Discrete and Continuous Models and Applied Computational ScienceDiscrete and Continuous Models and Applied Computational ScienceDiscrete and Continuous Models and Applied Computational Science2658-46702658-7149Peoples' Friendship University of Russia named after Patrice Lumumba (RUDN University)8246ArticlesСтатьиResearch ArticleProperties of Titanium Dioxide Thin Films, Fabricated by Gel MethodsСвойства плёнок диоксида титана, изготовленных по гель-технологииTrofimovN SТрофимовНиколай СергеевичDepartment of Applied PhysicsКафедра прикладной физикиtrofimov_ns@mail.ruPeoples’ Friendship University of RussiaРоссийский университет дружбы народов150320143NO3 (2014)№3 (2014)19420108092016Copyright ©; 2014, Трофимов Н.С.2014Трофимов Н.С.http://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.rudn.ru/miph/article/view/8246Titanium dioxide films obtained by gel method are investigated. Optical properties of the fabricated films, such as thickness, refractive index and thermo-optic coefficient were studied by the methods of integrated optics which use waveguide propagation of radiation along the film. The parameters of the films fabricated by sol-gel and gel methods were compared. It was established that the pores in the films made by gel method contain smaller amounts of water and therefore have higher density. Refractive index of gel films was determined by the resonant angle of the waveguide excitation, calculated using the optical waveguide dispersion equations and amounted to 2.1-2.4. This value is higher than in the case of using sol-gel technology for fabrication of thin films (1.5-1.8). By the reflection and transmission spectra obtained using spectrophotometer, it was found that films produced under cetrain parameters of technological regime have anisotropic properties. It was established that the presence of anisotropy is due to the structure of the film in the form of a linear oligomer. The structure and morphology of the gel films was studied by electron microscopy. It is shown that the resulting films have a porous structure that allows their doping with substances allowing to create elements of integrated optics, such as lasers, amplifiers, etc.Исследованы плёнки диоксида титана, полученные гель-методом. Проведено изучение оптических свойств изготовленных плёнок, таких как толщина, показатель преломления и термооптический коэффициент, с помощью методов интегральной оптики, использующих волноводное распространение излучения вдоль плёнки. Проведено сравнение параметров изготовленных плёнок золь-гель и гель методами. Установлено, что поры в плёнках, изготовленных гель-методом, содержат меньшее количество воды и поэтому обладают большей плотностью. Показатель преломления гель-плёнок был определён по резонансному углу возбуждения волновода, рассчитан с помощью дисперсионных уравнений оптического волновода и составил 2,1-2,4. Это значение выше, чем в случае золь-гель-технологии получения тонких плёнок (1,5-1,8). По спектрам пропускания и отражения, полученных с помощью спектрофотометра, было установлено наличие анизотропии в плёнках, изготовленных при определённых параметрах технологического режима. Установлено, что наличие анизотропии связано со структурой плёнки в виде линейного олигомера. Строение и морфология гель плёнок была исследована методами электронной микроскопии. Показано, что полученные плёнки имеют пористую структуру, что допускает легирование их веществами, позволяющими создавать элементы интегральной оптики, такие как лазеры, усилители и др.thin filmstitanium dioxide (TiO2)sol-gel and gel processintegrated opticsbirefringenceтонкие плёнкидиоксид титана (TiO2)золь-гель и гель технологияинтегральная оптикадвулучепреломление1.A.S. van Popta, J. Cheng, J.C. Sit, et al., Thermal Annealing of Birefringent TiO2 Thin Films Formed by Oblique-Angle Deposition, in: Proc. SPIE 6647, Nanocoatings, 66470C. September 10, 2007.2.S. Mezhenny, P. Maksymovych, T. L. Thompson, et al., STM Studies of Defect Production on the TiO2(110)-(1×1) and TiO2(110)-(1×2) Surfaces Induced by UV Irradiation, Chemical Physics Letters 369 (1-2) (2003) 152-158.3.T. Yama, K. Yamamoto, S. Hotta, A High Optical-Gain Organic Crystal Comprising Thiophene/Phenylene Co-Oligomer Nanomolecules, J. Nanosci. Nanotechnol. 9 (2009) 2582-2585.4.M. Caplovi^cov´a, P. Bellie, L. Caplovi^c, et al., On the True Morphology of Highly Photoactive Anatase TiO2 Nanocrystals, Appl. Cat. B. 117-118 (2012) 224-235.5.H. Myata, Y. Fukushima, K. Okamoto, et al., Remarkable Birefringence in a TiO2 - SiO2 Composite Film with an Aligned Mesoporous Structure, J. Am. Chem. Soc. 133 (34) (2011) 3539-13544.6.Y.M. Evtushenko, G.A. Krushevski, B.E. Zaitsev, et al., Properties of Titanium Glicolates as Precursors for the Synthesis of Titanium Dioxide, Theoret. Found. Chem. Eng. 44 (5) (2010) 755-761.7.Y.M. Evtushenko, G.A. Krushevski, S.A. Romashkin, B.E. Zaitsev, N.N. Lobanov, Gel Formation of Tetrabuthyl Titanate and Threeethylene Glycole in Organic Solvents, Chemical Technology 12 (6) (2011) 351-358, in Russian.8.S.V. Pavlov, N.S. Trofimov, T.K. Chekhlova, Study of Thermooptical Coefficient of Sol-Gel Waveguides, Bulletin of Peoples’ Friendship University of Russia (1) (2011) 144-155.9.T.K. Chekhlova, S.V. Jivtsov, E.I. Grabowski, Temperature Dependence of the Sol-Gel Waveguides, Journal of Communications Technology and Electronics 51 (7) (2006) 838-843.