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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Optical properties of highly stable silver thin films

Research Project

Project/Area Number 16H04503
Research InstitutionKitami Institute of Technology

Principal Investigator

川村 みどり  北見工業大学, 工学部, 教授 (70261401)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木場 隆之  北見工業大学, 工学部, 助教 (40567236)
室谷 裕志  東海大学, 工学部, 教授 (70366079)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords銀薄膜 / 高安定 / 環境試験 / 光学特性
Outline of Annual Research Achievements

我々は、これまでに銀薄膜に極薄表界面層を積層させることにより、加熱しても凝集せず、低電気抵抗率を保持できる高安定銀薄膜を開発してきた。同膜において、優れた反射率特性も確認できれば、高安定なリフレクターとして実用化が可能となる。そこで、本研究課題の目的は、高安定銀薄膜の光学特性を評価し、極薄表面層の存在による反射率への影響やそれによる環境耐性の向上の効果を明らかにすることである。
前年度に引き続き、真空蒸着法とスパッタリング法を用いて各種高安定銀薄膜の作製を実施し、環境耐性の調査・比較を行った。スパッタリング法では、チタン表面層の積層も実施し、アルミ表面層と比較した。アルミ表面層を1または3nm積層した銀薄膜試料を恒温恒湿器内で環境試験を実施し、その耐久性を調査した。これらの積層構造は、銀単層膜と反射特性が実施した環境試験の条件は日本工業規格で光学コーティングの環境試験中、高温高湿条件として定められている温度40℃、相対湿度90%において、8時間または16時間保持した。その後、表面形態、電気抵抗率、反射率等の変化を調査した。
環境試験による凝集抑制効果においては、アルミ・チタンそれぞれ1、3nmで何れも高い効果が認められ、表面粗さにも変化がなかった。正反射率については、表面層が完全に酸化物となっている1nmの方が高い値を示した。また、拡散反射率は、表面粗さが低いことと対応して銀単層膜に比べてかなり低い値を示した。アルミとチタンを比較すると、酸化物の光学特性からアルミの優位性が確認された。本研究で調べた構造の中では、アルミ1nm積層構造が最も優れた光学特性を保持できることが判明した。
表面保護膜としては、最薄である本構造においても、実用化を判断する高温高湿条件において規定された数値を満たすことができ、実用化が可能であるという興味深い結果が得られた。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (18 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 9 results)

  • [Journal Article] Emission enhancement of tris(8-quinolinolato)aluminum with Al nanotriangle arrays fabricated by nanosphere lithography2019

    • Author(s)
      Takayuki Kiba, Natsumi Iijima, Kazuki Yanome, Midori Kawamura, Yoshio Abe, Kyung Ho Kim, Mai Takase, Akio Higo, Junichi Takayama, Satoshi Hiura, and Akihiro Murayama
    • Journal Title

      Applied Surface Science

      Volume: 478 Pages: 49-53

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.apsusc.2019.01.175

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Remarkable durability improvement under high humidity of Ag thin film where Al or Ti nanolayer was deposited onto the surface2019

    • Author(s)
      Eita Kudo, Midori Kawamura, Takayuki Kiba, Yoshio Abe, Kyung Ho Kim, Hiroshi Murotani
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      doi.org/10.7567/1347-4065/ab2007

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Emission enhancement of tris(8-quinolinolato)aluminum with Al nanotriangle arrays fabricated by nanosphere lithography2018

    • Author(s)
      T. Kiba, N. Iijima, K. Yanome, M. Kawamura, Y. Abe, K.H. Kim, M. Takase, A. Higo, J. Takayama, S. Hiura, A. Murayama
    • Organizer
      13th International Conference on Surfaces, Coatings and Nanostructured Materials (NANOSMAT2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Surface plasmon resonance and its emission enhancement properties of Ag nanoparticles and thin-films with organic emitter2018

    • Author(s)
      K. Masui, T. Kiba, A. Sato, M. Kawamura, Y. Abe, K.H. Kim, J. Takayama, A. Murayama
    • Organizer
      13th International Conference on Surfaces, Coatings and Nanostructured Materials (NANOSMAT2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fabrication and its optical properties of microcavity with organic emitter by thermal evaporation2018

    • Author(s)
      T. Kitabayashi, T. Kiba, M. Kawamura, Y. Abe, K.H. Kim, J. Takayama, A. Murayama
    • Organizer
      13th International Conference on Surfaces, Coatings and Nanostructured Materials (NANOSMAT2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Plasmonic emission enhancement and its picosecond dynamics of organic emitter with Ag and Al nanostructures2018

    • Author(s)
      Natsumi Iijima, Takakyuki Kiba, Midori Kawamura, Yoshio Abe, Kyung Ho Kim, Akio Higo, Junichi Takayama, Satoshi Hiura, Akihiro Murayama
    • Organizer
      2nd JSPS workshop on Japan-Sweden frontiers in photon and spin functionalities of nanomaterials
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fabrication and its optical properties of microcavity with organic emitter by thermal evaporation2018

    • Author(s)
      Takuya Kitabayashi, Takayuki Kiba, Midori Kawamura, Yoshio Abe, Kyung Ho Kim, Juichi Takayama, Akihiro Murayama
    • Organizer
      2nd JSPS workshop on Japan-Sweden frontiers in photon and spin functionalities of nanomaterials
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Plasmonic enhancement and its mechanism of Alq3 photoluminescence by Ag thin-film and nanoparticles2018

    • Author(s)
      Kazuaki Masui, Takayuki Kiba, Yuuki Inomata, Midori Kawamura, Yoshio Abe, Kyung Ho Kim, Junichi Takayama, Akihiro Murayama
    • Organizer
      2nd JSPS workshop on Japan-Sweden frontiers in photon and spin functionalities of nanomaterials
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Influence of Ti nanolayer deposition on morphology and reflectance of the Ag thin films under high humidity environment2018

    • Author(s)
      Eita Kudo, Midori Kawamura, Takayuki Kiba, Yoshio Abe, Kyung Ho Kim, Hiroshi Murotani
    • Organizer
      Advanced Nano and Energy Materials
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Improved durability of Ag thin films under high humidity environment by deposition of surface Al nanolayer2018

    • Author(s)
      Yuya Sakaki, Midori Kawamura, Takayuki Kiba, Yoshio Abe, Kyung Ho Kim, Hiroshi Murotani
    • Organizer
      Advanced Nano and Energy Materials
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高温高湿度下におけるアルミ積層銀薄膜の耐久性2018

    • Author(s)
      佐々木祐弥、川村みどり、木場隆之、阿部良夫、金 敬鎬、室谷裕志
    • Organizer
      日本化学会北海道支部2018年夏季研究発表会
  • [Presentation] アルミ表面層を積層させた高安定銀薄膜の環境耐性2018

    • Author(s)
      佐々木祐弥、川村みどり、木場隆之、阿部良夫、金 敬鎬、室谷裕志
    • Organizer
      表面技術協会 第138回講演大会
  • [Presentation] 環境試験を行ったアルミ積層銀薄膜の光学特性変化2018

    • Author(s)
      佐々木祐弥、川村みどり、木場隆之、阿部良夫、金 敬鎬、室谷裕志
    • Organizer
      2018年 第79回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] 極薄アルミ積層銀膜の可視・赤外領域における光学特性2018

    • Author(s)
      濱野 剛志、川村みどり、木場隆之、阿部良夫、金 敬鎬
    • Organizer
      2018年 第79回応用物理学会秋季学術講演会
  • [Presentation] アルミ、チタン表面層を積層した高安定銀薄膜の環境耐性2018

    • Author(s)
      工藤映太、川村みどり、木場隆之、阿部良夫、金 敬鎬、速水 舞、室谷裕志
    • Organizer
      第54回応用物理学会北海道支部/第15回日本光学会北海道支部合同学術講演会
  • [Presentation] 極薄アルミ、チタン層を積層した銀薄膜の高湿度下での安定性2018

    • Author(s)
      工藤映太、川村みどり、木場隆之、阿部良夫、金 敬鎬、速水 舞、室谷裕志
    • Organizer
      2019年 第66回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] 銀薄膜の高湿度耐久性におけるアルミ、チタン表面層の効果2018

    • Author(s)
      工藤映太、川村みどり、木場隆之、阿部良夫、金 敬鎬、速水 舞、室谷裕志
    • Organizer
      表面技術協会第139回講演大会
  • [Presentation] Passivation of reflective silver thin films by surface nanolayers2018

    • Author(s)
      Eita Kudo, Midori Kawamura, Takayuki Kiba, Yoshio Abe, Kyung Ho Kim, Hiroshi Murotani
    • Organizer
      21th International Vacuum Congress (IVC21)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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