Formation of three dimensional structures in functional ceramics with ultra-short pulse laser

• Project/Area Number: 22560724
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Material processing/treatments
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: TSUKAMOTO Masahiro 大阪大学, 接合科学研究所, 准教授 (90273713)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2012: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2011: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2010: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: レーザ加工 / 酸化チタン / フェムト秒レーザー / ＣＷファイバーレーザー / 機能性セラミックス / エアロゾルビーム / 三次元構造体 / CWファイバーレーザー

Research Abstract

Scanning system of femtosecond laser focusing spot in single crystal of TiO_2was developed.The focusing spot was moved from the back side to the front side of the TiO_2with the scanning system. Results of measurements of electrical resistance between the both sides indicated that the electrical resistance was decreased due to the femtosecond laser irradiation. It was found that three dimensional structures with lower electrical resistance could be obtained by using this technology.

Research Products

• [Journal Article] Formation of TiO_2Film with Lower Electrical Resistance by Aerosol Beam and Fiber Laser Irradiation (2012)
  • Author(s): T. Shinonaga, M. Tsukamoto, M. Takahashi, M. Fujita and N. Abe
  • Journal Title: Appl. Phys. A Mater. Sci. Process. Volume: On Line. Issue: 1 Pages: 57-60
  • DOI: 10.1007/s00339-012-7182-1
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Photoconductive Properties of Titanium Dioxide Film Modified by Femtosecond Laser Irradiation (2012)
  • Author(s): M. Tsukamoto, T. Shinonaga, M.Takahashi, M. Fujita and N. Abe
  • Journal Title: Appl. Phys. A-Mater. Sci. Process. Volume: 110 Issue: 3 Pages: 679-682
  • DOI: 10.1007/s00339-012-7185-y
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] フェムト秒レーザ照射による酸化チタン膜の光触媒機能変化 (2011)
  • Author(s): 塚本 雅裕、 篠永 東吾、堀口 直人、吉田 実、藤田 雅之、 阿部 信行
  • Journal Title: 高温学会誌 Volume: Vol.37,No.6 Pages: 311-315
  • NAID: 10030167086
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rewriting Process of Lower Electrical Resistance Lines on TiO2 Film using Methods of Whitening with Electric Furnace and Darkening withFemtosecondLaser (2011)
  • Author(s): Masahiro Tsukamoto, Togo Shinonaga, Nobuyuki Abe, Masanari Takahashi, Minoru Yoshida, Hitoshi Nakano and Masayuki Fujita
  • Journal Title: Journal of Laser Micro/Nanoengi Neering Volume: Vol.6,No.2 Pages: 164-167
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] フェムト秒レーザ照射による酸化チタン膜の光触媒機能変化 (2011)
  • Author(s): 塚本雅裕, 篠永東吾, 堀口直人, 吉田実, 藤田雅之, 阿部信行
  • Journal Title: 高温学会誌 Volume: Vol.37, No.6 Pages: 311-315
  • NAID: 10030167086
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Rewriting Process of Lower Electrical Resistance Lines on TiO2 Film using Methods of Whitening with Electric Furnace and Darkening with Femtosecond Laser (2011)
  • Author(s): Masahiro Tsukamoto, Togo Shinonaga, Nobuyuki Abe, Masanari Takahashi, Minoru Yoshida, Hitoshi Nakano, Masayuki Fujita
  • Journal Title: Journal of Laser Micro/Nanoengineering Volume: Vol.6, No.2 Pages: 164-167
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Development of Visible-Light Activated Titanium Dioxide Films with Femtosecond Laser (2013)
  • Author(s): N. Horiguchi, M. Tsukamoto, M. Yoshida, T. Shinonaga, M. Takahashi, M. Fujita and N. Abe
  • Organizer: SPIE PhotonicsWest2013
  • Place of Presentation: San Francisco, CA, USA
  • Year and Date: 2013-02-03
• [Presentation] ナノ秒レーザー照射による酸化チタン膜の電気抵抗変化 (2013)
  • Author(s): 堀口 直人, 塚本 雅裕, 吉田 実, 篠永東吾, 原 一之, 高橋 雅也, 藤田 雅之, 阿部 信行
  • Organizer: (一社)レーザー学会学術講演会第33回年次大会
  • Place of Presentation: 姫路
  • Year and Date: 2013-01-30
• [Presentation] フェムト秒レーザーによる酸化チタン結晶の内部加工 (2013)
  • Author(s): 西井 諒介, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 堀口 直人, 高橋 雅也, 中野 人志, 阿部 信行
  • Organizer: (一社)レーザー学会学術講演会第33回年次大会
  • Place of Presentation: 姫路
  • Year and Date: 2013-01-30
• [Presentation] Variation of Photocatalytic Activity in Titanium Dioxide Film Modified by Femtosecond Laser Irradiation (2012)
  • Author(s): N. Horiguchi, M. Tsukamoto, M. Yoshida, T. Shinonaga, M. Takahashi, M. Fujita and N. Abe
  • Organizer: Proc. 31st Int. Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics (ICALEO)
  • Place of Presentation: Anaheim, CA, USA
  • Year and Date: 2012-09-25
• [Presentation] フェムト秒レーザー照射による酸化チタン膜の光触媒機能変化 -レーザー波長依存性- (2012)
  • Author(s): 堀口 直人, 塚本 雅裕, 吉田 実, 篠永東吾, 高橋 雅也, 藤田 雅之, 阿部 信行
  • Organizer: 2012年(平成24年)秋季 第73回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 愛媛
  • Year and Date: 2012-09-11
• [Presentation] Control of Electrical Resistance of TiO2 Film by Local Heating with CW Fiber Laser (2012)
  • Author(s): T. Shinonaga, M. Tsukamoto, M. Takahashi, H. Furukawa and N. Abe
  • Organizer: 13th Int. Symp. on Laser Precision Microfabrication(LPM2012)
  • Place of Presentation: Washington DC, USA
  • Year and Date: 2012-06-14
• [Presentation] CW ファイバーレーザーを用いた局所加熱による酸化チタン膜の電気抵抗制 (2012)
  • Author(s): 篠永 東吾, 塚本 雅裕, 堀口 直人, 高橋 雅也, 古河 裕之, 阿部 信行
  • Organizer: 第73回応用物理学会
  • Place of Presentation: 早稲田大学(東京)
  • Year and Date: 2012-03-16
• [Presentation] フェムト秒レーザー照射による酸化チタン光触媒の作用波長変化 (2012)
  • Author(s): 堀口 直人, 塚本 雅裕,吉田 実,篠永 東吾,高橋 雅也,藤田 雅之,阿部 信行
  • Organizer: 第73回応用物理学会
  • Place of Presentation: 早稲田大学(東京)
  • Year and Date: 2012-03-16
• [Presentation] CWファイバーレーザーを用いた局所加熱による酸化チタン膜の電気抵抗制御 (2012)
  • Author(s): 篠永東吾, 塚本雅裕, 堀口直人, 高橋雅也, 古河裕之, 阿部信行
  • Organizer: 第73回応用物理学会
  • Place of Presentation: 早稲田大学(東京)
  • Year and Date: 2012-03-16
• [Presentation] フェムト秒レーザー照射による可視光応答型光触媒の開発 (2012)
  • Author(s): 堀口 直人, 塚本 雅裕,吉田 実,篠永 東吾,高橋 雅也,藤田 雅之,阿部 信行
  • Organizer: 第73回応用物理学会
  • Place of Presentation: 早稲田大学(東京)
  • Year and Date: 2012-03-15
• [Presentation] CW ファイバーレーザー照射による酸化チタン膜の電気抵抗制御 (2012)
  • Author(s): 篠永 東吾, 堀口 直人, 塚本 雅裕, 阿部 信行, 高橋 雅也, 藤田 雅之
  • Organizer: レーザー学会学術講演会第32回年次大会
  • Place of Presentation: TKP 仙台カンファレンスセンター(仙台)
  • Year and Date: 2012-02-01
• [Presentation] フェムト秒レーザ及び CW ファイバーレーザ照射による酸化チタン膜の電気抵抗制御 - (2012)
  • Author(s): 村木 祐, 吉田 実, 塚本 雅裕, 阿部信行, 篠永 東吾, 高橋 雅也, 藤田 雅之
  • Organizer: レーザー学会学術講演会第32回年次大会
  • Place of Presentation: TKP 仙台カンファレンスセンター(仙台)
  • Year and Date: 2012-02-01
• [Presentation] CWファイバーレーザー照射による酸化チタン膜の電気抵抗制御 (2012)
  • Author(s): 篠永東吾, 堀口直人, 塚本雅裕, 阿部信行, 高橋雅也, 藤田雅之
  • Organizer: レーザー学会学術講演会第32回年次大会
  • Place of Presentation: TKP仙台カンファレンスセンター(仙台)
  • Year and Date: 2012-02-01
• [Presentation] フェムト秒レーザ及びCWファイバーレーザ照射による酸化チタン膜の電気抵抗制御- (2012)
  • Author(s): 村木祐, 吉田実, 塚本雅裕, 阿部信行, 篠永東吾, 高橋雅也, 藤田雅之
  • Organizer: レーザー学会学術講演会第32回年次大会
  • Place of Presentation: TKP仙台カンファレンスセンター(仙台)
  • Year and Date: 2012-02-01
• [Presentation] フェムト秒レーザーを用いた酸化チタン膜の光触媒機能変化 (2012)
  • Author(s): 堀口 直人, 篠永 東吾, 塚本 雅裕, 阿部 信行, 高橋 雅也, 藤田 雅之
  • Organizer: レーザー学会学術講演会第32回年次大会
  • Place of Presentation: TKP 仙台カンファレンスセンター(仙台)
  • Year and Date: 2012-01-31
• [Presentation] 短パルスレーザー照射による酸化亜鉛の材料特性変化I - 電気抵抗のフェムト秒レーザー波長依存性 - (2012)
  • Author(s): 山下 智史, 谷川 大地, 塚本 雅裕, 阿部 信行, 高橋 雅也, 藤田 雅之
  • Organizer: レーザー学会学術講演会第32回年次大会
  • Place of Presentation: TKP 仙台カンファレンスセンター(仙台)
  • Year and Date: 2012-01-31
• [Presentation] 短パルスレーザー照射による酸化亜鉛の材料特性変化II - 透明導電膜へのフェムト秒レーザー照射 - (2012)
  • Author(s): 谷川 大地, 篠永 東吾, 山下 智史, 堀口 直人, 塚本 雅裕, 阿部 信行, 高橋雅也
  • Organizer: レーザー学会学術講演会第32回年次大会
  • Place of Presentation: TKP 仙台カンファレンスセンター(仙台)
  • Year and Date: 2012-01-31
• [Presentation] フェムト秒レーザーを用いた酸化チタン膜の光触媒機能変化 (2012)
  • Author(s): 堀口直人, 篠永東吾, 塚本雅裕, 阿部信行, 高橋雅也, 藤田雅之
  • Organizer: レーザー学会学術講演会第32回年次大会
  • Place of Presentation: TKP仙台カンファレンスセンター(仙台)
  • Year and Date: 2012-01-31
• [Presentation] 短パルスレーザー照射による酸化亜鉛の材料特性変化I・電気抵抗のフェムト秒レーザー波長依存性- (2012)
  • Author(s): 山下智史, 谷川大地, 塚本雅裕, 阿部信行, 高橋雅也, 藤田雅之
  • Organizer: レーザー学会学術講演会第32回年次大会
  • Place of Presentation: TKP仙台カンファレンスセンター(仙台)
  • Year and Date: 2012-01-31
• [Presentation] 短パルスレーザー照射による酸化亜鉛の材料特性変化II-透明導電膜へのフェムト秒レーザー照射- (2012)
  • Author(s): 谷川大地, 篠永東吾, 山下智史, 堀口直人, 塚本雅裕, 阿部信行, 高橋雅也
  • Organizer: レーザー学会学術講演会第32回年次大会
  • Place of Presentation: TKP仙台カンファレンスセンター(仙台)
  • Year and Date: 2012-01-31
• [Presentation] フェムト秒レーザ及び CW ファイバーレーザ照射による酸化チタン膜の電気抵抗制御 (2011)
  • Author(s): 村木 祐, 吉田 実, 塚本 雅裕, 阿部信行, 篠永 東吾, 高橋 雅也, 藤田 雅之
  • Organizer: 第76回レーザ加工学会講演会
  • Place of Presentation: 東京大学(東京)
  • Year and Date: 2011-12-05
• [Presentation] フェムト秒レーザ及びCWファイバーレーザ照射による酸化チタン膜の電気抵抗制御 (2011)
  • Author(s): 村木祐, 吉田実, 塚本雅裕, 阿部信行, 篠永東吾, 高橋雅也, 藤田雅之
  • Organizer: 第76回レーザ加工学会講演会
  • Place of Presentation: 東京大学(東京)
  • Year and Date: 2011-12-05
• [Presentation] Formation of Tio2 Film with Lower Electric Resistance by Aerosol Beam and Fiber Laser Irradiation (2011)
  • Author(s): T. Shinonaga, N. Horiguchi, M. Tsukamoto, M. Takahashi, M. Fujita and N. Abe
  • Organizer: The 11th Int. Conf.on Laser Ablation(COLA2011)
  • Place of Presentation: カンクン(メキシコ)
  • Year and Date: 2011-11-17
• [Presentation] Photoconductive Properties of Titanium Dioxide Film Modified by Femtosecond Laser Irradiation (2011)
  • Author(s): M. Tsukamoto, T. Shinonaga, M. Takahashi, M. Fujita and N. Abe
  • Organizer: The 11th Int. Conf.on Laser Ablation(COLA2011)
  • Place of Presentation: カンクン(メキシコ)
  • Year and Date: 2011-11-17
• [Presentation] Formation of Tio2 Film with Lower Electric Resistance by Aerosol Beam and Fiber Laser Irradiation (2011)
  • Author(s): T.Shinonaga, N.Horiguchi, M.Tsukamoto, M.Takahashi, M.Fujita, N.Abe
  • Organizer: The 11th Int.Conf.on Laser Ablation (COLA2011)
  • Place of Presentation: カンクン(メキシコ)
  • Year and Date: 2011-11-17
• [Presentation] Photoconductive Properties of Titanium Dioxide Film Modified by Femtosecond Laser Irradiation (2011)
  • Author(s): M.Tsukamoto, T.Shinonaga, M.Takahashi, M.Fujita, N.Abe
  • Organizer: The 11th Int.Conf.on Laser Ablation (COLA2011)
  • Place of Presentation: カンクン(メキシコ)
  • Year and Date: 2011-11-17
• [Presentation] Titanium Dioxide Film with Lower Electric Resistance Formed by CW Fiber Laser Irradiation (2011)
  • Author(s): T. Shinonaga, M. Tsukamoto, M. Takahashi, M. Fujita and N. Abe
  • Organizer: The 15th Int. Conf. on Thin Films (ICTF-15)
  • Place of Presentation: 京都テルサ(京都)
  • Year and Date: 2011-11-11
• [Presentation] Titanium Dioxide Film with Lower Electric Resistance Formed by CW Fiber Laser Irradiation (2011)
  • Author(s): T.Shinonaga, M.Tsukamoto, M.Takahashi, M.Fujita, N.Abe
  • Organizer: The 15th Int.Conf.on Thin Films (ICTF-15)
  • Place of Presentation: 京都テルサ(京都)
  • Year and Date: 2011-11-11
• [Presentation] CW ファイバーレーザーを用いた酸化チタン膜の電気抵抗変化 (2011)
  • Author(s): 篠永 東吾, 堀口 直人, 塚本 雅裕, 阿部 信行, 高橋 雅也, 藤田 雅之
  • Organizer: 2011年(平成23年)秋季 第72回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 山形大学(山形)
  • Year and Date: 2011-08-31
• [Presentation] フェムト秒レーザー照射による酸化チタン膜の透過スペクトル変化 (2011)
  • Author(s): 堀口 直人, 篠永 東吾, 塚本 雅裕, 阿部 信行, 高橋 雅也, 藤田 雅之
  • Organizer: 2011年(平成23年)秋季 第72回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 山形大学(山形)
  • Year and Date: 2011-08-31
• [Presentation] CWファイバーレーザーを用いた酸化チタン膜の電気抵抗変化 (2011)
  • Author(s): 篠永東吾, 堀口直人, 塚本雅裕, 阿部信行, 高橋雅也, 藤田雅之
  • Organizer: 2011年(平成23年)秋季第72回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 山形大学(山形)
  • Year and Date: 2011-08-31
• [Presentation] フェムト秒レーザー照射による酸化チタン膜の透過スペクトル変化 (2011)
  • Author(s): 堀口直人, 篠永東吾, 塚本雅裕, 阿部信行, 高橋雅也, 藤田雅之
  • Organizer: 2011年(平成23年)秋季第72回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 山形大学(山形)
  • Year and Date: 2011-08-31
• [Presentation] Variation of Electric Resistance of Functional Ceramics by Short Pulse and CW Laser Irradiation (2011)
  • Author(s): T. Shinonaga, M. Tsukamoto, M. Takahashi, M. Fujita and N. Abe
  • Organizer: 12th Int. Symp. on the Laser Precision Microfabrication (LPM2011)
  • Place of Presentation: 香川国際会議場(香川)
  • Year and Date: 2011-06-10
• [Presentation] Variation of Electric Resistance of Functional Ceramics by Short Pulseand CW Laser Irradiation (2011)
  • Author(s): T.Shinonaga, M.Tsukamoto, M.Takahashi, M.Fujita, N.Abe
  • Organizer: 12th Int.Symp.on the Laser Precision Microfabrication (LPM2011)
  • Place of Presentation: 香川国際会議場(香川)
  • Year and Date: 2011-06-10
• [Presentation] フェムト秒レーザ照射及び電気炉加熱による酸化チタン皮膜の電気抵抗制御 (2011)
  • Author(s): 堀口 直人, 篠永 東吾, 塚本 雅裕, 阿部 信行, 高橋 雅也, 藤田 雅之
  • Organizer: 第75回レーザ加工学会講演会
  • Place of Presentation: 関西大学(大阪)
  • Year and Date: 2011-05-11
• [Presentation] 酸化チタン膜の電気抵抗制御のための短パルス及び CW ファイバーレーザ照射 (2011)
  • Author(s): 篠永 東吾, 堀口 直人, 塚本 雅裕, 阿部 信行, 高橋 雅也, 藤田 雅之
  • Organizer: 第75回レーザ加工学会講演会
  • Place of Presentation: 関西大学(大阪)
  • Year and Date: 2011-05-11
• [Presentation] 酸化チタン膜の電気抵抗制御のための短パルス及びCWファイバーレーザ照射 (2011)
  • Author(s): 篠永東吾, 堀口直人, 塚本雅裕, 阿部信行, 高橋雅也, 藤田雅之
  • Organizer: 第75回レーザ加工学会講演会
  • Place of Presentation: 関西大学(大阪)
  • Year and Date: 2011-05-11
• [Presentation] 酸化チタン膜裏面へのフェムト秒レーザー照射 - 黒色化領域の形成・特性評価- (2011)
  • Author(s): 堀口 直人, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 吉田 実, 高橋 雅也, 藤田 雅之, 阿部信行
  • Organizer: (社)レーザー学会学術講演会第31回年次大会
  • Place of Presentation: 電気通信大学
  • Year and Date: 2011-01-09
• [Presentation] 酸化チタン膜裏面へのフェムト秒レーザー照射-黒色化領域の形成・特性評価- (2011)
  • Author(s): 堀口直人、塚本雅裕, ら
  • Organizer: レーザー学会学術講演会第31年次大会
  • Place of Presentation: 国立大学法人電気通信大学(東京都)
  • Year and Date: 2011-01-09
• [Presentation] Control of Electrical Resistance of TiO2 Film by Local Heating with CW Fiber Laser
  • Author(s): T. Shinonaga, M. Tsukamoto, M. Takahashi, H. Furukawa and N. Abe
  • Organizer: 13th Int. Symp. on Laser Precision Microfabrication（LPM2012）
  • Place of Presentation: Washington DC, USA
• [Presentation] フェムト秒レーザー照射による酸化チタン膜の光触媒機能変化 -レーザー波長依存性-
  • Author(s): 堀口 直人, 塚本 雅裕, 吉田 実, 篠永 東吾, 高橋 雅也, 藤田 雅之, 阿部 信行
  • Organizer: 2012年（平成24年）秋季 第73回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 愛媛
• [Presentation] ナノ秒レーザー照射による酸化チタン膜の電気抵抗変化
  • Author(s): 堀口 直人, 塚本 雅裕, 吉田 実, 篠永 東吾, 原 一之, 高橋 雅也, 藤田 雅之, 阿部 信行
  • Organizer: （一社）レーザー学会学術講演会第33回年次大会
  • Place of Presentation: 姫路
• [Presentation] フェムト秒レーザーによる酸化チタン結晶の内部加工
  • Author(s): 西井 諒介, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 堀口 直人, 高橋 雅也, 中野 人志, 阿部 信行
  • Organizer: （一社）レーザー学会学術講演会第33回年次大会
  • Place of Presentation: 姫路