高分子材料へのレーザー照射（微細加工と表面改質への応用）

高分子材料へのレーザー照射（微細加工と表面改質への応用）
　高分子材料にレーザー照射するとレーザーの波長や材料の結晶化状態によって照射面の様子は変化します．波長の長い赤外線レーザーでは熱的な加工が，波長の短い紫外線レーザーでは光化学反応による加工（アブレーション）が行われます．そこで我々は古典分子動力学法による高分子粒子へのレーザー照射や，量子分子動力学法による電子励起状態から光分解反応に至る計算を行うことで，微細加工や表面改質現象の解析を行っています．



赤外線(左：波長1064nm)と紫外線レーザー(右：波長266nm)による加工[1]


高分子への紫外線レーザー照射による表面改質 [1] （左：照射後表面，右：飛散物，上：熱処理なし，下：熱処理あり）


古典分子動力学法による高分子粒子へのレーザー照射[2]



 量子分子動力学法の結果：外部振動電場による水素原子の電子軌道励起


参考文献

[1] Murata, A., Mochizuki, S., Fujikura, T., Pit formation mechanism in a polymer film by ultraviolet laser irradiation, CD-ROM Proc. of 5th ASME/JSME Thermal Eng. Joint Conf., San Diego, CA, US(March 1999), AJTE99-6461.

[2] 村田, 望月, 高分子レーザー加熱の分子動力学シミュレーション, 第40回日本伝熱シンポジウム講演論文集, Vol. III (2003年5月), pp.783-784.