| 研究領域 | 電磁メタマテリアル |
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| 研究課題/領域番号 |
23109509
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
中田 芳樹 大阪大学, レーザーエネルギー学研究センター, 准教授 (70291523)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2012年度)
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| 配分額 *注記 |
8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
2012年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2011年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
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| キーワード | メタマテリアル / レーザープロセッシング / 応用光学・量子光光学 / ナノ材料 / 空間光変調器(SLM) / 干渉 / 周期構造 / 金属 / 応用光学・量子光工学 / テラヘルツ |
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| 研究実績の概要 |
①加工形状のトップフラット化及び空間光変調器を導入したフェムト秒レーザー干渉加工装置の構成：光路に特注グラディエントフィルターを挿入し、ビーム形状のトップフラット化及び加工形状の均一化を行った。これを高効率DOEで4本の一次回折ビームに分離し、さらに空間光変調器を挿入することでビーム間の位相差を変調する装置を構築した。また、ターゲットホルダに3次元高速駆動ステージを導入した。これらにより、マルチショットによる大面積加工が可能になった。シングルショット当たりの加工面積は約6700μm2であり、1kHzでは6.7mm2/s相当となり、目標を達成した。
②干渉理論解析による干渉パターン構造のサーベイ：4光束及び6光束干渉ビーム間の位相・強度変調による干渉パターンの変化をサーベイし、データベースを作成した。これは電磁メタマテリアルを作製する際のデザイン選定に用いられる。
③電磁メタマテリアルの試作：厚さ50nmのAu薄膜上に周期1.7μmのMHA構造を作製し、近紫外から近赤外における透過スペクトルを評価した。また、10mm四方に渡る周期ナノドロップ構造（スポット数～一千万）をマルチショットで加工した。他に、ナノウィスカーやデザイン周期紋様構造を作製した。
④第2高調波(SHG)干渉加工装置の開発：BBO非線形結晶でフェムト秒レーザーのSHGを発生させ、紫外用DOEと組みあわせて干渉加工装置を構成した。これは、短波長における高い吸収率によるエネルギー利用効率の向上、及び短周期化を目指す予備実験として行った。本装置を用いたAuナノバンプ周期構造の作製に成功し、有効性を確認した。またシミュレーションでは830nmまで短周期化が可能で有ることが示された。
⑤電磁メタマテリアルのFDTD解析：周期ナノウィスカー構造のCADモデルを作製し、頂点で電界集中が起きる様子がFDTD解析上で確認された。
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| 現在までの達成度 (段落) |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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