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2012 年度 実績報告書

バイオミメティック超高速・高効率エレクトロクロミック薄膜の高耐久化

研究課題

研究課題/領域番号 22360266
研究機関千葉工業大学

研究代表者

井上 泰志  千葉工業大学, 工学部, 教授 (10252264)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード吸着誘起型エレクトロクロミック / 窒化インジウム / 斜め堆積法 / バイオミメティック / 微絨毛構造 / 窒素ラジカル支援真空蒸着 / 反応性スパッタリング / 繰返し耐久性
研究概要

活性窒素源支援真空蒸着法に斜め堆積法を適用することによって,小腸内壁細胞の微絨毛状構造を模倣した微細構造を有するInN薄膜を作製し,そのエレクトロクロミック(EC)特性および繰返し色変化に対する耐久特性を評価した.その結果,以下のことが明らかとなった.
(1)In流束に対する基板の角度が60°では自己遮蔽効果が現れず,空隙のない均一膜が堆積された.一方,85°の角度では,平均径200nm,平均空隙20nmの微絨毛状微細構造を有するInN膜が堆積した.
(2)微絨毛膜のEC現象において,最大透過率変化58%@680nm,最大光学密度変化:0.61@610nm,また最大吸収係数変化:38000cm-1@610nmを得た.また,色変化は明状態→暗状態,暗状態→明状態どちらも0.1sのオーダーで終了した.
(3)色変化の繰返し耐久試験の結果,均一膜では57000回,微絨毛膜では21000回で寿命となった.色変化繰返しに伴うInN膜の劣化現象は,表面のInNがIn(OH)3に不可逆的に変質することが原因であることが明らかとなった.すなわち,色変化を増大させるために導入した微絨毛構造は,色変化繰返しによる劣化を早めることが明らかとなった.
(4)微絨毛膜を用いて構成された調光窓を設けた20cm×20cm×20cmの木製箱に,2時間のランプ光照射を行ったところ,調光窓が暗状態の場合,明状態と比較して,木製箱内の温度に1.6℃の相違があり,調光窓としての動作が確認された.

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 小腸絨毛構造に学ぶ形態制御エレクトロクロミック薄膜2012

    • 著者名/発表者名
      井上泰志
    • 雑誌名

      材料の科学と工学

      巻: 49 ページ: 16-20

    • 査読あり
  • [学会発表] 吸着誘起型EC デバイスの調光特性調査

    • 著者名/発表者名
      木村 光,小田哲也,井上泰志,高井 治
    • 学会等名
      表面技術協会第127回講演大会
    • 発表場所
      日本工業大学(埼玉県)
  • [学会発表] 窒化インジウム薄膜のエレクトロクロミック耐久性に対する微細構造の影響

    • 著者名/発表者名
      小田哲也,木村 光,井上泰志,高井 治
    • 学会等名
      表面技術協会第127回講演大会
    • 発表場所
      日本工業大学(埼玉県)
  • [学会発表] 斜め堆積スパッタ膜の微細構造に対する表面吸着ポテンシャルの影響II

    • 著者名/発表者名
      井上泰志,高井 治
    • 学会等名
      第56回日本学術会議材料工学連合講演会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府)
  • [学会発表] プラズマ環境における斜め堆積プロセスのモンテカルロシミュレーション

    • 著者名/発表者名
      井上泰志,大川修平
    • 学会等名
      日本金属学会2012年秋期(第151回)講演大会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県)
  • [学会発表] プラズマ環境を利用した微細構造形成

    • 著者名/発表者名
      井上泰志
    • 学会等名
      日本化学会関東支部講演会
    • 発表場所
      日本化学会(東京都)
    • 招待講演
  • [学会発表] Cyclic Durability for Adsorption-induced Electrochromism of InN Films with Biomimetic Microvillus-like Nanostructure

    • 著者名/発表者名
      Y. Inoue, T. Oda, H. Kimura, and O. Takai
    • 学会等名
      13th Int. Symp. Biomimetic Materials Processing
    • 発表場所
      ホテルアソシア高山(岐阜県)
    • 招待講演
  • [学会発表] Energy saving in air conditioning by adsorption-induced electrochromic device

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Inoue, Hikaru Kimura, Tetsuya Oda, Osamu Takai
    • 学会等名
      11th Asia-Pasific Conference on Plasma Science and Technology
    • 発表場所
      京都大学(京都府)
  • [学会発表] Cyclic durability for adsorption-induced electrochromism of InN films with isolated nanocolumnar structure

    • 著者名/発表者名
      Y. Inoue, S. Ohkawa, T. Oda, R. Sato, H. Kimura, and O. Takai
    • 学会等名
      IUMRS International Conference on Electronic Materials 2012
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)
  • [図書] ドライプロセスによる表面処理・薄膜形成の基礎2013

    • 著者名/発表者名
      井上泰志(表面技術協会編)
    • 総ページ数
      27
    • 出版者
      コロナ社
  • [備考] 反応性プラズマプロセスを用いたボトムアップ型ナノ微細構造の形成

    • URL

      http://home.att.ne.jp/surf/isil/ys/Research/EC-GLAD.pdf

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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