| Project/Area Number |
14J08107
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Optical engineering, Photon science
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
高橋 冬都 千葉大学, 融合科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2016-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2015)
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| Budget Amount *help |
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 光渦 / レーザーアブレーション / 単結晶シリコン / レーザー加工 / シリコン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
単結晶シリコンを用いて光渦レーザー加工（光渦を用いたレーザー加工）を行った。光渦の螺旋性を融解状態のシリコンへ転写することにより、カイラル構造体の創成に成功した。さらに、光パラメータ（パルス幅、パルスエネルギー等）の制御により、構造体の形状制御が可能であり、その結果、シリコンロッドの創成が可能であることを発見した。また、結晶構造解析（電子線回折法、ラマン分光）を行った結果から、形成されたいずれの構造体も単結晶であることを突き止めた。
カイラル構造体の場合、表面のカイラル構造は対数螺旋関数により、フィッティングが可能なことから、減衰を伴う円運動モデルが適用できることが予測される、シリコンロッドの場合、高速度カメラにより、構造体形成の時間ダイナミクスを観測し、形成過程にはシリコン基板表面に発生する表面張力波が関わっていることを突き止めた。
また、シリコンロッド形成の際には、余剰分の融解したシリコンが、粒径1-2マイクロメートルの液滴として「針の孔」を通すように、指向性良く飛翔していることを発見した。通常のレーザー照射では、決して、このような指向性の良い液滴の飛翔運動は決して起こらない。従って、本成果は光の輻射力を用いた新しい表面加工技術の提案でもある。
これらの研究成果は、様々な国際学会（CLEO,CLEO-Europe等）にて口頭発表が行われた。
また、学術論文として、レーザー研究、Physica Status Solidi A: Applications and Materials Science、Scientific Reportsに掲載された。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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