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J-GLOBAL ID：201402298180893858   整理番号：14A0476575

パルスレーザー励起非平衡材料プロセスがもたらす階層構造形成:超新星爆発とのアナロジー

Formation of hierarchal structure by pulsed-laser excited nonequilibrium process: An analogy with supernova explosion

著者 (4件)： 梅津郁朗 (甲南大) ,  冨永望 (甲南大) ,  須佐元 (甲南大) ,  秋宗秀俊 (甲南大)
資料名： 電気学会光・量子デバイス研究会資料  (電気学会研究会資料)
巻： OQD-14  号： 5-14  ページ： 41-46  発行年： 2014年03月07日 
JST資料番号： Z0922A  資料種別： 会議録 (C)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： 水素ガス中もしくは水素とヘリウムとの混合ガス中におけるシリコンのレーザアブレーションと,TiO₂焼結体のレーザアブレーションにおいて形成される凝集体構造を検討した。SiでもTiO₂でも一次粒子としてナノ粒子が形成され,二次粒子として凝集体構造が形成され,階層構造をとることが示された。凝集体構造は雰囲気ガス圧力と基板/ターゲット間距離に依存し,これらによって凝集体構造を制御できる。TiO₂では,サブミクロンとミクロンスケールの二次と三次構造が形成されることが見いだされた。凝集が基板上で起きれば柱状構造となり,プルーム中で起きれば空孔度の高い繊維状構造となる。空孔度の増大はフラクタル次元の減少と関連づけられることを示した。階層構造形成は点原爆発と見なせるパルスレーザアブレーション過程の非平衡性により支配されている。その非平衡性プロセスの詳細は明らかでないが,超新星爆発後の星の形成過程を参考にすることは有用である。

シソーラス用語： *レーザアブレーション ,  ケイ素 ,  酸化チタン ,  凝集体 ,  階層構造 ,  一次構造 ,  二次構造 ,  三次構造 ,  圧力 ,  距離 ,  フラクタル次元 ,  非平衡状態 ,  超新星爆発 ,  構造形成
準シソーラス用語： 非平衡過程

分類 (1件)： レーザ照射・損傷  (BK16040S)

引用文献 (9件)：

• Y. B. Zeldovich and Y. P. Raizer, Physics of Shock waves and High-temperature Hydrodynamic Phenomena. Newyork: Academic Press, (1966).
• I. Umezu, A. Sugimura, M. Inada, T. Makino, K. Matsumoto, and M. Takata, "Formation of nanoscale fine-structured silicon by pulsed laser ablation in hydrogen background gas," Phys. Rev. B, vol. 76, no. 4, 045328 (2007).
• I. Umezu, S. Okubo, and A. Sugimura, "Effect of Non-equilibrium Pulsed Ejection of Si Species into Background Gas on the Formation of Si Nanocrystallite and Nanocrystal-film," Mater. Res. Soc. Symp. Proc., vol. 1305, mrsf10-1305-aa17-36, (2011).
• I. Umezu, N. Yagi, A. Sugimura, and T. Yoshida, "Non-equilibrium Growth Processes of Porous TiO₂ Nanocrystal-films during Pulsed Laser Ablation," Mater. Res. Soc. Symp. Proc., vol. 1497, mrsf12-1497-k03-20, (2013).
• S. J. Wang, W. T. Chang, J. Y. Ciou, M. K. Wei, and M. S. Wong, "Preparation of TiO₂ thin films by laser ablation for photocatalytic applications," J. Vac. Sci. Technol. A, vol. 26, no. 4, 898, (2008).

タイトルに関連する用語 (6件)： パルス ,  レーザー励起 ,  非平衡 ,  材料プロセス ,  階層構造 ,  アナロジー