2005 Fiscal Year Annual Research Report
フェムト秒レーザー加工による新機能付与ナノ材料創製
| Project/Area Number |
17760578
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
橋田 昌樹 京都大学, 化学研究所, 助手 (50291034)
|
|---|
| Keywords | フェムト秒レーザー / レーザー加工 / 新機能付与 / ナノ材料 / ナノ周期構造 / ナノアブレーション / 高電界強度 / 固体表面 |
|---|
| Research Abstract |
本年度は、現有の極短パルス高強度レーザー(Ti : Sapphire laser、エネルギー100mJ、パルス幅130fs,繰り返し10Hz)システム、自動掃引ステージ組込型照射装置を用い以下に示す2つの研究テーマに取り組んだ。
ナノ構造形成のメカニズム解明
レーザー波長より短いナノ周期構造のできるメカニズムは、高電界強度(>10^<11>V/m)の表面定在波が起因している可能性が高い。鉄、チタンおよびチタン酸化物にナノ構造を形成し、レーザー照射条件との関連を整理すると共に形成機構の解明を試みた。周期的なナノ構造はレーザーの偏光方向、強度分布、パルス幅が重要な制御パラメータであり、これらのパラメータとナノ構造の形状との関係を整理しメカニズムについて考察を行った。またナノ構造形成に適したレーザー強度分布の改善を行うために、ビームホモジナイザーと波面制御光学系を整備およびレーザーシステムへの導入を行いレーザー波長を変えた新規ナノ周期構造も作成した。
機能性付加ナノ材料創成
フェムト秒レーザーナノ構造形成技術は金属、半導体、絶縁体の全てに適用可能であることを特徴としている。特に鉄やチタンの酸化物では、組成を制御することで、電気特性を金属から半導体、絶縁体まで変えることができるため、ナノ構造を施すことによる物性の変化や、マクロな特性との比較検討から、全く新しい物理現象が見出されることも期待される。可能性を検証するため、まずは、ナノ構造形成に適したガス雰囲気(希ガス、真空)下にするための超高真空チャンバーを設計製作を行った。また、チタン酸化物(チタン酸ストロンチウム)にナノ構造形成すると同時に電気的特性の変化をその場計測し、導体の性質を示すナノ構造物の機能解析を行った。
|
-
-
-
-
[Journal Article] Observation of second harmonics in laser-electron scattering using low energy electron beam2005
Author(s)
M.Iinuma, K.Matsukado, I.Endo, M.Hashida, K.Hayashi, A.Kohara, F.Matsumoto, Y.Nakanishi, S.Sakabe, S.Shimizu, T.Taniuchi, K.Yamamoto, T.Takahashi
-
Journal Title
Physics Letters A Vol.346
Pages: 255-260
-
[Journal Article] Study of fast electron transport in hot dense matter using x-ray spectroscopy2005
Author(s)
H.Nishimura, Y.Inubushi, M.Ochiai, T.Kai, T.Kawamura, S.Fujioka, M.Hashida, S.Shimizu, R.Kodama, K.A Tanaka, S.Kato, F.Koike, S.Nakazaki, H.Nagatomo, T.Johzaki, K.Mima
-
Journal Title
Plasma Physics and Controlled Fusion Vol.47
Pages: B823-B831
-
-
-
-
