Расчет, моделирование и исследование процесса электрохимического осаждения микросферных пленок
Авторы: Панфилова Е.В., Езенкова Д.А.
Опубликовано в выпуске: #4(88)/2019
DOI: 10.18698/2308-6033-2019-4-1873
Раздел: Металлургия и материаловедение | Рубрика: Нанотехнологии и наноматериалы
Представлены данные расчета основных параметров процесса электрохимического осаждения микросферных пленок из коллоидного раствора. Определены факторы, влияющие на скорость их роста. Приведены результаты математического моделирования процесса, характеризующие изменение потенциала в межэлектродном пространстве, а также экспериментальных исследований формирования микросферных структур. По результатам исследований методом полного факторного эксперимента проведена оценка равномерности сформированных структур по коэффициенту отражения. Показано, что равномерность структур ухудшается с увеличением разности потенциалов и рН раствора. Также выявлено, что с увеличением времени процесса толщина структуры растет, а равномерность и упорядоченность снижаются. Представленные сведения могут быть использованы при формировании нанокомпозитов для разных целей, например для увеличения плотности магнитной записи
Литература
[1] Nelson E.C., Dias N.L., Bassett K.P., Dunham S.N., Verma V., Miyake M., Wiltzius P., Rogers J.A., Coleman J.J., Li X., Braun P.V. Epitaxial growth of three-dimensionally architectured optoelectronic devices. Nat. Mater., 2011, no. 10 (9), pp. 676–681.
[2] Arsenault C., Puzzo D.P., Manners I., Ozin G.A. Photonic-crystal full-colour displays. Nat. Photonics, 2007, no. 1 (8), pp. 468–472.
[3] Gorelik V.S., Zaytsev K.I., Moiseenko V.N., Yurchenko S.O., Aliev I.N. Nonlinear optical conversion in synthetic opal. Inorganic materials, 2015, no. 51 (5), pp. 419–424.
[4] Слепов Н.Н. Фотонные кристаллы. Будущее вычислительной техники и связи. Электроника: Наука, Технология, Бизнес, 2000, № 2, с. 32–35.
[5] Ветров С.Я., Тимофеев И.В., Рудакова Н.В. Зонная структура резонансного двумерного фотонного кристалла. Физика твердого тела, 2010, т. 52, № 3, с. 489–494.
[6] Самойлович М.И., Клещева С.М., Белянин A.Ф., Житковский Б.Д., Цветков М.Ю. Трехмерные нанокомпозиты на основе упорядоченных упаковок наносфер кремнезема. Ч. 2. Микросистемная техника, 2004, № 7, с. 2–11.
[7] Khaydarov R.A., Khaydarov R.R., Gapurova O., Estrin Y., Scheper T. Electrochemical method for the synthesis of silver nanoparticles. Journal of Nanoparticle Research, 2009, vol. 11, no. 5, pp. 1193–1200.
[8] Palmer T.R. Investigation of electrophoretic deposition as a fabrication technique for high performance composites. Thesis (S. M.). Massachusetts Institute of Technology. Dept. of Mechanical Engineering, 2011, pp. 16–24. URI: http://hdl.handle.net/1721.1/68951
[9] Езенкова Д.А. Получение тонких опаловых пленок методом электрофореза коллоидного раствора кремнезема. Сб. тр. VII Междунар. науч. конф. для молодых ученых «Наноматериалы и нанотехнологии: проблемы и перспективы», 2018, с. 46–50.
[10] Саполетова Н.А., Мартынова Н.А., Напольский К.С., Елисеев А.А., Лукашин А.В., Колесник И.В., Петухов Д.И., Кушнир С.Е., Васильева А.В., Григорьев С.В., Григорьева Н.А., Мистонов А.А., Белов Д.В., Третьяков Ю.Д. Физика твердого тела, 2011, т. 53, № 6, с. 1064–1068.
[11] Лукашин А.В. Создание функциональных нанокомпозитов на основе оксидных матриц с упорядоченной пористой структурой. Автореф. дис. докт. хим. наук. Москва, 2009, 47 с.
[12] Булыгина Е.В. Электрохимическое внедрение материалов в пустоты опаловой матрицы. Нано- и микросистемная техника, 2008, № 2, c. 31–42.