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Improvement of gasochromic properties in tungsten oxide by ion irradiation

イオン照射による酸化タングステンのガスクロミック特性の向上

高野 勝昌; 井上 愛知; 山本 春也; 吉川 正人

Takano, Katsuyoshi; Inoue, Aichi; Yamamoto, Shunya; Yoshikawa, Masahito

水素吸着により着色する特性(ガスクロミック特性)を有する酸化タングステン(WO$$_3$$)薄膜を利用して光学式水素センサーを作製する場合、その着色速度の低さがセンサーへの応用を困難なものにしていた。そこで、ガスクロミック特性の発現原因と考えられる酸素原子の欠損を意図的に導入する目的で、WO$$_3$$薄膜にイオン照射を行い照射量と着色速度の関係を調べた結果、$$1times10^{14}$$ ions/cm$$^2$$ 以上でWO$$_3$$薄膜の着色速度が2倍以上改善することがわかった。これにより、イオン照射による欠陥導入が着色速度の改善に有効であることが実験的に初めて裏づけられた。

Gasochromic properties for hydrogen gas on tungsten oxide thin films have been investigated for an optical hydrogen gas sensors. The gasochromic properties are considered to relate to oxygen vacancies or defects in the tungsten oxide. In this study, it is tried to make oxygen vacancies or defects in the tungsten oxide thin films by ion beam irradiation, to investigate the relation between the amount of fluency and the gasochromic properties. The coloration for 1 % hydrogen was measured by time resolved optical spectroscopy with 630 nm light. The coloration is enhanced with the increasing the fluence, over $$1times10^{14}$$ ions/cm$$^2$$.

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