光磁场による研磨 光磁场による光化学反応の観测に成功
东京大学大学院工学系研究科の八井崇准教授と分子科学研究所の信定克幸准教授らの研究グループは、光の振动方向を制御した光による表面研磨法を用いることで、高い振动数を持つ光の周波数(约1ペタヘルツ。1秒间に1000兆回振动)の振动磁场によって物质を加工することが可能であることを世界で初めて明らかにしました。
电子デバイスや光デバイスの开発には、ナノメートルサイズの基盘の表面を平たんにする技术が欠かせません。化学物质や物理的に研磨する従来の方法による平たん化では、基板が损なわれたり、异物が基板に残ってしまうという问题がありました。この问题を解决するため、研究グループは、光を利用して基板に接することなく平たん化できる近接场光エッチングという手法を确立しています。一方、研磨を含む光を用いた加工では、光による磁石的な力(磁场)ではなく、光による电気的な力(电场)が研磨に寄与していると考えられていました。
今回研究グループは、ダイヤのような透明で高い屈折率を有するジルコニア(窜谤翱2)の表面の凸凹が光エッチング法により研磨される表面形状を観测したところ、この凸凹の研磨には、磁场が大きく関与していることがわかりました。
「今回、これまで见过ごされていた光の周波数で振动する磁场が加工に利用できることを発见しました。光は电磁波であり电场と磁场が交互に発生していますが、光の周波数领域において発生する磁场は物质に影响を与えないことから、光加工において、磁场による影响は无视され、电场のみが想定されていました」と八井准教授は説明します。「ですから、これまでの常识と异なる结果が得られたのは惊くべきことです。今回の発见は纯粋な基础研究への寄与だけではなく、より复雑な微细加工の制御に大きく役立つと期待しています」と続けます。
なお、本研究は、JSPS「研究拠点形成事業(A.先端拠点形成型)」、科研費(26286022、26630122、25288012、15H00866)、文科省ナノテクノロジープラットフォーム(No.12024046)、HPCI戦略プログラム(ID: hp150218)、光科学技術研究振興財団の助成を得て行われ、東京大学、分子科学研究所、中央大学、仏ミュールーズ物质科学研究所(IS2M)、仏パリ13大学との共同研究により行われました。
论文情报
Optically controlled magnetic-field etching on the nano-scale", Light: Science & Applications Vol. 5, Page number: e16054, doi:10.1038/lsa.2016.54.
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