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ナノサイズ流体プロセスを用いた金属直立プラズモニック構造作製法の開発

使用纳米流体工艺开发金属直立等离子体结构的制造方法

基本信息

批准号：
21656018
负责人：
中田芳樹
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2009
资助国家：
日本
起止时间：
2009 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

超短パルスレーザーを用いてナノサイズの金属流体プロセスを瞬間的に誘起し、金属の直立構造が周期的に配列する構造を形成する。今年度は下記の成果を得た。1.装置の改良:前年度に開発した透過型回折格子と縮小光学系を組み合わせたフェムト秒レーザー干渉加工装置に対し、光束毎に位相・振幅を変調する装置を追加した。2.新規ナノ形状の達成:薄膜材料、膜厚、基板、干渉加工条件などをパラメーターとすることにより、下記の成果を得た。これらにより、(1)～(4)の研究目的を達成し、さらに(5)の新規ナノ形状を創製した(1)曲率半径7.5nmの極小ナノウォータードロップの形成(金)(2)最小頂点曲率半径約2nm(平均値5.4nm)の金ナノウィスカーの形成(3)金ナノウィスカーのアスペクト比:約17(4)最小頂点曲率半径約6nmの銀ナノウィスカーの形成、ナノクラウン周囲のナノスパイク頂点曲率半径:7nm、アスペクト比>5(5)位相・振幅変調による「多重周期構造」「倍密度構造」「周期破線構造」の創製本手法は従来のナノマテリアル形成法に対し、「従来に無いナノ形状」「正確な周期構造の自動生成」「素材の自由度」「加工速度」「大面積一括加工」等の点で優れており、ナノテクノロジーやメタマテリアルなどのナノマテリアル応用分野全般において新しい応用が期待できる。

Ultrashort パルスレーザーを with いてナノサイズの metal fluid プロセスを momentary に induced し, metal のにが cycle with vertical structure column すをる structure form する. The following is the record of achievements for this year: を and た. Before の improvement: 1. The plant annual に open 発した type through the department of inflexion と narrow light grid を group み close わせたフェムト seconds レーザー dry involved processing device にし seaborne, beam in their に phase, amplitude を - adjustable する device を additional した. 2. The new rules ナノ shape の reached: thin film materials, dry film thickness, substrate, involved processing conditions などをパラメーターとすることにより, remember の results をた. これらにより, (1) - (4) の research purpose を reached し, さらにの (5) new rules ナノ shape を created した (1) the curvature radius of 7.5 nm の tiny ナノウォータードロップの formation (gold) (2) the minimum vertex curvature radius of about 2 nm (5.4 nm) on average numerical の gold ナノウィスカーの form (3) gold ナノウィスカーのアスペクト than: about 17 (4) minimum vertex curvature radius of about 6 nm の silver ナノウィスカーの formation, ナノクラウン weeks 囲のナノスパイク vertex curvature radius: 7 nm, アスペクト than five (5) > phase, amplitude - adjustable による "multiple cycle structure" "times density structure" "cycle break line structure" の created this gimmick は従のナノマテリアル formation method にし seaborne, no い "従にナノ shape" "correct な cycle structure の automatically generated" の degrees of freedom "material" "processing speed" "a large enclosed processing" での point れており, ナノテクノロジーやメタマテリアルなどのナノマテリアル応 use eset all において new しい応 with が expect できる .