熱波顕微鏡システムによる透明電極－高分子基材の同時熱物性評価法の開発

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K06399
• 研究機関: 金沢工業高等専門学校
• 研究代表者: 南出 章幸 金沢工業高等専門学校, 電気電子工学科, 教授 (20259849)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 熱物性 / 熱波顕微鏡システム / 透明膜

研究実績の概要

近年、産業界では薄膜を使った製品が数多く造られ、太陽電池、タッチパネルなどに使われる新しい透明電極が次々に開発されてきている。しかし、いずれの透明電極もその光学的特性や電気的特性についてはかなり把握されている一方、その熱特性についてはほとんど調べられていないようである。これは、透明電極の熱的特性を手軽に測定する手法が確立されていないことに起因する。
そこで、本研究の目的は、従来の光音響顕微鏡システムを改良した熱波顕微鏡システムを開発し、それによる透明電極基板（透明電極－透明高分子基材）の熱物性評価法を確立することにある。これまで透明電極および透明高分子基材は光吸収率が低いため、従来の光音響顕微鏡システムでは材料内にレーザ光吸収による熱源を形成することが出来なかった。本研究ではこの問題点を解決するために熱波励起の高効率化を検討し、透明電極内に熱源を形成する方法として、（１）バッキング材を利用して、透明電極を透過したレーザ光を光学的に不透明なバッキング材で吸収させ、そこで熱波を生成する方法と（２）表面プラズモンを利用して、熱波を誘起する方法の2通りを検討した。前者に対して、光学多層膜の解析手法を再検討し、バッキング材に到達した光による熱波誘起および逆伝搬した熱波の振る舞いを解析した。また、後者の表面プラズモンによる熱波励起のメカニズムを理論的に検討した。
さらに、本研究で使用する透明材料（透明高分子や透明電極）について調査し、物性値が明らかなサンプルを選定した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

理論解析に遅れが生じ、その影響で実験装置の構築計画が遅れ、そのため研究材料の購入に遅れが出ている。

今後の研究の推進方策

早急に基礎実験装置構築に必要な機器を購入し、実験装置の構築を行う。

次年度使用額が生じた理由

当初計画していた理論解析に遅れが生じ、平成28年度に購入予定であった基礎実験装置構築のための機器を選定、購入できなかったため。

次年度使用額の使用計画

基礎実験装置構築のための機器選定を早急に行い、実験装置を構築する。