3次元レーザー微細加工法を用いた光周波数領域での左手系メタマテリアルの開発

利用3D激光微加工方法开发光频域左手超材料

基本信息

批准号：
04F04872
负责人：
河田聡
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The Institute of Physical and Chemical Research
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-04F04872/
关键词：
メタマテリアル 2光子造形金属コーティング

项目摘要

2光子重合反応を利用したマイクロ/ナノ加工法において,マイクロレンズアレイを用いたマルチレーザービームスポット生成法を開発し,それを用いて複数の3次元構造物を並列に一度に作成する手法を開発した.実験では,直径300ミクロンのマイクロレンズがガラス基板上にアレイ状に形成されたレンズアレイを用いて,約1000個程度のレーザービームスポットを同時に生成させた.そしてこのビームスポットを紫外線硬化樹脂中で3次元的に走査することにより,3次元的なアレイ状の樹脂構造物を同時に製造することに成功した.さらにこのポリマー構造物に対して,無電解メッキ法をベースにサイト選択的な金属コーティング行う手法を開発した.具体的には光重合樹脂中にメタクリルアミドを添加することにより金属の付着性を高めた樹脂を開発した.そしてこの改質した樹脂と元の樹脂の両方を個別に用いて3次元構造物をつくり,改質した樹脂部にのみ選択的に銀,金,銅などの金属をコートできることを確認した.そして100nmの空間分解能で局所的に金属コートされた3次元マイクロ構造物の加工が可能であることを確認した,またコートされた金属層の抵抗率は,バルク金属の抵抗率と比べて高々数倍程度であり,極めて電気伝導度の高い3次元金属構造体が作成できることを確認した.これらの実験結果から,我々が開発した加工技術は,複雑な3次元形状と樹脂などによって保持された金属構造体を必要とするメタマテリアルなどの加工法に極めて有効であることが実証できた.

2使用光子聚合反应在微/纳米化方法中使用微晶状体阵列开发多激光束点生成方法，并开发了一种在实验中并行创建多个三维结构的方法。通过在玻璃基板上形成的透镜阵列生成微透镜，同时在3D中扫描，生成了约1000个激光束点已经开发了一种表现金属涂层的方法，我们通过在3D结构中添加甲基丙烯酰胺，开发了具有较高金属粘附的树脂。修饰的树脂已经确认了微型结构，并且涂层金属层的电阻比散装金属的电阻高几倍，并且具有高电导率的极高3D金属结构。可以根据这些实验结果来创建，我们开发的处理技术对于需要复杂的3D形状和树脂持有的金属结构的方法非常有效。