【公開日：2023.07.31】【最終更新日：2023.05.15】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22UT5003
利用課題名 / Title
ジルコニア薄膜の電気化学特性計測
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
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）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）その他/Others（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
電子顕微鏡/Electron microscopy,走査プローブ顕微鏡/Scanning probe microscopy,質量分析/Mass spectrometry,スパッタリング/Sputtering,蒸着・成膜/Evaporation and Deposition
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)
志村 敬彬
所属名 / Affiliation
東京大学
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
UT-101：低損傷走査型分析電子顕微鏡
UT-102：高分解能走査型分析電子顕微鏡
UT-104：低真空走査型電子顕微鏡
UT-306：超微量元素計測システム(SIMS)
UT-711：LL式高密度汎用スパッタリング装置(2019)
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
ジルコニア薄膜の電気化学特性の計測を目指し，酸素同位体交換実験を利用した計測手法の開発に取り組んだ．イオン伝導計測用にジルコニア表面への白金膜の作成，構造観察および同位体分布の解析を東京大学の設備を用いて行った．ジルコニア表面に白金を成膜したのち熱処理を行い，SEMを用いて，その構造を観察した．酸素同位体交換実験により取り込まれた表面からの酸素同位体濃度分布を二次イオン質量分析により計測した．
実験 / Experimental
ジルコニア単結晶基板表面に白金膜をスパッタ装置（CFS-4EP-LL）により作成し，熱処理により膜を凝集させることで微細な構造を作成し，その構造を主にJSM-7800F，JSM-7500FAを用いて観察した．また，一定温度にて酸素同位体18O2雰囲気下で保持したジルコニア単結晶基板内部の同位体濃度分布を，二次イオン質量分析装置NanoSIMS 50Lを用いて計測した．
結果と考察 / Results and Discussion
SEM観察においては，数十ナノメートルスケールの微細な白金膜構造を明瞭に観察することができた．酸素同位体濃度の計測から，ジルコニア基板表面の白金膜構造により内部の同位体濃度分布が大きく変化することが明らかとなった．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
YSZ単結晶基板上に10秒間スパッタ後，400℃にて熱処理した白金膜のSEM画像．
YSZ単結晶基板上に10秒間スパッタ後， 500℃にて熱処理した白金膜のSEM画像．
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
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