無機透明材料のナノ加工のためのX線エキシトン空間閉じ込め

用于无机透明材料纳米加工的 X 射线激子空间限制

• 批准号: 15656183
• 负责人: 牧村 哲也
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15656183/
• 关键词: ナノ加工; 透明材料; 無機材料; レーザープラズマ軟X線; 光直接加工; 微細加工; レーザー加工; シリカガラス; エキシトン; 光加工

無機透明材料のナノ加工が可能になれば,極微量化学分析および極微量化学反応やさらには機能性光学部品の作製が可能になる.レーザー光などを用いた光直接加工は,マスプロダクションに向くし,回折限界までであれば微細な加工が期待できる.しかし,透明材料は透明であるためにレーザー光を吸収せずエネルギー伝達が困難である.さらに,ナノ加工を行うためには波長が10nm前後の軟X線を用いる必要があるが,安価に十分な強度を得ることは困難であった.本研究では,パルスレーザープラズマ軟X線に着目し,これを用いた透明材料のナノ加工法について研究した。軟X線は,Taターゲットに波長が532nm,パルス幅が7ns,エネルギーが500mJ/pulseのNd:YAGレーザー光を照射することにより発生した.この軟X線のうち特にナノ加工に必要な波長が10nm前後の軟X線を効率的に集光するため,新たに軟X線集光ミラーを開発した,これを用い,パルスレーザープラズマ軟X線をシリカガラス上に集光して照射した.これにより,10mJ/cm^2程度の低いフルエンスでもシリカガラスがアブレーションされることを明らかにした.このフルエンスは,シリカガラス表面を蒸発させるのに必要なフルエンスより1桁以上低い.従って,熱的過程を必要としないシリカガラスのアブレーションの過程が存在することが明らかとなった.この結果から,パルス幅内での熱拡散長(シリカガラスの場合約100nm)よりも微細な構造の加工が可能であることが示唆される.そこで,50nm幅の溝を持つマスクを通して軟X線を照射した.これにより,幅が50nm,アスペクト比が1の溝を作製できることを実証した.

Inorganic transparent material processing is possible, dust chemical analysis and dust chemical reaction is possible, functional optical components processing is possible. Light is used in direct processing, and the process is expected to be fine. Transparent materials are transparent and difficult to absorb light. The soft X-rays around the wavelength of 10nm are necessary for processing. In this paper, we study the processing method of transparent materials by soft X-ray. Soft X-ray radiation,Ta radiation wavelength up to 532 nm, amplitude up to 7 ns, wavelength up to 500 mJ/pulse Nd:YAG radiation. The soft X-ray processing is necessary for the wavelength of the soft X-ray to be around 10nm, and the soft X-ray processing is necessary for the wavelength of the soft X-ray to be around 10 nm. This is the first time that the United States has made such a move. The surface of the surface of the film is evaporated and the film is necessary to form a film with a height above 1 m. The process of heat transfer is necessary for the process of heat transfer to exist. As a result, the thermal dispersion length within the range of 100nm is possible for the processing of fine structures. 50nm amplitude groove, soft X-ray irradiation. The amplitude of this film is 50nm, and the ratio of the film to the groove is 1.

项目成果

Direct Micromachining of Inorganic Transparent Materials Using Laser Plasma Soft X-Rays,

使用激光等离子体软 X 射线对无机透明材料进行直接微加工，

• 发表时间: 2006
• 期刊: Conference Senries of The institute of Pure and Applied Physics 7
• 作者: Tetsuya Makimura;Hisao Miyamoto;Satoshi Uchida;Hiroyuki Niino;and Kouichi Murakarni
• 通讯作者: and Kouichi Murakarni

Ablation of silica glass using pulsed laser plasma soft X rays

使用脉冲激光等离子体软 X 射线烧蚀石英玻璃

• 发表时间: 2005
• 期刊: Surface Science (印刷中)
• 作者: Tetsuya Makimura;Tetsuya Makimura;Tetsuya Makimura;Tetsuya Makimura;Tetsuya Makimura;Tetsuya Makimura;Tetsuya Makimura;Tetsuya Makimura
• 通讯作者: Tetsuya Makimura

Direct Nanomachining of Inorganic Transparent Materials Using Laser Plasma Soft X-Rays,

使用激光等离子体软 X 射线对无机透明材料进行直接纳米加工，

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Physics: Conference Series 59
• 作者: Tetsuya;Makimura・Hisao;Miyamoto・Satoshi;Uchida・Hiroyuki;Niino・ Kouichi;Murakami,
• 通讯作者: Murakami,

Direct micromachining of quartz glass plates using pulsed laser plasma soft x-rays,

使用脉冲激光等离子体软 X 射线对石英玻璃板进行直接微加工，

• 发表时间: 2005
• 期刊: Applied Physics Letters refreed 86
• 作者: Tetsuya Makimura;Hisao Miyamoto;Youichi Kenmotsu;Kouichi Mu-rakami;and Hiroyuki Niino
• 通讯作者: and Hiroyuki Niino

Ablation of silica glass using pulsed laser plasma soft X-rays

使用脉冲激光等离子体软 X 射线烧蚀石英玻璃

• 发表时间: 2005
• 期刊: Surface Science 593巻
• 作者: Tetsuya Makimura;Tetsuya Makimura;Tetsuya Makimura;Tetsuya Makimura;Tetsuya Makimura
• 通讯作者: Tetsuya Makimura