| 研究実績の概要 |
セラミック材料(Al2O3, AlN, Si3N4, ZrO2等)は, 熱的, 力学的, 化学的および電気的に優れた特性を有し, 最先端製品の製造に広く用いられている.既存のフェムト秒レーザ加工法によるセラミック材料の加工は, 低いエネルギ効率および局所的なマイクロクラックの発生により, 高効率, 高精度, 高品質な加工を実現できていない.本研究は, 局所的かつ過渡的な光誘導結晶粒界変化のメカニズムに基づいて, セラミック材料の表面付近でのフェムト秒レーザの散乱を取り除き, 高密度微細スケールの電子励起領域(金属相)発生の制御を実現することで, 最終的にセラミック材料の高速精密微細加工の実現を目指す.
今年度は，超高速カメラ観察によって，セラミック材料のダブルパルスフェムト秒-マイクロ秒レーザ加工の材料除去メカニズムを明らかにし，セラミック材料の加工効率を大幅に向上させた．従来のフェムト秒レーザ加工と比較して，加工効率は5000倍以上に向上した.連続波レーザの照射によって，この金属相領域の材料を瞬間的に溶融・除去(マイクロ秒スケール)し,高効率精密微細加工を実現した．また，穴の材料除去効率,表面の均質性,寸法の精度などの加工特性を評価した．
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