スマートウィンドウを目指したガラス基板上へのc-軸配向スピノーダル分解薄膜の作製

令和４年度は、(a)TiO2(001)単結晶基板上への結晶性の高いTiO2-VO2薄膜の作製、(b)TiO2-VO2薄膜の相転移温度を精密に測定するための測定方法の確立、および(c)フェーズフィールド法によるTiO2-VO2薄膜のスピノーダル分解挙動の解明を行うための前段階としてのSr過剰組成SrTiO3薄膜におけるスピノーダル分解の計算機シミュレーションを実施した。(a)ではTiO2単結晶基板をフッ酸処理した後、加熱する超平坦処理を行った後、TiO2バッファー層を形成することで結晶性の高いTiO2-VO2薄膜が得られることが明らかになった。(b)では４探針測定器を改造した定温乾燥機中に設置することで抵抗率の温度依存性の測定法を確立した。実際、この装置を用いてVO2バルクの金属絶縁体転移温度を測定したところ68℃となった。この温度は報告されている値と一致することを確認した。さらに、FT-IRの光路中に自作のアタッチメントを挿入することでVO2バルクと薄膜の赤外光の透過率の温度依存性測定法も確立した。(c)ではダイナミックオーロラPLD法による薄膜の作製時には基板に対するイオン衝突が起きている点に注目し、フェーズフィールド法による計算の際に、基板表面にから膜厚方向に減少する過剰エネルギーを導入してシミュレーションを行った。その結果、自発的な超格子構造の生成を再現させることに成功した。この考え方はTiO2-VO2薄膜のスピノーダル分解の計算機シミュレーションを行う際にも重要なものと考えられる。

令和４年度は、(a)TiO2(001)単結晶基板上への結晶性の高いTiO2-VO2薄膜の作製、(b)TiO2-VO2薄膜の相転移温度を精密に測定するための測定方法の確立、および(c)フェーズフィールド法によるTiO2-VO2薄膜のスピノーダル分解挙動の解明を行うための前段階としてのSr過剰組成SrTiO3薄膜におけるスピノーダル分解の計算機シミュレーションを実施した。(a)ではTiO2単結晶基板をフッ酸処理した後、加熱する超平坦処理を行った後、TiO2バッファー層を形成することで結晶性の高いTiO2-VO2薄膜が得られることが明らかになった。(b)では４探針測定器を改造した定温乾燥機中に設置することで抵抗率の温度依存性の測定法を確立した。実際、この装置を用いてVO2バルクの金属絶縁体転移温度を測定したところ68℃となった。この温度は報告されている値と一致することを確認した。さらに、FT-IRの光路中に自作のアタッチメントを挿入することでVO2バルクと薄膜の赤外光の透過率の温度依存性測定法も確立した。(c)ではダイナミックオーロラPLD法による薄膜の作製時には基板に対するイオン衝突が起きている点に注目し、フェーズフィールド法による計算の際に、基板表面にから膜厚方向に減少する過剰エネルギーを導入してシミュレーションを行った。その結果、自発的な超格子構造の生成を再現させることに成功した。この考え方はTiO2-VO2薄膜のスピノーダル分解の計算機シミュレーションを行う際にも重要なものと考えられる。