نادي المجلة 2013 | مجموعة تانابي للبنية الضوئية

نادي المجلة

حسب السنة (أبريل - ديسمبر)

السنة المالية 2013.

مقدم من.

تمت دراسة الأبحاث الكمية القائمة على اقتران الذرات والفوتونات في الغالب عن طريق التجويف الكمي باستخدام مرنانات بصرية. في هذه الدراسة، أظهرنا أنه من خلال الترتيب المناسب لشبكة ذرية حول دليل موجي نانوي الحجم، يمكن تصنيع مرنان تعتبر فيه الشبكة الذرية مرآة براغ على الدليل الموجي وتطبيقه على تجويف QED ومعالجة المعلومات الكمية. ومن المتوقع أن يوفر التطبيق الإضافي لهذه التقنية الأساس لبناء شبكات المعلومات الكمية. وسيتم شرح المبدأ بالتفصيل في العرض التقديمي.

مقدم من.

وبفضل تقنية الاستشعار فائقة الحساسية، يمكن رصد ودراسة العديد من الظواهر التي لم يكن من الممكن ملاحظتها في السابق. وترتبط الحساسية إلى حد كبير بقيمة Q-قيمة الاهتزاز الميكانيكية، وفي هذه الدراسة، تم تحقيق قيمة Q-قيمة عالية للغاية باستخدام جسيمات السيليكا المحصورة بالضوء. وباستخدام الجهاز، لاحظنا عدم خطية في الاهتزازات الحرارية، وهو ما لم يكن بالإمكان ملاحظته في السابق. ومن المتوقع أن تحقق تقنية التبريد حساسية أعلى.

مقدم من.

يواجه التحليل الطيفي باستخدام حواجز شبكية الحيود التقليدية مشكلة زيادة حجم المطياف بسبب الحاجة إلى حل الأطوال الموجية مكانيًا. ومع ذلك، إذا أمكن استخدام نظام ديسورديرد، الذي كان موضوع الكثير من الأبحاث في السنوات الأخيرة، بدلاً من شبكات الحيود، يمكن تحقيق مطياف أصغر حجمًا لأنه يمكن زيادة طول مسار الضوء عن طريق التشتت العشوائي. في هذه الورقة البحثية، نقدم تقريرًا عن تحقيق مطياف ذو بصمة صغيرة على رقاقة باستخدام بلورات ضوئية غير متجانسة.

مقدم من.

من المتوقع أن يتم تطبيق البلورات الضوئية على الدوائر الضوئية بسبب حجمها الصغير وحصرها البصري العالي. وتتطلب الزيادة الأخيرة في حجم المعلومات والاتصالات التكامل، وبعبارة أخرى، يتطلب الربط البيني البصري المرن ثلاثي الأبعاد، ولكن لم يتحقق ذلك حتى الآن بسبب صعوبة التصنيع وعدم وجود إرشادات تصميم واضحة. في هذه الورقة، تم تحقيق الربط البيني البصري ثلاثي الأبعاد لأول مرة باستخدام أدلة موجية مائلة.

مقدم من.

يتمثل أحد التحديات في التكنولوجيا البصرية في حد الحيود الذي يحد من تصغير العناصر البصرية إلى مقياس الطول الموجي. تعد البلازمونات البلازمونية السطحية باستخدام الاقتران بين الموجات الكهرومغناطيسية والإلكترونات أحد الحلول لهذه المشكلة. وقد نُشرت مؤخرًا أبحاث حول ليزر البلازمون باستخدام هذه التقنية، ولكن إحدى هذه المشاكل هي الحاجة إلى التبريد حتى 10 كلفن تقريبًا. في هذه الدراسة، تم تصنيع ليزر البلازمون الذي يمكن تشغيله في درجة حرارة الغرفة باستخدام مرنان بهيكل يفصل بين CdS وAg بواسطة MgF2. نهدف في هذا العرض التقديمي إلى تقديم شرح يسهل فهمه قدر الإمكان لغير المتخصصين في علم الأحياء.

مقدم من.

في الأبحاث حول البواعث الكمية، من المهم تعزيز الاقتران بين الباعث ونمط الإشعاع، وكان الهدف هو تعزيز التفاعل بين الضوء والمادة باستخدام مرنانات ذات قيم Q-قيم عالية وبلازمونات ذات أحجام نمطية صغيرة. في هذه الدراسة، تم تصنيع مرنانات البلازمون التي يمكنها الاستفادة من كلا هذين التأثيرين، وتم إثبات تجريبياً أنه يمكن تعزيز ضوء الانبعاث التلقائي من النقاط الكمومية وأنه يمكن إنتاج مصادر أحادية الفوتون انتقائية الطول الموجي من البواعث الكمية عريضة النطاق. سيتضمن العرض مناقشة أساسيات البلازمونات وأبحاث تطبيقية أخرى.

مقدم من.

إن تحليل دورة الخلية له أهمية كبيرة للعديد من العمليات الفسيولوجية الخلوية وقد اجتذب اهتماماً متزايداً على مدى العقود الماضية. وفي هذا السياق، اجتذبت تقنيات تحليل دورة الخلية في الوقت الحقيقي والزماني المكاني، مثل تقنية فوتشي، الكثير من الاهتمام، ولكن لم يتم بعدُ تحليل دورة الخلية بدون ملصقات. تُعد هذه الورقة البحثية أول دراسة لتحليل دورة الخلية بطريقة خالية من الملصقات دون استخدام البروتينات الفلورية، وتأثيرها الأكاديمي كبير. نهدف في هذا العرض التقديمي إلى شرح النتائج بطريقة يسهل فهمها قدر الإمكان لغير المتخصصين في علم الأحياء.

مقدم من.

ومع ذلك، فإن استخدام البلورات الضوئية جعل من الممكن تقليل حجم الجهاز وتحقيق انخفاض في قيمة العتبة. ومع ذلك، باستخدام البلورات الضوئية، كان من الممكن تقليل حجم العنصر وأيضًا تقليل قيمة العتبة.

مقدم من.

توزيع المفاتيح الكمية هي تقنية قيد الاستخدام العملي بالفعل. ومع ذلك، فإن مسافة الإرسال ومعدل توليد المفاتيح السرية محدودة بسبب ضعف بروتوكول BB84 الحالي ضد التنصت والأداء المنخفض لكاشفات الفوتون الأحادي القائم على الفوتون الأحادي الفوتون. في هذه الورقة البحثية، نقدم تقريرًا عن بروتوكول توزيع المفاتيح الكمية التفاضلية لتحويل الطور التفاضلي وكاشف أحادي الفوتون فائق التوصيل يحقق مسافة إرسال تزيد عن ضعف مسافة الإرسال في البروتوكولات التقليدية. وسيركز اليوم على بروتوكول إزاحة الطور التفاضلي وكاشف أحادي الفوتون فائق الموصل، مع التركيز على الأسباب التي جعلت المسافات الأطول ممكنة.

مقدم من.

في المرنانات الضوئية، يعتمد ثبات المرنان وحساسيته على دقة المرايا في كلا الطرفين. يتزايد تأثير الضوضاء الحرارية في الساعات الذرية الضوئية ورصد موجات الجاذبية، وهناك حاجة إلى طلاء المرايا ذات الثبات العالي مقارنة بالمرايا التقليدية. لذلك قامت المجموعة بتصنيع طبقات متعددة جديدة أحادية البلورة ذات خسائر ميكانيكية منخفضة وجودة بصرية عالية. ولوحظت دقة تبلغ 150 000 عند تشكيل مرنان فابري-بيرو. علاوة على ذلك، لوحظ أن الضوضاء الحرارية انخفضت إلى 1/10 من ضوضاء المرآة التقليدية في درجة حرارة الغرفة. ومن المتوقع أن يتيح ذلك تطوير مرنانات أكثر حساسية وليزرات أكثر استقرارًا. سيركز العرض التقديمي على نتائج تجارب التحقق من المرايا المصنعة.

مقدم من.

يمثل الكشف الحساس عن التغيرات في درجات الحرارة على مقياس النانومتر تحدياً كبيراً في العلوم الحديثة. ومن شأن وجود مقياس حرارة بدقة درجة حرارة أقل من 1 درجة مئوية على نطاق واسع من درجات الحرارة والذي يمكن دمجه في الجسم الحي أن يقدم مساهمة كبيرة، خاصة في التطبيقات البيولوجية (مثل تنظيم التعبير الجيني والتمثيل الغذائي للأورام عن طريق درجة الحرارة). في هذه الدراسة، نقترح طريقة جديدة لقياس درجة الحرارة بمقياس النانومتر على أساس التلاعب المتماسك لدورات الإلكترونات بواسطة مركز لون النيتروجين الشاغرة (مركز NV) في الماس، بما في ذلك عرض قياس درجة الحرارة باستخدام مركز NV ونتائج التجارب في الجسم الحي. سيتضمن العرض نتائج تجريبية. سيركز العرض على الطريقة التجريبية والنتائج.

مقدم من.

موناكي هاسي وماسايوكي كاتسوراغاوا وأنكا مونيا كونستانتينسكو وهرفويي بيتيك الملخص: تُعد اللاخطوطية البصرية في المواد الصلبة ذات أهمية كبيرة لأنها تسمح بدمج الوظائف البصرية والإلكترونية في معالجة المعلومات ذات النطاق الترددي العالي. استُخدمت العمليات الضوئية غير الخطية من الدرجة الثالثة في السيليكون لمعالجة الإشارات الضوئية في نطاق الجيجاهيرتز، ولكن لم تُجرَ دراسات حول التضمين البصري في نطاق التيراهيرتز. في هذه الدراسة، تم تحفيز فونونات ضوئية طولية طولية متماسكة عالية السعة عن طريق تشعيع السيليكون بنبضات فيمتوثانية مكثفة، وتم تحقيق تعديل فائق السرعة لمعامل الانكسار البصري للسيليكون لتوليد مشط تردد مع عرض نطاق ترددي يتجاوز 100 تيراهيرتز على فترات من التردد الأساسي (15.6 تيراهيرتز) للفونونات الضوئية الطولية.

مقدم من.

تقنيات الامتصاص متعدد الفوتونات لها تطبيقات محتملة في التصوير الحيوي والتسجيل البصري ثلاثي الأبعاد. في هذه الدراسة، نبلغ عن أول رصد تجريبي للانبعاث المستحث من فوسفور جديد عن طريق الامتصاص خماسي الفوتون. ومقارنةً بالامتصاص غير الخطي الأقل درجة، توفر عملية الامتصاص خماسي الفوتون حصرًا مكانيًا قويًا وتباينًا عاليًا جدًا في التصوير. بالإضافة إلى ذلك، تم أيضًا تحقيق انبعاث مستحث من امتصاص خماسي الفوتون تحت الإثارة بالليزر بالأشعة تحت الحمراء القريبة، مما يجعله مسبارًا واعدًا للتصوير متعدد الفوتونات مع ميزات مثل عدم وجود تألق ذاتي من العينة البيولوجية وعمق الاختراق والحساسية والدقة العالية.

مقدم من.

وقد نشطت الأبحاث حول تركيز الضوء خارج حد حيود الضوء، ومن المعروف أنه يمكن حل هذه المشكلة باستخدام الضوء المتطاير. في السنوات الأخيرة، كانت هناك تقنيات مختلفة للتحكم في تركيز ضوء المجال القريب، مثل استخدام الفتحات الصغيرة والبلورات البلازمونية والمواد الفوقية، ولكنها تتطلب جميعها تصنيع هياكل دقيقة ودقيقة ويعيبها أن درجة تركيز الضوء تعتمد على البنية. في المقابل، تشير هذه الورقة البحثية إلى اكتشاف طريقة يمكنها التحكم في درجة تركيز الضوء بشكل تعسفي دون الحاجة إلى بنية دقيقة.

مقدم من.

لقد تم رصد تأثير هول الدوراني البصري الناتج عن دوران الفوتون لبعض الوقت، ولكن الإزاحة بالنسبة لاتجاه الدوران صغيرة، مما يجعل من الصعب رصدها. في هذه الورقة، نجحنا في هذه الورقة البحثية في الحصول على إزاحة كبيرة باستخدام مادة خارقة مع هوائيات ذهبية مصفوفة على سطح عازل، مما سهل عملية الرصد.

مقدم من.

من المتوقع تطبيق المواد الخارقة سالبة المؤشر (NIMs) على العدسات المثالية. تُعد المواد الخارقة ثلاثية الأبعاد ضرورية لتحقيق عدسة مثالية، ولكن المواد الخارقة ثلاثية الأبعاد التقليدية ذات خسائر عالية ولا توفر خصائص بصرية كافية. في هذه الورقة البحثية، نقدم تقريرًا عن التحقيق التجريبي لـ NIM ثلاثي الأبعاد مع خسارة منخفضة باستخدام هيكل من نوع شبكة السمك. سيركز العرض التقديمي على تاريخ أبحاث NIM ومبادئها.

مقدم من.

سيمكن تحويل الإشارات الكهربائية إلى إشارات ضوئية باستخدام الفوتونات النانوية من دمج الإلكترونيات والضوئيات. في هذه الدراسة، تم تغيير الطول الموجي للرنين للمرنان بما يصل إلى 2 نانومتر وانعكاسية المرنان بما يصل إلى 400 % باستخدام مزيج من مرنانات L3 والجرافين. أظهرت التحقيقات النظرية أن الجهاز لديه القدرة على العمل عند عشرات من fJ و250 جيجاهرتز. من المتوقع أن يتيح جهاز مرنان الجرافين تحويلًا كهربائيًا وبصريًا عالي السرعة بطاقة أقل على الرغم من صغر حجمه.

مقدم من.

تُعد الليزرات ذات النمط المغلق إحدى طرق توليد الأمشاط الضوئية، ولكن من الصعب إجراء عمليات قفل النمط في الليزرات التعاقبية الكمومية لأن زمن استرداد الكسب أقصر بكثير من زمن انتشار النبض البصري المتوقع لدورة مرنان واحدة. ويرجع ذلك إلى أن زمن استرداد الكسب أقصر بكثير من زمن انتشار النبض البصري المفترض لدورة مرنان واحدة، مما يؤدي إلى تذبذب آخر. في هذه الدراسة، تم توليد مشط ضوئي باستخدام ليزر تعاقب كمي صُمم هيكله بحيث يكون تشتت سرعة المجموعة مسطحًا، باستخدام FWM بدلاً من قفل النمط. من المتوقع أن يكون هذا مصدر مشط ضوئي عريض النطاق ومضغوط ومصدر مشط ضوئي يحركه الحقن الحالي في منطقة الأشعة تحت الحمراء المتوسطة.

مقدم من.

هناك طريقتان رئيسيتان للطباعة في حد الانعراج (250 نانومتر): طريقتا نفث الحبر وطريقة نفث الليزر والبلازما السطحية المستخدمة في هذه الدراسة. تتميز طريقة نفث الحبر بدقة ممتازة، ولكن لا يمكن أن تنتج سوى صور أحادية اللون. من ناحية أخرى، تتطلب مرشحات ثقب النانو باستخدام البلازمونات السطحية بنية دورية، مما يؤدي إلى دقة متناهية الصغر. في هذا التقرير، نجحنا في تلوين البنية دون الاعتماد على الدورية وحققنا دقة محدودة الانعراج باستخدام البلازمونات السطحية، وذلك من خلال إدخال طبقة عاكسة تحت البنية النانوية. تم تحقيق التلوين من خلال التحكم في التفاعل بين البلازمون السطحي ورنين فانو عن طريق تغيير هندسة البنية النانوية. سيتم وصف العرض التقديمي على نطاق واسع، بما في ذلك تقارير عن البلازمونيات في CLEO-PR و OECC/PS.

مقدم من.

وقد ثبت رياضيًا أن الطبقات المتعددة ذات توزيع معامل الانكسار المتدرج تُظهر خصائص مضادة للانعكاس على نطاق ترددي واسع. ومع ذلك، لم يتم تحقيق أفلام مضادة للانعكاس عريضة النطاق حتى الآن بسبب عدم وجود مواد ذات معامل انكسار منخفض، وهو قريب جدًا من معامل انكسار الهواء. في هذه الدراسة، تم تحضير أغشية رقيقة من TiO2 و SiO2 عن طريق التبخير المائل وتم تعديل مؤشرات الانكسار الخاصة بها لإزالة انعكاسات فرينل في نطاق ترددي واسع. تم تحقيق الحد الأدنى لمعامل الانكسار n = 1.05 في فيلم SiO2.

مقدم من.

ميتسورو سايتو وكوجي تانيجوتشي وتاكا-هيسا أريما الملخص: على الرغم من الاكتشاف الأخير للمواد متعددة التباينات، فإن الحد الأقصى لثنائية الاتجاه لهذه المواد هو 0.1%. في هذه الدراسة، نجحنا في هذه الدراسة في الحصول على قيمة ثنائية اتجاهية كبيرة جدًا تبلغ 100% باستخدام مادة ذات درجة صغيرة نسبيًا من الموضوعية الزمنية وكسر التماثل المكاني، وهو شرط لكونها مادة متعددة التكاثر. ويرجع ذلك إلى اقتران أكبر بين انتقالات ثنائي القطب الكهربائي والمغناطيسي. في العرض التقديمي، سيتم تقديم شرح مفصل بدءًا من المحتوى الأساسي للتأثير الكهرومغناطيسي-الكهربائي.

مقدم من.

استُخدِم التصوير بالامتصاص في مجموعة واسعة من التطبيقات، بدءًا من اكتشاف خلايا الدم الحمراء إلى مراقبة سحب الغبار في النجوم وتكثيف بوز-أينشتاين في العصر الحديث. في هذه الورقة البحثية، يتم احتجاز ذرة واحدة معزولة في الفراغ عن طريق محاصرة بول بالترددات اللاسلكية وتصويرها بدقة الطول الموجي باستخدام عدسة فرينل الطورية. هذا هو أول تصوير بالامتصاص في العالم. نظرًا لأن الخصائص البصرية للذرات مفهومة جيدًا، فإن الذرات هي عينات مثالية لفهم حدود التصوير بالامتصاص. ستوفر النتائج طرقاً جديدة لتصوير العينات الحساسة للضوء في نطاق الأشعة المرئية والأشعة السينية.

مقدم من.

لمعالجة المعلومات الكمومية، من المهم تشكيل شبكة كمومية تربط كل نظام كمومي. ومع ذلك، كان تشكيل العقد الكمومية في الشبكة تحدياً كبيراً. في هذه الدراسة، تم تشكيل عقدة بواسطة نظام من ذرات الروبيديوم المكملة في مرنان ضوئي، وتم توصيل الحالات الكمية للذرات بنجاح وتم تشكيل التشابك بنجاح بين نظامين كميين بعيدين. سيركز العرض التقديمي في نادي المجلة هذا على إثبات التشابك في نظامين كميين منعزلين.

مقدم من.

من خلال ترتيب هوائيات ذهبية على سطح عازل، يمكن إرسال موجة مستوية ساقطة أو عكسها في أي اتجاه عن طريق تغيير طورها على السطح. تم اقتراح "هوائي على شكل حرف V" لأن ثنائي القطب البسيط لا يمكن أن ينتج عرض تغيير الطور بمقدار 360 درجة، ومن خلال تحسين طول الحواف والزوايا بينها، يمكن تحقيق نطاق واسع من تغيرات الطور مع الحفاظ على شدة التشتت. وعلاوة على ذلك، تم تأكيد توليد أشعة لاغير-غاسيان من خلال تطبيق تغيير طور متماثل نقطي بالنسبة للمركز.

سيتم إصدار إعلانات منتظمة عن الحدث.
يمكن لأي شخص التسجيل.

ما هو نادي المجلة؟
هذه سلسلة محاضرات مفتوحة تُعقد في مختبر تانابي للهياكل الضوئية. يقوم الطلاب من مستوى الدراسات العليا وما فوقها باستعراض الأبحاث المتعلقة بالبصريات والتقنيات ذات الصلة، مثل الضوئيات والمواد والعلوم البيولوجية وما إلى ذلك، وشرحها بطريقة سهلة الفهم.

حول التدقيق
يمكن حضور المحاضرات مجاناً سواء كنت داخل الحرم الجامعي أو خارجه. سيُعقد المؤتمر بشكل منتظم، لذا إذا كنت مهتمًا بأي من المواضيع، يرجى الحضور. لا يُشترط تقديم إشعار للحضور، ولكن إذا اتصلت بنا مسبقًا، سنقوم بإعداد المواد لك.

الإعلان عن الحدث.
يتم تنظيم نادي المجلة على موقعنا الإلكتروني وقائمتنا البريدية. إذا اشتركت في القائمة البريدية، ستتلقى دعوات دورية عبر البريد الإلكتروني لحضور الاجتماعات.

للتسجيل، أرسل بريداً إلكترونياً فارغاً إلى عنوان البريد الإلكتروني أدناه.