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レーザー光電界加工による金属表面機能性付与の安定制御

研究課題

研究課題/領域番号 16K06745
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 複合材料・表界面工学
研究機関京都大学

研究代表者

橋田 昌樹  京都大学, 化学研究所, 准教授 (50291034)

研究協力者 阪部 周二  
坂上 仁志  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードレーザー光電界加工 / 微細構造形成 / 機能性付与加工 / 金属材料 / 安定制御 / 金属・半導体材料 / 材料加工・処理 / フェムト秒レーザー加工 / 微細構造物
研究成果の概要

本研究では、フェムト秒レーザー加工により固体表面に自己形成する微細な構造体の「サイズ」とその「結晶」を同時に制御し、新しい機能性付与金属表面加工の基盤を確立することを目的としている。特に、新しい結晶(非晶質)を付与したナノ構造体を作成し、ナノ構造体のサイズとその結晶の関係を明らかにするとともにナノ構造体形成機構の解明を試み非晶質金属ナノ構造体作成の基盤を構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、従来法において実現できなかった金属ナノ材料に対して新しい構造(非晶質)を付与した点に独創性を有すると考えられる。さらに非晶質金属は、原子配列の無秩序性を反映して張力などの異方的な外力に対して強い、酸などに侵されにくい、軟磁性特性に優れている、放射性損傷を受けにくい、などの種々の性質を示す。特に非晶質金属は、宇宙探索器機、原子力発電、加速器装置などの放射線環境下における長寿命電気機器の素材を提供できることから環境負荷低減による持続可能な安心社会構築を進めていく上で極めて重要な意義がある。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 10件、 招待講演 5件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] エキシマレーザー非熱的加工によるシリコン太陽電池表面ナノ微細周期構造形成2019

    • 著者名/発表者名
      児子史崇、橋田昌樹、阪部周二、草場光博
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: 47 ページ: 160-163

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ablation suppression of a titanium surface interacting with a two-color double-pulse femtosecond laser beam2019

    • 著者名/発表者名
      Takenaka Keisuke、Tsukamoto Masahiro、Hashida Masaki、Masuno Shinichiro、Sakagami Hitoshi、Kusaba Mitsuhiro、Sakabe Shuji、Inoue Shunsuke、Furukawa Yuki、Asai Satoru
    • 雑誌名

      Applied Surface Science

      巻: 478 ページ: 882-886

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2019.02.051

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increased energy of THz waves from a cluster plasma by optimizing laser pulse duration2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Mori, Masaki Hashida, Takeshi Nagashima, Dazhi Li, Kensuke Teramoto, Yoshihide Nakamiya, Shunsuke Inoue, and Shuji Sakabe
    • 雑誌名

      AIP Advances

      巻: 9 号: 1 ページ: 015134-015134

    • DOI

      10.1063/1.5075712

    • NAID

      120006872730

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extremely Low Ablation Rate of Metals Using XeCl Excimer Laser2018

    • 著者名/発表者名
      Kusaba, Mitsuhiro; Hashida, Masaki; Sakabe, Shuji
    • 雑誌名

      Journal of Laser Micro Nanoengineering

      巻: 13 号: 1 ページ: 17-20

    • DOI

      10.2961/jlmn.2018.01.0004

    • NAID

      120007187413

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] フェムト秒レーザーによる材料のナノアブレーション2018

    • 著者名/発表者名
      橋田昌樹
    • 雑誌名

      プラズマ・核融合学会誌

      巻: 94 ページ: 244-247

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Directional linearly polarized terahertz emission from argon clusters irradiated by noncollinear double-pulse beams2017

    • 著者名/発表者名
      K. Mori , M. Hashida, T. Nagashima, D. Li , K. Teramoto, Y. Nakamiya, S. Inoue, S. Sakabe
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 111 号: 24 ページ: 241107-241107

    • DOI

      10.1063/1.4991736

    • NAID

      120007181739

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ablation rate reduction of silicon interacted with double pulse beam of femtosecond lasers2017

    • 著者名/発表者名
      M. Hashida, S. Masuno, Y. Furukawa, M. Kusaba, S. Inoue, S. Sakabe, H. Sakagami, M. Tsukamoto
    • 雑誌名

      Conference on Lasers and Electro-optics

      巻: 2017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Demonstration of periodic nanostructure formation with less ablation by double-pulse laser irradiation on titanium2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Furukawa, R. Sakata, K. Konishi, K. Ono, S. Matsuoka, K. Watanabe, S. Inoue, M. Hashida, S. Sakabe
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 108 号: 26 ページ: 264101-264101

    • DOI

      10.1063/1.4955035

    • NAID

      120007181740

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] レーザー誘起ナノ周期構造形成とその応用2019

    • 著者名/発表者名
      橋田昌樹
    • 学会等名
      2018年度フォトニクス技術フォーラム 第五回研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 短パルスレーザー照射された金属のアブレーション閾値2019

    • 著者名/発表者名
      橋田昌樹,草場光博,児子史崇,長島健,入澤明典,坂上仁志,Amany Gouda,井上峻介,古川雄規,阪部周二
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会 第39回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーの二ビーム複合照射によるチタン表面の高周期性ナノ構造形成2019

    • 著者名/発表者名
      竹中啓輔,塚本雅裕,橋田昌樹,升野振一郎,阪部周二,井上峻介,古川雄規,浅井知
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会 第39回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 2波長フェムト秒ダブルパルスレーザー照射による金属へのドット着色2019

    • 著者名/発表者名
      西野将伍,橋田昌樹,清水雅弘,古川雄規,小島完興,井上峻介,阪部周二,塚本雅裕,竹中啓輔
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会 第39回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] レーザー照射チタン表面の光学特性のアブレーションによる評価2019

    • 著者名/発表者名
      古川雄規,西野将伍,小島完興,井上峻介,橋田昌樹,阪部周二
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会 第39回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] テラヘルツ波誘起周期表面構造形成の高時間分解計測を目指した高強度テラヘルツ光源の開発2019

    • 著者名/発表者名
      細川誓, 橋田昌樹, 長島健, 井上峻介, 阪部周二
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アブレーションを生じないフルーエンスでのレーザーパルス照射下のチタン表面状態の時間変化測定2019

    • 著者名/発表者名
      古川雄規,西野将伍,小島完興,井上峻介,橋田昌樹,阪部周二
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 二ビーム複合フェムト秒レーザー照射によるチタン表面の高周期性ナノ構造形成2019

    • 著者名/発表者名
      橋田昌樹, 竹中啓輔, 坂上仁志, 升野振一郎, 古川雄規, 井上峻介, 阪部周二, 塚本雅裕
    • 学会等名
      日本物理学会 第74回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Threshold fluence of femtosecond laser ablation for metals2018

    • 著者名/発表者名
      M. Hashida, M. Kusaba, F. Nigo, T. Nagashima, A. Irizaiwa, H. Sakagami, A. Gouda, Y. Furukawa , S. Inoue, S. Sakabe
    • 学会等名
      ICPEAP-2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Femtosecond laser coloration with nanoparticles formed on titanium plate2018

    • 著者名/発表者名
      S. Nishino, M. Hashida, H. Sakagami, Y. Furukawa, S. Kojima, S. Inoue, S. Sakabe
    • 学会等名
      SLPC2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Laser fluence and time-interval dependency of suppression of ablation for titanium by double-pulse femtosecond laser irradiation2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Furukawa, S. Kojima, K. Teramoto, S. Inoue, M. Hashida1, S. Sakabe
    • 学会等名
      SLPC2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フェムト秒レーザーダブルパルス照射によるチタンのアブレーション2018

    • 著者名/発表者名
      古川雄規, 西野将伍, 小島完興, 井上峻介, 橋田昌樹, 阪部周二
    • 学会等名
      日本物理学会 2018年秋季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーダブルパルス照射による金属アブレーションの抑制2018

    • 著者名/発表者名
      古川 雄規,小島 完興,寺本 研介,森 一晃,井上 峻介,橋田 昌樹,阪部 周二
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第38回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 微細構造形成によるチタンのレーザー着色2018

    • 著者名/発表者名
      西野 将伍,橋田 昌樹,古川 雄規,小島 完興,井上 峻介,阪部 周二
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第38回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーダブルパルス照射によるチタンアブレーションの抑制のレーザーフルーエンス依存性2018

    • 著者名/発表者名
      古川雄規, 小島完興, 寺本研介, 井上峻介A, 橋田昌樹, 阪部周二
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーによる金属表面への着色機構2018

    • 著者名/発表者名
      西野将伍, 橋田昌樹, 古川雄規, 小島完興, 井上峻介, 阪部周二
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Suppression of ablation by double-pulse femtosecond laser irradiation2018

    • 著者名/発表者名
      M. Hashida, S. Masuno, Y. Furukawa, M. Kusaba, H. Sakagami, S. Inoue, S. Sakabe and M. Tsukamoto
    • 学会等名
      Photonics West 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高強度レーザーによるTHz発生と加工への応用2018

    • 著者名/発表者名
      橋田昌樹
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Si基板表面のテラヘルツ帯 自由電子レーザー誘起周期構造2018

    • 著者名/発表者名
      長島 健, 入澤明典, 橋田昌樹, 東谷篤志, 菅 滋正, 阪部周二
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーダブルパルス照射によるチタンのアブレーション抑制2017

    • 著者名/発表者名
      古川雄規, 寺本研介, 森一晃, 中宮義英, 井上峻介, 橋田昌樹, 阪部周二
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会 第37回年次大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーアブレーションにより固体表面に自己組織的に形成するナノ周期構造2017

    • 著者名/発表者名
      橋田昌樹, 宮坂泰弘, 清水雅弘, 坂上仁志, 井上峻介, 阪部周二
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会 第37回年次大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Reduction of ablation rate on silicon surface irradiated by a double-pulse beam2017

    • 著者名/発表者名
      M. Hashida, S. Masuno, Y. Furukawa, M. Kusaba, H. Sakagami, S. Inoue, S. Sakabe and M. Tsukamoto
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Laser Precision Microfabrication (LPM2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Extremely low ablation rate of metals Using XeCl excimer laser2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kusaba, M. Hashida, and S. Sakabe
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Laser Precision Microfabrication (LPM2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reduction of ablation rate on silicon surface irradiated by double-pulse beam with two color laser2017

    • 著者名/発表者名
      S. Masuno, M. Hashida, Y. Furukawa, M. Kusaba, H. Sakagami, S. Inoue, S. Sakabe and M. Tsukamoto
    • 学会等名
      International Conference on Laser Ablation (COLA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nano-structures Formed by Low Fluence Irradiation of XeCl Excimer Laser2017

    • 著者名/発表者名
      M. Kusaba, M. Hashida, and S. Sakabe
    • 学会等名
      International Conference on Laser Ablation (COLA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] チタンのアブレーションのフェムト秒レーザーダブルパルス照射による抑制2017

    • 著者名/発表者名
      古川雄規, 寺本研介, 森一晃, 中宮義英, 井上峻介, 橋田昌樹, 阪部周二
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーダブルパルス照射による金属表面ナノ構造の形成2017

    • 著者名/発表者名
      古川雄規, 寺本研介, 森一晃, 中宮義英, 井上峻介, 橋田昌樹, 阪部周二
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーダブルパルス照射におけるチタンのナノアブレーション2016

    • 著者名/発表者名
      古川雄規、寺本研介、森一晃、中宮義英、井上峻介、橋田昌樹、阪部周二
    • 学会等名
      レーザー学会 中国・四国支部、関西支部連合若手学術交流研究会
    • 発表場所
      兵庫県
    • 年月日
      2016-12-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Nano structuring of metals self-organized by fs double pulse beam2016

    • 著者名/発表者名
      M. Hashida, S. Masuno, T. Nishii, H. Sakagami, M. Shimizu, S. Inoue, and S. Sakabe
    • 学会等名
      Conference on Advanced Laser Technologies (ALT'16)
    • 発表場所
      Galway, Ireland
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Reduction of ablation rate by double-pulse laser irradiation with sub-nanosecond interval2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Furukawa, R. Sakata, K. Konishi, K. Ono, S. Matsuoka, K. Watanabe, M. Hashida, S. Inoue, and S. Sakabe
    • 学会等名
      Conference on Advanced Laser Technologies (ALT'16)
    • 発表場所
      Galway, Ireland
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フェムト秒レーザーダブルパルス照射による 固体材料のアブレーション抑制2016

    • 著者名/発表者名
      升野振一郎,橋田昌樹,古川雄規,草場光博,井上峻介,阪部周二,塚本雅裕
    • 学会等名
      レーザー学会第499回研究会
    • 発表場所
      鹿児島県
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] サブナノ秒までのパルス間遅延時間におけるダブルパルスレーザー誘起Ti表面ナノ構造のアブレーションの性質2016

    • 著者名/発表者名
      古川雄規, 坂田諒一, 小西一貴, 小野滉貴, 松岡周作, 渡邊浩太, 井上峻介, 橋田昌樹, 阪部周二
    • 学会等名
      電気学会研究会
    • 発表場所
      大阪産業大学梅田サテライトキャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 研究室紹介

    • URL

      http://laser.kuicr.kyoto-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 国内学術講演会

    • URL

      http://laser.kuicr.kyoto-u.ac.jp/html(Japanese)%20/SakabeLabHPJpn53(Fruits)(DomConf).html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 国際会議発表

    • URL

      http://laser.kuicr.kyoto-u.ac.jp/html(Japanese)%20/SakabeLabHPJpn52(Fruits)(IntConf).html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 京都大学化学研究所 レーザー物質科学研究領域

    • URL

      http://laser.kuicr.kyoto-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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