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2013 年度 研究成果報告書

レーザー生成多相混在プラズマの科学と応用創出

計画研究

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研究領域プラズマとナノ界面の相互作用に関する学術基盤の創成
研究課題/領域番号 21110004
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関北海道大学 (2010-2013)
名古屋大学 (2009)

研究代表者

佐々木 浩一  北海道大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50235248)

研究分担者 越崎 直人  北海道大学, 大学院工学研究院, 教授 (40344197)
研究期間 (年度) 2009-07-23 – 2014-03-31
キーワード多相混在プラズマ / レーザー / アブレーション / ナノ粒子 / 超臨界状態 / 液相 / キャビテーションバブル / 準安定相材料
研究概要

液相レーザーアブレーションを固相(ターゲット),液相(アブレーション媒質),気相(キャビテーションバブル),および超臨界相(アブレーションプラズマ)の多相混在プラズマを生成する方法と位置づけ,そこにおいてナノ粒子が生み出される過程に関係する学理を探求した。ターゲットから放出された原子群が液相からキャビテーションバブル内の気相に輸送され,凝集によりナノ粒子化する過程に関して学術的成果が得られた。また,キャビテーションバブルの制御を通じてナノ粒子の構造に影響を与えられることを示した。応用創出面では,ブルッカイト型チタニアの合成およびサブミクロンサイズ球状粒子の合成において成果が得られた。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2014 2013 2012 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 6件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Characteristics of optical emission intensities and bubblelike phenomena induced by laser ablation in supercritical fluids2014

    • 著者名/発表者名
      N.Takada, S.Machmudah, H.Goto, Wahyudiono, M.Goto, and K.Sasaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: 53 ページ: 010213

    • DOI

      10.7567/JJAP.53.010213

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Singlecrystalline ZnO spherical particles by pulsed laser irradiation of colloidal nanoparticles for ultraviolet photodetection2014

    • 著者名/発表者名
      H.Wang, A.Pyatenko, N.Koshizaki, H.Mohwald, D.Shchukin
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 6 ページ: 2241

    • DOI

      10.1021/am500443a

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure and size control of ZnO nanoparticles by applying high pressure to ambient liquid in liquid-phase laser ablation2013

    • 著者名/発表者名
      W.Soliman, N.Takada, N.Koshizaki, and K.Sasaki
    • 雑誌名

      Appl. Phys. A

      巻: 110 ページ: 779

    • DOI

      10.1007/s00339-012-7152-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of ultrasonic wave on the syntheses of Au and ZnO nanoparticles by laser ablation in water2013

    • 著者名/発表者名
      N.Takada, A.Fujikawa, N.Koshizaki, and K.Sasaki
    • 雑誌名

      Appl. Phys. A

      巻: 110 ページ: 835

    • DOI

      10.1007/s00339-012-7161-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pulsed laser irradiation of colloidal nanoparticles : A new synthesis route for the production of the non-equilibrium bimetallic alloy submicrometer spheres2013

    • 著者名/発表者名
      Z.Swiatkowska, K.Koga, K.Kawaguchi, H.Wang, A.Pyatenko, and N.Koshizaki
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 3 ページ: 79

    • DOI

      10.1039/C2RA22119E

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gallium phosphide spherical particles by pulsed laser irradiation in liquid2012

    • 著者名/発表者名
      H.Wang, L.Xiangyou, A.Pyatenko, and N.Koshizaki
    • 雑誌名

      Science of Advanced Materials

      巻: 4 ページ: 544

    • DOI

      10.1166/sam.2012.1305

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of water pressure on size of nanoparticles in liquid-phase laser ablation2011

    • 著者名/発表者名
      W.Soliman, N.Takada, and K.Sasaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: 50 ページ: 108003

    • DOI

      10.1143/JJAP.50.108003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modification of Rayleigh-Plesset theory for reproducing dynamics of cavitation bubbles in liquid-phase laser ablation2010

    • 著者名/発表者名
      W.Soliman, T.Nakano, N.Takada, and K.Sasaki
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: 49 ページ: 116202

    • DOI

      10.1143/JJAP.49.116202

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth processes of nanoparticles in liquid-phase laser ablation studied by laser-light scattering2010

    • 著者名/発表者名
      W.Soliman, N.Takada, and K.Sasaki
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 3 ページ: 035201

    • DOI

      10.1143/APEX.3.035201

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of pressurization on the dynamics of a cavitation bubble induced by liquid-phase laser ablation2009

    • 著者名/発表者名
      K.Sasaki, T.Nakano, W.Soliman, and N.Takada
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 2 ページ: 046501

    • DOI

      10.1143/APEX.2.046501

    • 査読あり
  • [学会発表] 超臨界流体中レーザーアブレーションプロセスの考察とナノ粒子生成2014

    • 著者名/発表者名
      高田 昇治,後藤 博,佐々木 浩一,竹内将人,シティ マームダー,ワーユディオノ, 後藤 元信
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      20140327-30
    • 招待講演
  • [学会発表] 液中レーザーアブレ-ションによるナノ粒子合成反応場のレーザー散乱計測2013

    • 著者名/発表者名
      佐々木 浩一
    • 学会等名
      仙台"プラズマフォーラム"平成25年度 東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究会 「プラズマナノバイオ・医療の基礎研究」/プラズマ・核融合学会2013年度専門委員会 「プラズマ理工学と医学・農学の融合科学」共催研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      20131101-02
    • 招待講演
  • [学会発表] 液相レーザーアブレーション誘起キャビテーションバブルのダイナミクスと ナノ粒子生成における役割2012

    • 著者名/発表者名
      佐々木 浩一
    • 学会等名
      プラズマ・核融合学会第29回年会
    • 発表場所
      クローバープラザ
    • 年月日
      20121127-30
    • 招待講演
  • [学会発表] 超臨界流体中のプラズマ計測2011

    • 著者名/発表者名
      佐々木 浩一
    • 学会等名
      日本学術振興会プラズマ材料科学第153委員会第103回研究会
    • 発表場所
      ホテル森本
    • 年月日
      2011-12-09
    • 招待講演
  • [学会発表] Physical control of plasma and cavitation bubble in liquid-phase laser ablation2010

    • 著者名/発表者名
      K.Sasaki and N.Takada
    • 学会等名
      3rd International Conference on Plasma Nanotechnology and Science
    • 発表場所
      Nagoya, Japan
    • 年月日
      20100311-12
    • 招待講演
  • [学会発表] Liquid-phase laser ablation2009

    • 著者名/発表者名
      K.Sasaki
    • 学会等名
      19th International Symposium on Plasma Chemistry
    • 発表場所
      Bochum, Germany
    • 年月日
      20090727-31
    • 招待講演
  • [図書] Dynamics of liquid-phase laser ablation, in Laser Ablation in Liquids (ed. G. Yang)2012

    • 著者名/発表者名
      K.Sasaki
    • 総ページ数
      269-297
    • 出版者
      Pan Stanford Publishing
  • [図書] Fabrication of inorganic compound nanostructures by laser irradiation in liquid : oxides, hydroxides, carbides, etc., in Laser Ablation in Liquids (ed. G. Yang)2012

    • 著者名/発表者名
      N.Koshizaki and Y.Ishikawa
    • 総ページ数
      479-548
    • 出版者
      Pan Stanford Publishing

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公開日: 2015-06-25  

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