Поиск   Новости   Погода   Телепрограмма   Карты   ТВ   Программы   Каталог сайтов   Музыка   Интернет ТВ   Домены   Знакомства   еще

    
   
 
Важное: Петербург | Ленинградская | Зенит | Медведев | Лукашенко | Футбол | Хоккей | НАТО | Путин | Рогозин | Аксенов | Глазьев | Газпром | Крым | Полтавченко | Пушков
Главная
Новости. Общество
Новости политики
Деловые новости
  Курс рубля
Новости спорта
Новости науки
Новости культуры
Религия
Мировые новости
  Сирия
Новости образования
Новости Москвы
Происшествия
Оборона и безопасность
Экология
Туризм
Ленты анонсов
Справки
Фотоленты
Видео
Инфографика
Погода
Ссылки
Карта
Фотогалерея

Искали недавно:
ДТП
iai
IAOI%0A
адвокат
тысячи+военных
ieai
союз
Эксклюзив+\\\\\\\\\\\\...
новости+габона
Iaoa
муратов
Олимпиада
Eo
вода
петерб\\\'ург
Аксенов
демушкин
санкт+петербург
eaa
Петербург
Еще...



counter

Новости науки

Российские учёные определили оптические свойства сверхтонких плёнок золота



Сегодня "золотые технологии" находят применение в самых разных сферах - от медицины до ракетостроения. Наночастицы золота и тончайшие золотые плёнки используются для создания лекарственных препаратов и солнечных батарей, наночернил для электронных устройств и плазмонных нанолазеров, которые охотятся за раковыми клетками, фотодетекторов, элементов оптических компьютеров, химических и биологических сенсоров. 

Поскольку тонкие плёнки золота - один из основных элементов микро- и наноразмерных оптических и оптоэлектронных устройств, для оптимизации работы очень важно понять их оптические свойства. В связи с этим исследователи из МФТИ выполнили точные измерения диэлектрических (оптических) констант сверхтонких плёнок золота толщиной от 20 до 200 нанометров (напомним, один нанометр - это миллиардная часть метра) в оптическом диапазоне длин волн. 

Ещё более тонкие металлические плёнки - толщиной менее 10 нанометров - могут быть не только проводящими, но вдобавок прозрачными и гибкими элементами многих приборов, отмечают специалисты.

В большинстве случаев исследователи используют табличные данные из работ, опубликованных почти полвека назад. Например, одной из самых популярных статей по оптическим константам золота до сих пор является работа П. Джонсона и Р. Кристи под названием "Оптические константы благородных металлов" (Optical constants of the noble metals), опубликованная в 1972 году. Справочные константы из неё использовались в исследованиях, представленных по меньшей мере в десяти тысячах научных публикаций.

Работы тех лет по оптическим свойствам тонких металлических плёнок можно считать подвигом, так как трудоёмкие экспериментальные исследования, требующие к тому же сложных расчётов, фактически проводились в докомпьютерную эпоху.

Теперь же современные приборы и практически безграничные возможности вычислительной техники позволяют проводить более детальные исследования тонких металлических плёнок. При этом известно, что оптические свойства таких плёнок, а следовательно, и эффективность работы устройств, в которых они используются, зависят от многих факторов - толщины плёнки, скорости осаждения и температуры подложки, на которую осаждается плёнка.

Учёные подобрали оптимальные начальные условия (скорость осаждения и температуру подложки) для получения наилучших оптических свойств. Далее при помощи спектральной эллипсометрии, рентгеновской дифрактометрии, электронной и атомно-силовой микроскопии были проведены необходимые измерения. Полученные результаты позволили детально изучить, как свойства тонких плёнок золота связаны с их структурой и средним размером зёрен.



Структура оказывает большое влияние на физические свойства, поскольку электроны проводимости рассеиваются на границах зёрен, подобно тому, как шарик в пинболе теряет свою энергию на различных препятствиях. Оказалось, что оптические потери, а также удельное сопротивление постоянного тока в случае золота значительно увеличиваются при толщине плёнки менее 80 нанометров.

Авторы работы представили справочные данные по оптическим константам золота для широкого диапазона длин волн - от 300 до 2000 нанометров - для тонких плёнок толщиной от 20 до 200 нанометров, когда плёнки можно считать объёмными. Эти результаты пригодятся для будущих исследований: при разработке и оптимизации различных нанофотонных устройств и метаматериалов.

Чтобы создать такие плёнки, учёные использовали метод электронно-лучевого испарения. Подложку из очищенного кремния кладут в вакуумную систему. Напротив неё помещают ёмкость, в которой находятся куски металла, в нашем случае золота. На куски металла направляется пучок электронов, ускоренный электрическим полем. Он быстро разогревает золото до жидкого состояния. Частицы золотых испарений летят в сторону подложки, оседают на ней и становятся твёрдыми.


"Если поддерживать высокий вакуум, правильно прогревать металл и соблюдать все необходимые режимы, такой метод будет давать плёнки любой нужной толщины (в зависимости от времени испарения), а сами плёнки будут практически идеально гладкими - с шероховатостью меньше нанометра, - рассказал заведующий лабораторией нанооптики и плазмоники Валентин Волков. - Мы продемонстрировали, что в России существуют технологии получения высококачественных тонких металлических плёнок с рекордными оптическими свойствами, которые могут использоваться в оптике и оптоэлектронике".


К слову, подобные золотые плёнки толщиной около 40 нанометров уже используются для создания высокочувствительных биосенсоров.

Работа российских исследователей опубликована в журнале Optics Express.

Напомним, что ранее была создана новая форма настоящего золота, лёгкая как воздух. 


Подраздел: Наука

Источник: https://www.vesti.ru/doc.html?id=2942464

12.10.2017 12:03

Самки дельфинов научились защищаться от нежелательной беременности
Загадка колоссальной температуры солнечной короны, возможно, разгадана
Металлизированная бумага стала основой для гибких суперконденсаторов будущего
Астрономы обнаружили "недостающую материю" Вселенной
Ящерицы заставили усомниться в разнообразии форм жизни на Земле
Ошибка исследователя? "Кровь динозавра" может быть продуктом воздействия земных недр
Мужчины, женщины и эгоизм: как влияет пол на душевную доброту
В России создана вакцина от гриппа, не содержащая вирусов
Искусственный мозг помог изучить механизм работы психотропных веществ
Атлас ползучих: эксперты составили карты расселения рептилий по Земле
Изучено насекомое, у которого отсутствует сердце и растворяются ядра нейронов
Победить атеросклероз поможет пища, богатая калием
Палочник, который выжил: обнаружены редчайшие насекомые, считавшиеся вымершими
Эксперты подсчитали, сколько людей и как убивают вулканы

Еще...

«Январь, 2018»
ПнВтСрЧтПтСбВс
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031    

Новости науки:

18:19 Есть разница: даже пара лишних килограммов может навредить здоровью

17:43 Новый метод поможет прогнозировать будущие политические коррупционные скандалы

16:55 Насекомоядные растения спасут корабли от "прилипал"

15:20 Физики воспроизвели в лаборатории одну из ярчайших вспышек во Вселенной

14:36 Генетики восстановили ДНК давно умершего мужчины, не имея его останков

13:40 Детектор токсинов из бумаги и бактерий сделает безопаснее жизнь населения Африки

12:50 Имплантируемый датчик измерит малейшее давление в организме и бесследно исчезнет

12:04 За здоровьем космонавтов будут следить по их дыханию

10:47 Новая суперспособность: хамелеоны "светятся" под ультрафиолетом

2018-01-17

19:14 Астрономы впервые обнаружили "спокойную" чёрную дыру в шаровом скоплении

18:32 Фазы Луны никак не связаны с крупными землетрясениями

16:39 Учёные выяснили, как стиль музыки влияет на работу мозга пианиста

15:45 Перехитрить рак: модифицированные иммунные клетки натравили на лимфому

15:14 В распространении чёрной смерти в Европе обвинили насекомых, реабилитировав грызунов

14:15 ДНК мумий раскрыла семейную тайну возрастом четыре тысячи лет

13:25 Жирную пищу уличили в смертоносном пособничестве даже "ленивому" раку

12:25 Исследователи научились выявлять гениев, просканировав мозг

11:11 Составлена карта движения 10 тысяч звезд в центре Галактики

09:46 Все в сад: уроки на открытом воздухе повышают продуктивность обучения

2018-01-16

18:11 Новый вид лемуров назвали в честь известного приматолога

Page generated: 0.2

(c) 2017 RF1 Systems       Веб серверы | Веб хостинг | Все сайты интернета | Разработка веб сайтов | Программы для ПК