كليو-بي آر 2013 هيروشي كودو

الأبحاث

CLEO-PR & OECC/PS 2013 @ تقرير المشاركة في مؤتمر كيوتو

هيروشي كودو، طالب ماجستير في السنة الثانية، مختبر تانابي

4 يوليو 2013

لقد قدمت عرضًا شفهيًا في CLEO 2013-PR/OECC الذي عقد في كيوتو في الفترة من 30 يونيو إلى 4 يوليو 2013.
وفي هذا التقرير سأروي ما شعرت به خلال هذا المؤتمر.

【 المعالم السياحية 】

هذه المرة، ركزنا على مشاهدة المعالم السياحية في أراشيياما، وساجانو، وراكونان. أولاً، نزلنا عبر نهر هوزوغاوا، واستغرق الأمر حوالي 40 دقيقة من محطة ساغا-أراشيياما ورحلة مدتها ساعتين أسفل النهر. لقد طفونا ببطء أثناء الاستماع إلى دليل الملاح الترفيهي، لكننا حصلنا أيضًا على تجربة منزلق المنحدرات المثير، والذي كان مثيرًا للاهتمام للغاية. كما تمكنت أيضًا من القيام بنزهة ممتعة حول شارع Bamboo Forest Street وFushimi Inari ونسيان صخب الحياة اليومية. وعلى الرغم من أنه كان موسم الأمطار، إلا أن الطقس كان جيدًا خلال المؤتمر، مما جعله يومًا مثاليًا لمشاهدة المعالم السياحية.

[العرض التقديمي الخاص]

في هذا التقرير، ركزنا على التحليل العددي لتأثير نصف قطر انحناء مرنان متعدد الأضلاع على قيمة Q. أعتقد أن العرض التقديمي نفسه سار بشكل جيد مقارنةً بـ CLEO 2013 السابق. لقد سجلت حوالي 70 نقطة بنفسي. لكن لأن تقريري كان بعيدًا عن مجال الجلسة، لم يتقبله الجمهور جيدًا. في المستقبل، أود أن أقدم تقريرًا عن الأبحاث المثيرة للاهتمام والتي ستثير اهتمام الجمهور حتى عبر الجلسات.

هيروشي كودو

[بحث بارز (عرض شفهي)]

・Wl1-1 الضوئيات الماسية النانوية والبصريات الكمومية، ماركو لونكار
كما ترون من العنوان، يهدف هذا البحث إلى تطبيقات كمومية باستخدام هياكل الماس، وكانت تكنولوجيا التصنيع مذهلة. تم تصنيع الرنانات على شكل حلقة والبلورات الضوئية أحادية البعد، والتي تم تصنيعها تقليديًا باستخدام السيليكون، باستخدام الماس، ومن خلال تغطية سطح مرنان حلقة السيليكا على شكل مضمار السباق مع SiO2 كغطاء، Q=1.25× وقد حققت قيمة من 105. (إذا لم يكن هناك تكسية SiO2، Q = 3.0 × 104) بالإضافة إلى ذلك، فقد حققوا مؤخرًا Q > 106 وأبلغوا أيضًا عن تطبيقهم على أمشاط التردد البصري ذات الضوضاء الحرارية وغيرها من الضوضاء الأقل.

المواد المرجعية
・SY Lee et al.، "أجهزة الرنانات الضوئية المتكاملة عالية الجودة في الماس"، Nano Letters، DOI: 10.1021/nl3037454 (2013).
・إم جي بوريك وآخرون، "الهياكل النانوية الميكانيكية والضوئية القائمة بذاتها في الماس أحادي البلورة،" رسائل النانو، المجلد 12، 6084 (2012).
・MI1-1 Hybrid III-V/SOI Nanophotonics: الليزر والمحولات والذكريات، F. Raineri وآخرون، SOI (السيليكون على العازل)، كما يوحي الاسم، عبارة عن Si مع طبقة أكسيد مدمجة، وهي تقنية طورتها شركة IBM والتي ساهمت بشكل كبير في الاتصالات عالية السرعة وانخفاض استهلاك الطاقة في LSIs. هذه المرة، نقدم تقريرًا تجريبيًا عن التطبيق على عمليات الليزر والذاكرة باستخدام بلورة فوتونية أحادية البعد تعتمد على InP حيث يتم تضمين بئر كمي من InGaAsP/InGaSa الذي ينبعث الضوء عند 1.55 ميكرومتر على ركيزة على دليل موجة SOI . من خلال الجمع بين أشباه الموصلات III-V وSOI، أكدنا تشغيل الذاكرة عند 1 fJ وأكثر من ثانيتين.

المواد المرجعية
・Y. حليوات آل، "Hybrid III-V Semiconductor/silicon nanolasers،" Opt. Express 19، 9221-9231 (2011).

・Wl4-1 ليزرات بلازمونية نانوية متعددة الألوان ذات عتبات منخفضة للغاية، يو-جونج لو وآخرون،
بشكل عام، يواجه الاقتران بين الضوء والبلازمونات مشكلة فقدان الحبس الكبير في ثلاثة أبعاد. يمكن للنهج الفوقي المستخدم هذه المرة أن يقلل بشكل كبير من هذه الخسارة، مما يجعل من الممكن تذبذب ليزر بلازموني عالي الكفاءة. يتكون هيكل الجهاز من قضيب نانوي مصنوع من InGaN أو GaN محصور بين طبقة رقيقة من السيليكا ويتم وضعه على ركيزة Ag على ركيزة من السيليكون، مما يسمح بحصر البلازمونات في طبقة السيليكا بكفاءة عالية. علاوة على ذلك، من خلال التحكم في شكل القضبان النانوية، كان من الممكن التحكم في الطول الموجي لليزر من الأحمر إلى الأزرق، وتم تأكيد التشغيل باستخدام ضوء CW منخفض الطاقة (10 وات/سم2 أو أقل في حالة اللون الأزرق).
المواد المرجعية
・Y.-J. لو وآخرون، "ثنائيات مفردة ينبعث منها ضوء من نوع InGaN كمصادر ضوئية ذات أطوال موجية كاملة"، تطبيق Lett. 98، 233101، 2011.
・Y.-J. لو وآخرون، "الليزر البلازموني باستخدام طبقة فضية مزروعة فوقيًا،" العلوم، 337، 450-453، 2012.
・Wl4-2 أجهزة الليزر النانوية ذات القاعدة المعدنية العازلة التي يتم ضخها كهربائيًا، Qing Gu et al.,

・Wl4-2 أجهزة الليزر النانوية ذات القاعدة المعدنية العازلة التي يتم ضخها كهربائيًا، Qing Gu et al.,
ومن خلال إجراء حفر InP على خطوتين، نجحنا في تصنيع مرنان نانوي ببنية مكونة من قرصين. هنا، يستخدم جزء القرص InGaAs، ونحن نهدف إلى تطبيقات الليزر. وبتغيير أقطار الأقراص العلوية والسفلية، تم تحديد قيمة Q وعتبة تذبذب الليزر عدديا، وتمت دراسة الشكل. أكدنا أيضًا عملية تذبذب الليزر باستخدام الرنان المُصنَّع.

・Wl4-3 تصنيع وتطبيق مرنان حلقي بفتحة هوائية بلازمونية أفقية، Jaehak Lee وآخرون،
مع وجود SiO2 بين هيكلين من SiNx، يتم إنشاء مساحة عن طريق الحفر، ويتم إنشاء البلازمونات هناك. ومن الناحية التحليلية والتجريبية، لا تزال قيمة Q في حدود عشرات الآلاف. كان النصف الثاني من العرض عبارة عن تقرير عن التطبيقات، يُظهر ميل مقدار التحول إلى الزيادة عن طريق ربط الأجسام المضادة بسطح المرنان، ويذكر أن تطبيق الاستشعار الحيوي سيكون مفيدًا.

・Wl4-4 أجهزة Plasmon النشطة، كينزو ياماغوتشي وآخرون،
مع وجود SiO2 بين هيكلين من SiNx، يتم إنشاء مساحة عن طريق الحفر، ويتم إنشاء البلازمونات هناك. ومن الناحية التحليلية والتجريبية، لا تزال قيمة Q في حدود عشرات الآلاف. كان النصف الثاني من العرض عبارة عن تقرير عن التطبيقات، يُظهر ميل مقدار التحول إلى الزيادة عن طريق ربط الأجسام المضادة بسطح المرنان، ويذكر أن تطبيق الاستشعار الحيوي سيكون مفيدًا.

・Wl4-4 أجهزة Plasmon النشطة، كينزو ياماغوتشي وآخرون،
هذا تقرير عن التحليل العددي للتحكم الميكانيكي في الهياكل الشبكية النانوية من خلال تطبيق مجال كهربائي خارجي. بسبب التغيرات في الهيكل، يتغير تردد الرنين للبلازمونات السطحية المتولدة حول هيكل الشبكة. كما نجحوا أيضًا في تصنيع جهاز باستخدام شعاع أيوني، وأظهروا في التقرير مقطع فيديو لكيفية تغير الهيكل من خلال توصيل الأسلاك والأجهزة وتطبيق مجال كهربائي خارجي.

・Wl4-6 خصائص البلازمونية والاستشعار الحيوي لمصفوفات النانو البيضاوية الذهبية، Chia-Yang et al.،
هذا تقرير عن التحليل العددي الذي تم فيه تحديد شدة رنين البلازمون وتحول طوله الموجي لكل استقطاب للضوء، باستخدام التكلفة الطولية والأفقية (R) لبنية الحلقة كمتغير. سمح المحتوى بفهم أعمق لخصائص الحلقات من خلال إجراء تحليلات مماثلة على الهياكل الدائرية وهياكل الثقوب الدائرية. في الختام، كلما كانت نسبة العرض إلى الارتفاع أكثر صرامة، كلما كان ذلك أفضل، ويبدو أن تطبيق الاستشعار الحيوي قيد النظر.

[العروض التقديمية البارزة (طبعة الملصق)]

・خصائص الليزر TuPK-12 للغلاف المجهري لأكسيد الزنك المحضر بطريقة الاستئصال البسيطة بالليزر، د. ناكامورا وآخرون،
من خلال إجراء الاستئصال بالليزر على ركيزة ZnO، تم تصنيع مرنان بصري مجهري دائري وتم تأكيد تذبذب الليزر الأكثر كفاءة. هذه المرة، أجرينا عملية الاجتثاث باستخدام ثلاثة أنواع من ليزر Q-switch: 355 نانومتر، و532 نانومتر، و1064 نانومتر. عند 355 نانومتر، شوهد عدم استواء على سطح الرنان، ولكن عند 532 نانومتر و1064 نانومتر، تم تشكيل مرنان دائري. يمكن صنعه . وعلى الرغم من أن هذا التقرير لم يأخذ في الاعتبار ما إذا كانت البلورة قد تم الحفاظ عليها، إلا أنني اعتقدت أن طريقة التصنيع المتمثلة في التشعيع بالليزر ببساطة كانت جذابة.

・TuPM-8 الضبط الدائم للرنانات العاكسة للسيليكون عالية الجودة بواسطة Fs Laser Surface Modification, D. Backman et al.,
هذا تقرير عن بحث حول المعالجة اللاحقة لتحول الرنين عن طريق تشعيع مرنان حلقة السيليكون باستخدام ليزر FS. يتم إجراء أبحاث ما بعد المعالجة من زوايا مختلفة، ليس فقط بالنسبة لحلقات السيليكون ولكن أيضًا بالنسبة للبلورات الضوئية والمرنانات الحلقية، بغرض إجراء تعديلات دقيقة نهائية على البنية التي تم تصنيعها سابقًا. بالإضافة إلى ذلك، أبلغنا أنه يمكن تطبيق هذه التقنية على مرشح مزدوج الحلقة لمطابقة ترددات الرنين لاثنين من الرنانات الحلقية.

・الديناميكيات فائقة السرعة لوضع القص بين الطبقات في الهياكل النانوية الجرافيتية، MF Avila-Ortega et al.,
من خلال تشعيع ركيزة من الجرافين بطبقة من جزيئات الذهب النانوية المترسب عليها باستخدام ليزر الياقوت Ti: بسرعة 80 ميجاهرتز، يتم إنشاء تشتت رامان المعزز على السطح على سطح الركيزة. هنا، أبلغنا عن نتائج تجريبية حول التغيرات في شدة ومرحلة طيف رامان الناتج باستخدام سمك طبقة الجسيمات الذهبية النانوية كمعلمة. أظهر كل من الشدة والمرحلة سلوكًا متقطعًا بالقرب من سمك 20 Å، ولم يكن السبب معروفًا بعد في هذه المرحلة، ولكن سيتم التحقيق فيه في المستقبل.

[مأدبة]

وفي مساء اليوم الرابع للمؤتمر، أقيمت مأدبة طعام في فندق جراند برينس كيوتو بجوار مكان انعقاد المؤتمر، حضرتها مع البروفيسور كاميناري وأربعة طلاب من مختبر كاميناري. كانت هذه المأدبة رائعة، مع غناء ورقص المايكو والجايكو وتقديم الطعام، مما جعلها ممتعة حقًا لمدة ساعتين. وأقيم حفل توزيع الجوائز خلال الاجتماع، وتسلم السيد آبي من مختبر كاميناري جائزة الطالب.
تهانينا، آبي سان.
شعرت بالسوء عندما نظرت إليه من الخطوط الجانبية، لكنني توصلت إلى النتيجة المعتادة: "دعونا نبذل قصارى جهدنا في البحث حتى لا نخسر أمام السيد آبي".

【أخيرا】

كان لدي انطباع بأن تقرير CLEO-PR & OECC/PS 2013 ركز بشكل أساسي على التجارب (خاصة تكنولوجيا التصنيع)، وفوجئت بشكل خاص بالمستوى العالي من القدرة التقنية لمجموعة البروفيسور لونكار. أعتقد أن جلسات البلازما على الأجهزة كانت مثيرة للغاية. تم إعداد برنامجين تعليميين وجلستين، ولكن تم الإبلاغ عن العديد من المواضيع ذات الصلة في جلسات أخرى أيضًا. قام باحثون من جميع أنحاء العالم، بما في ذلك جامعة تسينغهوا، وجامعة كاليفورنيا، وKAIST، وجامعة إهيمي في اليابان، بإعداد تقارير، وكانت هناك عدة تقارير لم تعطي انطباعًا بأنها بحث أساسي. وبالإضافة إلى ذلك، فحتى لو ركزت التقارير على نتائج التحليل، فإنها لم تنتهي بمجرد أفكار، بل تضمنت جميعها نتائج تجريبية في النهاية.
ومن ناحية أخرى، لا تزال هناك عناصر في بحثي يمكن تحسينها كتكنولوجيا التصنيع. لقد كنت أستمع بنفسي إلى هذا التقرير، وأتحمس عندما أرى النتائج التجريبية، وأجد البحث رائعًا. في البداية، أريد أن أجعل بحثي الخاص شيئًا أجده جذابًا.