Reunión de marzo de la APS Tomohiro Tetsumoto

Me gustaría informar sobre algunas de las investigaciones que me llamaron la atención en la conferencia.

1.Micro-pinzas para el estudio de nanotubos de carbono vibrantes.
Presentación en la que se nombró conjuntamente a Lipson. Se fabricaron nanotubos de carbono como resonadores mecánicos y se confirmó un fuerte acoplamiento optomecánico con resonadores ópticos en forma de disco. Al parecer, el último autor, Mceuen, de la Universidad de Cornell, es un experto en materiales basados en el carbono. Sus investigaciones sobre nanotubos de carbono y grafeno han sido ampliamente publicadas en Nature y Science. La ventaja de los resonadores mecánicos de nanotubos de carbono es que los modos de vibración son muy flexibles, y se espera que se utilicen como sensores porque son sensibles a fuerzas externas. También mencionó que los métodos de fabricación han sido difíciles en el pasado, y afirmó que el nuevo método combina la fabricación de la pieza de plantilla por litografía y el crecimiento selectivo de nanotubos de carbono por el método CVD, lo que facilita su fabricación. La presentación sólo se refirió a la evaluación del rendimiento de los nanotubos de carbono como resonadores mecánicos y a la confirmación de su acoplamiento con resonadores ópticos, pero hay que señalar que Lipson ha estado implicado en la investigación de materiales basados en el carbono, ya que ha realizado algunos trabajos pioneros en optomecánica.

1.Láseres plasmónicos y fotónicos basados en nanocables semiconductores: bajas pérdidas y alta sintonizabilidad de modo
Presentación a cargo del Grupo Sum Tze Chien, Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur. Una historia del láser mediante resonadores de nanocables. Se ha propuesto un nuevo método que permite una modulación significativa de la longitud de onda de oscilación (cambio de modo) en el rango superior a 30 nm, difícil de conseguir mediante sintonización eléctrica del ancho de banda, y se ha logrado la primera oscilación ultravioleta (370 nm) de un láser plasmónico a temperatura ambiente con un umbral bajo de 3,5 MW/cm2.
El nuevo método parece consistir básicamente en cambiar la longitud de los nanocables. Cuanto más largo es el nanohilo, más se desplaza al rojo la longitud de onda de oscilación. Aparentemente, el aumento de la distancia de propagación incrementa la pérdida de propagación y la absorción de los excitones polaritones y cambia la longitud de la cola de Urbach correspondiente a la posición de oscilación del láser. El artículo muestra que hay otros tres efectos implicados, pero no quiero explicarlos porque no los entiendo. Sin embargo, todos ellos son efectos de autoabsorción, no de modulación externa. En cuanto a la oscilación ultravioleta, parece que la oscilación es posible al aumentar la densidad de energía reduciendo el grosor de los nanocables. Me pareció interesante que la longitud de onda de la oscilación pueda ajustarse en gran medida simplemente cambiando la estructura.
Como apunte, este laboratorio ha publicado mucho en Nature y Science, y según la biografía de su página web, el grupo de investigación actual se fundó alrededor de 2008 y empezó a publicar artículos en 2010 (antes de eso, hacían espectroscopia láser de femtosegundo...). El grupo de investigación se creó en 2008 y empezó a publicar artículos en 2010. El impulso ha sido grande desde 2010, tras dos años de preparación.

1. ∙ Nanocavidad híbrida metal-dieléctrica para la interacción ultrarrápida de campo óptico de puntos cuánticos.
Cavidades de cristal fotónico en carburo de silicio cúbico (3C).
Ambas son obra del grupo de Vuckovic en Stanford. La primera presentación trata de un nanopilar dieléctrico (InGaAs) con puntos cuánticos de InAs recubiertos de una estructura metálica (Ag), que consigue un fuerte acoplamiento luz-materia. El valor Q como resonador es bajo con Q ≈ 25, pero el volumen del modo es muy pequeño con V ≈ 0,04 (λ/n)3. El coeficiente de acoplamiento es g/2π ≈ 150-200 GHz, que es unas 10 veces mayor que el acoplamiento entre cristales fotónicos y puntos cuánticos. También mencionó que, mientras que los cristales fotónicos requieren refrigeración durante los experimentos, el pilar híbrido puede permitir realizarlos a temperatura ambiente.
La segunda es una historia sobre un cristal fotónico fabricado con SiC; el rendimiento no es bueno por el momento porque Q = 800, pero el SiC tiene muchas ventajas, como la no linealidad del material y la facilidad de fabricación. Personalmente, sólo había considerado que el SiC era térmicamente resistente y tenía el prejuicio de que era difícil de fabricar porque contenía carbono, pero sentí la necesidad de volver a estudiarlo. Como en la conferencia hubo muchas ponencias sobre distintos campos, oí muchos nombres de materiales con los que no estaba familiarizado, como el W y el Mo, pero podría ser bueno ordenar una vez las propiedades físicas de los materiales relacionados con los semiconductores.
A través de las dos presentaciones, he tenido la impresión de que es necesario mantener una buena antena para las nuevas estructuras y materiales. Tengo la impresión de que los laboratorios con gran poder de investigación investigan activamente con nuevas estructuras y materiales. Creo que esto se debe a que siempre son conscientes de los problemas que plantea la investigación actual. No es posible llevar a cabo una investigación interesante simplemente siguiendo las tendencias, pero me gustaría poder seguir la conciencia de los problemas de la gente en el mundo.