Metalni kompoziti za ultra-tanke infracrvene slojeve

Metal composites for ultrathin infrared coatings

Materijali s velikim gubicima, tj. s velikom ali konačnom vodljivošću, stvaraju složene pomake faze svjetla nakon refleksije. Zbog toga se mogu pojaviti jake interferencije u ultratankim filmovima, što je nedavno iskorišteno za dizajniranje apsorbera, sistema koji daju strukturalne boje i fotonaponskih sustava za vidljivo područje. Ako bi se primijenio u infracrvenom području, ovaj pristup bi mogao bitno transformirati tehnologiju slojeva, gdje je proizvodnja u konačnici ograničena minimalnom potrebnom debljinom. Međutim, materijali s visokim gubitkom u infracrvenom dijelu spektra su rijetki, budući da metali, koji imaju velike gubitke u vidljivom području, djeluju kao gotovo savršeni vodiči na većim valnim duljinama. Cilj ovog projekta je istražiti metalne kompozite kao materijale s velikim gubicima za ultra tanke infracrvene višeslojne sustave. Istraživanje će se fokusirati na: i) legurama metala, ii) slojevima hibridnih metalnih otočića i iii) metalnim slojevima u blizini praga perkolacije. Ovi sustavi potencijlano mogu pružiti znatno veće optičke gubitke od čistih metala radi svoje neuređenosti, prigušivanja na međupovršinama i elektromagnetske sprege među česticama. Prvi cilj projekta je unaprijediti temeljno razumijevanje ovakvih povećanih gubitaka pomoću teorijskih pristupa (ab-initio izračuna, elektrodinamičke simulacije i modeliranja tranzicije perkolacije i optičkih svojstava). Teorijski rad bit će potvrđen kombinacijom različitih eksperimentalnih pristupa izradi i modifikaciji uzoraka (nanošenje tankih slojeva, galvanska zamjena i žarenje) i tehnika karakterizacije. U drugoj fazi, stečeno znanje će se koristiti za izradu novih infracrvenih slojeva s naglaskom na temperaturnim prekidačima i ultratankim interferencijskim sustavima. Osim temeljne vrijednosti, potencijal teme projekta u primjeni ojačat će domaću instituciju kao budućeg partnera industriji. Projekt će mladim istraživačima omogućiti razvoj konkurentnih znanstvenih karijera u Hrvatskoj.

It has been shown that highly lossy materials, i.e. with large but finite conductivity, generate complex phase shifts of light upon reflection. As a result strong interference can take place in ultrathin films.

metalni kompositi, tanke slojeve, optička svjostava, perkolacija, infracrveno, hybridne čestice

metal composites, thin films, optical properties, percolation, infrared, hybrid particles