МНОГОСЛОЙНАЯ СТРУКТУРА, ОБРАЗОВАННАЯ СЛОЯМИ НАНОЧАСТИЦ, СО СВОЙСТВАМИ ОДНОМЕРНОГО ФОТОННОГО КРИСТАЛА, СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ

1. Мезопористая многослойная структура со свойствами брэгговского отражателя или одномерного фотонного кристалла, отличающаяся тем, что она содержит периодически чередующиеся слои, состоящие из наночастиц, с различными показателями преломления, каждый слой толщиной, составляющей от 1 до 200 нм.
2. Многослойная структура на основе наночастиц по п.1, отличающаяся тем, что она содержит слои с наночастицами из различных материалов.
3. Многослойная структура на основе наночастиц по п.1, отличающаяся тем, что она содержит слои с наночастицами из одного и того же материала.
4. Многослойная структура на основе наночастиц по п.1, отличающаяся тем, что наночастицы могут быть из любого материала, который может быть получен в виде наночастиц с размером, составляющим от 1 до 100 нм, и который позволяет получать требуемое различие в показателях преломления между слоями.
5. Многослойная структура на основе наночастиц по п.4, отличающаяся тем, что материал наночастиц принадлежит к следующей группе: оксиды металлов, галогениды металлов, нитриды, карбиды, халькогениды, металлы, полупроводники, полимеры или сочетание их.
6. Многослойная структура на основе наночастиц по п.5, отличающаяся тем, что оксиды выбирают из группы неорганических оксидов в их аморфной или кристаллической фазе.
2
2
2
2
5
2
2
3
3
4
2
5
2
3
2
2
2
3
3
4
2
3
2
3
2
7. Многослойная структура на основе наночастиц по п.5, отличающаяся тем, что материал наночастиц выбирают из следующей группы: SiO, TiO, SnO, ZnO, NbO, CeO, FeO, FeO, VO, CrO, HfO, MnO, MnO, CoO, NiO, AlO, InO, SnO, CdS, CdSe, ZnS, ZnSe, Ag, Au, Ni, Co, Se, Si и Ge.
2
2
2
2
8. Многослойная структура на основе наночастиц по п.5, отличающаяся тем, что материал наночастиц выбирают из следующей группы: SiO/TiO и SiO/SnO.
9. Многослойная структура на основе наночастиц по пп.1-3, отличающаяся тем, что она содержит слои с наночастицами из одного и того же или различных материалов, но с различными распределениями наночастиц по размерам.
2
10. Многослойная структура на основе наночастиц по п.9, отличающаяся тем, что она содержит слои с наночастицами из материала TiO и имеет различные распределения частиц по размерам.
11. Многослойная структура на основе наночастиц по пп.1-3, отличающаяся тем, что она содержит одно или несколько нарушений периодичности слоев.
12. Многослойная структура на основе наночастиц по п.11, отличающаяся тем, что нарушение периодичности обусловлено присутствием слоя другой глубины или толщины по сравнению со слоями, которые определяют указанную периодичность.
13. Многослойная структура на основе наночастиц по п.12, отличающаяся тем, что нарушение или прерывание периодичности сопутствует использованию наночастиц из различных материалов.
14. Способ получения многослойной структуры на основе наночастиц по пп.1-13, отличающийся тем, что он содержит следующие этапы, на которых:
а) приготавливают суспензии наночастиц, состав которых является составом любого материала, который может быть получен в виде наночастиц, где среда суспензий представляет собой любую жидкость, в которой эти частицы могут стать диспергированными, и где концентрация их составляет от 1 до 99%; и
b) формируют многослойную структуру с высокой сообщающейся пористостью и со свойствами одномерного фотонного кристалла путем поочередного осаждения на любую подложку слоев контролируемой толщины из наночастиц на основе суспензий, описанных в а), таким образом, чтобы создавалось чередование значения показателя преломления, и при этом толщина каждого из слоев наночастиц, которые образуют мультислой, составляла от 1 нм до 1 мкм, и где количество слоев из наночастиц, представленных в мультислое, может изменяться от 1 до 100 слоев.
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что суспензии-предшественники наночастиц а) могут быть из любого материала в виде наночастиц с размером, составляющим от 1 до 100 нм, и который позволяет получать требуемое различие в показателях преломления между слоями.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что наночастицы из суспензий-предшественников различных слоев а) могут быть из одного и того же или различных материалов, и вместе с тем каждый слой в мультислое, часть которого он образует, может иметь отличающуюся пористость вследствие использования одного и того же или различных размеров наночастиц, так что это таким образом обуславливает отличающийся показатель преломления в каждом слое.
17. Способ по п.15, отличающийся тем, что осаждение слоев из b) осуществляют, используя способ, который позволяет получать слой равномерной толщины, составляющей от 2 нм до 1 мкм.
18. Способ по п.15, отличающийся тем, что осаждение слоев из b) осуществляют, поддерживая периодичность на всем протяжении структуры или создавая нарушение в указанной характеристике или дефект.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что нарушение периодичности или дефект структуры создают присутствием слоя другой толщины по сравнению с толщиной остальных слоев.
20. Способ по п.14, отличающийся тем, что способ осаждения принадлежит к следующей группе: нанесение покрытия центрифугированием, нанесение покрытия погружением и способ Ленгмюра-Блоджетт.
21. Способ по п.14, отличающийся тем, что используемый способ осаждения представляет собой нанесение покрытия центрифугированием.
22. Применение многослойной структуры на основе наночастиц по пп.1-13 при изготовлении оптических элементов.
23. Применение по п.22, отличающееся тем, что оптический элемент представляет собой сенсорное устройство для соединений в жидкой и газообразной фазах или диспергированных в виде наночастиц, при этом используются высокая сообщающаяся пористость многослойной структуры из наночастиц и зависимость ее цвета от показателя преломления инфильтруемого соединения.
24. Применение по п.22, отличающееся тем, что оптический элемент представляет собой цветное покрытие для декоративного или технологического применения, как и в случае отражающих покрытий в представляющем интерес диапазоне длин волн.
25. Применение по п.22, отличающееся тем, что оптический элемент представляет собой отражающее покрытие в представляющем интерес диапазоне длин волн в фотогальванических и фотокаталитических приборах, при этом реализация зеркал с высоким коэффициентом отражения и вместе с тем пористых может использоваться для повышения их эффективности.