Study of photoinduced deformation in amorphous carbon nitride

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H01715
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26020:Inorganic materials and properties-related
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: Aono Masami 鹿児島大学, 理工学域工学系, 教授 (80531988)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 北沢 信章 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 教授 (60272697)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 光エネルギー変換 / アモルファス / カーボン / 薄膜 / 窒化物 / スパッタ法

Outline of Final Research Achievements

Amorphous carbon nitride thin films prepared through RF magnetron sputtering have a unique characteristic for visible light irradiation called photoinduced deformation. This films deposited on a flexible substrate move during irradiation of a visible light. In order to reveal the mechanisms of photoinduced deformation of amorphous carbon nitride films, chemical bonding structure of the films under visible light was obtained using several spectroscopic methods such as X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), soft X-ray emission spectroscopy (SXES), and Fourier transform infrared spectroscopy(FT-IR) at synchrotron facility.

Free Research Field

薄膜工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アモルファス窒化炭素薄膜の光誘起変形において、炭素ー炭素結合がその起源であり、窒素を添加することでより大きな変形が生じることが明らかとなった。これらの知見をもとに、炭素ー窒素結合の多いアモルファス窒化炭素薄膜を作製することで、今後、アモルファス窒化炭素薄膜を用いたスイッチやアクチュエータなどの光駆動デバイス開発が期待できる。特に、アモルファス窒化炭素薄膜は、簡便かつ大面積化が可能な方法で作製できることから、電気を一切用いずに光量に応じて開閉するブラインドなど、大型デバイスへの応用も期待できる。