Ag薄膜による赤外吸収増大と可視吸収の基板温度依存性

　　本研究の目的は、基板加熱により質量膜厚を一定にし、アイランドの形やサイズのみを変化させ、これらと赤外吸収増大・可視吸収との関係を明らかにすることである。さらに、赤外領域の場合、透過率から表面散乱効果・異常吸収効果と吸収強度との関連性、可視領域の場合、表面プラズモン共鳴効果と吸性を考えた。
収強度との関連本研究はCaF₂ 基板上のAg薄膜を用いた。測定は赤外透過法と可視透過法で行った。
　　膜厚10nmのAg薄膜を加熱することにより、薄膜形状を変化させて、吸収強度と透過スペクトルを測定した。赤外領域では100℃?300℃に加熱することにより透過スペクトルが右下がりから200℃付近で水平となり、その後右上がりに変化した。このことから、Ag薄膜の形状はAg粒子が繋がった隙間のある連続膜の状態から200℃付近でPercolation Thresholdとなった後、Ag粒子同士が繋がり大きなアイランドができて隙間も大きくなった状態に変化した。ところが、吸収強度は高波数側でも低波数側でも単調増加した。これらのことから薄膜形状と吸収強度の関係は吸収強度が最大となるのは表面散乱効果が異常吸収効果より大きく、Ag粒子が完全に繋がっていない隙間のある薄膜で、Percolation Thresholdより高い温度であることが明らかとなった。
　　一方、可視領域では基板を以下の場合100℃150℃以上に加熱した場合、28000 cm^-1付近の吸収ピークがの吸収と比べたら、大きくなった。しかし、赤外領域と違い、可視領域では基板の加熱による変化と膜厚を変化させることによる変化に大きな違いがあることが明らかになった。さらに、未加熱での膜厚を変化させる場合のような一様な変化が見られなかった。しかし、ポリマーを堆積させたもののスペクトルの変化から、基板を加熱することにより表面状態が変化するため吸収強度も変化することが言える。