Ultraplāni anodēta alumīnija oksīda pārklājumi un to pielietojumi

Abstract

Promocijas darbs veltīts aktuālām problēmām par ultraplāna anodētā alumīnija oksīda pārklājumu iegūšanu uz dažādām virsmām un to pielietojumiem. Darbā izstrādātas metodikas atkārtojamu liela laukuma (virs 1 cm2) ultraplānu anodētā alumīnija oksīda masku ar variējamiem poru diametriem, starpporu attālumiem un biezumiem iegūšanai un pārnešanai uz dažādām virsmām, kā arī nanodaļiņu masīvu sensoru pielietojumiem iegūšanu caur šīm maskām. Izstrādāta metode ultraplānu anodētā alumīnija oksīda masku iegūšanai lai iegūtu nanodaļiņu masīvus ar diametru zem 20 nm. Izpētīta Au un Ag nanodaļiņu masīvu ar dažādiem nanodaļiņu diametriem un sadalījumiem plazmonu rezonanse, kas ir svarīga to perspektīviem pielietojumiem nanosensoros. Izgatavotas eksperimentālās iekārtas un izstrādātas metodes Al zondu, pārklātu ar ultraplānu anodēto alumīnija oksīdu kārtiņām ar dažādu biezumu un poru diametru, iegūšanai. Izgatavotas manipulāciju sistēmas nanodaļiņu spēka mijiedarbību raksturošanai un iegūto zondu izmantošanai adresētai vielu pārnesei. Izmantojot ar nanoporainu ultraplānu alumīnija oksīdu pārklātās zondes, demonstrēta nanotilpumu bioloģiski aktīvu vielu adresējama transportēšana.

The doctoral thesis addresses the current problems of fabrication of ultrathin anodized aluminum oxide coatings on different surfaces and their applications. In the doctoral thesis, methods have been developed for repeatable fabrication of large-area (over 1 cm2) ultrathin anodized aluminum oxide masks with variable pore diameters, thickness and distances between the pores, and for transfer of the masks onto variety of surfaces, as well as for deposition of nanoparticle arrays for sensor applications through the masks. Fabrication method of ultrathin anodized aluminum oxide masks for deposition of nanoparticle arrays with particle diameter less than 20 nm has been developed. Plasmon resonance of Au and Ag nanoparticle arrays of variable particle diameters and distributions has been studied, which is important for prospective applications in nanosensors. Experimental devices have been made and methods have been developed for fabrication of aluminum probes coated with ultrathin anodized aluminum oxide of variable thickness and pore diameters. Manipulation systems have been made for characterization of interaction forces between nanoparticles and targeted transfer of substances using the fabricated probes. Targeted transfer of nanovolumes of biologically active substances has been demonstrated using the probes coated with nanoporous ultrathin anodized aluminum oxide.