Е.А. Степанцов – к.ф.-м.н., вед. науч. сотрудник, Институт кристаллографии им. А.В. Шубникова,  ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН (Москва, Россия)

Постановка проблемы. При разработке новых приборов фотоники возникает необходимость создания новых оптических элементов, получение которых обусловлено использованием новых технологий. Одним из таких элементов является планарная структура нанопустот заранее заданной конфигурации в объеме оптического кристалла. Использование для создания таких образований традиционных технологий, например лазерных, позволяет получать их с точностью в несколько десятков микрометров, что современным требованиям удовлетворяет уже не в полной мере.

Цель работы – получение кристаллов с планарной структурой нанопустот в их объеме, соответствующей по конфигурации заранее заданному рисунку с точностью не хуже 1 мкм

Результаты. Впервые предложена методика создания внутри кристалла планарной структуры нанопустот с использованием твердофазного сращивания кристаллов. На приводимых в контакт поверхностях кристаллов непосредственно перед их сращиванием формировался рельеф ионным травлением через маску, получаемую методом литографии. Сравнение конфигурации планарной структуры нанопустот и рисунка, проецируемого на поверхности кристаллов в процессе литографии, показало, что они соответствуют друг другу с точностью не хуже 1 мкм.

Практическая значимость. Получены кристаллы Y-ZrO2, содержащие в объеме планарную структуру нанопустот, соответствующую по своей конфигурации заранее заданному рисунку с точностью не хуже 1 мкм.

Степанцов Е.А. Планарные структуры нанопустот в объеме кристалла // Нанотехнологии: разработка, применение – XXI век. 2020. Т. 12. № 2. С. 5–10. DOI: 10.18127/j22250980-202002-01

1. Степанцов Е.А. Способ сращивания кристаллов // Бюллетень изобретений СССР. 30 сентября 1984. № 36. С. 77.
2. Степанцов Е.А. Способ сращивания кристаллов, Изобретения. Полезные модели // Официальный бюллетень Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. 1984. № 36. С. 77.
3. Vasiliev A.L., Stepantsov E.A., Kisilev N.A. HREM of Artificial Grain Boundaries in Bi- and Tri-Crystals Obtained by the SolidPhase Intergrowth Process. Phys. Stat. Sol. (a). 1994. V. 144. P. 383–392.
4. Vasiliev A.L., Stepantsov E.A., Kisilev N.A. et al. HREM of Artificial Grain Boundaries in Bi- and Tri-Crystals. Proceedings of the 13th International Congress on Electron Microscopy, Paris (France). 1994. 17–22 July. P. 261–262.
5. Vasiliev A.L., Stepantsov E.A., Roddatis V.V. et al. The Structure of Artificial Grain Boundaries in Yttrium Stabilized ZrO2 Bicrystals with Intermediate Layers. Phys. Stat. Sol. (a). 1995. V. 151. P. 151–164.
6. Vasiliev A.L., Ivanov Z.G., Verbist K. et al. The microstructure and interfaces of intermediate layers in sapphare bicrystals. Applied Surface Science. 1997. V. 119. P. 215–218. 
7. Skvortsov L.A., Stepantsov E.A. Laser damage resistance of a lithium niobate-tantalate bicrystal system. Quantum Electronics. 1993. V.23 (11). Novenber. P. 981–982.
8. Ivanov Z.I., Nilsson P.A., Winkler D. et al. Weak Links and dc-SQUIDs on Artificial Non-Symmetric Grain Boundaries in YBa2Cu3O7. Appl. Phys. Lett. 1991. V. 59. P. 3030–3032.
9. Chaudhari P., Mannhart J., Dimos D. et al. Direct Measurement of the Superconducting Properties of Single Grain Boundaries in YBa2Cu3O7. Phys. Rev. Lett. 1988. V. 60. P. 1653.
10. Lindstrem T., Johansson J., Bauch T. Josephson Dynamics of Bicrystal d-wave YBCO dc-SQUIDs. Phys. Rev. B. 2006. V. 74.  P. 014503.
11. Ломов А.А., Чуев М.А., Ганин Г.В. Параметры многослойной гетероструктуры по результатам совместного анализа кривых диффракционного отражения от разных кристаллографических плоскостей // Письма в ЖТФ. 2004. Т. 30. Вып. 10. С. 89–95.