• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

軟X線レーザー時間分解小角散乱法によるフェムト秒レーザーアブレーションの研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K04706
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 光工学・光量子科学
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

熊田 高之  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構・原子力科学研究部門物質科学研究センター, リーダー (00343939)

連携研究者 錦野 将元  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所, リーダー (70370450)
長谷川 登  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所, 主幹研究員 (50360409)
末元 徹  トヨタ理化学研究所, 常勤フェロー (50134052)
乙部 智仁  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所, 主幹研究員 (60421442)
元川 竜平  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 物質科学研究センター, 研究主幹 (50414579)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードX線レーザー小角散乱 / フェムト秒レーザーアブレーション / 時分割反射率測定 / 核偏極中性子散乱 / 反射率測定 / 中性子 / 核偏極 / 薄膜 / 多層膜構造 / レーザーアブレーション / X線レーザー / 小角散乱 / 非熱効果 / アブレーションダイナミクス
研究成果の概要

フェムト秒レーザアブレーションにおける非熱効果は、周辺組織の熱損傷を抑制した高精度加工技術確立の要となる。我々はそのダイナミクス解明に向けて、短パルス軟X線レーザー光をプローブとした斜入射X線小角散乱法の開発に取り組んだ。開発した装置からは回折格子のような周期表面構造を持つ試料からは明瞭な散乱信号を得た。一方、照射欠陥ような周期性に乏しい試料からの信号は検出器の熱ノイズに隠れてしまった。
また、フェムト秒レーザーによるダブルポンプパルスを用いた時分割紫外・赤外反射率測定を成功させた。さらに、ソフトマテリアルのレーザー損傷の研究に向け偏極中性子と水素核偏極試料を用いた反射率測定手法を確立した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Polarization System for Spin-Contrast-Variation Neutron Reflectometry2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kumada, Kazuhiro Akutsu, Kazuki Ohishi, Toshiaki Morikawa, Yukihiko Kawamura, Masae Sahara, Jun-ichi Suzuki, and Naoya Torikai
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. Conf. Series 印刷中

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 偏極中性子と核偏極水素によるナノ構造解析技術の開発2017

    • 著者名/発表者名
      熊田高之
    • 雑誌名

      電子スピンサイエンス学会誌

      巻: 86 ページ: 86-91

    • NAID

      120006724672

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 固体パラ水素とESR2017

    • 著者名/発表者名
      熊田高之
    • 雑誌名

      化学の要点シリーズ

      巻: 20 ページ: 71-71

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Plasma-mirror frequency-resolved optical gating for simultaneous retrieval of a chirped vacuum-ultraviolet waveform and time-dependent reflectivity2016

    • 著者名/発表者名
      R. Itakura, T. Kumada, M. Nakano, H. Akagi
    • 雑誌名

      High Power Laser Science and Engineering

      巻: 4

    • DOI

      10.1017/hpl.2016.18

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] hotonic crystals fabricated by block copolymerization-induced microphase separation2016

    • 著者名/発表者名
      R. Motokawa, T. Taniguchi, T. Kumada, Y. Iida, S. Aoyagi, Y. Sasaki, M. Kohri, and K. Kishikawa
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 49 号: 16 ページ: 6041-6049

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.6b01190

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Contrast variation by dynamic nuclear polarization and time-of-flight smallangle neutron scattering. I. Application to industrial multi-component nanocomposites2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Noda, S. Koizumi, T. Masui, R. Mashita, H. Kishimoto, D. Yamaguchi, T. Kumada, S. Takata, K. Ohishi, J. Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of Applied Crystallography

      巻: 49 号: 6 ページ: 2036-2045

    • DOI

      10.1107/s1600576716016472

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Dynamics of spallation during femtosecond laser ablation studied by time-resolved reflectivity with double pump pulses2016

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kumada, Tomohito Otobe, Masaharu Nishikino, Noboru Hasegawa, and Terutake Hayashi
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 108 号: 1 ページ: 011102-011102

    • DOI

      10.1063/1.4939231

    • NAID

      120006502168

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Non-thermal effects on femtosecond laser ablation of polymers extracted from the oscillation of time-resolved reflectivity2015

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kumada, Hiroshi Akagi, Ryuji Itakura, Tomohito Otobe, Masaharu Nishikino, and Atsushi Yokoyama
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 106 号: 22 ページ: 221605-221605

    • DOI

      10.1063/1.4921854

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Frequency-resolved optical gating for characterization of VUV pulses using ultrafast plasma mirror switching2015

    • 著者名/発表者名
      R. Itakura, T. Kumada, M. Nakano, H. Akagi
    • 雑誌名

      Opt. Express

      巻: 23 号: 9 ページ: 10914-10924

    • DOI

      10.1364/oe.23.010914

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] sotope-selective ionization utilizing field-free alignment of isotopologues with a train of femtosecond laser pulses2015

    • 著者名/発表者名
      H. Akagi, T. Kasajima, T. Kumada, R. Itakura, A. Yokoyama, H. Hasegawa, and Y. Ohshima
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 91 号: 6 ページ: 063416-063416

    • DOI

      10.1103/physreva.91.063416

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 水素核偏極試料を用いた中性子散乱実験の展開2018

    • 著者名/発表者名
      熊田高之
    • 学会等名
      薄膜界面研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水素核偏極試料を用いた中性子散乱実験の展開2018

    • 著者名/発表者名
      熊田高之、 阿久津和宏、大石一城、河村幸彦、森川利明、佐原雅恵、鈴木淳市、鳥飼直也
    • 学会等名
      物理学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 中性子反射率実験用動的核スピン偏極装置の開発2017

    • 著者名/発表者名
      熊田高之、阿久津和宏、大石一城、森川利明、河村幸彦、鈴木淳市、鳥飼直也
    • 学会等名
      日本物理学会年会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射線を用いた極低温化学反応の研究と核スピン偏極試料の作成2017

    • 著者名/発表者名
      熊田高之
    • 学会等名
      先端放射線化学シンポジウム(SARAC)2017
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2017-02-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DNP of irradiated polyethylene, and revival of structural study using polarized protons and polarized neutrons2017

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kumada
    • 学会等名
      阪大蛋白研セミナー「高分極核スピンが拓く未来」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spin-contrast neutron reflectometry2017

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Kumada
    • 学会等名
      International Conference on Neutron Optics (NOP2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic nuclear polarization of electron-beam irradiated polyethylene by pairs of alkyl free radicals2017

    • 著者名/発表者名
      Takayuki kumada
    • 学会等名
      2017 International Workshop on Polarized Sources, Targets, and Polarimetry
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SANS-J装置と動的核偏極技術の現状と今後の計画2017

    • 著者名/発表者名
      熊田高之
    • 学会等名
      小角・反射率・高分解能研究会~JRR3の再稼働を見据えて~
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 偏極中性子と水素核偏極試料を用いたナノスケールバルク・表面構造の研究2017

    • 著者名/発表者名
      熊田高之
    • 学会等名
      水無瀬イノベーションフォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スピンコントラスト変調中性子反射率測定法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      熊田高之、 阿久津和宏、大石一城、河村幸彦、森川利明、佐原雅恵、鈴木淳市、鳥飼直也
    • 学会等名
      中性子科学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水素核偏極試料を用いた中性子散乱実験の展開2017

    • 著者名/発表者名
      熊田高之、阿久津和宏、鳥飼直也
    • 学会等名
      第 14 回 水素量子アトミクス研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] J-PARC BL17中性子反射率実験用動的核スピン偏極装置の開発2016

    • 著者名/発表者名
      熊田高之、阿久津和宏、大石一城、森川利明、河村幸彦、鈴木淳市、鳥飼直也
    • 学会等名
      中性子科学会年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2016-12-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 中性子反射率実験用動的核スピン偏極装置の開発2016

    • 著者名/発表者名
      熊田高之、阿久津和宏、大石一城、森川利明、河村幸彦、鈴木淳市、鳥飼直也
    • 学会等名
      第55回電子スピンサイエンス学会年会(SEST 2016)
    • 発表場所
      大阪市立大学(大阪府大阪市)
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] スピンコントラスト中性子実験に向けた安定常磁性ラジカル添加試料と電子線照射試料における動的核偏極挙動の研究2016

    • 著者名/発表者名
      熊田高之、能田洋平、石川法人
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] スピンコントラスト中性子法の普及に向けて ~DNPと中性子反射率実験~2016

    • 著者名/発表者名
      熊田高之
    • 学会等名
      CROSSROAD研究会
    • 発表場所
      いばらき量子ビームセンター(茨城県東海村)
    • 年月日
      2016-06-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 時間分解反射率法によるフェムト秒レーザーアブレーションダイナミクスの実時間観測2016

    • 著者名/発表者名
      熊田高之、赤木浩、板倉隆二、乙部智仁、横山淳
    • 学会等名
      光拠点合同シンポジウム
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-01-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ダブルパルスを用いた石英のフェムト秒レーザーアブレーションにおける非熱効果のダイナミクス研究2015

    • 著者名/発表者名
      熊田高之,乙部智仁,錦野将元,長谷川登,林照剛
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Photomechanical effects on femtosecond laser ablation of transparent dielectrics extracted from oscillation of time-resolved reflectivity2015

    • 著者名/発表者名
      Takayuki KUMADA, Hiroshi AKAGI, Ryuji ITAKURA, Tomohito OTOBE, Masaharu NISHIKINO, Atsushi YOKOYAMA
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Ultrafast Surface Dynamics
    • 発表場所
      ラフォーレ琵琶湖(滋賀県守山市)
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi