白金酸化物積層膜の還元過程と高温情報センシング応用

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還元が容易な酸化白金(PtOx, x≦2)と熱的に安定な酸化物(SiO2やTiO2など)の各薄膜を積層した構造において、酸化白金の還元過程および還元前後の熱的安定性について評価を行う。コールドストレージ用途の光記録媒体において、記録保存の長寿命化に求められる仕様の学術的な理解を深めるほか、AI・IoT社会および低炭素社会の到来でニーズが高まる情報センシングへの応用を図る検討を行う。令和4年度は主に酸化白金薄膜をレーザー光加熱により還元する検討を行った。市販のレーザー光加工装置を用い、レーザー光強度及び走査速度の各条件を最適化した結果、白金薄膜を得ることができた。具体的には、X線回折測定から白金由来の回折ピークが観測された。また金属が生成したことに伴い、周囲温度と電気抵抗値の間に強い正の相関が認められた。合わせて、レーザー光強度がより高いときは、薄膜はアブレーションして除去された。この加熱と除去を組み合わせた結果、白金薄膜をパターニングしてプラスチック基板上に形成することができた。この白金パターンは、温度計のほか、ボロメータなどの赤外線センサや電気配線に適用することが期待される。またフレキシブルな基板上に作製できる優位性も示された。今後は熱的に安定な酸化物（TiO2）や金属（Ti）を積層した状態で試験を行い、白金層の基板への密着性を向上させる検討を行う。またパターニングの微細化を検討し、多数のパターン作製と微細パターンの評価がそれぞれ行えるように検討を進める。