イオンビーム照射による酸化タングステン薄膜のガスクロミック特性の研究

Investigation on gasochromic properties of tungsten oxides using ion irradiation

高野 勝昌; 井上 愛知; 山本 春也; 杉本 雅樹; 宮下 敦巳; 吉川 正人; 杉山 僚; 永田 晋二*

Takano, Katsuyoshi; Inoue, Aichi; Yamamoto, Shunya; Sugimoto, Masaki; Miyashita, Atsumi; Yoshikawa, Masahito; Sugiyama, Akira; Nagata, Shinji*

本研究では、酸化タングステン(WO)薄膜の着色速度の低さを、イオンビームを用いて改善することを目的として、入射エネルギー350keVのHeをWO薄膜に照射した。Heイオンを110ions/sm照射した結果、照射前に比べ膜中の酸素が20%欠損し、着色速度が7.5倍上昇しただけでなく、照射前後で単斜晶(100)面の格子定数が2%増加していることがわかった。この結果から、着色速度の改善方法としてイオン照射が有効であること、酸素欠損量の増加が、結晶格子の歪を誘引し、着色速度を大幅に改善させることがわかった。

To improve the gasochromic coloration, ion irradiations with He at 350 keV for tungsten tri-oxide (WO) films were performed. The coloration was improved by the irradiations with the fluence of 110 ions/sm, as that the extent of coloration level is 7.5 times lager than that of non-irradiated film. In the irradiated films, it is estimated from the fitting analysis for W 4 photoemission spectra that 20 % of the oxygen in the film defects due to the irradiation. And then, it is found from X-ray diffraction measurements the distance of (100) planes in monoclinic phase is expanded to 2 %. The improvement of the gasochromic coloration of the irradiated WO films relates to the increment of oxygen defects induced by the irradiation, through the distortion of crystal structure.