| 研究課題/領域番号 |
17K05005
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノ材料工学
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| 研究機関 | 群馬工業高等専門学校 (2019)
徳島大学 (2017-2018) |
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研究代表者 |
橋本 修一 群馬工業高等専門学校, 専攻科, 特命教授 (70208445)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 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)
2019年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
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| キーワード | 金ナノ粒子 / レーザー加工 / 連続波レーザー / アルカリエッチング / 光熱効果 / エッチング剤 / アルカリ溶液 / 貴金属ナノ粒子 / ガラス / エッチング / レーザー加熱 / ナノ材料 / ガラス材料 / プラズモン |
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| 研究成果の概要 |
厚さ100ミクロン程度のカバーガラスにナノスケールの穴あけ加工を行うことを目的として新規レーザー加工技術の開発を行った。アルカリ水溶液に浸漬した基板上の金ナノ粒子および白金ナノ粒子に波長488、532 nmの連続光レーザーを照射した。レーザー加熱されたナノ粒子から基板への熱移動により基板が加熱されエッチングされやすくなり、照射されたナノ粒子が基板内の潜るのが観察された。レーザー強度、アルカリ濃度、粒子サイズなどのパラメータを変化させて検討を行った。レーザー強度大きくすることによってエッチング速度は大きくなったが、金ナノ粒子では加熱に堪えないため白金を用いて貫通穴を作製できることを確認した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究はガラスの新規ナノ加工技術に関するものである。従来のフェムト秒レーザー加工では回折限界以下の加工は原理的に難しくナノ加工への技術的高精度化が求められている。本研究では貴金属ナノ粒子の連続光レーザー加熱とその場エッチング組み合わせて比較的簡便にナノスケールの貫通穴を開ける技術を開発した。フェムト秒レーザーの代わりに連続光レーザーを用いるためローコストである。またフェムト秒レーザー加工では材料のレーザー照射による（エッチングを可能にする）改質とエッチイグ剤による改質部のエッチングの2段階プロセスが必要であったが、本法では1段階プロセスで済む。
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