Au／Ta_2O_5／Pd合金の多層膜構造に基づくヘテロコア光ファイバ型水素センサの経時変化における耐久性評価

摘要

本稿は、水素吸蔵·放出過程で生じるPdの劣化を抑制するために、PdとAuを組み合わせたPd合金を用いることで，耐久性低下の抑制を試みた．実験では，ヘテロコア光ファイバ型水素センサに成膜したAu25nm ／Ta_2O_5 60nm／Pd 1.4nm／An 0.6nm多層膜を加熱し，その加熱した膜に対して水素によるキュアリング処理を施し，経時変化におけるセンサの耐久性評価を行った．結果として，加熱した膜にキュアリング処理を施すタイミングによって，計測時期に依らず水素に対して早い応答を示し，1週間ごとの計測でも水素検知が可能であると確認できた．また，キュアリング処理から1カ月後の計測では，加熱したAu／Ta_2O_5／Pd膜に比べて，Au／Ta_2O_5／Pd-Au合金の多層膜を加熱したセンサはベースラインの変動を抑制し，長期保管に対しても安定した水素応答を確認した．