ИСТИНА

Всё большее внимание исследователей привлекают к себе одномерные наноструктуры (нанонити или наностержни), простым и эффективным методом получения которых является темплатное электроосаждение. В качестве матриц активно применяются пористые плёнки анодного оксида алюминия (АОА), однако нередко оказывается, что в них одни нити растут гораздо медленнее других, что в конечном итоге приводит к низким степеням заполнения матрицы и невозможности применения кулонометрического контроля для формирования наноструктур необходимой длины. В данной работе была выдвинута гипотеза о причине этого явления, разработана теоретическая модель роста металла в каналах АОА, на основании которой были предложены методы увеличения степени заполнения пор металлом [1]. В реальной пористой структуре АОА содержатся не только прямые каналы, но и значительное количество ветвящихся пор, двоения которых всегда направлены в одну и ту же сторону. Именно поэтому степени заполнения матриц с токосъёмником, сформированным на верхней и нижней поверхности, значительно отличаются. На примере электроосаждения меди из электролита, содержащего 0,1 М CuSO4 и 0,1 M H2SO4, с помощью растровой электронной микроскопии было показано, что в каналах разного типа металл растёт с разной скоростью. Так, при формировании токосъёмника на нижней поверхности медленнее растут нити в ветвящихся каналах, в которых реализуется меньшая скоростью массопереноса электроактивных ионов. С помощью циклической вольтамперометрии используемого раствора электролита (0,1 М CuSO4 + 0,1 M H2SO4) были определены границы кинетического и диффузионного режимов и показано, что переход из диффузионного (-0,4 В отн. Ag/AgCl) даже в смешанный режим (-0,2 В) уменьшает различия и приводит к значительному росту степени заполнения пор металлом. Было также показано, что уменьшение толщины матрицы (от 90 до 30 мкм) приводит к уменьшению доли диффузионного тока и, как следствие, к росту степени заполнения каналов в АОА металлом. 1. A.A. Noyan, A.P. Leontiev, M.V. Yakovlev, I.V. Roslyakov, G.A. Tsirlina, K.S. Napolskii, Electrochemical growth of nanowires in anodic alumina templates: the role of pore branching // Electrochimica Acta, 2017, v. 226, pp. 60–68, DOI: 10.1016/j.electacta.2016.12.142.