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ナノサイズ流体プロセスを用いた金属直立プラズモニック構造作製法の開発

Research Project

Project/Area Number 21656018
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Applied optics/Quantum optical engineering
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

中田 芳樹  大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (70291523)

Project Period (FY) 2009 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2010: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Keywordsナノテクノロジー / 超短パルスレーザー / 干渉 / 金属薄膜 / ナノウォータードロップ / ナノウィスカー / 多重周期構造 / 倍密度構造 / ナノマテリアル
Research Abstract

超短パルスレーザーを用いてナノサイズの金属流体プロセスを瞬間的に誘起し、金属の直立構造が周期的に配列する構造を形成する。今年度は下記の成果を得た。
1.装置の改良:前年度に開発した透過型回折格子と縮小光学系を組み合わせたフェムト秒レーザー干渉加工装置に対し、光束毎に位相・振幅を変調する装置を追加した。
2.新規ナノ形状の達成:薄膜材料、膜厚、基板、干渉加工条件などをパラメーターとすることにより、下記の成果を得た。これらにより、(1)~(4)の研究目的を達成し、さらに(5)の新規ナノ形状を創製した
(1)曲率半径7.5nmの極小ナノウォータードロップの形成(金)
(2)最小頂点曲率半径約2nm(平均値5.4nm)の金ナノウィスカーの形成
(3)金ナノウィスカーのアスペクト比:約17
(4)最小頂点曲率半径約6nmの銀ナノウィスカーの形成、ナノクラウン周囲のナノスパイク頂点曲率半径:7nm、アスペクト比>5
(5)位相・振幅変調による「多重周期構造」「倍密度構造」「周期破線構造」の創製
本手法は従来のナノマテリアル形成法に対し、「従来に無いナノ形状」「正確な周期構造の自動生成」「素材の自由度」「加工速度」「大面積一括加工」等の点で優れており、ナノテクノロジーやメタマテリアルなどのナノマテリアル応用分野全般において新しい応用が期待できる。

Report

(2 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (17 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Generation of superfine structure smaller than 10nm by interfering femtosecond laser processing2011

    • Author(s)
      Yoshiki Nakata, Takuya Hiromoto, Noriaki Miyanaga
    • Journal Title

      Proc.SPIE

      Volume: 7920

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      Proc.SPIE

      Volume: 7920

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      Yoshiki Nakata, Takuya Hiromoto, Noriaki Miyanaga
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      Applied Physics A

      Volume: 101 Pages: 471-474

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      Yoshiki Nakata, Takuya Hiromoto, Noriaki Miyanaga
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      Proc.SPIE

      Volume: 7854

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      Yoshiki Nakata, Takuya Hiromoto, Noriaki Miyanaga
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      Proc.SPIE 7584

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      Applied Surface Science 255

      Pages: 9761-9763

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      中田芳樹、廣本拓也、宮永憲明、土田邦夫
    • Journal Title

      レーザー研究 37

      Pages: 494-499

    • NAID

      10025078220

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      中田芳樹、廣本拓也、宮永憲明、土田邦夫
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      Pages: 401-405

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      LAMOM, LASE, SPIE
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      第74回レーザ加工学会講演
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      2010年秋期第71回応用物理学関係連合講演会
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    • Year and Date
      2010-09-02
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      Yoshiki Nakata, Takuya Hiromoto, Noriaki Miyanaga
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      California, USA
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      富山大学
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      Yoshiki Nakata, Takuya Hiromoto, Noriaki Miyanaga
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      CLEO Pacific Rim
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      上海、中国
    • Year and Date
      2009-08-31
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      Y.Nakata, T.Hiromoto, N.Miyanaga
    • Organizer
      International Conference on Compposite/Nano Engineering(ICCE 17)
    • Place of Presentation
      Honolulu, Hawaii, USA
    • Year and Date
      2009-07-30
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      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ile.osaka-u.ac.ip/research/lcc/index.html

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ile.osaka-u.ac.jp/research/lcc/index.html

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Published: 2009-04-01   Modified: 2016-04-21  

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