2018 Fiscal Year Research-status Report
電圧プリントと選択堆積を用いた汎用ガラスへの光機能創成
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18K04765
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| Research Institution | Kitami Institute of Technology |
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Principal Investigator |
酒井 大輔 北見工業大学, 工学部, 助教 (10534232)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ガラス / パターニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、物理的・化学的に安定しており、高い透過率を有するガラスの中で、世界的にもっとも普及しているソーダライムガラスに対し、微細な屈折構造を形成し、光学機能を付与する方法の確立と実現を目的とした研究を行う。従来、ガラスに対する微細構造形成には、大掛かりで高価な装置が必要であったが、本研究では、より安価な装置で処理が可能な独自の電界プロセスによる構造形成を目標としている。4年間での研究遂行に向け、
・電圧プリント法の確立
・選択堆積法の発展
・微細屈折構造の光学機能計算・実装・評価
の3点に着目した研究を計画している。
初年度となる2018年度は、まず、電圧プリント用実験装置を作製した。電圧印加プロセスにおける昇圧タイミングを制御し、その際に流れる電流値を収集する必要があったため、LabVIEWを用いた機器制御プログラムとデータ収集プログラムを開発した。必要となる高圧電源などは過去の研究で用いた装置を流用し、ヒーター並びに徐冷機構を備え、温調も可能とした。作製した装置を用い、電圧プリント実験を行った。正極には荒い周期構造を加工した金属を用い、ソーダライムガラスとの間に微細な凹凸構造を形成した樹脂をはさみ、電圧印加を行った。電圧印加後、ガラス表面をレーザー顕微鏡により観察した結果、ガラス上には正極の荒い周期に応じて、樹脂上に形成されていた微細な構造を転写できていることが明らかとなった。加工の容易な樹脂上に形成した構造を加工の困難なガラスに転写できる新たな手法となり得るため、特許出願を行い、国際会議などで発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の実施計画に基づき研究を遂行し、順調に進めることが出来た。新たな実験装置の作製、プログラム作成、基礎実験を行い、特許申請まで進められたことから、目標は十分に達成できたといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2年目となる2019年度は、ガラス上への堆積処理実験を行う。2018年度の実験で転写に成功したガラス上の周期パターンに応じ、選択堆積法による微細構造形成を行う。選択堆積用実験装置については、2019年度の研究に向けこれまでに準備を進めてきている。また、2019年度の研究では、電圧プリントによるパターン周期を短くしていく実験を計画していたが、使用を想定していたレーザー装置が経年劣化により使用できなくなるという問題が生じた。レーザー装置は本研究を遂行する上で必須であるため、研究の遅れを出さないために早期購入する必要があり、研究費の前倒し支払い請求を申請した。2019年度の早い段階での購入を目標に、見積もり依頼を進めている。これに伴い、2020年度以降の予定額を減額する必要があるが、国際会議報告に計画していた予算を論文投稿などに変更することで、本研究の目的達成に与える影響を最小限に抑える。
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| Causes of Carryover |
実験装置の作製に、過去に使用した機器の部品を活用することができたため。さらに、想定よりも少ない実験数で結果が得られたため。
一方で、今後の研究で必要となるレーザー装置が経年劣化により使用できなくなってしまったため、新たに購入するための予算に充てる。
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[Journal Article] Nanoscale chiral surface relief of azo-polymers with nearfield OAM light2018
Author(s)
K. Masuda, R. Shinozaki, Y. Kinezuka, J. Lee, S. Ohno, S. Hashiyada, H. Okamoto, D. Sakai, K. Harada, K. Miyamoto, and T. Omatsu
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Journal Title
Optics Express
Volume: 26
Pages: 22197
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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