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ヒーリング効果を利用した単結晶内部における高速イオンドーピング

研究課題

研究課題/領域番号 23760639
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 無機材料・物性
研究機関名古屋大学 (2013)
京都大学 (2011-2012)

研究代表者

兼平 真悟  名古屋大学, エコトピア科学研究所, 助教 (30437248)

研究期間 (年度) 2011 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードクラックヒーリング / イオン拡散 / サファイヤ / クラック / ヒーリング / 金属 / 表面拡散 / フェムト秒レーザー / イオンドープ
研究概要

試料内部のクラックが、熱処理により表面の原子を取り込みながら回復する現象は、クラックヒーリングと呼ばれる。フェムト秒レーザーは、パルス幅が非常に短いレーザーであり、固体内部の目的位置にクラックを形成出来る。本研究では、フェムト秒レーザーでクラックを導入したサファイアを用い、サファイア表面から内部に伸びるクラック領域への遷移金属イオンのドーピングを試みた。
サファイアの延性-脆性遷移温度である1300℃以上においてクラックヒーリングが促進されることが分かった。又、元素分析からTi, Cr, Coのいずれにおいてもクラックに沿った金属イオンの拡散が可能であることを確認した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2011

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Silicon Precipitation via Photoinduced Reaction Using Femtosecond Laser2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nishimura, S. Kanehira, M. Sakakura, Y. Shimotsuma, K. Miura, and K. Hirao
    • 雑誌名

      J. Nanosci. Nanotechnol

      巻: 11 ページ: 10087-10087

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Morphology change from nano crack into periodic pore array formed by femtosecond laser pulses2011

    • 著者名/発表者名
      C. Moon, S. Kanehira, K.Miura, E.Tochigi, N.Shibata, Y. Ikuhara, and K.Hirao
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 109 ページ: 13517-13517

    • NAID

      120004920371

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Silicon Precipitation via Photoinduced Reaction Using Femtosecond Laser2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nishimura, S. Kanehira, M. Sakakura, Y. Shimotsuma, K. Miura, and K. Hirao
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology

      巻: 11 ページ: 10087-10092

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Morphology change from nano crack into periodic pore array formed by femtosecond laser pulses2011

    • 著者名/発表者名
      C. Moon, S. Kanehira, K.Miura, E.Tochigi, N.Shibata, Y. Ikuhara, and K.Hirao
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 109 ページ: 13517-13521

    • NAID

      120004920371

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Luminescence of black silicon fabricated by high-repetition rate femtosecond laser pulse2011

    • 著者名/発表者名
      T. Chen, J. Si, X. Hou, S. Kanehira, K. Miura, and K. Hirao
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 110 ページ: 73106-73109

    • NAID

      120004920370

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication and characterization of silicon antireflection structures for infrared rays using a femtosecond laser2011

    • 著者名/発表者名
      H. Imamoto, S. Kanehira, X. Wang, K. Kametani, M. Sakakura, Y. Shimotsuma, K. Miura, and K. Hirao
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 36 ページ: 1176-1178

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Silicon Precipitation In Glass Via Photoinduced Reaction2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nishimura, S. Kanehira, M. Sakakura, Y. Shimotsuma, K. Miura, and K. Hirao
    • 雑誌名

      Materials Science and Engineering

      巻: 18 ページ: 112007-112007

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of a Cr3+rich luminescent thin phase along a grain boundary of α-Al2O32011

    • 著者名/発表者名
      Y. Kezuka, E. Tochigi, N. Shibata, C. Moon, S. Kanehira, K. Hirao, and Y. Ikuhara
    • 雑誌名

      Journal of Ceramic Society of Japan

      巻: 7 ページ: 620-620

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of laser-induced stress waves and mechanism of structural changes inside rock-salt crystals2011

    • 著者名/発表者名
      M. Sakakura, T. Tochio, M. Eida, Y. Shimotsuma, S. Kanehira, M. Nishi, K. Miura, and K. Hirao
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 19 ページ: 17780-17780

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation mechanism of element distribution in glass under femtosecond laser irradiation2011

    • 著者名/発表者名
      M. Shimizu, M. Sakakura, S. Kanehira, M. Nishi, Y. Shimotsuma, K. Hirao, and K. Miura
    • 雑誌名

      Optics Letter

      巻: 36 ページ: 2161-2161

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] クラックヒーリングを利用したサファイア内部への金属拡散2011

    • 著者名/発表者名
      渡辺良二、兼平真悟、三浦清貴、平尾一之、栃木栄太、柴田直哉、幾原雄一
    • 学会等名
      2011年日本金属学会秋期講演大会
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] SURFACE AND INTERFACE MODIFICATION OF SILICATE GLASS VIA SUPERCRITICAL WATER2011

    • 著者名/発表者名
      S.Kanehira, K. Hirao, T. Maruyama and T. Sawano
    • 学会等名
      9th International Conference on Advances in the Fusion and Processing of Glass
    • 発表場所
      Cairns Convention Centre
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] クラックヒーリングを利用したサファイア内部への金属拡散2011

    • 著者名/発表者名
      渡辺良二、兼平真悟、三浦清貴、平尾一之、栃木栄太、毛塚雄己、柴田直哉、幾原雄一
    • 学会等名
      日本金属学会 2011年秋期講演 (第149回) 大会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] マイクロ・ナノ領域の超精密技術2011

    • 著者名/発表者名
      兼平真悟(分担執筆)
    • 出版者
      オーム社(日本学術振興会 将来加工技術136委員会)
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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