4試験評価技術 ／ 電気特性
T-19
2022
多層構造のGHz帯複素誘電率および温度依存性評価技術
技術のポイント
多層構造における各層の複素誘電率（ε’－iε’’）を導出する自由空間法Sパラメータ評価＋新解析プロセスを構築
保有設備
測定Sパラメータから複素誘電率を導出
従来：単一材料のみ導出可能
新規：多層構造でも導出可能
ネットワークアナライザ（5～110 GHz）
＋
電気炉（大気中、室温～1,000 ℃）
成果例
誘電体の多層構造モデルをもとに
電磁波反射／透過Sパラメータを
シミュレーションできる計算方法を構築
↓
実験：VO2膜／SiO2基材のSパラメータ測定
↓
計算：VO2膜のみの複素誘電率を分離・導出
VO2膜の「複素誘電率温度応答性」導出に成功
VO2膜の複素誘電率「温度変化」の解釈
（1） 温度upにより金属相となり自由電子密度up
（2） プラズマ周波数ωpが高エネルギー／高周波側へシフト(右図)
（3） ε‘, ε‘’ 全体も高周波側へシフトし上図の傾向と一致
Drude自由電子モデル
＋
Lorenz振動子モデル
適用分野
・多層の電波透過材／吸収材などの複素誘電率+温度依存性の評価
・セル内の気相／液相、層間剥離複合材等の複素誘電率を分離解析
謝 辞：本データ解析は、NEDO委託事業「電磁波によるプロセスセンサー装置の研究開発」の一環として実施されたものである。