− 43 −レーザプロセッシングレーザプロセッシングAF-2019224-B3一般研究開発助成AF-2019225-B3一般研究開発助成レーザー加工フェムト秒レーザー，GHzバーストモード，微細加工kobata@riken.jpガスセンシング，光触媒，フォトニクス酸化チタン，液中レーザーアブレーション，装飾酸化チタン，光触媒，ガスセンシングskulinich@tokai-u.jp国立研究開発法人理化学研究所 先端レーザー加工研究チーム 研究員東海大学 総合科学技術研究所 教授小幡 孝太郎Kulinich SergeiGHzバーストモード超高繰り返しフェムト秒レーザーパルスを用いた 液中レーザー加工プロセス制御による レーザー加工技術の開発多機能ナノ酸化チタン（TiO2）粒子生成に関する研究近年，数百ピコ秒の極短い時間間隔をもつフェムト秒パルス列（イントラパルス列）で構成されているGHzバーストモードを用いたフェムト秒レーザー加工は，従来のフェムト秒レーザー加工を超える高品質，高効率加工を実現し，その応用が期待されている．GHzバーストモードフェムト秒レーザーパルスを加工対象となる材料へ照射した場合，従来のフェムト秒レーザーパルスの照射方式（シングルパルスモード）と比較して，レーザー照射による急峻な加熱・冷却を抑制したアブレーションを誘起する特徴をもつ．本研究では，GHzバーストモードアブレーション加工技術の実用化を目標として，金属加工へ応用した場合の加工効率と品質に関する研究結果を報告する．本研究プロジェクトでは、ナノ秒およびミリ秒のパルスYAGレーザーを用いて、液相で新規のTiO2ベースのナノ材料を作製した。単相またはハイブリッド（ZnOとの組み合わせや貴金属ナノ粒子で装飾したもの）ナノマテリアルを調製し、様々な用途に使える新規ナノ構造の創出を目指した。この結果は、液相でのレーザー加工（固体材料のアブレーションまたは照射に基づく）が、さまざまな用途のTiO2ベースのナノ材料を製造する強力かつ効率的なアプローチであることを示唆している。このような用途には、触媒、ガスセンシング、バイオセンシング、プラズモニクス関連の用途が含まれる。さらに、液相でのレーザー加工は、幅広い特性を持つ多様なTiO2ベースのナノ材料を調製する可能性を示し、TiO2やその他の関連ナノ材料の加工に関する新しい研究分野を切り開くものである。
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