Matriz Caracteristica de Rugosidad para interfases de alumina porosa

ORTIZ, GUILLERMO; MISSONI, LEANDRO; TORANZOS, VICTOR; LIN, ANTONIO; MARTINEZ RICCI, MARIA LUZ

La Plata

Congreso; NANO 2018: XVIII Encuentro de superficies y materiales nanoestructurados; 2018

La cantidad de luz que se refleja, transmite y absorbe en la interacción de un haz de prueba a través de un sistema se puede controlar mediante el diseño de filtros ópticos, por ejemplo mediante superredes (cristales fotónicos unidimensionales). El completo conocimiento de cada una de las variables involucradas en el sistema, resulta fundamental para un diseño racional y adecuado de la superred que se busca sintetizar. Existen diferentes métodos para la síntesis de superredes[1]; en particular, la fabricación por aluminio anodizado permite, mediante la utilización de reactivos y equipamiento de bajo coste, controlar las variables de síntesis (densidad de corriente, tiempo, concentración y tipo de electrolito) de forma tal que el índice de refracción y espesor de cada capa de la superred resulten adecuadas para un diseño satisfactorio de sus propiedades ópticas[2]. En el presente trabajo, se realiza un estudio de síntesis y modelado óptico, de capas de alumina porosa. Se empleó una celda electroquímica de diseño original empleand H₂SO₄ como electrolito de anodizado y pequeñas placas de Aluminio 1100. La alúmina tiene un índice de refracción con muy baja dispersión en el visible y no presenta pérdidas por disipación. La reflectancia de una película de alúmina anodizada presenta típicamente variaciones con la longitud de onda, las cuales son modelables mediante la incorporación de una pequeña parte imaginaria al índice de refracción de la alúmina. Sin embargo, las pérdidas de energía debido a esparcimiento de luz al atravesar el sistema también son compatibles con las variaciones observadas en la reflectancia. Mediante una simulación que implementa una matriz característica para modelar la rugosidad (𝜁) de una interfase, hemos encontrado que es posible explicar los espectros de capas de alúmina anodizada sin la necesidad de introducir parámetros ficticios que consideren las pérdidas de energía por disipación (ver Fig. 1). Estos resultados nos han permitido calibrar la velocidad de crecimiento de las capas y la porosidad de cada una de ellas para un rango de densidades de corriente aplicables a la síntesis de superredes.