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:
Iaoa
Eo
Медведев
anna
eo
ДТП
Ea
арсенал
сша
этажи+лофт
сергей+михеев
a
вода
лукашевич
Iaoa%0A
iao
google
тысячи+военных
Ni
кандидаты+на+президент...
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

Russia rebuilds Iraq's energy sector in areas freed from ISIS militants
Sanctions against Russia may last at least a decade - Lukoil boss
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
China could shatter petrodollar by compelling Saudi Arabia to trade oil in yuan
Nobel Prize winner 'nervous' about surging US stock market
European Central Bank made almost ‚8bn from GreeceЂs financial crisis
Ящерицы заставили усомниться в разнообразии форм жизни на Земле
Ошибка исследователя? "Кровь динозавра" может быть продуктом воздействия земных недр
Russia to regulate bitcoin & other cryptocurrencies
Мужчины, женщины и эгоизм: как влияет пол на душевную доброту
Russian food exports may reach $20bn this year

Еще...

«Октябрь, 2017»
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031     

Новости науки:

2017-10-22

20:23 Russia goes all in on Arctic oil development

2017-10-20

23:24 Bitcoin surges to over $6,000 to set new record for 2 weeks in a row

18:28 Собаки ощущают запах человеческого страха и начинают бояться вместе с ним

17:48 Нанотехнологии помогают цветам привлекать пчёл

14:30 Астрономы: органика на Церере является "родной" для неё

14:13 WashingtonЂs economic war against Russian gas supplies to Europe unacceptable - Gerhard Schroeder

13:54 Catalonia independence supporters call on public to pull cash from Spanish banks

13:30 Некоторые растительные лекарства могут вызывать рак печени

13:08 Rest in peace: Australian auto industry dies at 69

10:59 Jack Ma: ЂAlibaba should join forces in developing RussiaЂ

10:01 Russia's Nord Stream 2 pipeline sparks fierce war of words from Warsaw

09:47 Worst stock market crash ever is coming - Max Keiser on Black MondayЂs 30th anniversary

09:23 Потенциальная причина дислексии скрывается в глазах

2017-10-19

19:09 Искусственный интеллект назвал Евгения Кунина в числе десяти самых влиятельных биологов мира

18:31 Переливание крови от беременной женщины может убить мужчину

18:06 Самый старый в мире самец черепахи оказался геем

17:14 В стратосфере Титана найдено ядовитое облако с необычным составом

15:41 Укол, блокирующий чувство голода, позволил быстро снизить вес

14:47 US wants to put inflatable space 'hotel' into lunar orbit

13:31 Crude far from dead says Rosneft head

Page generated: 1.69

Веб серверы | Веб хостинг | Все сайты интернета | Разработка веб сайтов | Программы для ПК | Почтовый ящик