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アモルファス窒化炭素薄膜の光誘起体積変化

研究課題

研究課題/領域番号 26790054
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 薄膜・表面界面物性
研究機関防衛大学校(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

研究代表者

青野 祐美  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, 准教授 (80531988)

研究協力者 原田 人萌  防衛大学校, 大学院理工学研究科, 学生
田村 尚之  防衛大学校, 大学院理工学研究科, 学生
宮崎 尚  防衛大学校, 電気情報学群, 助教 (30531991)
岸村 浩明  防衛大学校, 電気情報学群, 講師 (40535332)
阿部 洋  防衛大学校, 電気情報学群, 教授 (60535300)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード窒化炭素 / アモルファス / 光 / エネルギー変換 / マイクロマシーン / 光誘起体積変化 / 光電効果 / 時間依存性 / 光駆動 / 光熱効果 / 分光分析
研究成果の概要

反応性スパッタ法で作製されたアモルファス窒化炭素薄に可視光を照射した際に、光が照射された部分のみ体積が変化する光誘起体積変形現象を発見し、その起源の解明と光駆動デバイス応用を目指した。分光測定の結果、光誘起体積変形の起源は、C=N結合に由来する熱を介さない直接的な光ー力学的エネルギー変換であることが明らかとなった。また、ポリマーフィルムを基板として用いることで巨視的な変形が得られ、光のOn/Offに応じたポンピング挙動が確認できた。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち謝辞記載あり 9件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] アモルファス窒化炭素薄膜の光誘起変形2017

    • 著者名/発表者名
      青野祐美、原田人萌
    • 雑誌名

      ニューダイヤモンド

      巻: 33 ページ: 32-33

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Contribution of nitrogen to the photo-induced deformation in amorphous carbon nitride2016

    • 著者名/発表者名
      Tomo Harata, Masami Aono, Nobuaki Kitazawa, Yoshihisa Watanabe
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 1S ページ: 01AA01-01AA01

    • DOI

      10.7567/jjap.55.01aa01

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Response to visible light in amorphous carbon nitride films prepared by reactive sputtering2016

    • 著者名/発表者名
      Masami Aono, Tomo Harata, Nobuaki Kitazawa, Yoshihisa Watanabe
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 1S ページ: 01AA03-01AA03

    • DOI

      10.7567/jjap.55.01aa03

    • NAID

      210000145919

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Long-term irradiation effects of visible light on amorphous carbon nitride films2016

    • 著者名/発表者名
      Tomo Harata, Masami Aono, Nobuaki Kitazawa, Yoshihisa Watanabe
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials

      巻: 63 ページ: 132-135

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2015.09.011

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photomechanical response of amorphous carbon nitride thin films on SIO2 substrate2015

    • 著者名/発表者名
      Tomo Harata, Masami Aono, Nobuaki Kitazawa, Yoshihisa Watanabe
    • 雑誌名

      e-Journal of Molecular Liquids

      巻: 13 号: 0 ページ: 352-356

    • DOI

      10.1380/ejssnt.2015.352

    • NAID

      130005085428

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Spectroscopic analysis of photo-induced deformation of amorphous carbon nitride films2015

    • 著者名/発表者名
      Tomo Harata, Masami Aono, Naoyuki Tamura, Nobuaki Kitazawa, Yoshihisa Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 619 ページ: 012007-012007

    • DOI

      10.1088/1742-6596/619/1/012007

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Electrical resistivity response of amorphous carbon nitride thin films in various gas atmospheres2015

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Tamura, Masami Aono, Hiroshi Abe, Nbuaki Kitazawa, Yoshihisa Watanabe
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 号: 4 ページ: 041401-041401

    • DOI

      10.7567/jjap.54.041401

    • NAID

      210000144906

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] スパッタ法で作製したアモルファス窒化炭素薄膜の光誘起体積変化2015

    • 著者名/発表者名
      青野祐美
    • 雑誌名

      Sputtering and Plasma Processes

      巻: 30 ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Correlation of photo thermal conversion on the photo-induced deformation of amorphous carbon nitride films prepared by reactive sputtering2014

    • 著者名/発表者名
      T. Harata, M. Aono, N. Kitazawa, Y. Watanabe
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 105 号: 5 ページ: 051905-051905

    • DOI

      10.1063/1.4892475

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] アモルファス窒化炭素薄膜の光誘起変形と光駆動ポンプへの応用2017

    • 著者名/発表者名
      青野祐美、原田人萌、北沢信章、渡邉芳久
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川県横浜市
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Deposition of amorphous carbon nitride films on flexible substrates by reactive sputtering2017

    • 著者名/発表者名
      M. Aono, T. Harata, D. Orihara, H. Miyazaki, M. Nogi
    • 学会等名
      9th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
    • 発表場所
      愛知県春日井市
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ポリマーフィルム上に体積したアモルファス窒化炭素薄膜の光誘起変形2016

    • 著者名/発表者名
      原田人萌、青野祐美、北沢信章、渡邉芳久
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟県新潟市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 反応性スパッタ法で作製したアモルファス窒化炭素薄膜の化学結合状態と光エネルギー変換2016

    • 著者名/発表者名
      青野祐美、原田人萌、宮崎尚、阿部洋、石井信伍、佐藤庸平、寺内正己
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      新潟県新潟市
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アモルファス窒化炭素の光学応答2016

    • 著者名/発表者名
      青野祐美
    • 学会等名
      液体の不規則性・不均一性・階層性に関する研究会
    • 発表場所
      東京都文京区
    • 年月日
      2016-04-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スパッタ法により作製したアモルファス窒化炭素薄膜における投入電力の影響とその光誘起体積変形2016

    • 著者名/発表者名
      原田人萌, 青野祐美, 北沢信章, 渡邉芳久
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京都目黒区
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] セルロースナノペーパー上に堆積したアモルファス窒化炭素薄膜の光誘起変形2016

    • 著者名/発表者名
      青野祐美, 浅井慎之介, 小田原啄, 原田人萌, 能木雅也
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京都目黒区
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Visible-light-driven oscillation behavior of amorphous carbon nitride for microactuators2015

    • 著者名/発表者名
      Masami Aono, Tomo Harata, Nobuaki Kitazawa, Yoshihisa Watanabe
    • 学会等名
      25th Annual Meeting of MES-Japan 2015
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2015-12-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] アモルファス窒化炭素薄膜におよぼす成膜圧力の影響とその光誘起体積変形2015

    • 著者名/発表者名
      原田人萌, 青野祐美, 北沢信章, 渡邉芳久
    • 学会等名
      第28回ダイヤモンドシンポジウム
    • 発表場所
      東京都葛飾区
    • 年月日
      2015-11-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] アモルファス窒化炭素薄膜を用いた光駆動ダイヤフラムの試作2015

    • 著者名/発表者名
      原田人萌, 青野祐美, 北沢信章, 渡邉芳久
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Long-term irradiation effects of visible light on amorphous carbon nitride films2015

    • 著者名/発表者名
      Tomo Harata, Masami Aono, Hisahi Miyazaki, Nobuaki Kitazawa, Yoshihisa Watanabe
    • 学会等名
      9th International Conference on New Diamond and Nano Carbons
    • 発表場所
      Shizuoka, Japan
    • 年月日
      2015-05-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Contribution of Nitrogen to the Photo-induced Deformation in Amorphous Carbon Nitride FIlms2015

    • 著者名/発表者名
      Tomo Harata, Masami Aono, Nobuaki Kitazawa, Yoshihisa Watanabe
    • 学会等名
      7th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-31
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Response to Visible Light in Amorphous Carbon Nitride Films Prepared by Reactive Sputtering2015

    • 著者名/発表者名
      Masami Aono, Tomo Harata, Nobuaki Kitazawa, Yoshihisa Watanabe
    • 学会等名
      7th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-31
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] アモルファス窒化炭素薄膜の光誘起体積変化における長時間光照射の影響2015

    • 著者名/発表者名
      原田人萌, 青野祐美, 北沢信章, 渡邉芳久
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春期学術講演会
    • 発表場所
      神奈川県平塚市
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] スパッタ法で作製したアモルファス窒化炭素薄膜の光誘起体積変化2015

    • 著者名/発表者名
      青野祐美
    • 学会等名
      日本真空学会スパッタリングおよびプラズマプロセス技術部会
    • 発表場所
      東京都港区
    • 年月日
      2015-03-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アモルファス窒化炭素薄膜の光誘起体積変化に及ぼす光熱効果2014

    • 著者名/発表者名
      原田人萌, 青野祐美, 北沢信章, 渡邉芳久
    • 学会等名
      第28回ダイヤモンドシンポジウム
    • 発表場所
      東京都足立区
    • 年月日
      2014-11-19 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Photomechanical response of amorphous carbon nitride thin films on SiO2 substrate2014

    • 著者名/発表者名
      Masami Aono, Tomo Harata, Nobuaki Kitazawa, Yoshihisa Watanabe
    • 学会等名
      The 7th International Symposium on Surface Science
    • 発表場所
      Matsue, Japan
    • 年月日
      2014-11-02 – 2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ACベンディング法を用いたアモルファス窒化炭素薄膜の可逆性光誘起現象の評価2014

    • 著者名/発表者名
      原田人萌, 青野祐美, 北沢信章, 渡邉芳久
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋期学術講演会
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Spectroscopic analysis of photo-induced deformation of amorphous carbon nitride films2014

    • 著者名/発表者名
      Tomo Harata, Masami Aono, Naoyuki Tamura, Nobuaki Kitazawa, Yoshihisa Watanabe
    • 学会等名
      Sixth International COnference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications
    • 発表場所
      Leeds, UK
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-08-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] アモルファス窒化炭素薄膜の光誘起変形と光駆動デバイスへの応用

    • URL

      http://www.nda.ac.jp/cc/mse/_system/Research.pdf

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-02-04  

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