Реферат: Синтез и свойства люминесцентных фотонных кристаллов

Синтез и свойства люминесцентных фотонных кристаллов


Хохлов П.Е.


Руководители: асп. Синицкий А.С., к.ф-.м.н., с.н.с. Климонский С.О.


На протяжении второй половины XX в. было неоднократно показано, что излучательные свойства люминофоров могут быть в существенной степени изменены посредством введения последних в неоднородные оптические среды. Всплеск интереса к данной проблеме произошел около 10 лет назад в связи с появлением концепции фотонных кристаллов (photonic crystals) – оптических материалов, обладающих периодическим изменением коэффициента преломления на субмикронном масштабе и, как следствие, фотонной запрещенной зоной в спектре собственных электромагнитных состояний. Согласно многочисленным теоретическим оценкам, использование фотонных кристаллов в качестве матриц для люминофоров открывает широкие возможности для создания новых источников света с высокой эффективностью и контролируемой направленностью свечения. Однако в настоящее время существует нехватка экспериментальных работ по изучению люминесцентных фотонных кристаллов, что связано со сложностью синтеза высококачественных образцов, а также особыми требованиями, предъявляемыми к оборудованию для оптических и люминесцентных измерений.

В связи с этим, цель данной работы – синтез и исследование свойств фотонных кристаллов, модифицированных различными центрами свечения. В качестве матриц для люминофоров были использованы пленочные фотонные кристаллы, синтезированные методом самоорганизации монодисперсных микросфер на основе полистирола или диоксида кремния, а также инвертированные фотонные кристаллы на основе этих материалов. В структуру фотонных кристаллов вводились лазерные красители (родамин 6Ж, эозин и др.), а также квантовые точки на основе II-VI полупроводников, что позволило исследовать поведение люминофоров с различными как спектральным положением, так и шириной линии свечения.

Полученные образцы были исследованы методами оптической, сканирующей электронной и атомно-силовой микроскопии, а также оптической и фотолюминесцентной спектроскопии.

Публикации студента:

Хохлов П.Е., Синицкий А.С., Третьяков Ю.Д. Инвертированные фотонные кристаллы на основе диоксида кремния // Доклады академии наук, 2006, том 48, № 1, с. 59-62.

Sinitskii A.S., Khokhlov P.E., Abramova V.V., Laptinskaya T.V., Tretyakov Yu.D. Optical study of photonic crystal films made of polystyrene microspheres // Mendeleev Communications, 2007, 17, p. 4-6.

Хохлов П.Е., Синицкий А.С., Третьяков Ю.Д. Кинетика дегидратации оксида титана, синтезированного золь-гель методом // Альтернативная энергетика и экология, 2007, 45, c. 48-50.

Хохлов П.Е., Синтез микропористого композита TiO2/YSZ // «Ломоносов-2004», Секция «Фундаментальное материаловедение», апрель 2004, Москва, МГУ.

Хохлов П.Е., Синтез и свойства микропористого композита на основе диоксида титана // ^ IV-я школа-семинар «Актуальные проблемы современной неорганической химии и материаловедения», ноябрь 2004, Звенигород.

Khokhlov P.E., Sinitskii A.S., Tretyakov Yu.D. Synthesis of microporous composite titania/YSZ // «HTSC-2004», июнь 2004, Москва, МГУ.

Хохлов П.Е., Физико-химические особенности дегидратации оксида титана, синтезированного золь-гель методом // «Ломоносов-2005», Секция «Фундаментальное материаловедение», апрель 2005, Москва, МГУ.

Хохлов П.Е., Синтез и свойства микропористого композита на основе диоксида титана // XV менделеевский конкурс студентов-химиков, май 2005, Волгоград.

Khokhlov P.E., Sinitskii A.S., Klimonsky S.O., Laptinskaya T.V., Ming Li, Jianying Zhou, Tretyakov Yu.D. Synthesis of organic-inorganic composite films with photonic crystal properties // E-MRS fall Meeting 2006, октябрь 2006, Варшава.

Хохлов П.Е., Синтез и оптические свойства 2D фотонных кристаллов на основе полистирольных микросфер // «Ломоносов-2006», Секция «Фундаментальное материаловедение», апрель 2006, Москва, МГУ.