ИСТИНА

Интерес к наноструктрированным объектам растет с каждым годом благодаря их уникальным физико-химическим свойствам, среди которых можно выделить большую удельную поверхность, варьирующуюся от единиц до сотен квадратных метров на грамм вещества в зависимости от типа материала и условий синтеза. Одним из перспективных представителей данного класса веществ является пористый анодный оксид алюминия (ПАОА), представляющий собой массив упорядоченных пор с диаметром в диапазоне от единиц до нескольких десятков нанометров. Его можно использовать, например, в качестве фотонных кристаллов, датчиков влажности, катодов для органических светодиодов, а также для создания нанокомпозитов, контейнеров и шаблонов для различных материалов, биосенсоров на онкомаркеры или другие биологические вещества. В настоящее время особенно актуально создание на его основе биосенсоров на биомаркеры в связи с постоянным ростом заболеваний различного характера во всем мире. Спиновые центры (дефекты) играют важную в фотоэлектронных процессах в ПАОА. Важно знать их природу и концентрацию. Поэтому целью данной работы была диагностика дефектов в ПАОА, определение их основных характеристик и сравнительный анализ образцов, сформированных в органических и неорганических кислотах. Исследования спиновых центров методом электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) выполнены в лаборатории ЭПР-спектроскопии ЦКП Физического факультета МГУ на уникальном оборудовании ELEXSYS-E500-10/12. Концентрацию парамагнитных центров оценивали, используя в качестве эталона монокристалл CuCl2⋅2H2O с известным числом спинов. Пленки ПАОА получены путем анодирования алюминиевой фольги в электролитах на основе щавелевой, ОЭДФ и серной, селеновой кислот. Отметим только, что все образцы получены при 5 0С и плотности тока 15 мА/см2. Основным типом спиновых центров в ПАОА, вне зависимости от типа электролита, являются F+ центры (кислородные вакансии). Их концентрация составляла порядка 1015 г-1 в образцах, полученных в селеновой и серной кислотах, и увеличивалась до порядка 1016 г-1 и 1017 г-1 в ПАОА, сформированном в электролитах на основе ОЭДФ и щавелевой кислот, соответственно. Кроме того, в ПАОА, полученном в селеновой кислоте, наблюдается дефекты с неспаренным электроном, локализованном на кислородном атоме. Их концентрация была 5·1016 г-1. Установлено путем частичного стравливания поверхностного слоя образцов, что данные спиновые центры находятся преимущественно на поверхности. Существенное увеличение значения концентрации в ПАОА, сформированном в органических кислотах, может быть обусловлено ростом разупорядоченности приповерхностного слоя образцов. Результаты исследования могут быть полезны при разработке оптических сенсорных платформ на основе ПАОА.