光の極薄シートでナノ加工 ～微細加工技術開発の新展開に光～
宮地 准教授は、大学院生の飯田 悠斗 氏と二階堂 誓哉 氏とともに、硬質セラミックスの一種であるダイヤモンド状炭素薄膜表面に、光の持続時間が7フェムト秒（厚さにして2 μm）のレーザー光を照射するだけで、周期が60 nmのナノ構造体を表面から直接削り出せる現象の原因が、極薄の電子層に発生した短距離伝搬型表面プラズモン・ポラリトン[注]であることをつきとめました。この現象をうまく利用することにより、近赤外のレーザー光でも周期サイズを数nmから数10 nmで制御できる新しい微細加工技術へと発展することが期待されます。
A phenomenon has been reported in which nanostructures with a period of 60 nm can be shaved directly from the surface of a diamond-like carbon thin film, a type of hard ceramic, simply by irradiating a laser beam with a duration of 7 femtoseconds. Miyaji Lab discovered that the cause of this phenomenon is a short-range propagating surface plasmon polariton generated in an ultrathin electron layer. This phenomenon is expected to lead to a new microfabrication technology in which the period size can be controlled from a few nm to several tens of nm even with near-infrared laser light.
Detail 詳細: Journal of Applied Physics (2021) Sub-100-nm periodic nanostructure formation induced by short-range surface plasmon polaritons excited with few-cycle laser pulses (Yuto Iida, Seiya Nikaido, and Godai Miyaji)
表面プラズモン・ポラリトン：
電子の粗密振動波。2つの物質の境界面に存在し、電磁波と結びついている。波長は2つの物質の誘電率に依存するため、レーザー光の波長よりも短くすることができる。
Surface plasmon polariton: a coarse oscillating wave of electrons. It exists at the interface between two substances and is associated with electromagnetic waves. Since the wavelength depends on the dielectric constant of the two materials, the wavelength can be shorter than that of the laser light.