研究内容

　バイオミメティクス（生物模倣）とは、生物の優れた構造や機能を工学技術に活かすことで、我々の身近な製品にも応用されています。本研究室では、レーザー微細加工技術を用いて環境・エネルギーから医療までの幅広い分野に応用できるバイオミメテック材料の開発を目指しています。

ダブルパルス紫外レーザーナノ微細加工システム

　レーザーを用いて材料表面にナノメートル（10億分の1メートル）オーダーのナノ微細構造を形成させることで、従来の材料の特性に光学特性、撥水特性、摩擦特性など新しい機能性を付与させことができます。研究室では2つの紫外レーザーを用いたダブルパルス紫外レーザーナノ微細加工システムを構築しています。レーザー照射条件（パルス遅延、レーザーフルエンス、偏向方向など）を変化させることで非熱的ナノ微細構造形成の制御を目指します。

単結晶シリコン太陽電池の高効率化に関する研究

　地球温暖化問題やエネルギー問題の対策の一つとして、再生可能エネルギーの導入が盛んになっています。単結晶シリコン太陽電池の場合、太陽光の一部しか利用されていないため、変換効率が20％程度となっており、効率の向上が課題となっています本研究では、紫外レーザーナノ微細加工システムを用い、太陽電池表面にバイオミメティック材料のようなナノ微細構造（ナノ周期構造やナノドット構造）を付与させた次世代シリコン太陽電池の開発を行っています。開発したシリコン太陽電池の特長は次の通りです。
�@太陽電池表面にレーザー波長以下（回折限界以下）のサイズのナノドット構造を形成
�A低反射率化を達成
�B結晶構造を保持した状態で圧縮残留応力を付与
�Cレーザー照射によるバンドギャップ制御を達成



【三機関同時プレスリリース大阪産業大学、東海大学、核融合科学研究所】

新着情報レーザー微細加工技術を用いた機能性材料開発

　IoT/AIによる超スマート社会の実現に向けて高性能かつ精密な電子デバイス開発が行われており、それに伴って半導体デバイスの微小領域に濡れ性などの機能性を付加する研究が注目されています。半導体材料へ機能性を付加させるためには、機械的衝撃や熱によって材料の物理化学的性質を損なわないようにする必要があります。本研究では、ナノ秒紫外レーザーによる非熱的微細加工技術を用いた機能性材料開発を行っています。今までにエキシマレーザーを用いて金属材料表面にレーザー波長程度のサイズの微細構造を形成させ、材料表面の濡れ性の変化について調べています。

　　　　　

新着情報次世代量子線がん治療のための高純度炭素薄膜の開発

　現在、重粒子線がん治療装置は、加速器を使用しているため大型装置となっています。そこでレーザー駆動イオン加速を用いることで装置の小型化が期待されています。本研究では、レーザー駆動イオン加速の高度化に向けた高純度炭素薄膜の開発を行っています。

              

新着情報レーザーによる元素分離の基礎的研究

　原子力発電所から出る高レベル放射性廃棄物をその性質に応じて超ウラン元素群、白金族元素群、Sr-Cs群、その他の４つの群に分ける群分離が考えられます。レーザーを群分離プロセスへ応用する場合、それぞれの元素の光化学反応について調べる必要があります。今までに超ウラン元素群と分光学的性質が類似しているランタノイド元素のEu³⁺、Sm³⁺、Yb³⁺やCe³⁺について反応収量や多光子励起・反応について調べています。

　　　　　　　　

レーザーによる単層カーボンナノチューブの合成

　カーボンナノチューブは、電気伝導性や機械的強度などの特性に優れた材料としてエレクトロニクス・エネルギー分野なので注目されています。本研究では、紫外レーザーを使ったカーボンナノチューブの合成に取り組んでいます。現在、直径が1.2から1.7 nm、長さ2μm以上の単層カーボンナノチューブが合成出来ています。

　　　　　　　

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