【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.21】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22NU0025
利用課題名 / Title
レーザー加工による機能性表面に関する物性研究
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋大学 / Nagoya Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
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）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
電子顕微鏡/Electron microscopy,集束イオンビーム/Focused ion beam,電子回折/Electron diffraction,電子分光,高度素材識別技術/ Advanced material identification technology
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)
小野 晋吾
所属名 / Affiliation
名古屋工業大学
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
余 希,濵﨑 周太,桑原 真人
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）共同研究/Joint Research（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NU-102：高分解能電子状態計測走査透過型電子顕微鏡システム
NU-103：高分解能透過電子顕微鏡システム
NU-106：試料作製装置群
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
超短パルスレーザーを利用した表面加工技術の成果として、金属基板撥水性表面、硬化表面及び半導体材料の反射率低減効果のある表面を達成している。これら特殊機能を有する表面の形成のメカニズムはまだ、解明されていない部分が多い状態である。超短パルスレーザー加工における超高速現象をとらえることの科学的探索の目的と省エネルギー社会に貢献できる機能性表面の作製技術の開発の工学的な応用面の目的の両方は本研究の目的となる。
実験 / Experimental
FIB加工法で、レーザー低フルエンス処理による酸化された銅基表面を再表面に観察薄片を取り出し、TEMでサンプルの結晶構造を測定することにより、表面の酸化物を同定する。STEM-EDXを用いて、元素分布を測定することで、レーザー照射による酸化層の厚みを測定し、レーザー照射による酸化促進効果を評価する。
結果と考察 / Results and Discussion
レーザー低フルエンス処理による酸化された銅基表面をFIB加工法により薄片化し、TEMにて結晶構造の測定を実施した。また、STEM-EDSにより表面の酸化物を同定した。これにより、レーザー照射による酸化層の厚みを決定し、レーザー照射による酸化促進効果を定量的に評価することに成功した。これらの結果とレーザー加工条件、撥水性表面の接触角との関連が明確となり、論文発表へとつながった。他方、ZnO試料についてもFIB加工を実施し、TEMおよびSTEM観察を実施した。この結果、レーザー照射表面の形成物と欠陥、結晶方位分布を測定し、レーザー加工表面がテラヘルツ電磁波帯の誘電率へ影響を及ぼしている箇所を同定することに成功した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
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)
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Xi Yu, Static Hydrophobic Cuprous Oxide Surface Fabricated via One-Step Laser-Induced Oxidation of a Copper Substrate, Micromachines, 14, 185(2023).
DOI: https://doi.org/10.3390/mi14010185
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
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