2022 Fiscal Year Annual Research Report
Transient phenomena analysis of metal precipitation using local heating induced by multiphoton deactivation
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20H02043
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
溝尻 瑞枝 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (70586594)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山岸 里枝 (田邉里枝) 福岡工業大学, 工学部, 教授 (70432101)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 光熱還元 / 過渡現象 / 多光子吸収 / 金属錯体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，多光子励起とその無輻射失活の2段階過程を利用した新規局所熱還元により，世界で初めて非貴金属を回折限界以下の微小空間へ析出する，光-熱還元析出プロセスを創出することにある．令和4年度は，前年までに構築したポンプ・プローブ計測システムを用い，グリオキシル酸Ni，及びCo錯体原料インクからの近赤外フェムト秒レーザパルスの連続照射時の金属析出の超短時間現象観測を行った．繰返し周波数80 MHzの近赤外フェムト秒レーザパルスを還元析出用ポンプ光と，観測用プローブ光に分波し，プローブ光にディレイをかけることで，照射後0秒から600 psまでの透過率変化と照射完了後の透過率を計測し，析出過渡現象を検討した．
グリオキシル酸Ni錯体インクからの析出では，描画速度0.1 mm/s，1 mm/s，8 mm/sとしたとき，8 mm/sでは照射後600 ps以内で最も透過率が高く析出量が小さいことを示唆している．一方，照射後の透過率は最も低くなり，析出現象が600 psにも続いていることが明らかとなった．一方，0.1 mm/s，1 mm/sでは600 ps以降透過率が増加した．これは，過剰照射による溶融・アブレーションが生じていることを示唆している．描画速度0.1 mm/sでラスタ描画したパターンの結晶構造解析から，ニッケル酸化物（NiO）の生成が多いことも明らかになり，過剰な照射により誘起されたと考えられる．グリオキシル酸Co錯体インクからの析出では，描画速度8 mm/sにおいて，照射後200 psで透過率が低下した後，400 ps以降では透過率が再び増加し，0 sと一致した．これは，繰返し照射により析出金属が緻密化し，散乱光が低下したためと考えられる．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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