JP7348900B2 - ダイヤモンドバルクから所定の構造を生成するためのシステムおよび方法 - Google Patents
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- ダイヤモンドバルクから所定の構造を生成する方法であって、
前記ダイヤモンドバルク内の所定の位置に焦点を有する少なくとも1つのレーザを前記ダイヤモンドバルクに照射するステップであって、前記レーザは、前記レーザの前記焦点が前記ダイヤモンドバルクと合う前記ダイヤモンドバルク内の位置で黒鉛化を生じさせる、ステップと、
少なくとも1つの軸に沿って、前記ダイヤモンドバルク内に前記レーザの前記焦点が配置されるように前記ダイヤモンドバルクを移動するステップと、前記ダイヤモンドバルクに前記レーザの前記焦点が配置されるように前記少なくとも1つのレーザを移動するステップと、のうちの少なくとも1つを行うステップと、
前記ダイヤモンドバルクを前記少なくとも一つのレーザに対して少なくとも二つの軸に沿って移動させ、及び/又は、前記少なくとも1つのレーザを前記ダイヤモンドバルクに対して少なくとも二つの軸に沿って移動させることにより、前記ダイヤモンドバルク内に少なくとも二つの黒鉛平面層を形成し、前記少なくとも二つの黒鉛平面層は三次元構造を生成する所定のスキームに従っており、前記移動は、前記所定のスキームにも対応するステップと、
前記ダイヤモンドバルク内から前記黒鉛を除去し、前記ダイヤモンドバルクから前記3次元構造を抽出するステップと、
を含む、方法。 - 前記少なくとも1つのレーザが、紫外線レーザである、請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのレーザが、200ナノ秒未満のパルスを有する光を放射する、請求項1または請求項2に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドバルクを照射するステップは、2つ以上の前記レーザで行われる、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記2つ以上のレーザが、互いに異なる少なくとも第一の前記レーザおよび第二の前記レーザを含む、請求項4に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのレーザが、1ナノ秒~10フェムト秒の範囲内のパルスを有する光を放射する、請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのレーザが、278nm~1500nmの波長を有する光を放射する、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 制御可能なプラットフォームを用いて、前記ダイヤモンドバルクを自動的に移動させるステップを含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドバルクを少なくとも2つの軸に沿って移動させて、前記三次元構造を生成するステップを含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドバルクから少なくとも2つの所定の構造を抽出するステップを含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。
- 酸化を用いて前記ダイヤモンドバルクから黒鉛を除去することを含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。
- レーザビームを通過させるために、前記ダイヤモンドバルクの表面を研磨するステップをさらに含む、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドバルクの屈折率に対応する屈折率を有する液体中に前記ダイヤモンドバルクを浸漬するステップをさらに含む、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ダイヤモンドバルクの屈折率に対応する屈折率を有する結晶と、前記ダイヤモンドバルクを合わせることをさらに含む、請求項1~13のいずれか一項に記載の方法。
- ダイヤモンドバルクから所定の構造を生成するためのシステムであって、
各々が前記ダイヤモンドバルク内の所定の位置に焦点を有する光を放射するように構成された少なくとも1つのレーザと、
前記ダイヤモンドバルクを保持し、前記ダイヤモンドバルク内に前記焦点を配置できるように構成された可動プラットフォームであって、前記ダイヤモンドバルクを少なくとも1つのレーザに対して少なくとも二つの軸に沿って動かすように構成された可動プラットフォームと、
前記可動プラットフォームおよび前記ダイヤモンドバルクに対して少なくとも2つの軸に沿って可動な前記少なくとも1つのレーザのうちの少なくとも1つを移動させるように構成され、前記移動は三次元のスキームに従うプロセッサと、
を備える、システム。 - 前記少なくとも1つのレーザが、紫外線レーザである、請求項15に記載のシステム。
- 2つ以上のレーザをさらに備える、請求項15または請求項16に記載のシステム。
- 前記2つ以上のレーザは、互いに異なる少なくとも第一のレーザおよび少なくとも第二のレーザを含む、請求項17に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記少なくとも1つのレーザを動作させるように構成される、請求項15~18のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのレーザは、前記可動プラットフォームに対して移動可能である、請求項15~19のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記光は、少なくとも10フェムト秒のパルスで放射される、請求項15~20のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記放射された光の波長は、157~1500nmである、請求項15~21のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記可動プラットフォームは、前記ダイヤモンドバルクを少なくとも2つの軸に沿って移動させて三次元構造を形成するように構成される、請求項15~22のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記少なくとも1つのレーザから放射された光は、前記レーザの焦点が前記ダイヤモンドバルクを照射する前記ダイヤモンドバルク内の位置で黒鉛化を生じさせ、前記可動プラットフォームは、前記ダイヤモンドバルクを移動させて前記黒鉛を前記ダイヤモンドバルク内から除去するように構成される、請求項15~23のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記可動プラットフォームは、前記ダイヤモンドバルクを移動させて、酸化容器内で前記黒鉛を前記ダイヤモンドバルク内からエッチングするように構成される、請求項24に記載のシステム。
- 前記ダイヤモンドバルクは、人工的に成長させたダイヤモンドを含む、請求項15~25のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記ダイヤモンドバルクは、レーザビームを通過させるための研磨表面を備える、請求項15~26のいずれか一項に記載のシステム。
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