【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.02】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24KT2435

利用課題名 / Title

モルフォ発色体構造のアスペクト比変更に関する研究

利用した実施機関 / Support Institute

京都大学 / Kyoto Univ.

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

ゾルゲル法,酸化膜,成膜,屈折率,モルフォ蝶,発色体,エリプソメトリ/ Ellipsometry

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

齋藤 彰

所属名 / Affiliation

大阪大学　大学院工学研究科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

谷口夏奈,下村あや,田中 豪

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

海津利行

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

KT-311：分光エリプソメーター

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

モルフォ蝶のナノ構造発色には「高輝度干渉色ながら広角に青い」特異な性質があり、装飾品や反射型ディスプレイなど、様々な応用が期待される。この特異性の鍵は、乱雑なナノ構造による「回折広がり」と「虹色干渉防止」の巧妙な組合せと考えられ、人工模倣研究が盛んに行われている[1]。我々は本発色体を真空蒸着で作製していたが[2]、実用化に向けたコスト削減のため、安価なゾルゲル法での作製を検討している。本課題では、ゾルゲル法を用いて作製した膜の評価を京都大学ナノテクノロジーハブ拠点の設備を利用して行った。

実験 / Experimental

ゾルゲル法でSiO₂とTiO₂の単層膜をスピンコートにより作製した。この際、ゾルのaging時間を変えた試料を複数個作製し、ゾルのaging時間と膜の屈折率・消衰係数の関係を調べた。膜の屈折率・消衰係数の測定には、分光エリプソメーター（KT-311）を用いた。

結果と考察 / Results and Discussion

ゾルのaging時間を変化させた試料について、分光エリプソメーターで測定した結果を図1,2に示す。屈折率nおよび消衰係数kは、aging時間を変えてもほとんど変化していないことが確認できた。よって、膜の光学特性を十分に評価することができ、ゾルゲル法での成膜条件決定に必要なデータの取得ができた。今後は決定した成膜条件に基づき、設計構造の作製を行い低コストでのモルフォ発色体の開発を目指す。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1 (左)TiO₂の屈折率n, (右)TiO₂の消衰係数k

図2 (左)SiO₂の屈折率n, (右)SiO₂の消衰係数k

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

[参考文献]
[1] S. Kinoshita et al., Reports Prog. Phys. 71, 076401 (2008).
[2] A. Saito, K. Ishibashi et al., J. Photopolym. Sci. Technol., 31, 113-119 (2018).

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

1. 2024年　第85回応用物理学会秋季学術講演会　口頭発表
2. 2024年度　関西薄膜・表面物理セミナー　口頭発表

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：1件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件