| 研究課題/領域番号 |
11650365
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
電子デバイス・機器工学
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| 研究機関 | 熊本電波工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
岩木 龍一 熊本電波工業高等専門学校, 電子工学科, 教授 (50044699)
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| 研究分担者 |
下田 道成 熊本電波工業高等専門学校, 電子工学科, 教授 (30044720)
伊藤 日出男 産業技術総合研究所, サイバーアシスト研究センター, デバイスチームリーダー
松田 豊稔 熊本電波工業高等専門学校, 情報通信工学科, 教授 (00157322)
西山 英治 熊本電波工業高等専門学校, 電子工学科, 助教授 (00237752)
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| 研究期間 (年度) |
1999 – 2000
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| 研究課題ステータス |
完了 (2001年度)
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| 配分額 *注記 |
3,800千円 (直接経費: 3,800千円)
2000年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1999年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
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| キーワード | 構造性発色 / 光 触媒 / 多層膜反射鏡 / 周期構造 / 回折 / 微細加工 / CIE表色系 / モルフォ蝶 / 光触媒 / ドライエッチング |
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| 研究概要 |
本研究では、モルフォ蝶翅燐粉の構造性発色のメカニズムを応用して光触媒材料である酸化チタン基板を色素を用いないで着色する技術を提案し、実際に青色を発色する酸化チタン基板を試作した。その研究成果の要旨は以下の通りである。
1.構造性発色のメカニズム解明とモデル設計 モルフォ蝶翅燐粉の走査電子顕微鏡を用いた表面観察により燐粉の微細構造を調べ、その回折特性をRCWA法により求めた。その結果、モルフォ蝶翅燐粉の構造性発色は、λ_0を発色の中心波長とするとき、光学膜厚がλ_0/4の誘電体薄板(lamella)の積層構造と線条(ridge)の周期構造(周期が0.6μm程度)に起因することを見出した。次に、この発色メカニズムの結果をもとに材料をTiO_2とSiO_2として青色(λ_0=0.48μm)を発色する微細周期構造の設計モデルを策定した。
2.青色発色を起す酸化チタン基板の加工・製作 1.で求めた設計モデルを、微細加工プロセスを用いて実際に加工するための基礎的実験から微細周期構造を試作までを行った。TiO_2/SiO_2の積層構造を蒸着により作成し、次に電子ビーム露光によりマスクのパターンニングを行い、ドライエッチングとウエットエッチングにより線条周期構造を作成した。そして、この微細周期構造の反射スペクトル特性を測定し、青色付近の発色を観測した。
3.構造色の色彩情報測定 構造性発色による光触媒材料の着色を評価するために、色を認識するメカニズムと色の定量化を計る色彩情報について調べた。そして、モルフォ蝶翅の構造色が彩度の高い青色であることを確認し、構造性発色を起す微細周期構造が色の3要素に及ぼす影響を調べた。なお、TiO_2基板の光触媒効果の評価については、製作した基板の面積が小さいこともあって実験できなかった。
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