フェムト秒レーザー誘起ナノショックによる金属状態シリコン高圧相の創製

• 研究課題/領域番号: 20760034
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用光学・量子光工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 佐野 智一 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (30314371)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2009年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2008年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: フェムト秒レーザー / 衝撃波 / レーザー衝撃波 / シリコン / 圧力誘起構造相転移 / 高圧相 / 金属化 / フェムト秒レーサー / 構造相転移 / 非平衡相 / 準安定相

研究概要

本研究の目的は、フェムト秒レーザー誘起ナノショックによって金属状態のシリコン高圧相を誘起・凍結させ、シリコンへのフェムト秒レーザーパルス照射のみによって金属シリコンを創製することである。従来の圧縮法ではシリコン高圧相は圧力下では存在するが圧力解放によって低圧相および準安定相に構造変化し、高圧相は残存しなかった。フェムト秒レーザー駆動衝撃波によって、初めてシリコン高圧相を常圧下に取り出すことが出来た。

研究成果

• [雑誌論文] Femtosecond laser-driven shock synthesis of hexagonal diamond from highly oriented pyrolytic graphite (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sano, K. Takahashi, O. Sakata, M. Okoshi, N. Inoue, K.F. Kobayashi, A. Hirose
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 165 ページ: 12019-12019
  • 査読あり
• [雑誌論文] Femtosecond laser-driven shock synthesis of hexagonal diamond from highly oriented pyrolytic graphite (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Sano, K.Takahashi, O.Sakata, M.Okoshi, N.Inoue, K.F.Kobayashi, A.Hirose
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 165
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formation of amorphous graded structure in Bi3Pb7 intermetallic compounds under strong gravitational field (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Mashimo, Y.Iguchi, R.Bagum, T.Sano, S.Takeda, S.Kimura, O.Sakata, M.Ono, S.Okayasu, T.Tsurui, K.Hiraga
  • 雑誌名: Defect and Diffusion Forum 289-292 ページ: 357-360
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quenching of high-pressure phases of silicon using femtosecond laser-driven shock wave (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tsujino, T. Sano, N. Ozaki, O. Sakata, M. Okoshi, N. Inoue, R. Kodama, A. Hirose
  • 雑誌名: The Review of Laser Engineering Supplemental Volume ページ: 1218-1221
  • NAID: 130004466006
  • 査読あり
• [雑誌論文] フェムト秒レーザー駆動衝撃波によるシリコン高圧相の凍結 (2008)
  • 著者名/発表者名: 辻野雅之, 佐野智一, 尾崎典雅, 坂田修身, 大越昌幸, 井上成美, 兒玉了祐, 廣瀬明夫
  • 雑誌名: 第14回エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術シンポジウム(Mate2008)予稿集 ページ: 311-314
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quenching of high-pressure phases of silicon using femtosecond laser-driven shock wave (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tsujino, T. Sano, N. Ozaki, O. Sakata, M. Okoshi, N. Inoue, R. Kodama, and A. Hirose
  • 雑誌名: The Review of Laser Engineering Supplem ental Volume ページ: 1218-1221
  • NAID: 130004466006
  • 査読あり
• [雑誌論文] フェムト秒レーザー駆動衝撃波によるシリコン高圧相の凍結 (2008)
  • 著者名/発表者名: 辻野雅之, 佐野智一, 尾崎典雅, 坂田修身, 大越昌幸, 井上成美, 見玉了祐, 廣瀬明夫
  • 雑誌名: 第14回エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術シンポジウム(Mate2008)予稿集 ページ: 311-314
  • 査読あり
• [学会発表] フェムト秒レーザー駆動衝撃波によって創製された非平衡シリコン高圧相の存在状態分析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 辻野雅之, 佐野智一, 尾崎典雅, 坂田修身, 荒河一渡, 大越昌幸, 井上成美, 森博太郎, 兒玉了祐, 廣瀬明夫
  • 学会等名: 2010年春季第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 東海大学湘南キャンパス
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] Femtosecond laser-driven shock quenching of high-pressure phases of materials (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Sano
  • 学会等名: Pacific International Conference on Applications of Lasers & Optics (PICALO)
  • 発表場所: Wuhan, China
• [学会発表] Deformations of crystalline structures in silicon wafer induced by femto second laser (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Tsujino, T.Sano, N.Ozaki, O.Sakata, M.Okoshi, N.Inoue, R.Kodama, A.Hirose
  • 学会等名: Materials Science & Technology 2009 Conference and Exhibition (MS&T'09)
  • 発表場所: Pittsburgh, Pennsylvania, USA
  • 年月日: 2009-10-27
• [学会発表] Femtosecond laser-driven shock synthesis of high-pressure phases of silicon (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Tsujino, T.Sano, N.Ozaki, O.Sakata, M.Okoshi, N.Inoue, R.Kodama, A.Hirose
  • 学会等名: Joint AIRAPT-22 & HPCJ-50
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-07-27
• [学会発表] Femtosecond laser-driven shock synthesis of silicon high-pressure phases (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Sano, A.Hirose
  • 学会等名: The 5th International Congress on Laser Advanced Materials Processing (LAMP) 2009
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター
  • 年月日: 2009-07-01
• [学会発表] Synthesis of high-pressure phases of condensed matter using femtosecond laser-driven shock wave (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Sano, M.Tsujino, N.Ozaki, O.Sakata, M.Okoshi, N.Inoue, R.Kodama, A.Hirose
  • 学会等名: The 5th International Congress on Laser Advanced Materials Processing (LAMP) 2009
  • 発表場所: 神戸コンベンションセンター
  • 年月日: 2009-07-01
• [学会発表] Hugoniot measurement of silicon up to 1.1 Tpa (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Sano, A.Hirose, N.Ozaki, T.Kimura, K.Miyanishi, T.Endo, T.Jitsui, R.Kodama, Y.Sakawa, T.Mashimo, T.Sekine
  • 学会等名: 16th APS Topical Conference on Shock Compression of Condensed Matter (SCCM2009)
  • 発表場所: Nashville, Tennessee, USA
  • 年月日: 2009-06-28
• [学会発表] Femtosecond laser-driven shock synthesis of high-pressure phases of silicon (2009)
  • 著者名/発表者名: M.Tsujino, T.Sano, A.Hirose, N.Ozaki, R.Kodama, O.Sakawta, M.Okoshi, N.Inoue
  • 学会等名: 16th APS Topical Conference on Shock Compression of Condensed Matter (SCCM2009)
  • 発表場所: Nashville, Tennessee, USA
  • 年月日: 2009-06-28
• [学会発表] Quenching/Synthesis of Nonequilibrium/Metastable High-Pressure Phases of Condensed Matter using Femtosecond Laser-driven Shock Compression (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sano and A. Hirose
  • 学会等名: Laser Applications in Microelectronic and Optoelectronic Manufacturing XIV, Lasers and Applications in Science and Engineering, Photonics West 2009
  • 発表場所: San Jose, CA, USA
  • 年月日: 2009-01-27
• [学会発表] Deformations of crystalline structures in silicon wafer induced by femtosecond laser (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Tsujino, T. Sano, N. Ozaki, O. Sakata, M. Okoshi, N. Inoue, R. Kodama, A. Hirose
  • 学会等名: Materials Science & Technology 2009 Conference and Exhibition (MS&T'09)
  • 発表場所: Pittsburgh, Pennsylvania, USA
• [学会発表] Synthesis of high-pressure phases of condensed matter using femtosecond laser-driven shock wave (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sano, N. Ozaki, T. de Rosseguier, O. Sakata, M. Okoshi, N. Inoue, R. Kodama, A. Hirose
  • 学会等名: Joint AIRAPT-22 & HPCJ-50
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Femtosecond laserdriven shock synthesis of highpressure phases of silicon (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Tsujino, T. Sano, N. Ozaki, O. Sakata, M. Okoshi, N. Inoue, R. Kodama, A. Hirose
  • 学会等名: Joint AIRAPT-22 & HPCJ-50
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Hugoniot measurement of silicon up to 1. 1 TPa (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sano, A. Hirose, N. Ozaki, T. Kimura, K. Miyanishi, T. Endo, T. Jitsui, R. Kodama, Y. Sakawa, T. Mashimo, T. Sekine
  • 学会等名: 16th APS Topical Conference on Shock Compression of Condensed Matter (SCCM 2009)
  • 発表場所: Nashville, Tennessee, USA
• [学会発表] Femtosecond laser-driven shock synthesis of high-pressure phases of silicon (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Tsujino, T. Sano, A. Hirose, N. Ozaki, R. Kodama, O. Sakawta, M. Okoshi, N. Inoue
  • 学会等名: 16th APS Topical Conference on Shock Compression of Condensed Matter (SCCM 2009)
  • 発表場所: Nashville, Tennessee, USA
• [学会発表] Synthesis of high-pressure phases of condensed matter using femtosecond laser-driven shock wave (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sano, A. Hirose
  • 学会等名: The 5th International Congress on Laser Advanced Materials Processing (LAMP) 2009
  • 発表場所: Kobe Convention Center, Japan
• [学会発表] Femtosecond laserdriven shock synthesis of silicon high-pressure phases (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sano, M. Tsujino, N. Ozaki, O. Sakata, M. Okoshi, N. Inoue, R. Kodama, A. Hirose
  • 学会等名: The 5th International Congress on Laser Advanced Materials Processing (LAMP) 2009
  • 発表場所: Kobe Convention Center, Japan
• [学会発表] Synthesis of High-Pressure Phases of Condensed Matter using Femtosecond Laser-driven Shock Wave (2009)
  • 著者名/発表者名: 佐野智一, 廣瀬明夫
  • 学会等名: 2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学
• [学会発表] Synthesis of High-Pressure Phases of Condensed Matter using Femtosecond Laser-driven Shock Wave (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sano
  • 学会等名: International Workshop on Warm Dense Matter 2009
  • 発表場所: Hakone, Japan
• [学会発表] Quenching/ Synthesis of Nonequilibrium/ Metastable High-Pressure Phases of Condensed Matter using Femtosecond Laser-driven Shock Compression (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sano, A. Hirose
  • 学会等名: Laser Applications in Microelectronic and Optoelectronic Manufacturing XIV, Lasers and Applications in Science and Engineering, Photonics West 2009
  • 発表場所: San Jose, CA, USA
• [学会発表] Deformation of Femtosecond Laser Shock-Loaded Silicon (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tsujino, T. Sano, N. Ozaki, R. Kodama, A. Hirose, O. Sakata, S. Kimura, S. Takeda, M. Okoshi, and N. Inoue
  • 学会等名: 8th International Welding Symposium (8WS)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2008-11-17
• [学会発表] Femtosecond laser-driven shock deformation of single crystal silicon (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tsujino, T. Sano, N. Ozaki, O. Sakata, M. Okoshi, N. Inoue, R. Kodama, and A. Hirose
  • 学会等名: Materials Science & Technology 2008 Conference and Exhibition
  • 発表場所: Pittsburgh, Pennsylvania, USA
  • 年月日: 2008-10-06
• [学会発表] Femtosecond laser-driven shock synthesis of high-pressure phases of silicon (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tsujino, T. Sano, N. Ozaki, O. Sakata, M. O koshi, N. Inoue, R. Kodama, and A. Hirose
  • 学会等名: 6th International Conference on Photo-Excited Processes and Applications (ICPEPA 2008)
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 2008-09-10
• [学会発表] フェムト秒レーザーによるシリコン高圧相の合成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 辻野雅之, 佐野智一, 尾崎典雅, 坂田修身, 大越昌幸, 井上成美, 見玉了祐, 廣瀬明夫
  • 学会等名: 溶接学会平成20年度春季全国大会
  • 発表場所: ハイアット・リージェンシー・オーサカ
  • 年月日: 2008-04-09
• [学会発表] Deformation of Femtosecond Laser Shock-Loaded Silicon (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tsujino, T. Sano, N. Ozaki, R. Kodama, A. Hirose, O. Sakata, S. Kimura, S. Takeda, M. Okoshi, N. Inoue
  • 学会等名: 8th International Welding Symposium (8WS)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
• [学会発表] Femtosecond laserdriven shock deformation of single crystal silicon (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tsujino, T. Sano, N. Ozaki, O. Sakata, M. Okoshi, N. Inoue, R. Kodama, A. Hirose
  • 学会等名: Materials Science & Technology 2008 Conference and Exhibition, Pittsburgh
  • 発表場所: Pennsylvania, USA
• [学会発表] Femtosecond laserdriven shock synthesis of highpressure phases of silicon (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Tsujino, T. Sano, N. Ozaki, O. Sakata, M. Okoshi, N. Inoue, R. Kodama, A. Hirose
  • 学会等名: 6th International Conference on Photo- Excited Processes and Applications (ICPEPA 2008)
  • 発表場所: Sapporo, Hokkaido, Japan
• [学会発表] フェムト秒レーザー衝撃波を負荷したシリコンの高ひずみ欠陥 (2008)
  • 著者名/発表者名: 辻野雅之, 佐野智一, 尾崎典雅, 坂田修身, 木村滋, 大越昌幸, 井上成美, 兒玉了祐, 廣瀬明夫
  • 学会等名: 2008年秋季第69回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 中部大学(愛知)