Российские ученые предложили заменитель золота для оптоэлектроники

Для того, чтобы оптоэлектроника (например, медицинские лазеры и биосенсоры) работала быстрее и точнее, используется технология плазмонного резонанса, при которой электромагнитная волна распространяется по всей поверхности металла. При определенном угле падения света возникает резонанс плазмонов.

Этого эффекта можно добиться в благородных металлах, но они не могут работать в диапазоне телекоммуникационных волн, который используется в большинстве цифровых технологий. «Большая часть цифровых технологий функционирует в спектре телекоммуникационных частот, но золото и серебро, широко применяемое в плазмонике, не обеспечивают такого эффекта», — говорит Сергей Полютов, глава исследовательской группы в Сибирском федеральном университете.

Сибирские ученые предложили заменить золото и серебро нитридом титана, веществом, которое применяется, в частности, в качестве износостойкого декоративного покрытия куполов церквей и внешне напоминает золото. Исследования этого металла показали, что его коэффициент добротности плазменного резонанса в несколько тысяч раз больше, чем у золота. Это значит, что он сохраняет энергию лучше, а волновые колебания дольше не затухают.

«Нитрид титана обладает великолепными антикоррозийными свойствами и температурной стабильностью, нетоксичен, прост и — в отличие от золота и серебра — дешев в получении, что чрезвычайно важно для его практического применения», — говорит один из исследователей, Илья Рассказов из Иллинойсского университета в Урбана-Шампейне.

В ближайших планах ученых — разработка практического применения нитрида титана в оптоэлектронике, например, в сверхчувствительных медицинских сенсорах, сообщает EurekAlert.

Быстро и качественно наносить тонкие пленки материалов, к примеру, того же нитрида титана, позволяет разработка ученых МИФИ — уникальный плазменный генератор, который создает сильноточный импульсный магнетронный разряд в парах расплавленного материала.