PECS XII توموهيرو تيتسوموتو

الأبحاث

تقرير عودة PECS الثاني عشر

توموهيرو تيتسوموتو

التاريخ: 17 يوليو - 21 يوليو 2016
الموقع: جامعة يورك، يورك، المملكة المتحدة

1. نظرة عامة على المجتمع

 شاركت المملكة المتحدة في PECS XII الذي عقد في جامعة يورك في الفترة من 17 إلى 21 يوليو (الشكل 1). كما يوحي اسم الهياكل البلورية الضوئية والكهرومغناطيسية، فإن هذا المؤتمر عبارة عن مؤتمر حول البلورات الضوئية والمجالات ذات الصلة، ويعقد في موقع مختلف مرة كل عامين. وسوف يستضيف المؤتمر القادم السيد لونكار وسيعقد بالقرب من جامعة هارفارد في بوسطن. لقد كان مؤتمرًا أكاديميًا رفيع المستوى للغاية ضم كبار الباحثين من جميع أنحاء العالم (كان هناك تقريبًا كل من أستطيع أن أفكر فيه وهو باحث في مجال البلورات الضوئية). https://www.york.ac.uk/physics/pecs-xii/technicalprogram/fullprogram/ . كما شاركت أيضًا شخصيات بارزة مثل إي. يابلونوفيتش، وجي. بيندري، وإف. كاباسو (عبر سكايب). الشيء الوحيد المخيب للآمال في المحاضرة هو إلغاء عرض الرسام. وبدلاً من ذلك، تم إلقاء محاضرة بعنوان "عشر سنوات من Nat. Photonics" من قبل الأشخاص المشاركين في Nat Photonics، وهي الشركة الراعية لهذا الحدث.6تم تقديم ورقة بحثية عن الرنانات البلورية الضوئية التي تتجاوز ما ورد أعلاه.

ومن السمات المميزة لهذا المؤتمر أنه كانت هناك جلسة نقاش. وكانت المواضيع التالية على جدول الأعمال: "لماذا يحدث التحول π/2 عندما يدخل الضوء إلى الرنان؟" "توجد بيانات تشير إلى أنه كلما زاد الطول الموجي للتقدم المشترك، زاد Q. لماذا ذلك؟" "أيهما أفضل، 1D PhC أم 2D PhC؟" """ما هي أقوى مادة؟"" إلخ. قاد منسق الحوار تي. كراوس المناقشة بشكل جيد، وعلى الرغم من حدوث انحرافات عرضية، إلا أن المناقشة كانت مفعمة بالحيوية. ما شعرت به هو أن الناس في كل مكان لديهم نفس الوعي بالقضايا. وقد أثيرت أيضًا بعض المواضيع المذكورة أعلاه داخل مختبر تانابي. كان من المثير للاهتمام سماع آراء الآخرين حول مثل هذه القضايا المشتركة. اعتقدت أنها كانت محاولة جيدة.

وشعرت أيضًا بالمستوى العالي من القدرة البحثية لمجموعات البحث اليابانية في مجال البلورات الضوئية. وعلى النقيض من مجال مرنان WGM، حيث لا يوجد أي باحثين يابانيين تقريبًا، هناك العديد من الباحثين في مجال الكريستال الضوئي، بما في ذلك Noda Lab، الذي يعد رائدًا في العديد من التطبيقات في مجال الكريستال الضوئي مع التركيز على تصنيع مرنان Q فائق الجودة. التكنولوجيا، ومختبر بابا للضوء البطيء والحساسية الحيوية فائقة الحساسية، ومختبر نوتومي التابع لشركة إن تي تي لمعالجة الإشارات الضوئية، ومختبر أراكاوا إيواموتو في جامعة طوكيو للبصريات الكمومية. ومن ناحية أخرى، شعرت أن مجموعات أخرى تتبع المجموعة اليابانية وتتجه إلى البحث في مجالات أخرى، مثل البلازمونات والمواد الخارقة، بدلاً من التنافس معها. وأعتقد أن هذا قرار حكيم في مجال البلورات الضوئية، حيث لم تظهر تطبيقاتها بعد. ففي نهاية المطاف، فهي فعالة من حيث التكلفة لأنه ليس من الواضح ما إذا كانت ستكون صالحة للاستخدام أم لا، على الرغم من أن تصنيعها يتطلب تكنولوجيا متقدمة. لدي انطباع بأن العديد من تطبيقات البلورات الضوئية قد ظهرت مؤخرًا، ولكن بخلاف ذلك ربما تكون المجموعات اليابانية قد تخلفت عن الركب من حيث التطبيقات. شعرت بأهمية الاستمرار في المشاركة في المؤتمرات الأكاديمية والنظر في اتجاه البحث لتجنب العزلة في مجال بحثي أو التخلف عند ظهور مجال جديد. علاوة على ذلك، نظرًا لأن مختبر تانابي بجامعة كيو غير معروف كثيرًا في الصناعة، فقد شعرنا بالحاجة إلى نشر الأبحاث المؤثرة.

الشكل 1 (أ) مرافق الإقامة في جامعة يورك حيث مكثت. (ب) منظر عام لمجموعة واحدة من مرافق الإقامة. المبنى الوحيد الذي تم نقله إلى الجزء الخلفي من الصورة هو مجموعة واحدة، وهناك العديد منها (على الخريطة، كان هناك من A إلى K).
الشكل 1 (أ) مرافق الإقامة في جامعة يورك حيث مكثت. (ب) منظر عام لمجموعة واحدة من مرافق الإقامة. المبنى الوحيد الذي تم نقله إلى الجزء الخلفي من الصورة هو مجموعة واحدة، وهناك العديد منها (على الخريطة، كان هناك من A إلى K).

2. حول العرض التقديمي الخاص

هذه المرة، قدمنا عرضًا تقديميًا للملصق حول الوضع المعزول لتكوين الرنان المزدوج باستخدام الرنانات البلورية الضوئية المقترنة بالألياف. خلال العرض قدمت شروحات لأقل من 10 أشخاص، لكن رغم أنهم في مجال البلورات الضوئية إلا أن خلفياتهم كانت متنوعة، وكانت هناك أسئلة كثيرة حول أمور أساسية مثل مبادئ تكوين التجاويف. من ناحية أخرى، تم سؤالي عن اتجاهي المستقبلي من قبل أشخاص في مجال خبرتي، وعلى الرغم من أنني قلت إنني سأجري تجارب تتعلق بمعالجة الإشارات الضوئية، إلا أن التفوق الوظيفي للأجهزة الموجودة هو أن لديها طاقة منخفضة للغاية خسارة الإدراج. ومن أجل الاستفادة من هذه الميزة، نود أن نعتبر الاقتران مع الأجهزة الموجودة على منصات أخرى مثل الحلقات والتطبيقات في مجال البصريات الكمومية بمثابة اتجاهات واعدة.

3. مقدمة الموضوع

تي كننغهام، وآخرون".، "الفحص المجهري المعزز بالكريستال الضوئي لتصوير غشاء الخلية والاستشعار الجزيئي الحيوي بالدقة الرقمية"

تصوير الخلايا باستخدام تغيرات الطول الموجي التقدمي للموجات الدائمة في هيكل مقضب. عندما يتم ربط الخلايا (وزراعتها) بطبقة رقيقة، تحدث تغييرات في الخلايا مثل غزو الورم، وتمايز الخلايا الجذعية، وموت الخلايا، وانتشار السرطان، ولكن من أجل ملاحظة هذه التغييرات بالتفصيل، يجب استخدام طريقة خالية من الملصقات وقابلة للقياس الكمي. مطلوب أن يلبي متطلبات الدقة المكانية العالية وسهولة الاستخدام على المدى الطويل. في هذه الدراسة، أظهرنا أنه من خلال ربط الخلايا بشبكة مصنوعة من البوليمر وITO، من الممكن إجراء تصوير للخلايا يفي بالشروط المذكورة أعلاه بناءً على التغيرات في الطول الموجي للرنين المحلي لمنطقة تعلق الخلية. يبدو أن الورقة قد نُشرت في عام 2011، لذلك كان هناك وقت كان فيه مختبر تانابي مهتمًا بدورة الخلية، وفي ذلك الوقت كانت هناك أدوات في العالم تبدو فعالة لهذا الغرض. أدركت مرة أخرى أهمية توسيع آفاقي من خلال الدراسات البحثية ذات الصلة وحضور المؤتمرات.

أ. شولز، وآخرون".، "الأدلة الموجية البلورية الضوئية في شبكة كاجومي"

لتوليد الضوء البطيء باستخدام أدلة الموجات البلورية الضوئية، يتم استخدام الدليل الموجي من النوع W1، الذي يملأ سطرًا واحدًا من البنية الدورية للشبكة المثلثة، بشكل أساسي. ومع ذلك، نظرًا لأن الدليل الموجي W1 يحتاج إلى العمل عند حافة النطاق حيث يكون التشتت والخسارة كبيرًا، فيجب تصميم التصميم، وحتى عند تحسينه، يقتصر مؤشر مجموعة الانكسار على حوالي 150. أظهرت هذه الدراسة أنه باستخدام الدليل الموجي البلوري الضوئي مع بنية شبكية kagome، من الممكن تحقيق ضوء بطيء مع مؤشر انكسار جماعي يتجاوز 150 في مواقع أخرى غير حافة النطاق (يظهر التحليل الرقمي أنه يزيد عن 10000). يبدو أن العيوب الموجودة أسفل الدليل الموجي تتصرف مثل الرنان المزدوج وتنتج ضوءًا بطيئًا. تم أيضًا قياس معامل الانكسار للمجموعة تجريبيًا، وتبين أن الأداء يمكن مقارنته بأداء العناصر الموجودة. كان لدي انطباع بأن شبكات kagome غالبًا ما تستخدم في تطبيقات الألياف البلورية الضوئية، لكنني لم أفكر أبدًا في استخدامها كأدلة موجية. ومما سمعته أن هناك العديد من المزايا للإضاءة البطيئة، لذا قد تكون هناك تقارير توضح الأداء العالي في المستقبل القريب.