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光量子工学研究センター先端レーザー加工研究チーム

チームディレクター杉岡幸次（D.Eng.）

English Page

研究概要

今日、レーザーは材料加工において必要不可欠ツールであり、世の中で幅広く利用されています。当研究チームは、環境負荷が少なく、高品質・高効率・高解像度の材料加工を実現する先端的なレーザー加工技術の研究・開発を行っています。特に超短パルスレーザーを用いることにより、従来の手法では不可能であった材料加工を試みています。これにより3次元マイクロ・ナノ加工、高アスペクト比加工、表面ナノ構造化、新物質創製を行う技術を開発し、バイオチップ、超高感度センサー、高機能光・電子デバイス等の作製への展開を図っています。

研究主分野

工学

研究関連分野

複合領域
総合理工
量子ビーム科学
光工学・光量子科学
ナノマイクロシステム

キーワード

レーザー加工
マイクロ・ナノ加工
3次元加工
バイオチップ
超短パルスレーザー

主要論文

1.Zhang J., Obata K., OZasa K., Uzawa T., Ito Y., and Sugioka K.:
"Rapid manufacturing of glass-based digital nucleic acid amplification chips by ultrafast Bessel pulses"
Small Sci. 4, 2300166 (2024).
2.Serien D., Narazaki A., and Sugioka K.:
"Towards understanding the mechanism of 3D printing using protein: Femtosecond laser direct writing of microstructures made from Homopeptides"
Acta Biomater. 164, 139-150 (2023).
3.Kawabata S., Bai S., Obata K., Miyaji G., and Sugioka K.:
"Two-dimensional laser-induced periodic surface structures formed on crystalline silicon by GHz burst mode femtosecond laser pulses"
Int. J. Extreme Manuf. 5, 015004 (2023).
4.Bai, S., Serien, D., Ma, Y., Obata, K., and Sugioka, K.:
"Attomolar Sensing Based on Liquid-Interface Assisted Surface Enhanced Raman Scattering in Microfluidic Chip by Femtosecond Laser Processing"
ACS Appl. Mater. Interfaces, 12, 42328-4233 (2020).
5.Sima, F., Kawano, H., Hirano, M., Miyawaki, A., Obata K., Serien, D., and Sugioka, K.:
"Mimicking intravasation-extravasation with a 3D glass nanofluidic model for the chemotaxis-free migration of cancer cells in confined spaces"
Adv. Mater. Technol. 5, 2000484 (2020).
6.Bai, S., Serien, D., Hu, A., and Sugioka, K.:
"Three-dimensional microfluidic SERS chips fabricated by all-femtosecond-laser-processing for real-time sensing of toxic substances"
Adv. Funct. Mater. 28, 1706262 (2018).
7.Wu, D., Xu, J., Niu, L., Wu, S., Midorikawa, K., and Sugioka, K.:
"In-channel integration of designable microoptical devices using flat scaffold-supported femtosecond-laser microfabrication for coupling-free optofluidic cell counting"
Light Sci. Appl. 4, e228 (2015).
8.Wu, D., Wu, S., Xu, J., Niu, L., Midorikawa, K., and Sugioka, K.:
"Hybrid femtosecond laser microfabrication to achieve true 3D glass/polymer composite biochips with multiscale features and high performance: the concept of ship-in-a-bottle biochip"
Laser Photon. Rev. 8, 458-467 (2014).
9.Sugioka, K. and Cheng, Y.:
"Femtosecond laser three-dimensional micro- and nanofabrication"
Appl. Phys. Rev. 1, 041303 (2014).
10.Sugioka, K., and Cheng, Y.:
"Ultrafast lasers - reliable tools for advanced materials processing"
Light Sci. Appl. 3, e149 (2014).