− 54 −レーザプロセッシングレーザプロセッシングキーワード連絡先メールアドレスキーワード連絡先メールアドレス［応用分野］名古屋工業大学 工学部 助教［応用分野］名古屋大学 工学研究科 助教AF-2017235奨励研究助成A（若手研究者）AF-2017236奨励研究助成A（若手研究者）レーザ加工ナノ周期構造，フェムト秒レーザ，半導体結晶材料miyagawa.reina@nitech.ac.jpマルチマテリアル，異材接合，付加製造アンカー接合，付加製造，燃焼合成suzuki.asuka@material.nagoya-u.ac.jp宮川 鈴衣奈鈴木 飛鳥結晶材料へのフェムト秒レーザ照射におけるミクロな状態変化のダイナミクス理解レーザプロセスと燃焼合成プロセスを活用した 隆起アンカー層の構造制御と金属/樹脂接合体の高強度化フェムト秒レーザを結晶表面に多積重照射することで，レーザの波長より短い周期の構造（LIPSS）が形成されることが知られている．本研究は，フェムト秒レーザ照射による材料への効果をダイナミクスとして定量的に調べ，フェムト秒レーザの特徴を活かしたプロセッシングの実現と新たな可能性を探ることを目的とする．フェムト秒レーザをはじめ，超短パルスレーザの照射による結晶材料への効果を理解するため，LIPSSの形成過程と結晶状態の変化を調べた．LIPSS形成の初期課程ではレーザ波長よりやや小さい周期のLSFLを形成し，その後パルスの積重を増すと波長の半分以下の周期のHSFLを形成した．また，パルス積重に伴いLSFLは周期が小さくなる傾向になるのに対し，HSFLの周期はパルス積重数に依らなかった．被照射材料の違いにより，形成されるLIPSSの周期だけでなくその結晶状態が異なることを明らかにした．本研究では，マルチマテリアル化に向けて金属と樹脂を強固に接合する研究に取り組んだ．具体的には，レーザプロセスと燃焼合成プロセスを組み合わせることで，金属基板上にアンカー層を付加製造するプロセスを検討した．レーザ条件を変化させることで，アンカー構造の制御に目指すとともに，アンカー構造と強度の関係解明に取り組んだ．その結果，レーザのエネルギー密度を増加させることで，アンカー構造を構成する粒の面積率はあまり変化せず，アスペクト比は減少した．また粒と基板の接合性はレーザの走査速度よりも出力に強く影響を受けることが明らかとなった．接合強度は粒の面積率，アスペクト比，粒と基板の接合性の積と正の相関関係を示した．このことから，基板と強固に接合した背の高い粒を多数形成させることで接合強度が向上することが明らかとなった．
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