последнего десятилетия значительные усилия исследователей всего мира направлены на создание и изучение материалов, способных управлять световыми потоками [1]. Такими объектами являются фотонные кристаллы — материалы с периодическим изменением диэлектрической проницаемости на масштабах, сопоставимых с длиной волны света. Они обладают фотонной запрещенной зоной, поэтому их часто рассматривают в качестве оптических аналогов электронных полупроводников [2, 3]. Одним из наиболее распространенных примеров фотонных кристаллов являются коллоидные кристаллы, состоящие из плотноупакованных сферических частиц субмикронного размера. Их называют также синтетическими опалами по аналогии с природными драгоценными опалами, имеющими сходную структуру. Следует отметить, что метод самосборки, применяющийся для формирования коллоидных кристаллов, имеет широкие возможности варьирования размера и мотива упаковки частиц, что позволяет контролировать их оптические характеристики.

Существуют различные способы реализации метода самосборки частиц: седиментация [4], конвекционное осаждение [5], эпитаксиальный рост коллоидных кристаллов [6], нанесение суспензии на вращающуюся подложку [7], электрофорез [8], упорядочение микросфер под действием сдвиговых напряжений [9] и др. Обязательным условием формирования коллоидных кристаллов из суспензии является узкое распределение частиц по размерам. В настоящее время микросферы контролируемого диаметра со стандартным отклонением менее 5−10% получают лишь из ограниченного круга органических (полистирол, полиметилметакрилат) и неорганических (диоксид кремния) веществ. Расширение химического состава фотонных кристаллов реализуется для инвертированных опалов, при получении которых пустоты коллоидного кристалла заполняют требуемым веществом, а затем матрицу удаляют. Такие объекты представляются особенно перспективными в связи с возможностью получения двусторонней связи между оптическими свойствами фотонного кристалла и магнитными, люминесцентными и другими свойствами внедренного материала. Кроме того, для инвертированных опалов, состоящих из веществ с высоким коэффициентом преломления (например, Ое), возможно получение полной фотонной запрещенной зоны, то есть такой спектральной области, в пределах которой распространение света в фотонном кристалле подавлено во всех направлениях [10].

Следует отметить, что структурное совершенство инвертированных опалов, необходимое для достижения желаемых оптических характеристик, зависит как от дефектности коллоидного кристалла, так и от способа внедрения требуемого вещества в пустоты матрицы. Одним из многообещающих методов является электроосаждение, позволяющее достигать практически 100% степени заполнения и наиболее точно передавать при инвертировании структурные особенности темплата. Таким образом, взаимосвязанными актуальными задачами являются разработка способов получения малодефектных коллоидных кристаллов, повышение качества структуры инвертированных опалов путем нахождения оптимальных условий электрохимического осаждения различных веществ в пустотах матрицы, а также развитие методов аттестации рассматриваемых объектов.

Целью настоящей работы являлась разработка высокоуправляемых электрохимических методов формирования инвертированных опалов.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

• Формирование коллоидных кристаллов на проводящих подложках.

• Исследование структуры и оптических свойств коллоидных кристаллов.

• Электрохимическое осаждение металлов (N1, Со) и полупроводников (допированный полипиррол, Сё8е, ве) в пустоты коллоидных кристаллов и развитие методов контроля процесса заполнения.

• Исследование структуры, оптических, магнитных и магнитооптических свойств инвертированных опалов.

В качестве объектов исследования в работе выступали коллоидные кристаллы из полистирольных микросфер, а также инвертированные опалы на основе металлов (N1, Со), органических (допированный полипиррол) и неорганических (Сс18е, Се) полупроводников.

Научная новизна сформулирована в виде следующих положений, которые выносятся на защиту:

1. Впервые показано, что приложение переменного электрического поля параллельно подложке и перпендикулярно направлению роста пленки в процессе формирования коллоидных кристаллов методом вертикального осаждения в присутствии постоянного внешнего электрического поля перпендикулярно подложке приводит к уменьшению дефектности их структуры.

2. Определены оптимальные условия электрокристаллизации металлов в пустотах коллоидных кристаллов, обеспечивающие высокую степень заполнения и позволяющие проводить точный контроль толщины образца, используя осциллирующий характер хроноамперограмм.

3. Впервые показана возможность использования in situ спектроскопии отражения для точного контроля толщины металлических инвертированных опалов, получаемых методом электрохимического осаждения.

4. Предложена методика количественного анализа хроноамперограмм, регистрируемых при электроосаждении веществ в пустотах опалоподобных структур, позволяющая характеризовать равномерность заполнения матрицы и толщину осадка непосредственно в процессе синтеза.

5. Впервые оптимизирована морфология внешней поверхности никелевых инвертированных опалов для достижения наибольшего усиления экваториального магнитооптического эффекта Керра.

Практическая значимость работы.

1. Разработанные методики формирования пленочных образцов металлических инвертированных опалов могут быть использованы при создании оптических сенсоров, подложек для усиления комбинационного рассеяния, а также оптических переключателей.

2. Возможность обратимого допирования инвертированных опалов из полипиррола, сопровождающегося изменением проводимости, может быть использована при создании активных элементов оптических переключателей, а также при формировании матриц для получения прямых опалов требуемого состава методом электрохимического осаждения.

3. Определенные в работе закономерности электрохимического формирования инвертированных опалов на основе германия могут быть использованы при получении фотонных кристаллов с полной фотонной запрещенной зоной. Личный вклад автора.

В основу диссертации положены результаты научных исследований, проведенных автором в период 2009;2012 гг. на кафедре наноматериалов факультета наук о материалах и кафедре неорганической химии химического факультета Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова. Личный вклад автора состоит в разработке методик и оптимизации условий получения, проведении синтеза образцов, обработке и обобщении полученных данных. Автор самостоятельно проводила аттестацию образцов методами оптической спектроскопии в неполяризованном свете, растровой электронной микроскопии, рентгеноспектрального микроанализа, динамического светорассеяния, электрохимическими методами (хроноамперометрия, хронопотенциометрия и циклическая вольтамперометрия), а также измерение краевого угла смачивания. Автор непосредственно принимала участие в проведении in situ оптической спектроскопии отражения совместно с A.A. Елисеевым и К. С. Напольским, а также съемке на установках Европейского центра синхротронного излучения (ESRF, Франция) совместно с К. С. Напольским, A.A. Елисеевым, H.A. Григорьевой, C.B. Григорьевым, A.A. Мистоновым, A.B. Чумаковой, A.B. Петуховым, Д. В. Беловым, Д. Ф. Горожанкиным, W.G. Bouwman. В выполнении отдельных разделов работы принимали участие студенты H.A. Мартынова, В. Т. Чумакова, К. С. Гордеева и Н. С. Куратова, у которых автор был руководителем курсовых и научных работ.

Работа выполнена с использованием оборудования, приобретенного за счет средств Программы развития Московского университета, при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты № 10−03−1 014-а, 11−03−12 121-офи-м-2011 и 1203−31 859 мола), Министерства образования и науки РФ (государственные контракты № 02.740.11.0135 и № 14.740.11.0256) и Samsung Advanced Institute of Technology (грант № 10−001).

Апробация работы.

Результаты работы были представлены на Международном форуме по нанотехнологиям (Москва, 2009, 2010, 2011), IX конференции молодых ученых «Актуальные проблемы современной неорганической химии и материаловедения» (Звенигород, 2009), конференции молодых ученых «Физикохимия нанои супрамолекулярных систем» (Москва, 2009), XVII международной научной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» (Москва, 2010), научном совещании «Опалоподобные структуры» (Санкт-Петербург, 2010, 2012), X конференции молодых ученых «Актуальные проблемы неорганической химии: наноматериалы и здоровье человека» (Звенигород, 2010), международной конференции «E-MRS Spring Meeting» (Ницца, Франция, 2011), XI конференции молодых ученых «Актуальные проблемы неорганической химии: наноматериалы, их исследование и модификация при помощи синхротронного излучения» (Звенигород, 2011).

Публикации.

Материалы диссертационной работы опубликованы в 22 работах, в том числе в 11 статьях в реферируемых зарубежных и российских научных журналах и тезисах 11 докладов на всероссийских и международных научных конференциях.

Объем и структура работы.

Диссертационная работа изложена на 159 страницах машинописного текста, иллюстрирована 115 рисунками и 7 таблицами. Список цитируемой литературы содержит 154 наименования. Работа состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, результатов и их обсуждения, выводов, списка цитируемой литературы.

6. Выводы.

1. Показано, что переменное электрическое поле, приложенное в плоскости подложки при вертикальном осаждении коллоидных кристаллов из водной суспензии полистирольных микросфер, способствует уменьшению количества дефектов упаковки, увеличению размера упорядоченных областей до 7,9 мкм и уменьшению мозаичности до 7,3°. При этом совершенность структуры синтетических опалов отражается на их оптических свойствах: коэффициент отражения в области стоп-зоны (111) достигает 44% на площади образца 4×4 мм .

2. Разработан метод in situ мониторинга процесса заполнения пустот коллоидных кристаллов осаждаемым веществом при помощи оптической спектроскопии отражения и хроноамперограмм, характеризующихся осциллирующим изменением плотности тока. Экспериментально показано, что предложенные подходы могут быть использованы для точного (до 0,1 -0,15 слоя) контроля толщины металлических инвертированных опалов на площади ~ 1 см².

3. Установлено, что коэрцитивная сила металлических инвертированных опалов немонотонно зависит от угла приложения магнитного поля относительно нормали к плоскости образца (в). Для инвертированных опалов из никеля и кобальта в зависимости от в она лежит в диапазоне 80 — 260 Э и 140 — 490 Э, соответственно.

4. Показано, что оптические свойства никелевых инвертированных опалов определяются лишь 1−2 верхними слоями и хорошо описываются моделью возбуждения поверхностных плазмон-поляритонов.

5. Установлено, что наибольшее усиление магнитооптического эффекта Керра (в 2−3 раза) по сравнению с гладкой металлической пленкой наблюдается для никелевых инвертированных опалов с толщиной 0,6 диаметра микросфер, на поверхности которых происходит эффективное возбуждение смешанных (брэгговских и Ми) плазмонов.

6. Показано, что при использовании подложек Au/Si удается избежать отслаивания инвертированного опала из полипиррола, происходящее при применении подложек ITO. На примере никелевых прямых опалов продемонстрирована возможность использования инвертированных структур на основе полипиррола в качестве матриц для электрохимического осаждения. Контроль толщины прямых опалов, формируемых методом двойного темплатного электроосаждения, может быть осуществлен, используя осциллирующий характер хроноамперограмм.

7. Продемонстрировано, что Ое инвертированные опалы с упорядоченной структурой на площади ~1 мм2 могут быть получены при электрохимическом осаждении германия из электролита состава 7 об. % ОеСЦ в пропиленгликоле при плотности тока 80 мА/см2.

8. Показано, что инвертированные опалы на основе СёБе, характеризующиеся упорядоченной структурой на большой (~ 1 см2) площади, могут быть синтезированы методом гальваностатического электрохимического осаждения при плотности тока 3 мА/см из электролита состава 0,3 М СсВОд, 3 мМ БеОг с предварительной стадией выдерживания полистирольного темплата в этиловом спирте.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Joannopoulos J.D., Meade R.D., Winn J.N. Photonic crystals: molding the flow of light. Princeton University Press. 1995.
  2. Yablonovitch E. Inhibited spontaneous emission in solid-state physics and electronics. // Phys. Rev. Lett. 1987. V.58. N.20. P.2059−2062.
  3. John S. Strong localization of photons in certain disordered dielectric superlattices. // Phys. Rev. Lett. 1987. V.58. N.23. P.2486−2489.
  4. Yan Q.F., Zhao X.S., Zhou Z.C. Fabrication of colloidal crystal heterostructures using a horizontal deposition method. // J. Cryst. Growth. 2006. V.288. N.l. P.205−208.
  5. Li H.L., Marlow F. Solvent effects in colloidal crystal deposition. // Chem. Mater. 2006. V.18. N.7. P. 1803−1810.
  6. Hoogenboom J.P., van Langen-Suurling A.K., Romijn J., van Blaaderen A. Epitaxial growth of a colloidal hard-sphere hep crystal and the effects of epitaxial mismatch on crystal structure. // Phys. Rev. E. 2004. V.69. N.5. P.51 602.
  7. Jiang P., McFarland M.J. Large-scale fabrication of wafer-size colloidal crystals, macroporous polymers and nanocomposites by spin-coating. // J. Am. Chem. Soc. 2004. V.126. N.42. P. 13 778−13 786.
  8. Bohmer M. In situ observation of 2-dimensional clustering during electrophoretic deposition. // Langmuir. 1996. V.12. N.24. P.5747−5750.
  9. Park S.H., Xia Y. Assembly of mesoscale particles over large areas and its application in fabricating tunable optical filters. // Langmuir. 1999. V.15. N.l. P.266−273.
  10. Lee H.J. Techniques for fabricating Bragg reflectors on SiCVSisNt-SiCb rib waveguides on Si. // Applied Optics. 1988. V.27. N.6. P. l 199−1202.
  11. Veldhuis G.J., Berends J.H., Heideman R.G., Lambeck P.V. An integrated optical Bragg-reflector used as a chemo-optical senses. // Pure Appl. Opt. 1998. V.7. N.l. P. L23-L26.
  12. Hjelme D.R., Bjerkan L., Neegard S., Rambech J.S., Aarsnes J.V. Application of Bragg grating sensors in the characterization of scaled marine vehicle models. //Appl. Opt. 1997. V.36. N.l. P.328−336.
  13. Jeon S., Malyarchuk V., Rogers J.A., Wiederrecht G.P. Fabricating three dimensional nanostructures using two photon lithography in a single exposure step. // Opt. Express. 2006. V.14. N.6. P.2300−2308.
  14. Wang L., Zhang S.S., Wang Q.P., Chen J.Q., Jiang W., Chen R.T. Fabrication of three-dimensional (3D) woodpile structure photonic crystal with layer by layer e-beam lithography. // Appl. Phys. A: Mater. Sci. Process. 2009. V.95. N.2. P.329−334.
  15. Liang G.Q., Mao W.D., Pu Y.Y., Zou H" Wang H.Z., Zeng Z.H. Fabrication of two-dimensional coupled photonic crystal resonator arrays by holographic lithography. // Appl. Phys. Lett. 2006. V.89. N.4. P.41 902.
  16. Duneau M., Delyon F., Audier M. Holographic method for a direct growth of three-dimensional photonic crystals by chemical vapor deposition. // J. Appl. Phys. 2004. V.96. N.5. P.2428−2436.
  17. Waterhouse G.I.N., Waterland M.R. Opal and inverse opal photonic crystals: Fabrication and characterization. // Polyhedron. 2007. V.26. N.2. P.356−368.
  18. Tarhan 1.1., Zinkin M.P., Watson G.H. Interferometric technique for the measurement of photonic band structure in colloidal crystals. // Opt. Lett. 1995. V.20. N.14. P.1571−1573.
  19. Tarhan 1.1., Watson G.H. Photonic band structure of fee colloidal crystals. //Phys. Rev. Lett. 1996. V.76. N.2. P.315−318.
  20. Frenkel D., Ladd A.J.C. New Monte-Carlo method to compute the free-energy of arbitrary solids. Application to the fee and hep phases of hard spheres. // J. Chem. Phys. 1984. V.81. N.7. P.3188−3193.
  21. Bolhuis P.G., Frenkel D., Mau S.C., Huse D.A. Entropy difference between crystal phases. //Nature. 1997. V.388. N.6639. P.235−236.
  22. Woodcock L.V. Entropy difference between the face-centred cubic and hexagonal close-packed crystal structures. //Nature. 1997. V.385. N.6612. P.141−143.
  23. Mau S.C., Huse D.A. Stacking entropy of hard-sphere crystals. // Phys. Rev. E. 1999. V.59. N.4. P.4396−4401.
  24. Petukhov A.V., Dolbnya I.P., Aarts D.G., Vroege G.J., Lekkerkerker H.N. Bragg rods and multiple X-ray scattering in random-stacking colloidal crystals. // Phys. Rev. Lett. 2003. V.90. N.2. P.28 304.
  25. Marlow F., Muldarisnur, Sharifi P., Brinkmann R., Mendive C. Opals: Status and Prospects. // Angew. Chem. Int. Ed. 2009. V.48. N.34. P.6212−6233.
  26. Furumi S., Fudouzi H., Sawada T. Self-organized colloidal crystals for photonics and laser applications. // Laser & Photon. Rev. 2010. V.4. N.2. P.205−220.
  27. Prevo B.G., Velev O.D. Controlled, rapid deposition of structured coatings from micro- and nanoparticle suspensions. // Langmuir. 2004. V.20. N.6. P.2099−2107.
  28. Rogach A.L., Kotov N.A., Koktysh D.S., Ostrander J.W., Ragoisha G.A. Electrophoretic deposition of latex-based 3D colloidal photonic crystals: A technique for rapid production of high-quality opals. // Chem. Mater. 2000. V.12. N.9. P.2721−2726.
  29. Dziomkina N.V., Hempenius M.A., Vancso G.J. Layer-by-layer templated growth of colloidal crystals with packing and pattern control. // Coll. Surf. A: Phys. Chem. Eng. Asp. 2009. V.342. N. l-3. P.8−15.
  30. Yan Q.F., Zhou Z.C., Zhao X.S. Inward-growing self-assembly of colloidal crystal films on horizontal substrates. // Langmuir. 2005. V.21. N.7. P.3158−3164.
  31. Ozin G.A., Yang S.M. The race for the photonic chip: Colloidal crystal assembly in silicon wafers. // Adv. Funct. Mater. 2001. V. l 1. N.2. P.95−104.
  32. Vlasov Y.A., Bo X.Z., Sturm J.C., Norris D.J. On-chip natural assembly of silicon photonic bandgap crystals. //Nature. 2001. V.414. N.6861. P.289−293.
  33. Yang S.M., Miguez H., Ozin G.A. Opal circuits of light Planarized microphotonic crystal chips. // Adv. Funct. Mater. 2002. V.12. N.6−7. P.425−431.
  34. Li H.L., Dong W.T., Bongard H.J., Marlow F. Improved controllability of opal film growth using capillaries for the deposition process. // J. Phys. Chem. B. 2005. V.109. N.20. P.9939−9945.
  35. Schope H.J. Formation of dried colloidal monolayers and multilayers under the influence of electric fields. // J. Phys: Condens. Mat. 2003. V.15. N.33. P. L533-L540.
  36. Kleinert J., Kim S., Velev O.D. Electric-field-assisted convective assembly of colloidal crystal coatings. // Langmuir. 2010. V.26. N.12. P.10 380−10 385.
  37. Reculusa S., Ravaine S. Synthesis of colloidal crystals of controllable thickness through the Langmuir-Blodgett technique. // Chem. Mater. 2003. V.15. N.2. P.598−605.
  38. Hur J., Won Y.Y. Fabrication of high-quality non-close-packed 2D colloid crystals by template-guided Langmuir-Blodgett particle deposition. // Soft Mat. 2008. V.4. N.6. P.1261−1269.
  39. Sinitskii A.S., Khokhlov P.E., Abramova V.V., Laptinskaya T.V., Tretyakov Y.D. Optical study of photonic crystal films made of polystyrene microspheres. // Mend. Commun. 2007. V.17. N.l. P.4−6.
  40. Rybin M.V., Samusev K.B., Limonov M.F. High Miller-index photonic bands in synthetic opals. // Phot. Nanostruct. Fund. Appl. 2007. V.5. N.2−3. P. l 19−124.
  41. Bertone J.F., Jiang P., Hwang K.S., Mittleman D.M., Colvin V.L. Thickness dependence of the optical properties of ordered silica-air and air-polymer photonic crystals. // Phys. Rev. Lett. 1999. V.83. N.2. P.300.
  42. Galisteo-Lopez J.F., Palacios-Lidon E., Castillo-Martinez E., Lopez C. Optical study of the pseudogap in thickness and orientation controlled artificial opals. // Phys.Rev.B. 2003. V.68. N. l 1.
  43. Velev O.D., Jede T.A., Lobo R.F., Lenhoff A.M. Porous silica via colloidal crystallization. //Nature. 1997. V.389. N.6650. P.447−448.
  44. Velev O.D., Jede T.A., Lobo R.F., Lenhoff A.M. Microstructured porous silica obtained via colloidal crystal templates. // Chem. Mater. 1998. V.10. N.ll. P.3597−3602.
  45. Holland B.T., Blanford C.F., Do T., Stein A. Synthesis of highly ordered, three-dimensional, macroporous structures of amorphous or crystalline inorganic oxides, phosphates, and hybrid composites. // Chem. Mater. 1999. V. l 1. N.3. P.795−805.
  46. Holland B.T., Blanford C.F., Stein A. Synthesis of macroporous minerals with highly ordered three-dimensional arrays of spheroidal voids. // Science. 1998. V.281. N.5376. P.538−540.
  47. Wijnhoven J.E., Vos W.L. Preparation of photonic crystals made of air spheres in titania. // Science. 1998. V.281. N.5378. P.802−804.
  48. Richel A., Johnson N.P., McComb D.W. Observation of Bragg reflection in photonic crystals synthesized from air spheres in a titania matrix. // Appl. Phys. Lett. 2000. V.76. N.14. P.1816−1818.
  49. McComb D.W., Treble B.M., Smith C.J., De la Rue R.M., Johnson N.P. Synthesis and characterisation of photonic crystals. // J. Mater. Chem. 2001. V.ll. N.l. P.142−148.
  50. Turner M.E., Trentler T.J., Colvin V.L. Thin films of macroporous metal oxides. //Adv. Mater. 2001. V.13. N.3. P. 180−183.
  51. Yang H.W., Blanford C.F., Lytle J.C., Carter C.B., Smyrl W.H., Stein A. Influence of processing conditions on structures of 3D ordered macroporous metals prepared by colloidal crystal templating. // Chem. Mater. 2001. V.13. N. l 1. P.4314−4321.
  52. Vlasov Y., Yao N., Norris D.J. Synthesis of photonic crystals for optical wavelengths from semiconductor quantum dots. // Adv. Mater. 1999. V.ll. N.2. P. 165 169.
  53. Velev O.D., Tessier P.M., Lenhoff A.M., Kaler E.W. Materials: A class of porous metallic nanostructures. //Nature. 1999. V.401. N.6753. P.548−548.
  54. Tessier P.M., Velev O.D., Kalambur A.T., Rabolt J.F., Lenhoff A.M., Kaler E.W. Assembly of gold nanostructured films templated by colloidal crystals and use in surface-enhanced Raman spectroscopy. // J. Am. Chem. Soc. 2000. V.122. N.39. P.9554−9555.
  55. Tessier P.M., Velev O.D., Kalambur A.T., Lenhoff A.M., Rabolt J.F., Kaler E.W. Structured metallic films for optical and spectroscopic applications via colloidal crystal templating. // Adv. Mater. 2001. V.13. N.6. P.396−400.
  56. Braun P.V., Wiltzius P. Microporous materials: Electrochemically grown photonic crystals. //Nature. 1999. V.402. N.6762. P.603−604.
  57. Braun P.V., Wiltzius P. Electrochemical fabrication of 3D microperiodic porous materials. // Adv. Mater. 2001. V.13. N.7. P.482−485.
  58. Sumida T., Wada Y., Kitamura T., Yanagida S. Macroporous ZnO films electrochemically prepared by templating of opal films. // Chem. Lett. 2001. N.l. P.38−39.
  59. Wijnhoven J.E.G.J., Zevenhuizen S.J.M., Hendriks M.A., Vanmaekelbergh D., Kelly J.J., Vos W.L. Electrochemical assembly of ordered macropores in gold. //Adv. Mater. 2000. V.12. N.12. P.888−890.
  60. Xu L.B., Zhou W.L.L., Frommen C., Baughman R.H., Zakhidov A.A., Malkinski L., Wang J.Q., Wiley J.B. Electrodeposited nickel and gold nanoscale metal meshes with potentially interesting photonic properties. // Chem. Commun. 2000. N.12. P.997−998.
  61. Luo Q., Liu Z., Li L., Xie S., Kong J., Zhao D. Creating highly ordered metal, alloy, and semiconductor macrostructures by electrodeposition, ion spraying, and laser spraying. // Adv. Mater. 2001. V.13. N.4. P.286−289.
  62. Kuai S.L., Bader G., Ashrit P.V. Tunable electrochromic photonic crystals. // Appl. Phys. Lett. 2005. V.86. N.22.
  63. Stein A., Schroden R.C. Colloidal crystal templating of three-dimensionally ordered macroporous solids: materials for photonics and beyond. // Curr. Op. Solid State Mater. Sci. 2001. V.5. N.6. P.553−564.
  64. Cong H.L., Cao W.X. Preparation of ordered porous NaCl and KC1 crystals. // Solid State Sci. 2006. V.8. N.9. P. 1056−1060.
  65. Johnson S.A., Ollivier P.J., Mallouk T.E. Ordered mesoporous polymers of tunable pore size from colloidal silica templates. // Science. 1999. V.283. N.5404. P.963−965.
  66. Park S.H., Xia Y. Fabrication of three-dimensional macroporous membranes with assemblies of microspheres as templates. // Chem. Mater. 1998. V.10. N.7. P.1745−1747.
  67. Gates B., Yin Y., Xia Y. Fabrication and characterization of porous membranes with highly ordered three-dimensional periodic structures. // Chem. Mater. 1999. V.ll. N.10. P.2827−2836.
  68. Iwayama Y., Yamanaka J., Takiguchi Y., Takasaka M., Ito K., Shinohara T., Sawada T., Yonese M. Optically tunable gelled photonic crystal covering almost the entire visible light wavelength region. // Langmuir. 2003. V.19. N.4. P.977−980.
  69. Bartlett P.N., Birkin P.R., Ghanem M.A. Electrochemical deposition of macroporous platinum, palladium and cobalt films using polystyrene latex sphere templates. // Chem. Commun. 2000. N.17. P. 1671−1672.
  70. Jiang P., Hwang K.S., Mittleman D.M., Bertone J.F., Colvin V.L. Template-directed preparation of macroporous polymers with oriented and crystalline arrays of voids. // J. Am. Chem. Soc. 1999. V.121. N.50. P. l 1630−11 637.
  71. Bartlett P.N., Ghanem M.A., El Hallag I.S., de Groot P., Zhukov A. Electrochemical deposition of macroporous magnetic networks using colloidal templates. //J. Mater. Chem. 2003. V.13. N.10. P.2596−2602.
  72. Bartlett P.N., Birkin P.R., Ghanem M.A., Toh C.S. Electrochemical syntheses of highly ordered macroporous conducting polymers grown around self-assembled colloidal templates. // J. Mater. Chem. 2001. V. l 1. N.3. P.849−853.
  73. Cassagneau T., Caruso F. Semiconducting polymer inverse opals prepared by electropolymerization. // Adv. Mater. 2002. V.14. N.l. P.34−38.
  74. Sumida T., Wada Y., Kitamura T., Yanagida S. Construction of stacked opaline films and electrochemical deposition of ordered macroporous nickel. // Langmuir. 2002. V. l8. N.10. P.3886−3894.
  75. Miguez H., Meseguer F., Lopez C., Blanco A., Moya J.S., Requena J., Mifsud A., Fornes V. Control of the photonic crystal properties of fcc-packed submicrometer Si02 spheres by sintering. // Adv. Mater. 1998. V.10. N.6. P.480−483.
  76. Meseguer F., Blanco A., Miguez H., Garcia-Santamaria F., Ibisate M., Lopez C. Synthesis of inverse opals. // Coll. Surf. A: Phys. Chem. Eng. Asp. 2002. V.202. N.2−3. P.281−290.
  77. Ghanem M.A., Bartlett P.N., de Groot P., Zhukov A. A double templated electrodeposition method for the fabrication of arrays of metal nanodots. // Electrochem. Commun. 2004. V.6. N.5. P.447−453.
  78. Szamocki R., Reculusa S., Ravaine S., Bartlett P.N., Kuhn A., Hempelmann R. Tailored mesostructuring and biofunctionalization of gold for increased electroactivity. //Angew. Chem. Int. Ed. 2006. V.45. N.8. P.1317−1321.
  79. Chung Y.W., Leu I.C., Lee J.H., Yen J.H., Hon M.H. Fabrication of various nickel nanostructures by manipulating the one-step electrodeposition process. // J. Electrochem. Soc. 2007. V.154. N.6. P. E77-E83.
  80. Keif T.A., Sugawara Y., Cole R.M., Baumberg J.J., Abdelsalam M.E., Cintra S., Mahajan S., Russell A.E., Bartlett P.N. Localized and delocalized plasmons in metallic nanovoids. // Phys. Rev. B. 2006. V.74. N.24. P.245 415.
  81. Yu Y.J.L. Filling fraction dependent properties of inverse opal metallic photonic crystals. // Adv. Mater. 2007. V.19. N.13. P. 1689−1692.90. http://en.wikipedia.org/wiki/Magneto-opticKerreffect.
  82. Grunin A., Zhdanov A., Ezhov A., Ganshina E., Fedyanin A. Surface-plasmon-induced enhancement of magneto-optical Kerr effect in all-nickel subwavelength nanogratings. // Appl. Phys. Lett. 2010. V.97. N.26.
  83. Wood R.W. Anomalous diffraction gratings. // Phys.Rev. 1935. V.48. N.12. P.928−936.
  84. Ropers C., Stibenz G., Steinmeyer G., Mueller R., Park D., Lee K., Kihm J., Kim J., Park Q., Kim D., Lienau C. Ultrafast dynamics of surface plasmon polaritons in plasmonic metamaterials. // Appl. Phys. B: Lasers Opt. 2006. V.84. N. l-2. P.183−189.
  85. T.B., Ефимов O.H. Полипиррол как представитель класса проводящих полимеров (синтез, свойста, приложения). // Успехи химии. 1997. V.66. N.5. Р.489−505.
  86. A.F. К.К.К. Extended Linear Chain Compounds. Ed. Miller J.S. Plenum. 1983.
  87. J.L.Bredas. Handbook of Conducting Polymers. Ed. Skotheim T.A. Marcel Dekker. 1986.
  88. Bredas J.L., Chance R.R., Silbey R. Comparative theoretical study of the doping of conjugated polymers: Polarons in polyacetylene and polyparaphenylene. // Phys. Rev. B. 1982. V.26. N.10. P.5843−5854.
  89. Bredas J.L., Themans В., Andre J.M., Chance R.R., Silbey R. The role of mobile organic radicals and ions (solitons, polarons and bipolarons) in the transportproperties of doped conjugated polymers. // Synth. Met. 1984. V.9. N.2. P.265−274.
  90. Xu L., Wang J., Song Y., Jiang L. Electrically tunable polypyrrole inverse opals with switchable stopband, conductivity, and wettability. // Chem. Mater. 2008. V.20. N. l 1. P.3554−3556.
  91. Sumida T., Wada Y., Kitamura T., Yanagida S. Electrochemical preparation of macroporous polypyrrole films with regular arrays of interconnected spherical voids. // Chem. Commun. 2000. N.17. P.1613−1614.
  92. Lee J.M., Lee D.G., Kim J.H., Cheong I.W. Effects of the hydrophobicity of substrate on inverse opal structures of poly (pyrrole) fabricated by colloidal templating. // Macromolecules. 2007. V.40. N.26. P.9529−9536.
  93. Metin A.K. Synthesis of polythiophene and polypyrrole derivatives and their application in electrochromic devices. Thesis for PhD in chemistry. 1−114. 2006. Ankara, Turkey, Middle East Technical University.
  94. Zhou M., Heinze J. Electropolymerization of pyrrole and electrochemical study of polypyrrole. 3. Nature of «water effect» in acetonitrile. // J. Phys. Chem. B. 1999. V.103. N.40. P.8451−8457.
  95. Zhao L., Tong L., Li C., Gu Z., Shi G. Polypyrrole actuators with inverse opal structures. // J. Mater. Chem. 2009. V.19. N. l 1. P. 1653−1658.
  96. Neale N.R., Lee B.G., Kang S.H., Frank A.J. Near-Infrared light trapping in disordered inverse opals. //J. Phys. Chem. C. 2011. V.115. N.29. P.14 341−14 346.
  97. Ham D., Mishra K.K., Rajeshwar K. Anodic electrosynthesis of cadmium selenide thin-films characterization and comparison with the passive transpassive behavior of the CdS, CdTe counterparts. // J. Electrochem. Soc. 1991. V.138. N.l. P.100−108.
  98. Mishra K.K., Rajeshwar K. A Re-Examination of the Mechanisms of Electrodeposition of Cdx and Znx (X = Se, Te) Semiconductors by the Cyclic Photovoltammetric Technique. // J. Electroanal. Chem. 1989. V.273. N. l-2. P. 169−182.
  99. Sarangi S.N., Sahu S.N. CdSe nanocrystalline thin films: composition, structure and optical properties. // Physica E: Low Dimens. Syst. Nanostruct. 2004. Y.23. N. l-2. P.159−167.
  100. Yeo S., Teh L., Wong C. Fabrication & characterization of macroporous CdSe nanostructure via colloidal crystal templating with electrodeposition method. // J. Porous Mater. 2006. V.13. N.3−4. P.281−285.
  101. Colvin V.L. From opals to optics: Colloidal photonic crystals. // MRS Bulletin. 2001. V.26. N.8. P.637−641.
  102. Lee Y.C., Kuo T.J., Hsu C.J., Su Y.W., Chen C.C. Fabrication of 3D macroporous structures of II-VI and III-V semiconductors using electrochemical deposition. // Langmuir. 2002. V.18. N.25. P.9942−9946.
  103. Chuang L.M., Fu H.K., Chen Y.F. Fabrication and optical properties of two-dimensional photonic crystals of CdSe pillars. // Appl. Phys. Lett. 2005. V.86. N.6. P.61 902.
  104. Kressin A.M., Doan V.V., Klein J.D., Sailor M.J. Synthesis of stoichiometric cadmium selenide films via sequential monolayer electrodeposition. // Chem. Mater. 1991. V.3. N.6. P.1015−1020.
  105. Teh L., Furin V., Martucci A., Guglielmi M., Wong C., Romanato F. Electrodeposition of CdSe on nanopatterned pillar arrays for photonic and photovoltaic applications. // Thin Solid Films. 2007. V.515. N.15. P.5787−5791.
  106. Koh J., Teh L., Romanato F., Wong C. Temperature dependence of electrochemical deposition of CdSe. // J. Electrochem. Soc. 2007. V.154. N.6. P. D300-D303.
  107. Mariappan R., Ponnuswamy V., Mohan S., Suresh P., Suresh R. The effect of potential on electrodeposited CdSe thin films. // Mater. Sci. Semicond. Process. 2012. V.15. N.2. P.174−180.
  108. Hodes G. Chemical Solution Deposition of Semiconductor Films. Marcel Dekker. 2003.
  109. Busch K., John S. Photonic band gap formation in certain self-organizing systems. // Phys. Rev. E. 1998. V.58. N.3. P.3896−3908.
  110. Sozuer H.S., Haus J.W., Inguva R. Photonic bands convergence. problems with the plane-wave method. // Phys. Rev. B. 1992. V.45. N.24. P. 1 396 213 972.
  111. Miguez H., Meseguer F., Lopez С., Holgado M., Andreasen G., Mifsud A., Fornes V. Germanium FCC structure from a colloidal crystal template. // Langmuir. 2000. V.16. N.10. P.4405−4408.
  112. Shimmin R.G., Vajtai R., Siegel R.W., Braun P.V. Room-temperature assembly of germanium photonic crystals through colloidal crystal templating. // Chem. Mater. 2007. V.19. N.8. P.2102−2107.
  113. Al-Salman R., Meng X., Zhao J., Li Y., Kynast U., Lezhnina M.M., Endres F. Semiconductor nanostructures via electrodeposition from ionic liquids. // Pure Appl. Chem. 2010. V.82. N.8. P.1673−1689.
  114. Meng X., Zhao J., Li H., Endres F., Li Y. Enhanced photoluminescence of ordered macroporous germanium electrochemically prepared from ionic liquids. // Opt. Express. 2012. V.20. N.9. P.9421−9430.
  115. Fink C.G., Dokras V.M. Electrodeposition and electrowinning of germanium. // J. Electrochem. Soc. 1949. V.95. N.2. P.80−97.
  116. Jayakrishnan S., Pushpavanam M., Shenoi B.A. Electrodeposition from organic solutions of metals that are difficult to deposit from aqueous solutions. // Surf. Tech. 1981. V.13. N.3. P.225−240.
  117. Но K.M., Chan C.T., Soukoulis C.M. Existence of a photonic gap in periodic dielectric structures. // Phys. Rev. Lett. 1990. V.65. N.25. P.3152−3155.
  118. Petukhov A.V., Thijssen J.H.J., 't Hart D.C., Imhof A., van Blaaderen A., Dolbnya I.P., Snigirev A., Moussaid A., Snigireva I. Microradian X-ray diffraction in colloidal photonic crystals. // J. Appl. Crystallogr. 2006. V.39. N.2. P.137−144.
  119. В.Ф. Медленные нейтроны. Госатомиздат. 1963.
  120. Loose W., Ackerson B.J. Model calculations for the analysis of scattering data from layered structures. // J. Chem. Phys. 1994. V.101. N.9. P.7211−7220.
  121. Vos W.L., Megens M., van Kats C.M., Bosecke P. X-ray diffraction of photonic colloidal single crystals. // Langmuir. 1997. V.13. N.23. P.6004−6008.
  122. Wijnhoven J.E.G. J., Bechger L., Vos W.L. Fabrication and characterization of large macroporous photonic crystals in titania. // Chem. Mater. 2001. V.13. N. 12. P.4486−4499.
  123. J.W., Hearn J., Но C.C., Ottewill R.H. Studies on the preparation and characterisation of monodisperse polystyrene laticee. // Coll. Polym. Sci. 1974. V.252.N.6. P.464−471.
  124. Ю.Д. Электрохимическая кристаллизация металлов и сплавов. Янус-К. 1997.
  125. .Б., Петрий О. А., Цирлина Г. А. Электрохимия. Химия, КолосС. 2006.
  126. Snigirev A., Kohn V., Snigireva I., Lengeler В. A compound refractive lens for focusing high-energy X-rays. //Nature. 1996. V.384. N.6604. P.49−51.
  127. Hao Y., Zhu F.Q., Chien C.L., Searson P.C. Fabrication and magnetic properties of ordered macroporous nickel structures. // J. Electrochem. Soc. 2007. V.154. N.2. P. D65-D69.
  128. Newton M.R., Morey K.A., Zhang Y.H., Snow R.J., Diwekar M., Shi J., White H.S. Anisotropic diffusion in face-centered cubic opals. // Nano Lett. 2004. V.4. N.5. P.875−880.
  129. Schlorb H., Haehnel V., Khatri M.S., Srivastav A., Kumar A., Schultz L., Fahler S. Magnetic nanowires by electrodeposition within templates. // Phys. Stat. Sol. B: Basic Sol. St. Phys. 2010. V.247. N.10. P.2364−2379.
  130. Eagleton T.S., Searson P.C. Electrochemical synthesis of 3D ordered ferromagnetic nickel replicas using self-assembled colloidal crystal templates. // Chem. Mater. 2004. V.16. N.24. P.5027−5032.
  131. Xu L.B., Tung L.D., Spinu L., Zakhidov A.A., Baughman R.H., Wiley J.B. Synthesis and magnetic behavior of periodic nickel sphere arrays. // Adv. Mater. 2003. V.15. N.18. P.1562−1564.
  132. Gau J.S., Brucker C.F. Angular Variation of the Coercivity in Magnetic Recording Thin-Films. // J. Appl. Phys. 1985. V.57. N.8. P.3988−3990.
  133. Sun L., Searson P.C., Chien C.L. Magnetic anisotropy in prismatic nickel nanowires. // Appl. Phys. Lett. 2001. V.79. N.26. P.4429−4431.
  134. Sun L., Hao Y., Chien C.-L., Searson P.C. Tuning the properties of magnetic nanowires. // IBM J.Res.& Dev. 2005. V.49. N.l. P.79−102.
  135. Marandi M., Kallip S., Sammelselg V., Tamm J. AFM study of the adsorption of pyrrole and formation of the polypyrrole film on gold surface. // Electrochem. Commun. 2010. V.12. N.6. P.854−858.
  136. Braun P.V., Wiltzius P. Macroporous materials electrochemically grown photonic crystals. // Curr. Opin. Colloid Interface Sci. 2002. V.7. N. l-2. P. l 16−123.
  137. E.A. Е.И. Г. Электрохимия германия и кремния. Госхимиздат.1963.
  138. Skyllas-Kazacos М., Miller В. Studies in selenious acid reduction and CdSe film deposition. //J. Electrochem. Soc. 1980. V.127. N.4. P.869−873.8. Благодарности
Заполнить форму текущей работой

Пора сдавать?