Study on the self-organization growth dynamics of hierarchical structures in the four phases - solid, liquid, gas and plasma -

• Project/Area Number: 25K00029
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 久慈 千栄子 東北大学, 工学研究科, 助教 (20839287)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 稲田 優貴 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (00735532) ; 小玉 脩平 東京都市大学, 理工学部, 准教授 (10867237) ; 児玉 直人 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (80828971)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2027: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000); Fiscal Year 2026: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2025: ¥10,140,000 (Direct Cost: ¥7,800,000、Indirect Cost: ¥2,340,000)
• Keywords: 超短パルスレーザ / プラズマ / 自己組織階層構造 / 電磁界解析 / 微細組織

Outline of Research at the Start

超短パルスレーザ加工では，ナノ～マイクロメートルのマルチスケールな3次元幾何学階層構造が自己組織的に成長するが，その形成ダイナミクスは未解明である．この加工界面は，材料の相転移（固体⇒液体⇒気体）に加え，電離によるプラズマ化が重畳した特異的な固液気プラズマ4相環境となる．この特殊環境下でで生じるレーザ，物質，外部環境との相互作用を加工学・材料学・プラズマ物理学を駆使し，学際的に解明する．