2023 Fiscal Year Annual Research Report
Fabrication of static / dynamic smart window by using silver nano-structure for optical devices
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18K04269
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| Research Institution | Tokyo Polytechnic University |
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Principal Investigator |
内田 孝幸 東京工芸大学, 工学部, 教授 (80203537)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 銀ナノ粒子 / プラズモン / エレクトロクロミズム / スマートウィンドウ / 熱遮蔽 / 暗黒物質 / ダークマター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究のテーマである、「光デバイス用銀ナノ構造体を用いた動的／静的スマートウィンドウの構築」のまとめとして、書籍「スマートウィンドウ(調光窓)の開発動向」においては、「透明有機EL素子と透明電気化学素子を組み合わせたスマートウィンドウ」の２章の7節について担当しこれまでの研究結果をまとめた。応用として下記の２点について可能性を示した。
１つ目は、銀ナノ構造体は光という電磁波と関わるナノ粒子であり、その解釈はプラズモンとして現在も広く研究されている。本研究のルーツは液相中での移動と固定を目指したものであるが、その利点と欠点はトレードオフの関係にあり、両方の利点を同時に向上させるようなブレークスルーには至らなかった。しかし、銀ナノ粒子のナノレベルでの粒径制御が、可視領域の選択的な帯域の吸収を生むこと、またさらに、反射光の直進光と散乱成分の寄与についても検討を行うことができた。また、透明性と導電性を両立できる、DMD（誘電体／金属／誘電体）中に入れる銀薄膜による、透明導電膜への応用と有効性、さらには、それら高効率な透明アンテナへの応用の発展の可能性を示した。
2つ目として暗黒物質（DM）の検出の検討も行った。DMは物理学最大の謎の一つであり、質量はあるが光と相互作用をしない物質のため直接観測することは出来ない。そこで、この検出の一つの方法として衝突で発生する反跳核を原子核乾板で飛跡として捉えDMの方向情報とともに記録し検出する。しかし、そもそも反跳核の信号は微弱なため高感度な検出方法が必要とされる。DMを高感度で検出するための応用に関してはイオン緩和生成物である潜像中心(Agn)とBr2を抑制することが重要でありこれをNITと名付けた。
以上のように、これまで進めてきた研究を論文だけでなく書籍や銀ナノ構造体の研究の応用などにまとめスマートウィンドウの進展への学術的な一助とした。
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