薄膜熱伝導変調用レーザ誘起周期構造制御に向けた非平衡熱輸送解明

• 研究課題/領域番号: 25K01168
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分19020:熱工学関連
• 研究機関: 東京科学大学
• 研究代表者: 伏信 一慶 東京科学大学, 工学院, 教授 (50280996)
• 研究分担者: Kim Byunggi 東京科学大学, 工学院, 助教 (10943847)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2028年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2027年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2026年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円); 2025年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
• キーワード: LIPSS / フェムト秒レーザ / フォノン / レーザ直接描画 / 熱伝導

研究開始時の研究の概要

本研究は、薄膜熱伝導率変調用のレーザ誘起周期構造(LIPSS)の構造制御に向けて、超短パルスレーザ照射直後の非平衡状態における電子‐プラズモン‐フォノン相互作用の基礎学理を確立することを目的とする。高スループットでナノ構造を造形する新しい手法としてLIPSSの適用に向けて、加工現象解明を基盤に高度な構造制御技術を創出する。そのために、超短パルスレーザ誘起の非線形光学現象と2温度モデルを系統的に連携させた理論モデルを用いて検討する。その上で、レーザの時空間強度分布変調技術を適用し、超均一周期構造、粒径100nm級のナノ加工を実現することで、表面熱伝導変調技術に新展開を拓くことに挑戦する。