Study on the formation mechanisms of ultra-fine nanodot structures by two-colar double-pulse laser irradiation

• Project/Area Number: 25K08333
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26050:Material processing and microstructure control-related
• Research Institution: Osaka Sangyo University
• Principal Investigator: 草場 光博 大阪産業大学, システム工学部, 教授 (70268283)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: ナノ秒紫外レーザー / ナノドット / レーザー量子加工 / バイオミメティック材料

Outline of Research at the Start

材料表面に微細構造を形成させることで、撥水性、抗菌性や無反射性など材料に新しい機能性を付与させることができる。従来の研究から融解閾値の1/2程度の低いレーザーフルエンス領域に未知のナノ微細構造（ナノドット構造、ナノ周期構造）形成メカニズムが存在することおよびナノ微細構造形成が表面プラズマ波とレーザーとの相互作用が寄与していると考えているが、実験的な検証はまだなされていない。そこで波長の異なる2つのナノ秒レーザーパルスを用いてレーザー照射条件を変化させレーザープラズマ相互作用を制御することで、ナノドット構造の形状や大きさを支配する物理過程を解明することおよび超微細ナノドット構造の形成を目指す。