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2026年9月9日(火)に、第87回 応用物理学会 秋期学術講演会(北海道大 札幌キャンパス)にて開催されるシンポジウムで、宮地が招待講演を行います。

講演時間:2026年9月9日(火)16:15~16:40

講演番号:9p-N102-6

講演題目:超短パルスレーザーが創るナノ界面 - 表面微細構造形成から機能創成へ -

シンポジウム名:先端レーザー加工のフロンティア:源流から辿る40年の進化と展望

会期:2026年9月9日(水) 13:30 〜 18:15

会場:N102 (総合教育棟 N棟)

概要:レーザー誘起表面周期構造(LIPSS)は、1965年の発見以来、レーザーと物質の相互作用を理解する上で重要な研究対象である。フェムト秒レーザーの登場により、構造はナノメートルスケールへと微細化し、機能表面創製技術として発展した。著者らは、表面プラズモン・ポラリトン(SPP)の励起機構や半導体表面の過渡的金属化現象を解明するとともに、数フェムト秒レーザーによる極微細ナノ構造形成を実証した。本講演では、LIPSS研究の発展を概観し、反射防止や濡れ性制御などへの応用と今後の展望について紹介する。

※写真は3年前に北海道で撮った夕食

2026年9月9日(火)に、第87回 応用物理学会 秋期学術講演会(北海道大 札幌キャンパス)にて宮地研が関わる研究成果を発表します。

[8p-S5-1] GHzバーストモードフェムト秒レーザー照射におけるアブレーション痕を用いたビーム径評価の妥当性と評価領域依存性

〇(DC)川端 祥太1,2、小幡 孝太郎1、宮地 悟代2、杉岡 幸次1 (1.理研 光量子、2.東京農工大)

[8p-S5-1~9] 3.6 レーザープロセシング 2026年9月8日(火) 13:30 〜 16:00

S5 (総合教育棟 S講義棟)

13:30 〜 13:45

D²法は、アブレーション痕を用いて集光ビーム径を簡便に評価できることから、レーザー加工分野で広く利用されている。しかし、カメラ型ビームプロファイラによる直接測定との比較に基づく妥当性検証は十分に行われていない。本研究では、GHzバーストモードを含む種々のフェムト秒レーザー照射条件下でD²法の適用性を体系的に評価した。その結果、アブレーション痕の定義によって見積もられるビーム径が大きく異なり、特にGHzバーストモード照射では熱蓄積等の累積効果によりD²法で仮定される一定の加工閾値が成立せず、見積もられるビーム径が実際の光学的ビーム径から大きく乖離する可能性が示唆された。

宮地研が関連する研究成果が発表されました。

掲載誌:Applied Surface Science

出版日:2026年6月22日付(電子版)

論文名:Controllable formation of aperiodic 2D nanostructures on titanium by circularly polarized gigahertz-burst femtosecond laser toward biological growth regulation

著者名:Shota Kawabata, Ashkan Momeni, Shi Bai, Kotaro Obata, Livia Elena Sima, Stefana Orobeti, Kazunari Ozasa, Felix Sima, Godai Miyaji, Koji Sugioka*

DOI :10.1016/j.apsusc.2026.167636

概要:フェムト秒レーザーによる表面周期構造(Laser-Induced Periodic Surface Structure, LIPSS)形成では、単一パルス照射において直線偏光で1次元ストライプ構造、円偏光で2次元ナノドット構造が形成されることが知られている。一方、円偏光GHzバースト照射による表面構造形成は未解明であった。本研究では、円偏光GHzバーストフェムト秒レーザーをチタン表面に照射し、バースト内パルス数に応じて岩状および四脚状の非周期2次元ナノ構造を形成できることを初めて示した。二温度モデルと電場増強解析から、その形成は局所電場増強に起因する溶融ダイナミクスによって説明できることを明らかにした。本手法は、生体スケールの多様な表面構造創製を可能とし、細胞・材料および細菌・表面相互作用の制御への応用が期待される。

石出 一真(当時M2)が 2026(令和8)年度 第50回レーザー学会賞奨励賞 を受賞しました。

対象:レーザー学会第596回研究会(2025年5月25日開催)

題目:数サイクル7fsレーザーパルスを用いたダイヤモンドNV中心の形成

内容:量子コンピュータや高感度センサーへの応用が期待されるダイヤモンド中のNV中心を、超短パルス(7フェムト秒)レーザーで形成することに世界で初めて成功しました。従来課題だった材料損傷を抑え、高品質な量子デバイス作製につながる成果です。

石出 一真(当時M2)が 2026年5月29日に、レーザー学会学術講演会第46 回年次大会論文発表奨励賞 を受賞しました。

対象:レーザー学会学術講演会第46回年次大会(2026年1月14日発表)

題目:サブ10fsレーザーパルスによるダイヤモンドNV中心の形成過程

内容:量子コンピュータや高感度センサーへの応用が期待されるダイヤモンド中のNV中心を、超短パルス(7フェムト秒)レーザーで形成することに初めて成功し、その形成過程を明らかにしました。従来課題だった材料損傷を抑え、高品質な量子デバイス作製につながる成果です。

The 27th International Symposium on Laser Precision Microfabrication (LPM2026, Greenville, USA)にて、2026年6月11日に宮地研が関わる2件の講演が行われました。

[Contributed talk] Control of cellular growth via surface topographies formed by different GHz burst modes of femtosecond laser

Shota Kawabata, Stefana Orobeti, Livia Elena Sima, Felix Sima, Kotaro Obata, Godai Miyaji, and Koji Sugioka*

[Contributed talk] 3D CYTOP microfluidic chips with an ultra-thin channel structure fabricated by two-photon polymerization-molding process

Sota Matsumoto, Godai Miyaji, and Koji Sugioka*

※写真はGreenvilleの町並みと、チャールズ・タウンズ博士の銅像。


2026年5月25-27日に、松江で開催されたThe International Conference of Advances in Optics and Photonics (AdvOptix 2026)にて、宮地が招待講演を行いました。

G. Miyaji, "Direct nanofabrication on solids with intense femtosecond laser pulses", The International Conference of Advances in Optics and Photonics (AdvOptix 2026), Matsue, Japan, 26 May, 2026.

2026年4月21-23日に、パシフィコ横浜で開催されました第6回スマートレーザー加工国際会議2026 The 6th Smart Laser Processing Conference 2026 (SLPC2026)にて、D3 川端 祥太 がThe SLPC2026 Outstanding Poster Paper Award (1st place) を受賞しました。

題目:Chemical-free regulation of biological growth by titanium surface microstructures formed with polarization- and burst mode-controlled femtosecond laser

内容:超短パルスレーザーでチタン表面にサブミクロン微細構造を形成し、その物理的効果が微生物・細胞挙動に与える影響を検証しました。独自に開発したソフト材料への転写技術と評価手法を確立し、医療用部材の高機能化や物理環境による生物制御技術への応用展開が期待されます。

国際会議The Optics and Photonics International Congress (OPIC) 2026において、宮地が超短パルスレーザー加工に関するチュートリアル講演を行いました。

日時:2026年4月21日 15:00-16:00

場所:パシフィコ横浜 会議センター 4階 419室

講師:宮地悟代

タイトル:Ultrashort pulse laser material processing: How do ultrashort laser pulses work in materials?

概要:Intense laser light can provide various irreversible changes in materials, including combustion, melting, ablation, or modifications of the refractive index. Such phenomena are popularly referred to as laser material processing or simply laser processing. As the pulse duration of the laser light decreases to picoseconds or femtoseconds, the dominant interaction processes between light and matter are significantly altered, leading to distinctive characteristics. For instance, the thermal effects are minimal, resulting in so-called nonthermal processing, which leads to the formation of sharp and well-defined processed edges without melting or burning. This property enables high-precision and high-spatial-resolution material processing at the nano- to micro-scale, which has been widely adopted in various industrial applications. One significant advantage is the ability to process a wide variety of materials—from metals and semiconductors to dielectrics and even biological tissues—due to these unique light–matter interaction processes. In this tutorial, the lecturer will first explain the fundamental mechanisms of optical absorption, followed by nonlinear absorption processes induced by ultrashort laser pulses and the resultant irreversible material modifications. He will also briefly touch on what ultrashort laser pulses are and how they are generated, and finally introduce recent applications and future prospects of ultrashort pulse laser material processing.

2026年4月22日にパシフィコ横浜で開催されるレーザー加工に関する国際会議SLPC2026にて、D3川端祥太がポスター発表を行いました。

タイトル:Chemical-free regulation of biological growth by titanium surface microstructures formed with polarization- and burst mode-controlled femtosecond laser

著者:*Shota Kawabata1,2, Shigeru Uchiyama1, Livia Elena Sima4, Stefana Orobeti3,4, Takashi Isoshima1, Kazunari Ozasa1, Kotaro Obata1, Godai Miyaji2, Felix Sima1,3, Koji Sugioka1 

所属:1. RIKEN Center for Advanced Photonics, 2. Tokyo University of Agriculture and Technology, 3. CETAL – National Institute for Laser, Plasma and Radiation Physics, 4. Institute of Biochemistry of the Romanian Academy

ポスター番号:SLPCp-10

発表日:2026年4月22日 10:30-12:00

場所:パシフィコ横浜