| 研究課題/領域番号 |
19H02625
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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30020:光工学および光量子科学関連
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
小野 篤史 静岡大学, 電子工学研究所, 教授 (20435639)
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| 研究分担者 |
石飛 秀和 大阪大学, 生命機能研究科, 准教授 (20372633)
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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: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
2019年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
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| キーワード | レーザープロセシング / 光還元 / 非線形光学 / 表面プラズモン / ナノ光工学 / 光プロセシング / レーザー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
光閉じ込め効果や電場増強効果などの光学特異性を示すプラズモニックデバイスやメタマテリアルは，センサ，イメージング，ディスプレイ等への応用が期待され，次世代光学デバイスとして注目されている．我々は，これらデバイスを構成するうえでの基礎となる金属ナノ構造体の作製技術として，金属イオン溶解ポリマーの光還元反応によるレーザーパターニング技術に着目した．近年，金属ナノ構造がレーザー光の偏光に依存して形成されることを発見したため，本研究によりその形成メカニズムを解明し，超微細金属パターニング技術の確立を目指す．
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| 研究成果の概要 |
本研究は，フェムト秒パルスレーザー照射による非線形励起過程に，光還元反応プロセスを利用した金属微細構造パターニング技術に関する研究である．我々が発見したレーザー集光照射内の微視領域における光還元反応に伴う金属析出過程の原理解明を目的とする．研究目的達成のため，任意方位の直線偏光，円偏光，ラジアル偏光，アジマス偏光および，スポット照射，ラインスキャン照射によるレーザー描画光学系を構築した．この描画光学系を用いた金属微細パターニングにより，電場の振動が構造形成に寄与することを突き止め，電場振動すなわち偏光場を活用した新たな金属微細構造形成技術を確立した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年注目されているプラズモニクスやメタマテリアルの学術分野において，金属微細構造作製技術はそれら学術領域の発展に欠かすことのできない重要な基盤技術であり，これまで電子線リソグラフィ法や化学合成法により作製されるのがほとんどであった．本研究成果は，これら先行技術とは異なるレーザーリソグラフィ法を基礎とするものであり，新たな超微細金属作製技術を創成するものである．
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