| 研究課題/領域番号 |
19H02613
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分30010:結晶工学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 (2020-2021)
埼玉大学 (2019) |
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研究代表者 |
吉川 洋史 大阪大学, 工学研究科, 教授 (50551173)
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| 研究分担者 |
丸山 美帆子 大阪大学, 高等共創研究院, 准教授 (20623903)
吉村 政志 大阪大学, レーザー科学研究所, 教授 (60314382)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2021年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2019年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
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| キーワード | レーザーアブレーション / レーザー加工 / ナノプロセッシング / 光干渉計測 / 結晶化 / 結晶成長 / 有機材料 / レーザー操作 / 光干渉イメージング / 有機結晶 / 生体材料 / 結晶多形 / その場観察 / 高速イメージング / 有機電気光学結晶 / レーザー結晶化 / 界面計測 / 短パルスレーザー / 有機電気光学材料 / 医薬品結晶 / 核発生 / 顕微観察 / 結晶品質 / 非線形光学結晶 / 短パルスレーザー加工 / フェムト秒レーザー / レーザー破壊 / 光計測 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、研究代表者らが独自開発した「レーザー破壊による結晶成長促進法」をさらに技術発展させ、有機結晶の飛躍的な巨大化・高品質化アプローチを開発する。さらに、従来法では既に頭打ちの状態にある有機電気光学結晶や生体分子結晶の巨大化・高品質化に挑み、材料科学・生命科学分野のイノベーション技術の創製に挑む
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| 研究成果の概要 |
本研究では、近年研究代表者らが独自開発した「レーザー破壊による結晶成長促進法」を技術発展させ、有機結晶の飛躍的な巨大化・高品質化アプローチを開発することに取り組んだ。具体的には、様々なレーザーパラメータ（エネルギー、パルス時間幅）が結晶の破壊と成長に与える影響について系統的に調べ、大型単結晶成長に最適な条件を決定した。またその条件を用いることで、生体材料や有機電気光学材料などにおいて従来法以上の大型結晶を作製することに成功した。またレーザーによる結晶核発生法の高度化にも取り組み、レーザー技術により結晶化を一貫して制御するための革新的アプローチの基盤を構築した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
巨大かつ高品質な単結晶を得ることは、デバイス素子作製やX線構造解析など様々な分野において必要不可欠なプロセスである。しかし、有機結晶は弱い引力を成長の駆動力としているため、温度や濃度などの網羅的な条件探索を経ても、所望のサイズや品質を有する結晶が得られないケースが多々ある。一方、本研究で開発した「レーザー破壊による結晶成長促進法」は、自由エネルギー的に有利な結晶成長様式（例：渦巻き成長）を強制発生させるものであり、従来の結晶化制御法とは原理的に一線を画するものである。今後本手法を駆使することで従来法では困難であった様々な有機結晶の作製が期待できる。
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