2020 Fiscal Year Annual Research Report
半連続金属膜の成膜手法の確立と高感度水素センサへの応用
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18H01883
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中村 暢伴 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (50452404)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荻 博次 大阪大学, 工学研究科, 教授 (90252626)
堀川 敬太郎 大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (50314836)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 半連続膜 / 超音波共鳴法 / 水素センサ / 抵抗スペクトロスコピー / 圧電体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
基板上に金属薄膜を成膜すると、島状の組織が形成された後に島同士が接触・融合することで連続膜が形成される。この不連続から連続への形態変化の際に、半連続膜という特徴的な電気特性をもった膜が形成される。本研究では、この半連続膜の成膜方法を確立し、半連続膜を使った高感度水素センサを開発することを目的としている。
前年度に引き続き、2種類の金属を成膜した際の半連続膜の形成過程を抵抗スペクトロスコピー法を用いて観察した。結果として1種類の金属だけを成膜した場合と2種類の金属を成膜した場合では半連続膜の形成過程が異なり、組み合わせる金属の種類によっても半連続膜の形成過程が大きく変化することが分かった。この実験では合金が形成される極めて初期の原子の運動を捉えていると考えられ、合金が形成されるプロセスを理解するうえで重要な知見が得られた。また、異なる条件で成膜したパラジウム半連続膜を用いて水素ガスの検出実験を行ったところ、基板の材質や水素検出時の基板温度によって応答に変化が生じることが分かり、今後の高感度水素センサの開発に資する知見が得られた。上記の研究を実施する中で、半連続膜の成膜手法の改善も行った。圧電体の1つの共鳴振動を利用して半連続膜の成膜を行ってきたが、複数の共振モードを利用することで成膜中の形態変化をより詳細にとらえられることが実験中に分かった。そこで、複数の共振モードを使った成膜手法を開発したところ、従来よりも精密に半連続膜の形態を制御することに成功した。これらに加えて、抵抗スペクトロスコピー法が磁性材料の適用できるかどうかの検証も行い、本研究で開発した成膜手法が幅広い材料に適用できることを確認した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(4 results)
