Current Research InterestsCurrent Research Interests液体中に設置した物体(板や粉末)にナノ秒以下の短パルスレーザーを照射すると，蒸発，イオン化等によって物体から噴出した物質が液体で冷却され，コロイド状のナノ粒子を形成します。
本研究室では，この現象をナノ粒子の新規作製方法として活用するために必要な，生成効率の向上，粒径制御を行うための手法の開発，メカニズムの解明に取り組んでいます。
(関連文献)
T. Tsuji, in G. Yang (Ed.), Laser ablation in liquids Principles and applications in the preparation of nanomaerials. Pan Stanford Publishing, Singapore, 2012, p. 207.
最近本研究室ではエタノール中に分散したシジミ貝殻焼成物（主成分は酸化カルシウム）や酸化カルシウム粉末に対して液中レーザーアブレーションを行うと，ゲルが生成することを偶然発見しました。このゲルは乾燥後は元のCaO粉末よりも表面積が増加することから，吸着剤としての応用が期待できます。
ただし，この現象で最も興味深いのは，「どのようなメカニズムでゲルが生成するのか」という点です。最近，メカニズム解明に繋がる現象として，原料粉末コロイドと，レーザー照射を90分間行い完全にゲルを崩壊させたコロイドを混合してもゲルが生成することを見いだしました。さらにこの方法では混合比の調整によって「堅い」ゲルを作製することも可能であり，このゲルを調べると内部にネットワーク構造が形成されていることを見いだしました。
現在はこれらを手がかりにしてメカニズムの解明を進めると共に，作製効率の向上方法，機能化の探索も進めています。
(関連文献)
T. Tsuji, M. Kaneko, M. Fujiwara, D. Atarashi, H. Miyazaki, J. Laser Micro/Nano Eng., 14 (2019) 147.
H. Takamori, T. Itamochi, T. Tsuji, D. Atarashi, Y. Ishikawa, Y. Okumura, H. Kikuchi, Colloids Surf., A, 679 (2023) 132573.
サブミクロンサイズの球状粒子（以下SMP）は，ナノ粒子と同様に低温焼結を起こすことが可能でありながら，ナノ粒子のような不可逆的な凝集を起こしにくい，という導電性インクとしての利用等に適した性質を有しています。
液中レーザー溶融法は，蒸発が起きない程度のレーザーをコロイド状ナノ粒子に照射して，溶融させ，SMPを作製する新たな方法です。
SMPの生成には複数のナノ粒子の凝集が必要ですが，コロイドの自発的な凝集は沈殿とレーザー未照射粒子の残留に繋がります。
本研究室では，レーザー誘起凝集という独自の手法を構築し，原料ナノ粒子コロイドの自発的凝集を抑制しながら，SMPを効率よく作製する方法を編み出し，他の方法では作製が困難な白金SMPの作製等に取り組んでいます。
(関連文献)
T. Tsuji, T. Yahata, M. Yasutomo, K. Igawa, M. Tsuji, Y. Ishikawa, N. Koshizaki, Physical chemistry chemical physics, 15 (2013) 3099.
T. Tsuji, S. Sakaki, H. Fujiwara, H. Kikuchi, M. Tsuji, Y. Ishikawa, N. Koshizaki, J. Phys. Chem. C, 122 (2018) 21659.
T. Tsuji, Y. Suzuki, S. Sakaki, Y. Ishikawa, N. Koshizaki, Electr. Commun. Jpn., 104 (2021).
レーザー加工は，堅い，もろい，高融点等の理由で従来の機械加工が困難な材料の加工法として優れていますが，欠点は加工速度が低い（高コスト）であることです。
この欠点を補うため，フェムト秒レーザーや大出力ファイバーレーザーの導入が進められていますが，本研究室では，汎用のナノ秒バルスレーザーのQスイッチを外して得られるロングパルスを用いると，ナノ秒パルスよりも極めて低いエネルギーで高い速度の穴開け加工が可能であることを見いだしました。
これは，短いパルスほど，熱拡散の影響を抑制して加工効率が高くなる，という従来の常識を覆すものです。
現在は，加工効率が高くなる理由のより詳細な解析を進めています。
(関連論文)
T. Tsuji, S. Yamamoto, S. Ikemoto, H. Hara, M. Ohta, D. Nakamura, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 120 (2022) 4139.
