Low-n films und andere optische Materialien
Eine Vorstufe für ein effizientes „molding the flow of light” mittels photonischer Kristalle ist das „molding“ von Materialien in die gewünschten Nanostrukturen. Sehr oft können konventionelle Materialien und Verarbeitungstechniken die theoretischen Anforderungen an die Werkstoffe und Strukturen nicht erfüllen.
Sol-Gel-Verfahren ermöglichen die Materialbearbeitung in Opal-Poren und das kontrollierte Einbringen von Poren in Materialien. Die Porosität kann zur Herabsetzung des Brechungsindex und zur Spannungsrelaxation verwendet werden. Beispiele dafür sind Filme mit sehr niedrigem Brechungsindex als Träger für 2D photonische Kristalle, photonische Sklettstrukturen und ferrroelektrische Filme mit hoher Transparenz. Insbesondere sind wir in der Lage, mesoporöse Filme mit einem Brechungsindex von 1,14 für den Einsatz in Wellenleitersystemen herzustellen. Wichtige Ergebnisse sind in den folgenden Artikeln beschrieben:
M. Schmidt, G. Boettger, M. Eich, W. Morgenroth, U. Huebner, H. G. Meyer, D. Konjhodzic, H. Bretinger, F. Marlow:
Ultra low refractive index substrates – a novel base for photonic crystal slab waveguides.
Appl. Phys. Lett. 85 (2004) 16-18. Web-Reprint: Virtual Journal of Nanoscale Science & Technology, 10 (2004) Issue 2
DOI:10.1063/1.1767962
D. Konjhodzic, H. Bretinger, U. Wilczok, A. Dreier, A. Ladenburger, M. Schmidt, M. Eich, F. Marlow:
Low-n Mesoporous Silica Films: Structure and Properties.
Applied Physics A 81 (2005) 425
DOI:10.1007/s00339-005-3244-y
F. Marlow, M.D. McGehee, D. Zhao, B.F. Chmelka, G.D. Stucky:
Doped mesoporous silica fibers: A new laser material.
Adv. Mater. 11 (1999) 632.
DOI:10.1002/(SICI)1521-4095(199906)11:8<632::AID-ADMA632>3.0.CO;2-Q
J. Loerke, F. Marlow:
Laser Emission from Dye-Doped Mesoporous Silica Fibers.
Adv. Mater. 14 (2002) Issue 23
DOI: 10.1002/1521-4095(20021203)14:23<1745::AID-ADMA1745>3.0.CO;2-M