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フェムト秒レーザーを用いた固体表面からの光誘起原子脱離過程の解明

使用飞秒激光阐明固体表面的光致原子解吸过程

基本信息

批准号：
13J04829
负责人：
宮坂泰弘
金额：
$ 1.28万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013 至 2014
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13J04829/
关键词：
フェムト秒レーザーアブレーション金属

项目摘要

フェムト秒レーザーを金属に照射した場合のアブレーション率に関する報告はレーザーを金属に垂直入射した場合に限られており、レーザーを斜入射した場合のアブレーション率については入射角度と偏光から求まる反射率を考慮にいれて議論されている現状にある。しかし、本研究でフェムト秒レーザーを斜入射した場合のアブレーション率のレーザーフルーエンス依存性を種々の金属(Cu, Ti, Mo, W, Pt, Au)に対して調べることによって、反射率の議論だけでは正しく斜入射のアブレーション率を議論が出来ないことが明らかになった。一次元二温度モデルから導出される従来の説明では、アブレーション率を決める指標の一つとして光の侵入長が用いられてきた。光の進入長は入射角度による変化が極めて小さく偏光に依存しないことが知られているが、本研究結果では従来光の侵入長として説明されてきたパラメータが入射角度と偏光に大きく依存した。特に、S偏光照射時には垂直入射に比べて小さくなり、アブレーション率のフルーエンス依存性も反射率の変化だけを考慮に入れた議論からは大きく異なる。フェムト秒レーザーは照射点周囲への熱影響が少ないことや、アブレーション率1nm以下という極薄アブレーションが可能なこと、自己組織的に波長以下の周期間隔をもつ溝構造を形成することができることなどから付加価値の高い加工への応用が期待されており、制御性向上の観点からアブレーション物理機構の詳細が求められている。本結果は従来のモデルではフェムト秒レーザーアブレーションが説明できないことを明らかにし、フェムト秒レーザーアブレーションの物理機構を構築するための重要な結果である。

フェムトSecond レーザーをmetal irradiation した occasion のアブレーション rate に Closeするreportはレーザーをmetalにvertical incidenceしたoccasionにlimitedられており、レーザーをOblique incidence and the incident angle of the incident Polarized light is required and reflectivity is considered. Discussion is based on current situation.しかし、This study is based on the sec- ond incidence of oblique incidence.ーションのレーザーフルーエンスdependencyをkind of々のmetal (Cu, Ti, Mo, W, Pt, Au)に対して调べることによって、Reflectivityの Discussionだけでは正しくOblique incidence のアブレーション rate を Discussion が come out ないことが明らかになった. One-dimensional two-temperature manual derivationョンrateをdeterminationめるINDICATORの一つとして光のinvasive长が用いられてきた. The angle of incidence of light is longer than the angle of incidence, and the angle of incidence is extremely small. The results of the study indicate that the length of the intrusion of the light is long and the incident angle is dependent on the polarized light. When irradiating special and S-polarized light, the vertical incidence ratio is smaller than that of the original one.ルーエンスdependenceも Reflectivityの変化だけをConsiderationに入れた Discussionからは大きくdifferentなる.フェムトレーザーは irradiation point circumference 囲へのheat affected が小ないことや, アブレーション rate 1n The ultra-thin というアブレーションが may be なこと below m, the periodic interval below the wavelength of my own organization をThe groove structure is formed and the structure is formed and the processing is done with high expectationsされており、Control upward の観Point からアブレーションphysical mechanismのDetails められている. The result of this result is the explanation of this result.にし、フェムトSecond レーザーアブレーションのphysical mechanismをConstructionするためのimportantなRESULTSである.