| 研究課題/領域番号 |
20H02043
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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18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 長岡技術科学大学 |
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研究代表者 |
溝尻 瑞枝 長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (70586594)
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| 研究分担者 |
山岸 里枝 (田邉里枝) 福岡工業大学, 工学部, 教授 (70432101)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2020年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
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| キーワード | 光熱還元 / 過渡現象 / 多光子吸収 / 金属錯体 / フェムト秒レーザ / Cu2Oナノ粒子 / 金属酸化物ナノ粒子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究の目的は，多光子励起とその無輻射失活の2段階過程を利用した新規局所熱還元により，世界で初めて非貴金属を回折限界以下の微小領域へ析出する，光-熱還元析出プロセスを創出することにある．低温熱還元析出の可能なグリオキシル酸金属錯体を原料とした金属の還元析出過渡現象を解明し，さらに析出物の酸化・還元度を制御して金属や金属酸化物からなる3次元微細造形法へと展開する．
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| 研究成果の概要 |
多光子励起とその無輻射失活の2段階過程を利用した局所熱還元により，Cu，Ni，Coやその合金の大気中直接描画を実現した．フェムト秒レーザ波長に対して透明でその半波長以下で吸収の大きなグリオキシル酸金属（Cu，Ni，Co，Fe）錯体インクを調製し，レーザパルスを集光照射すると，その焦点近傍で析出が生じた．Cu＜Ni＜Co＜Feの順に酸化されやすく，大気中ではFeは析出されなかった．描画中の酸化評価のため，描画速度によりCoとCoOを選択的に描画できたCo錯体インクを用いてポンプ・プローブ法により透過率の時間変化を測定した．その結果Co酸化は照射後550ps以内に生じていることが明らかとなった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は，従来実現できなかったAuやAg以外の金属の大気中直接描画を実現できることを明らかにした．プリンタブルエレクトロニクスの発展に伴い，オンデマンド製造技術のひとつとして，コモンメタルのプリント技術の需要が高まっており，機能性材料であっても待機中でプリントできる可能性を示唆した大変有意義な知見と考えられる．
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