Учёные из Новосибирска и Красноярска изобрели новый способ получения фотонно—кристаллических опаловых пленок. С фотонными кристаллами связывают будущее электроники.

До недавнего времени фотонно—кристаллические опаловые пленки получали методом выращивания кристаллов в смеси спирта и наночастиц кремнезёма, это так называемый метод нанокристаллизации: кристалл растет за счет того, что твердые частицы последовательно образуют один слой за другим, цепляясь друг за друга. Но этот метод не лишен недостатков. Так, из-за «шероховатой» поверхности роста (когда частица из суспензии может зацепиться за любое место поверхности) в получаемых пленках наблюдается дендритный («ветвящийся») рост кристаллов, взаимное прорастание кристаллов и множество других дефектов. Помимо этого, неудобство заключается в том, что в качестве материала подложки нельзя использовать металлы, а также невозможно «сокристаллизовать» частицы разных размеров. Кроме того, при введении в суспензию красителей она начинает свертываться.

Сибирские ученые из Института геологии и минералогии СО РАН им. В. С. Соболева и института физики им. Л.В. Киренского под руководством Дмитрия Калинина разработали новый метод получения опаловых пленок, исключающий нанокристаллизацию, и лишенный всех перечисленных выше недостатков. Для выращивания используется смесь частиц кремнезема и диметил—сульфат—оксида (ДМСО). Эта смесь лиофильна, т.е. в ней твердые частицы «притягивают» к себе молекулы жидкости. Частицы кремнезема заряжены положительно, поэтому на них налипают полярные молекулы ДМСО. В результате, вокруг шариков образуются оболочки, которые не дают частицам кремнезема соприкоснуться друг с другом. После приготовления смесь намазывают на подложку. Под действием силы тяжести получившиеся частицы кремния, одетые в «шубу» из молекул ДМСО, оседают, образовывая на подложке коацерват — несколько слоев с большой концентрацией частиц кремнезема. После образования коацервата суспензию подогревают для того, чтобы выпарить большую часть жидкости, и коацерват превращается в опаловую пленку.

Получаемые таким способом пленки имеют толщину 25—30 слоев частиц кремнезема или 3—5 мкм. Частицы уложены в слои с гексагональной упаковкой параллельно плоскости подложки. По функциональным и механическим характеристикам получаемые пленки превосходят пленки, получаемые старым способом, утверждают исследователи.