Известия Саратовского университета.

Новая серия. Серия Физика

ISSN 1817-3020 (Print)
ISSN 2542-193X (Online)


Для цитирования:

Малофеева Н. А., Михайлов И. Н., Волчков С. С., Васильков М. Ю., Кособудский И. Д., Ушаков Н. М. Широкополосные композитные нанопористые покрытия на основе SiO2@CuO(ZnO) для увеличения прозрачности стекла // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия: Физика. 2024. Т. 24, вып. 3. С. 271-280. DOI: 10.18500/1817-3020-2024-24-3-271-280, EDN: TIYSOS

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Опубликована онлайн: 
30.08.2024
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 108)
Язык публикации: 
русский
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
541.11
EDN: 
TIYSOS

Широкополосные композитные нанопористые покрытия на основе SiO2@CuO(ZnO) для увеличения прозрачности стекла

Авторы: 
Малофеева Наталья Алексеевна, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю. А.
Михайлов Илья Николаевич, Саратовский филиал Института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова РАН
Волчков Сергей Сергеевич, Саратовский филиал Института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова РАН
Васильков Михаил Юрьевич, Саратовский филиал Института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова РАН
Кособудский Игорь Донатович, Саратовский филиал Института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова РАН
Ушаков Николай Михайлович, Саратовский филиал Института радиотехники и электроники имени В. А. Котельникова РАН
Аннотация: 

Методом золь-гель технологии получены силикатные мезопористые просветляющие покрытия на основе композиций SiO2@CuO(ZnO) для стеклянных пластин. Для исследования оптических показателей золей были приготовлены базовый золь SiO2 и золи SiO2 с добавлением ацетата цинка и ацетата меди (6% и 10% по массе диоксида кремния). Полученные золи наносились на стекла методом адсорбции из раствора (dip-coating) при комнатной температуре (23 ± 10°С). Скорость извлечения из раствора варьировали от 105 до 160 мм/мин. Стекла с нанесенными на обе стороны покрытиями сушили при комнатной температуре до образования пленки и подвергали термообработке в муфельной печи при температуре 500°С. В момент отжига происходило разложение солей меди и цинка и формирование композитного состава плёнок SiO2@CuO и SiO2@ZnO. Определено, что толщина покрытий на стекле варьировалась от (95 ± 20) до (137 ± 7) нм при скорости вытягивания 105 и 160 мм/мин соответственно. Спектральные измерения оптического пропускания и отражения стекол с мезопористыми покрытиями проводились в диапазоне 400–800 нм. Приведены результаты измерения спектров прозрачности стекла с двухсторонними однослойными покрытиями из золей с разным составом и скоростью вытягивания. Показано, что мезопористые композитные покрытия SiO2@CuO(ZnO) с разным составом демонстрируют увеличение прозрачности стекла на 2-3% в оптическом диапазоне 400–800 нм.

Благодарности: 
Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ в рамках Государственного задания ИРЭ им. В. А. Котельникова РАН (проект № FFWZ-2022-0002).
Список источников: 
  1. Ушаков Н. М., Кособудский И. Д., Васильков М. Ю., Михайлов И. Н. Оптические просветляющие матричные и пористые метаматериалы для устройств оптоэлектроники // Радиотехника и электроника. 2022. Т. 67, № 10. С. 1023–1029. https://doi.org/10.31857/S0033849422100151
  2. Гуляев Ю. В., Лагарьков А. Н., Никитов С. А. Метаматериалы: фундаментальные исследования и перспективы применения // Вестн. РАН. 2008. Т. 78, № 5. С. 438–457.
  3. Bonilla R. S., Hoex B., Hamer P., Wilshaw P. R. Dielectric surface passivation for silicon solar cells: A review // Phys. Status Solidi A. 2017. Vol. 214, iss. 7. P. 1700293–1700323. https://doi.org/10.1002/pssa.201700293
  4. Scott B. J., Wirnsberger G., Stucky G. D. Mesoporous and Mesostructured Materials for Optical Applications // Chem. Mater. 2001. Vol. 13, №. 10. P. 3140–3150. https://doi.org/10.1021/cm0110730
  5. Sun J., Cui X., Zhang C., Zhang C., Dinga R., Xu Y. A broadband antireflective coating based on a double-layer system containing mesoporous silica and nanoporous silica // J. Mater. Chem. C. 2015. Vol. 3. P. 7187–7194.
  6. AlOthman Z. A. A Review: Fundamental Aspects of Silicate Mesoporous Materials // Materials. 2012. Vol. 5, iss. 12. P. 2874–2902. https://doi.org/10.3390/ma5122874
  7. Еськин С. В., Ушаков Н. М. Неструктурированные антиотражающие покрытия на основе аморфного диоксида кремния для силикатного стекла и фотоэлектрических преобразователей // Нелинейный мир. 2014. Т. 12, № 2. С. 59–60.
  8. Еськин С. В., Кособудский И. Д., Жималов А. Б., Ушаков Н. М., Кочубей В. И., Захаревич А. М., Горбачев И. А., Горин Д. А., Кульбацкий Д. М. Просветляющие покрытия на основе аморфных субмикронных частиц диоксида кремния для силикатного стекла: получение, морфология поверхности, оптические свойства // Российские нанотехнологии. 2013. Т. 8, № 11–12. C. 35–41.
  9. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теоретическая физика : учебное пособие для вузов : в 10 т. Т. 8 : Электродинамика сплошных сред. 3-е изд., исправл. М. : Наука, 1992. С. 582–583.
  10. Слепнева Л. М., Горбунова В. А., Слепнев Г. Е. Расчет размеров частиц гидрозоля диоксида титана // Science & Technique. 2014. № 14. С. 55–59.
  11. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М. : Наука, 1970. 856 с.
  12. Xu G., Zhang J., Zang X., Sugihara O., Zhao H., Cai B. 0.1–20 THz ultra-broadband perfect absorber via a flat multi-layer structure // OPTICS EXPRESS. 2016. Vol. 24, № 20. P. 23177–23185. http://dx.doi.org/10.1364/OE.24.023177
Поступила в редакцию: 
20.03.2024
Принята к публикации: 
15.05.2024
Опубликована: 
30.08.2024