APS اجتماع مارس توموهيرو تيتسوموتو

وأود أن أعرض بعض الأبحاث التي لفتت انتباهي في هذا المؤتمر.

1. ملاقط دقيقة لدراسة اهتزاز أنابيب الكربون النانوية
إعلان تم فيه تسمية ليبسون بشكل مشترك. لقد صنعوا أنابيب الكربون النانوية كرنانات ميكانيكية وأكدوا على اقتران ميكانيكي بصري قوي مع مرنان بصري على شكل قرص. ومن الواضح أن المؤلف الأخير، ماكوين، وهو أيضًا من جامعة كورنيل، خبير في المواد المعتمدة على الكربون. تم نشر أبحاثه حول أنابيب الكربون النانوية والجرافين على نطاق واسع في مجلة Nature and Science. إحدى مزايا الرنانات الميكانيكية المصنوعة من أنابيب الكربون النانوية هي أن أوضاع اهتزازها مرنة للغاية، ولأنها تستجيب بحساسية للقوى الخارجية، فمن المتوقع استخدامها كأجهزة استشعار. وذكر أيضًا أن طرق التصنيع التقليدية كانت صعبة، وادعى هذه المرة أنه يمكن تصنيعها بسهولة باستخدام طريقة تجمع بين تصنيع جزء الرقصة باستخدام الطباعة الحجرية والنمو الانتقائي لأنابيب الكربون النانوية باستخدام طريقة CVD. في عرضه، ذكر فقط تقييم أداء أنابيب الكربون النانوية كرنانات ميكانيكية وتأكيد اقترانها بالرنانات الضوئية، لكن ليبسون أجرى أيضًا عددًا من الدراسات الرائدة في الميكانيكا الضوئية، لذا فمن الجدير بالذكر أنه شارك في المواد بحث.

1. الليزر البلازموني والفوتوني المعتمد على أسلاك أشباه الموصلات النانوية: خسارة منخفضة وقابلية ضبط عالية
العرض الذي قدمته مجموعة سوم تزي شين من جامعة نانيانغ التكنولوجية، سنغافورة. قصة عن الليزر باستخدام مرنانات الأسلاك النانوية. من خلال اقتراح طريقة جديدة، جعلنا من الممكن تعديل الطول الموجي للتذبذب بشكل كبير (تغيير الوضع) في نطاق يتجاوز 30 نانومتر، وهو أمر يصعب القيام به مع تعديل عرض النطاق الترددي الكهربائي، وقد تم تحقيق التذبذب عند عتبة منخفضة تبلغ 3.5 ميجاوات/سم2 .
ومن الواضح أن الطريقة الجديدة تتضمن بشكل أساسي تغيير طول الأسلاك النانوية. كلما زاد طول السلك النانوي، زاد تحول الطول الموجي للتذبذب إلى اللون الأحمر. على ما يبدو، مع زيادة مسافة الانتشار، يزداد فقدان الانتشار وامتصاص إكسيتون بولاريتون، ويتغير طول ذيل أورباخ، الذي يتوافق مع مستوى تذبذب الليزر. بالنظر إلى الورقة، يبدو أن هناك حوالي ثلاثة تأثيرات أخرى، لكنني لن أشرحها لأن فهمي مشكوك فيه. ومع ذلك، فإن كلا التأثيرين يرجعان إلى الامتصاص الذاتي وليس إلى التعديل الخارجي. علاوة على ذلك، فيما يتعلق بالتذبذب فوق البنفسجي، يبدو أن التذبذب ممكن عن طريق تقليل سمك السلك النانوي وزيادة كثافة الطاقة. اعتقدت أنه من المثير للاهتمام أن الطول الموجي للتذبذب يمكن تعديله بشكل كبير فقط عن طريق تغيير البنية.
كملاحظة جانبية، ينتج هذا المختبر الكثير من مواضيع الطبيعة والعلوم. وفقًا للسيرة الذاتية لشركة HP، بدأت مجموعة البحث الحالية في عام 2008 تقريبًا وبدأت في نشر الأبحاث في عام 2010 (قبل ذلك، كانوا يقومون بالتحليل الطيفي على ليزر الفيمتو ثانية؟). وقد اكتسب زخما منذ عام 2010، بعد عامين من الإعداد.

1.・تجويف نانوي هجين معدني عازل للتفاعل مع المجال البصري للنقاط الكمومية فائق السرعة.
・ تجاويف الكريستال الضوئية في كربيد السيليكون المكعب (3C).
أجريت كلتا الدراستين من قبل مجموعة فوكوفيتش في جامعة ستانفورد. كان العرض الأول يدور حول تحقيق اقتران قوي بين المادة الخفيفة والبنية التي يتم فيها تغطية الأعمدة النانوية العازلة (InGaAs) التي تحتوي على نقاط كمومية InAs بمعدن (Ag). قيمة Q كرنان منخفضة، Q ≈ 25، ولكن حجم الوضع صغير جدًا، V ≈ 0.04 (lect/n)3. بالإضافة إلى ذلك، من المتوقع أن يكون معامل الاقتران g/2π ≈ 150-200 جيجا هرتز، وهو ما يعادل حوالي 10 أضعاف قيمة الاقتران بين البلورة الضوئية والنقطة الكمومية. وذكر أيضًا أن البلورات الضوئية تتطلب التبريد أثناء التجارب، ولكن مع هذا العمود الهجين قد يكون من الممكن إجراء التجارب في درجة حرارة الغرفة.
القصة الثانية تدور حول إنشاء بلورات ضوئية باستخدام SiC. على الرغم من أن الأداء الحالي ليس جيدًا لأن Q = 800، إلا أن SiC يتمتع بالعديد من المزايا مثل عدم خطية المادة وسهولة التصنيع. شخصيًا، كنت أفكر فقط في كربيد السيليكون باعتباره مقاومًا للحرارة، وكان لدي تصور مسبق بأنه سيكون من الصعب تصنيعه لأنه يحتوي على الكربون، لكنني شعرت بالحاجة إلى النظر في الأمر مرة أخرى. في هذا المؤتمر، كان هناك العديد من العروض التقديمية من مجالات مختلفة، لذلك سمعت العديد من أسماء المواد غير المألوفة مثل W وMo، ولكن قد تكون فكرة جيدة أن نلقي نظرة على الخصائص الفيزيائية للمواد المرتبطة بأشباه الموصلات.
ما شعرت به من خلال هذين العرضين هو الحاجة إلى إبقاء هوائياتنا مفتوحة بقوة للهياكل والمواد الجديدة. لدي انطباع بأن المختبرات التي تتمتع بقدرات بحثية قوية تجري أبحاثًا نشطة باستخدام هياكل ومواد جديدة. أعتقد أن هذا لأنني دائمًا على دراية بمشاكل البحث الحالي. ليس من الممكن إجراء بحث مثير للاهتمام من خلال اتباع الاتجاهات فقط، ولكنني أود أن أكون قادرًا على متابعة ما يعتقده الناس في العالم حول هذه القضايا عن كثب.