【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.08】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22KT0007
利用課題名 / Title
フッ化物結晶内のレーザー加工部における局所構造解析
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
Femtosecond laser, fluoride crystal, periodic nanostructure,電子顕微鏡/Electron microscopy,集束イオンビーム/Focused ion beam
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
櫻井 平良
所属名 / Affiliation
京都大学大学院工学研究科 材料化学専攻
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
下間 靖彦
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
清村 勤
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術代行/Technology Substitution
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KT-402：球面収差補正透過電子顕微鏡
KT-404：集束イオンビーム装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
フッ化物結晶の透明固体材料内部にフェムト秒レーザーを集光照射すると、その中央部の構造が変化する。本研究では、フッ化物結晶内部の光誘起構造変化を明らかにすることを目的として、高分解能TEM観察を実施した。
実験 / Experimental
フェムト秒レーザー（中心波長800 nm，パルス幅105 fs）を50倍（NA 0.80）の対物レンズを通してフッ化カルシウム単結晶内部に集光照射した後、500℃，1 hの熱処理を行った。熱処理後、研磨により集光部を表面に露出させたものを観察用試料とした。集束イオンビーム（FIB;日本電子 JEM-9310FIB）を用いてTEM試料を作製し、透過型電子顕微鏡（TEM;日本電子JEM-2200FS）により観察した。
結果と考察 / Results and Discussion
フッ化カルシウム単結晶内部におけるフェムト秒レーザー照射部のTEM観察結果を図1に示す。集光部において入射レーザーの偏光方向に垂直な方向に伸長したナノボイドが観察された。この現象は、以前同様の観察を行ったBaF2と同じ結果であり、熱処理後もナノボイドが残存していることを示している。一方、今回の観察では金属コロイドの析出物等は確認されなかった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図 1 CaF2単結晶のTEM観察像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
TEM試料作製および観察に関して、技術支援いただいた、京都大学 化学研究所 先端ビームナノ科学センター 複合ナノ解析化学 清村勤 特定研究員に感謝いたします。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- レーザー学会学術講演会第43回年次大会（2023年1月18日）
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件