励起ナノプロセスの基盤形成

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 18636001
• 研究機関: 和歌山大学
• 研究代表者: 篠塚 雄三 和歌山大学, システム工学部, 教授 (30144918)
• 研究分担者: 村上 浩一 筑波大学, 数理物質科学研究科, 教授 (10116113) ; 北島 正弘 物質・材料研究機構, 材料研究所, ディレクター (00343830) ; 前田 康二 東京大学, 工学系研究科, 教授 (10107443) ; 小森 文夫 東京大学, 物性研究所, 助教授 (60170388) ; 萱沼 洋輔 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (80124569)
• キーワード: ナノ材料 / 半導体超微細化 / 非平衡プロセス / 量子ビーム / 放射線・X線 / フェムト秒レーザー / 構造相転移 / 原子分子操作

研究概要

近年、レーザー光や電子線などの量子ビームを制御しながら物質に照射することで効率的に機能性材料作製やナノスケール加工を目指す各種励起プロセスが提案・開発されている。現象論的パラメータ制御に基づく手探り的開発の現状を打破し、基礎に裏付けられた、精度良く効率的なナノ構造作製技術を確立するために、以下の調査活動を行った。(なお、本科研費は研究調査と共同研究の企画が目的であるため、成果としての学術論文発表はない。)
1)研究会を3回開催し、各励起プロセスに内在する物理機構の分析、新規プロセスの開発・提案という両面から多角的に検討した:2006年6月23、24日金沢工業大学(東京虎ノ門)、2006年8月27、28日琵琶湖コンファレンスセンター(彦根市)、2007年1月15日和歌山大学(和歌山市)。
2)若手WGを組織し、励起後の構造変化ダイナミクスのその場測定新技術開発にして広範な現状調査行い、それ基づいて将来展望を行った。
3)応用物理学会75周年記念アカデミックロードマップ作成の一環として、ナノ構造作製技術マップの作成にあたった。
4)以上の調査結果に基づき、共同研究を組織して推進すべき課題と方法・組織の検討を行った。励起後の電子系・原子系の変化について、○ダイナミクスを理論的に解析し、構造変化を制御するための励起条件と環境条件を理論的に提示すること;○空間・時間・エネルギーの高次元空間で測定し、そのダイナミクスを制御するための励起条件と原子分子をとりまく環境系の基底状態を実験的に明確にすること;○得られた知見を活かし、励起ナノプロセスを用いて新しい構造と機能をもっナノ構造物質を作製・改変すること、という3面からの共同研究が重要である。その一例として平成19年度発足科研費特定領域研究「ナノ構造科学の励起プロセスによる展開」を企画立案し、平成18年11月に文部科学省あてに申請を行った。