2022年度公募
seeds-2545 -
【東北】
しきい値近傍アブレーションによる非侵襲レーザー微細加工
VISIONビジョン
このシーズに
問い合わせる
VISION
ビジョン
ナノメートル厚さの薄膜を加工できるナノ材料エンジニアリング法
USE CASE
最終用途例
FIBやナノリソグラフィに頼らない薄膜デバイスの製造法
USE CASE 01基礎研究の現場で要求される多様な膜状デバイスを迅速かつ手軽に製造
APPLICATION
基礎研究サイクルの向上に貢献
本薄膜レーザー加工技術では、フェムト秒レーザーパルスが照射されるごく短時間のうちに加工が完了します。装置および試料は大気中で取り扱うことができ、試料の準備や加工の条件出しも簡単に実行できます。
USE CASE 02自立した単層グラフェン膜の直接加工が可能
USE CASE 03アブレーションしきい値の差を利用する非侵襲な表面洗浄法
STRENGTHS
強み
既存のナノ加工技術を補完する新しい加工技術
STRENGTHS 01
FIBによる直接加工技術を補完
最先端のFIB技術を駆使しても、厚さが100 nm以下であるような薄膜の加工は試料の破壊を引き起こしやすく、難しい課題でした。本フェムト秒レーザー加工技術では、厚さが数100 nmの材料から薄いものではグラフェンのような単原子層材料にも適用することができます。
STRENGTHS 02
大気中でオペレーションが可能
真空などの特別な環境が不要で、一般のレーザー加工技術と同様に大気中で薄膜加工を実証しています。（ただし表面の汚染に敏感な材料に対しては雰囲気置換が有効です。）
STRENGTHS 03
大面積の描画・パターニング加工が可能
レーザー走査光学系を用いた高速描画やレーザー干渉によるパターン加工など、レーザー加工技術の有する特徴を継承しています。
TECHNOLOGY
テクノロジー
二次元結晶を加工できる唯一技術としての期待
TECHNOLOGY 01
量子産業時代を支える材料エンジニアリング技術
量子科学分野の研究の進展により、スピントロニクスやバレートロニクスといった物質の表面物性や、二次元結晶の電子物性を駆使する新しい工学分野が誕生しています。レーザーを利用する加工技術は、サブマイクロメートルスケールの微細穴あけ処理からミリメートルスケールの大規模パターニングまで柔軟に対応できるため、これら新技術領域に適用可能なスケーラビリティのある要素技術として期待されます。
PRESENTATION
共同研究仮説
材料エンジニアリングのフロンティアを開拓する
LABORATORY
研究設備
研究設備など
LABORATORY 01
フェムト秒レーザー光源
加工用のYb系フェムト秒レーザ―（40 μJ）と、再生増幅Ti:サファイアレーザー（4 mJ）を保有しており、レーザーアブレーション現象の様々な基礎検証を行うことが可能です。
LABORATORY 02
共用分析機器
EDX付きのFE-SEM、FIB装置、STEM、高分解TEM、AFMや顕微ラマン分光装置など、微細構造物の観察に欠かせない多様な研究設備を利用することが可能です。
EVENT MOVIE
イベント動画
RESEARCHER
研究者
上杉 祐貴
国立大学法人東北大学
多元物質科学研究所 光物質科学研究分野（助教）
多元物質科学研究所 光物質科学研究分野（助教）
経歴
研究者情報については、JST科学技術振興機構のデータベースサービス「researchmap」をご参照ください。
https://researchmap.jp/yuukiuesugi
){kind=link}
){kind=link}
){kind=link}
){kind=link}
){kind=link}