Тепловизионные исследования мембран пористого оксида алюминия
Е.Н. Муратова
ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)»
DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.312
Краткое сообщение
Аннотация: Изучение оптических свойств наноразмерных мембран пористого анодного оксида алюминия позволяет значительно расширить области применения данного материала. В работе представлены результаты тепловизионных исследований мембран пористого анодного оксида алюминия с различными структурными параметрами. Построены профили распределения температуры для мембран, полученных в различных электролитах на основе серной, щавелевой и ортофосфорной кислотах. Установлено, что экранирование ИК излучения сильнее (примерно на 30%) проявляется у мембран с меньшим диаметром пор dspore ≈20 нм по сравнению с мембранами, у которых dlpor e ≈нм. Это связано с рассеиванием теплового излучения на неоднородностях структуры, которых значительно больше в мембранах пористого анодного оксида алюминия, полученных на серной кислоте. В качестве источников неоднородности выступают поры малого диаметра, недотравленные области и дефекты. Также, за счет повышенной активности серной кислоты по сравнению с другими используемыми кислотами большее количество анионов встраивается в структуру образца.
Ключевые слова: пористый оксид алюминия, мембраны, диаметр пор, оптические свойства, тепловизизор, ИК излучение
- Муратова Екатерина Николаевна – к.т.н., доцент кафедры микро- и наноэлектроники, ФГАОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)»
Ссылка на статью:
Муратова, Е.Н. Тепловизионные исследования мембран пористого оксида алюминия / Е.Н. Муратова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2021. — Вып. 13. — С. 312-319. DOI: 10.26456/pcascnn/2021.13.312.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Sulka, G.D. Highly ordered anodic porous alumina formation by self-organized anodizing / G.D. Sulka // In book: Nanostructured Materials in Electrochemistry / G.D. Sulka; ed. by A. Eftekhari. – Weinheim: Wiley‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2008. – Ch. 1. – P. 1-116. DOI: 10.1002/9783527621507.ch1.
2. Муратова, Е.Н. Особенности формирования свободных наноразмерных пористых мембран оксида алюминия из фольги и новые области применения / Е.Н. Муратова, В.В. Лучинин, В.А. Мошников и др. // Физика и химия стекла. – 2017. – Т. 43. – № 2. – С. 207-215.
3. Муратова, Е.Н. Искусственно и естественно упорядоченные микро- и наноразмерные капиллярные мембраны на основе анодного оксида алюминия: дис. … канд. техн. наук: 05.27.06: защищена 13.11.2014: утв. 06.04.2015 / Муратова Екатерина Николаевна. – СПб.: СПбГЭТУ, 2014. – 118 с.
4. Cheng, C. Fast fabrication of self-ordered anodic porous alumina on oriented aluminum grains by high acid concentration and high temperature anodization / C. Cheng, A.H.W. Ngan // Nanotechnology. – 2013. – V. 24. – № 1. – Art. № 215602. – 10 p. DOI: 10.1088/0957-4484/24/21/215602.
5. Cantelli, L. The effect of anodization temperature on optical properties of nanoporous anodic alumina (NAA) films / L. Cantelli, J.S. Santos, F. Trivinho-Strixino // Journal of Electroanalytical Chemistry. – 2016. – V. 780. – P. 386-390. DOI: 10.1016/j.jelechem.2016.01.009.
6. Moshnikov, V.A. Hierarchical nanostructured semiconductor porous materials for gas sensors / V.A. Moshnikov, I.E. Gracheva, V.V. Kuznezov et al. // Journal of Non-Crystalline Solids. – 2010. – V. 356. – I. 37-40. – P. 2020-2025. DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2010.06.030.
7. Nalimova, S.S. Controlling surface functional composition and improving the gas-sensing properties of metal oxide sensors by electron beam processing / S.S. Nalimova, S.V. Myakin, V.A. Moshnikov // Glass Physics and Chemistry. – 2016. – V. 42. – I. 6. – P. 597-601. DOI: 10.1134/S1087659616060171.
8. Kauppinen, C. Grass-like alumina with low refractive index for scalable, broadband, omnidirectional antireflection coatings on glass using atomic-layer deposition / C. Kauppinen, K. Isakov, M. Sopanen // ACS Applied Materials & Interfaces. ‒ 2017. ‒ V. 9. ‒ I. 17. ‒ P. 15038-15043. DOI: 10.1021/acsami.7b01733.
9. Tsai, J.K. Fabrication of polymeric antireflection film manufactured by anodic aluminum oxide template on dye-sensitized solar cells / J.K. Tsai, Y.S. Tu // Materials . – 2017. – V. 10. – I. 3. – Art. № 296. – 8 p. DOI: 10.3390/ma10030296.
10. Li, H. Morphology-dependent high antireflective surfaces via anodic aluminum oxide nanostructures / H. Li, L. Cao, T. Fu et. al. // Applied Surface Science. – 2019. – V. 496. – Art. № 143697. – 6 p. DOI: 10.1016/j.apsusc.2019.143697.
11. Matyushkin, L.B. Determination of the alumina membrane geometrical parameters using its optical spectra / L.B. Matyushkin, E.N. Muratova, M.F. Panov // Micro & Nano Letters. – 2017. – V. 12. – I. 2. – P. 100-103. DOI: 10.1049/mnl.2016.0353.
12. Муратова, Е.Н. Рассеяние ИК излучения оптически неоднородными пленками нанопористого анодного оксида алюминия / Е.Н. Муратова, Л.Б. Матюшкин, В.А. Мошников, К.В. Чернякова, И.А. Врублевский // Неорганические материалы – 2018. – Т. 54. – № 6. – С. 593-596. DOI: 10.7868/S0002337X18060076.