【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.03.25】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24NM0072

利用課題名 / Title

銀基合金薄膜における光学誘電率評価

利用した実施機関 / Support Institute

物質・材料研究機構 / NIMS

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）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

エリプソメーター/ Ellipsometer, フォトニクス・プラズモニクス/ Photonics and Plasmonic, 貴金属系合金/ Noble metal alloys, 光学材料・素子/ Optical materials,メタマテリアル/ Metamaterial,スパッタリング/ Sputtering

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)

芦澤 好人

所属名 / Affiliation

日本大学　理工学部　電子工学科

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

安藤 遼冴

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

大井 暁彦

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

NM-655：分光エリプソメーター [M2000]

報告書データ / Report

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

表面プラズモン励起用の金属材料には、通常、金、銀、銅などの材料が用いられ、その誘電特性は、元素種に依存して離散的である。レーザ等の特定の波長において、より適切な誘電特性を得るための検討として、金－銀の固溶体など、一部材料においては誘電特性の評価や検討が行われているが、微量の元素を添加した合金における光学特性の評価は限定的である。そこで、特に銀をベースとしたfcc構造に微量にZnを置換した置換型合金の誘電特性の評価を目的とした。

実験 / Experimental

500nm程度のAg-Zn合金薄膜に10nm程度のSiO2層を保護層として積層した試料について、分光エリプソメータM2000を用いて、薄膜試料の波長250～1000 nmの誘電率計測を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

M2000を用いて測定したAg100-xZnx合金薄膜の比誘電率の実部及び虚部をそれぞれ図１，２に示す。実部においては、長波長側ではx=0のAgが最も負に大きい値を示し、Agでは正の値を示す300nm程度以下の短波長領域ではx>14では負の値を示すことがわかった。虚部においては、x=2,1では長波長側においてAgと同程度の小さな値を示すことがわかった。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1　Ag_100-xZn_x合金薄膜の比誘電率（実部）

図2　Ag_100-xZn_x合金薄膜の比誘電率（虚部）

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

物質・材料研究機構の大井暁彦様に深く感謝します

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.

特許 / Patents

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