光放射圧ポテンシャルによる局所化を用いたサブ100nm分解能金属3次元構造創成
【研究分野】生産工学・加工学
【研究キーワード】
光圧 / 付加製造 / インプロセス / ベッセルビーム / 光ピンセット / 付加加工 / 光放射圧 / 金属ナノ粒子 / 光放射圧ポテンシャル / ナノ加工 / ハイスピードカメラ / レーザ加工 / 回折限界 / 金属微細構造
【研究成果の概要】
本研究では、電場強度勾配によって形成される光放射圧ポテンシャルに着目した新規のマイクロナノスケールの付加加工技術を提案する。本研究課題では、その加工原理の検証を行なった。マイクロ粒子を直径10μm程度の水滴内に混入させ、その水滴群を光放射圧によって引き寄せ、集積加工を行う。ベッセルビームを用いてその実験を行なった結果、直径1μmのシリカ微粒子を縦一列に構造化することができ、本研究で提案する手法の原理を検証することができた。ただし、集積過程を観察した結果、液滴の供給方法に課題が残り、今後は液滴供給についての新たな手法について検討する必要があることがわかった。
【研究の社会的意義】
光放射圧を用いた集積加工技術はこれまでに提案されておらず、このような空気中でマイクロ/ナノスケールの複雑構造を加工できる技術が構築されれば、これまでにない機能を持った製品製造が期待できる。本研究では、その加工原理の検証を行うことができ、今後の新しい加工技術の発展に向け貢献が期待できる。
【研究代表者】
【研究種目】若手研究(A)
【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31
【配分額】23,790千円 (直接経費: 18,300千円、間接経費: 5,490千円)