2002 Fiscal Year Annual Research Report
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14655027
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
齋藤 彰 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (90294024)
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| Keywords | 構造色 / 多層膜 / 干渉 / 回折 / モルフォ蝶 / 擬態 / 鱗粉 / 誘導体膜 |
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| Research Abstract |
本研究の目的は、色素を用いないで構造色による発色膜を作ることである。その際、自然界の構造発色体(モルフォ蝶の翅など)に匹敵する特性を実現すること(高い反射率、虹色や混色でない擬単色性、スペックル様のきらめき)、また最終的にはその光学特性を解析して理論の正しさを検証すること、が必要である。
研究代表者はまず、準備の段階で確認のため、自然界の発色体、モルフォ蝶の鱗粉を走査型電子顕微鏡で精緻に観察した。その結果、初期の段階において当初の目的とは別に、生物学上興味深いことが発見された。それは、擬態の微細構造である。つまり蝶の擬態種間において、マクロな形態だけでなくミクロにも擬態が見られること、さらに擬態者はモデルだけでなく種の本性(同種の異性-非擬態種-)と両方の特徴を持つこと、である。
次に当初の目的については、以下の手順で発色体の試作品ができあがりつつある状態にある。作製にあたり、まず始めに多層膜形成用の基板として、30〜400nm程度のランダムな粗さ(ただしモルフォ蝶の実物と同様に、1次元の異方性をもった乱雑さ)を持った研磨面を用意する。これがスペックルを生じる条件になる。つぎに、異なる屈折率2種類で構成される多層膜を蒸着により作製する。ここで誘電体膜の材質は、屈折率比が大きくなるよう2種類を選び(高反射率のため)、所定の膜厚に制御する。さらに上記の多層膜と基板の間に光吸収体(金属膜)を形成し、特定波長の光のみを吸収させて色あいを変化させる。
次の過程(パターニング加工による1次元溝の作製)が存外に難しいため時間がかかっており、現在この段階である。対象が有機薄膜でなく無機酸化膜であるため、電子ビームでなくイオンビームを用いる計画であったが、アスペクト比に問題が生じるためエッチングで行っている。試作品の光学特性(散乱光のスペクトル、角度依存性)については現在、シミュレーションを同時に進行している。
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Research Products
(1 results)
