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フェムト秒レーザーによる表面ナノ加工技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24686011
研究種目

若手研究(A)

配分区分一部基金
研究分野 応用光学・量子光工学
研究機関東京農工大学 (2013-2014)
京都大学 (2012)

研究代表者

宮地 悟代  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30378905)

研究協力者 宮崎 健創  京都大学, 名誉教授 (50293957)
安丸 尚樹  福井工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (90158006)
KAPLAN Alexander E.  ジョンズホプキンス大学, 教授
REIF Jürgen  ブランデンブルグ工科大学, 教授
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
27,170千円 (直接経費: 20,900千円、間接経費: 6,270千円)
2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2013年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2012年度: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
キーワード光プロセッシング / フェムト秒レーザー / レーザーアブレーション / 表面プラズモンポラリトン / 光近接場 / レーザー加工 / ナノ構造 / 窒化ガリウム / 近接場
研究成果の概要

フェムト秒レーザーパルスを固体表面に照射することによってナノメートルサイズの周期構造体を形成・制御するための基礎研究を行い、直線性の良い最小25 nmの格子構造を均一に形成することに世界で初めて成功した。固体表面に励起された自由電子の集団運動(表面プラズモンポラリトン)と、その周囲に発生する高強度の局所場(光近接場)を制御するため、2ステップアブレーションプロセス法を開発した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (31件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Periodic nanostructures on titanium dioxide film produced using femtosecond laser with wavelengths of 388 and 775 nm2014

    • 著者名/発表者名
      T. Shinonaga, M. Tsukamoto and G. Miyaji
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: Vol. 22, No. 12 号: 12 ページ: 14696-14704

    • DOI

      10.1364/oe.22.014696

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] フェムト秒レーザブレーションによる表面ナノ格子の作製2014

    • 著者名/発表者名
      宮地悟代, 宮崎健創
    • 雑誌名

      レーザ加工学会誌

      巻: 21 ページ: 74-79

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] フェムト秒レーザブレーションによる表面ナノ格子の作製2014

    • 著者名/発表者名
      宮地悟代,宮崎健創
    • 雑誌名

      レーザ加工学会誌

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism and control of periodic surface nanostructure formation with femtosecond laser pulses2014

    • 著者名/発表者名
      K.Miyazaki and G.Miyaji
    • 雑誌名

      Appl. Phys. A

      巻: Vol.114, No.1 号: 1 ページ: 177-185

    • DOI

      10.1007/s00339-013-8130-4

    • NAID

      120005587811

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of multiple shots of femtosecond laser pulses in periodic surface nanoablation2013

    • 著者名/発表者名
      G.Miyaji and K.Miyazaki
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett.

      巻: Vol.103, No.7 号: 7

    • DOI

      10.1063/1.4818818

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanograting formation through surface plasmon fields induced by femtosecond laser pulses2013

    • 著者名/発表者名
      K.Miyazaki and G.Miyaji
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: Vol.114, No.15 号: 15

    • DOI

      10.1063/1.4826078

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrafast Dynamic Processes for Periodic Surface Nanostructure Formation Induced with Femtosecond Laser Pulses2013

    • 著者名/発表者名
      G.Miyaji and K.Miyazaki
    • 雑誌名

      Rev. Laser Eng.(Jpn)

      巻: 41 ページ: 816-820

    • NAID

      130007897371

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] "Mechanism of femtosecondlaser - induced periodic nanostructure formation on crystalline silicon surface immersed in water2012

    • 著者名/発表者名
      G.Miyaji, K.Miyazaki, K.Zhang, T.Yoshifuji, and J.Fujita
    • 雑誌名

      Opt. Express

      巻: Vol.20, No.14 号: 14 ページ: 14848-14856

    • DOI

      10.1364/oe.20.014848

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanostructuring of Silicon Surfaces with Femtosecond-Laser-Induced Near-field2012

    • 著者名/発表者名
      G. Miyaji, K.Zhang, J. Fujita, and K. Miyazaki
    • 雑誌名

      J. Laser Micro/Nanoengineering

      巻: 7 ページ: 198-201

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Periodic nanostructure formation on silicon irradiated with multiple low-fluence femtosecond laser pulses in water2012

    • 著者名/発表者名
      K.Miyazaki and G.Miyaji
    • 雑誌名

      Phys. Proc.

      巻: Vol.39 ページ: 674-682

    • DOI

      10.1016/j.phpro.2012.10.088

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanograting fabricated with femtosecond laser pulses2012

    • 著者名/発表者名
      G. Miyaji and K. Miyazaki
    • 雑誌名

      SPIE Newsroom

      巻: 24 October ページ: 1-3

    • DOI

      10.1117/2.1201210.004516

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] フェムト秒レーザーの非熱的相互作用によるSi表面でのナノ周期構造形成2015

    • 著者名/発表者名
      宮地 悟代,宮崎健創
    • 学会等名
      第82回レーザ加⼯学会講演会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター
    • 年月日
      2015-01-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フェムト秒レーザー誘起表面ナノ周期構造生成の超高速ダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      宮地 悟代,宮崎健創
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第35回年次大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2015-01-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Controlling Periodic Nanostructure Formation on Metal Surfaces with Femtosecond Laser Pulses2014

    • 著者名/発表者名
      K.Miyazaki, G.Miyaji, and T.Inoue
    • 学会等名
      ICPEPA-9
    • 発表場所
      Matsue, Japan
    • 年月日
      2014-10-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Nanograting with Plasmonic Near-field induced by Ultraviolet Femtosecond Laser Pulses2014

    • 著者名/発表者名
      G.Miyaji and K.Miyazaki
    • 学会等名
      ICPEPA-9
    • 発表場所
      Matsue, Japan
    • 年月日
      2014-09-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザー誘起表面プラズモンポラリトンによる金属表面のナノ格子形成2014

    • 著者名/発表者名
      宮地 悟代,井上俊茂,宮崎 健創
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーアブレーションによるナノ格子創製2014

    • 著者名/発表者名
      宮崎 健創,宮地 悟代
    • 学会等名
      LSJ第465回研究会「レーザー応用」&九州支部学生講演会
    • 発表場所
      休暇村 指宿
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Nanograting Formation with Ultraviolet Femtosecond Laser Ablation2014

    • 著者名/発表者名
      G.Miyaji and K.Miyazaki
    • 学会等名
      LPM2014
    • 発表場所
      Vilnius, Lithuania
    • 年月日
      2014-06-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Mechanism of Femtosecond-Laser-Induced Periodic Nanostructure Formation on Metal Surface2014

    • 著者名/発表者名
      K.Miyazaki, G.Miyaji, and T.Inoue
    • 学会等名
      LPM2014
    • 発表場所
      Vilnius, Lithuania
    • 年月日
      2014-06-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザー誘起表面プラズモンポラリトンによるナノ格子生成2014

    • 著者名/発表者名
      宮地悟代,宮崎健創
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第34回年次大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フェムト秒レーザーアブレーションによる金属表面のナノ格子形成過程2014

    • 著者名/発表者名
      井上俊茂,宮地 悟代,宮崎健創
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第34回年次大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] CEP制御サイクルレーザーパルスによる 高次高調波発生特性2014

    • 著者名/発表者名
      木村 誠,宮地 悟代,宮崎 健創
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第34回年次大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーアプレーションによるGaN表面のナノ格子形成過程2013

    • 著者名/発表者名
      宮地悟代, 宮崎健創
    • 学会等名
      第60回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Role of Multiple Shots of Femtosecond Laser Pulses in Periodic Nanostructure Formation on Silicon Surface2013

    • 著者名/発表者名
      G.Miyaji and K.Miyazaki
    • 学会等名
      CLEO Europe-EQEC 2013
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Nanograting Imprinted with Femtosecond-Laser-Induced Plasmonic Near-Field2013

    • 著者名/発表者名
      K.Miyazaki and G.Miyaji
    • 学会等名
      CLEO Europe-EQEC 2013
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Patterning of a homogeneous periodic nanostructure with femtosecond laser pulses2013

    • 著者名/発表者名
      K.Miyazaki and G.Miyaji
    • 学会等名
      International Symposium on Nanoscale Pattern Formation at Surfaces
    • 発表場所
      Copenhagen, Denmark
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Imprinting of a Homogeneous Nanograting with Femtosecond Laser Ablation2013

    • 著者名/発表者名
      K.Miyazaki and G.Miyaji
    • 学会等名
      CLEO-PR 2013
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Superimposed Multiple Shots of Femtosecond Laser Pulses on Periodic Surface Nanoablation2013

    • 著者名/発表者名
      G.Miyaji and K.Miyazaki
    • 学会等名
      CLEO-PR 2013
    • 発表場所
      京都国際会館
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Multiple Shots of Femtosecond Laser Pulses on Periodic Surface Nanostructuring2013

    • 著者名/発表者名
      G.Miyaji and K.Miyazaki
    • 学会等名
      LAMP2013
    • 発表場所
      朱鷺メッセ, 新潟
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Imprinting of Nanogratings with Femtosecond-Laser-Induced Surface Plasmon Polaritons2013

    • 著者名/発表者名
      K.Miyazaki and G.Miyaji
    • 学会等名
      LAMP2013
    • 発表場所
      朱鷺メッセ, 新潟
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Role of Multiple Shots of Low-fluence Pulses in Femtosecond-laser-induced Periodic Surface Nanostruture Formation2013

    • 著者名/発表者名
      G.Miyaji and K.Miyazaki
    • 学会等名
      PIERS2013
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Direct Patterning of a Nanograting with Femtosecond Laser Pulses2013

    • 著者名/発表者名
      K.Miyazaki and G.Miyaji
    • 学会等名
      PIERS2013
    • 発表場所
      Stockholm, Sweden
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 紫外フェムト秒レーザーアブレーションによるナノ格子形成2013

    • 著者名/発表者名
      宮地悟代,宮崎健創
    • 学会等名
      第74回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーアブレーションによるステンレス鋼表面の ナノ格子形成過程2013

    • 著者名/発表者名
      井上俊茂,宮地悟代,宮崎健創
    • 学会等名
      第74回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] CEP安定化5 fsレーザーパルスによる高次高調波発生2013

    • 著者名/発表者名
      木村誠,宮地悟代,野口恭史,宮崎健創
    • 学会等名
      第74回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーアブレーションによるGaN表面のナノ格子生成2013

    • 著者名/発表者名
      宮地悟代,宮崎健創
    • 学会等名
      第80回レーザ加⼯学会講演会
    • 発表場所
      東京大学生産研
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Periodic nanostructures formed on silicon surface with femtosecond laser pulses2012

    • 著者名/発表者名
      K. Miyazaki and G. Miyaji
    • 学会等名
      LANE 2012
    • 発表場所
      Stadthalle Filrth (ドイツ)(招待講演)
    • 年月日
      2012-11-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Ultrafast Dynamics of Periodic Nano-pattern Formation with Femtosecond Laser Pulses2012

    • 著者名/発表者名
      K. Miyazaki and G. Miyaji
    • 学会等名
      IUMRS-ICEM 2012
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県)(招待講演)
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザーによるGaN表面のナノ格子生成2012

    • 著者名/発表者名
      宮地悟代, 宮崎健創
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2012-09-12
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of Nanograting on GaN Surface with Femtosecond Laser Ablation2012

    • 著者名/発表者名
      G. Miyaji and K. Miyazaki
    • 学会等名
      The 13th International Symposium on Laser Precision Microfabrication
    • 発表場所
      The Catholic University of America (Washirlgton, D.C., USA)
    • 年月日
      2012-06-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Periodic Nanopattern Formation on Si with Femtosecond- Laser-Induced Surface Plasmon Polaritons2012

    • 著者名/発表者名
      K. Miyazaki and G. Miyaji
    • 学会等名
      The 13th International Symposium on Laser Precision Microfabrication
    • 発表場所
      The Catholic University of America (Washirlgton, D.C., USA)
    • 年月日
      2012-06-15
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Femtosecond-laser-induced Nanostructure Formed on Stainless Steel2012

    • 著者名/発表者名
      N.Yasumaru, E.Sentoku, K.Miyazaki, G.Miyaji, and J. Kiuchi
    • 学会等名
      The 13th International Symposium on Laser Precision Microfabrication
    • 発表場所
      The Catholic University of America (Washirlgton, D.C., USA)
    • 年月日
      2012-06-14
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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