Réunion de mars de l'APS Tomohiro Tetsumoto

J'aimerais vous faire part de quelques-unes des recherches qui ont retenu mon attention lors de la conférence.

1. micro-pincettes pour l'étude des nanotubes de carbone vibrants.
Présentation dans laquelle Lipson a été nommé conjointement. Des nanotubes de carbone ont été fabriqués en tant que résonateurs mécaniques et un couplage optomécanique fort avec des résonateurs optiques en forme de disque a été confirmé. Apparemment, le dernier auteur, Mceuen, de l'université Cornell, est un expert en matériaux à base de carbone. Ses recherches sur les nanotubes de carbone et le graphène ont été largement publiées dans Nature et Science. L'avantage des résonateurs mécaniques en nanotubes de carbone est que les modes de vibration sont très flexibles et qu'ils devraient être utilisés comme capteurs parce qu'ils sont sensibles aux forces extérieures. Il a également mentionné que les méthodes de fabrication étaient difficiles dans le passé, et a affirmé que la nouvelle méthode combine la fabrication du gabarit par lithographie et la croissance sélective des nanotubes de carbone par la méthode CVD, ce qui la rend facile à fabriquer. La présentation ne portait que sur l'évaluation des performances des nanotubes de carbone en tant que résonateurs mécaniques et sur la confirmation de leur couplage avec des résonateurs optiques, mais il convient de noter que Lipson a participé à la recherche sur les matériaux à base de carbone, puisqu'il a mené plusieurs études pionnières dans le domaine de l'optomécanique.

1. lasers plasmoniques et photoniques basés sur des nanofils semi-conducteurs : faibles pertes et grande adaptabilité de mode
Présentation par le groupe Sum Tze Chien, Université technologique de Nanyang, Singapour. Une histoire de lasing utilisant des résonateurs à nanofils. Une nouvelle méthode a été proposée pour permettre une modulation significative de la longueur d'onde d'oscillation (changement de mode) dans la gamme au-delà de 30 nm, ce qui est difficile à réaliser par l'accord de bande passante électrique, et la première oscillation ultraviolette (370 nm) d'un laser plasmonique à température ambiante a été réalisée à un seuil bas de 3,5 MW/cm2.
La nouvelle méthode semble consister essentiellement à modifier la longueur des nanofils. Plus le nanofil est long, plus la longueur d'onde d'oscillation se déplace vers le rouge. Apparemment, l'augmentation de la distance de propagation accroît la perte et l'absorption des polaritons exciton, ce qui modifie la longueur de la queue d'Urbach correspondant à la position d'oscillation du laser. L'article montre qu'il y a environ trois autres effets impliqués, mais je ne veux pas les expliquer parce que je ne les comprends pas. Cependant, il s'agit dans tous les cas d'effets d'auto-absorption et non de modulation externe. En ce qui concerne l'oscillation dans l'ultraviolet, il semble que l'oscillation soit rendue possible en augmentant la densité d'énergie en réduisant l'épaisseur des nanofils. J'ai trouvé intéressant que la longueur d'onde d'oscillation puisse être considérablement ajustée simplement en changeant la structure.
Par ailleurs, ce laboratoire a publié de nombreux articles dans Nature et Science, et d'après la biographie sur leur site web, le groupe de recherche actuel a été fondé vers 2008 et a commencé à publier des articles en 2010 (avant cela, ils faisaient de la spectroscopie par laser femtoseconde ?) Le groupe de recherche a été créé en 2008 et a commencé à publier des articles en 2010. La dynamique est très forte depuis 2010, après deux ans de préparation.

1. ∙ Nanocavité hybride métal-diélectrique pour l'interaction ultrarapide des champs optiques des points quantiques.
Cavités à cristaux photoniques dans le carbure de silicium cubique (3C).
Ces deux présentations sont le fruit du travail du groupe de M. Vuckovic à Stanford. La première présentation concerne un nanopilier diélectrique (InGaAs) avec des points quantiques InAs recouverts d'une structure métallique (Ag), qui permet d'obtenir un fort couplage lumière-matière. La valeur Q en tant que résonateur est faible, Q ≈ 25, mais le volume du mode est très petit, V ≈ 0,04 (λ/n)3. Le coefficient de couplage est g/2π ≈ 150-200 GHz, ce qui est environ 10 fois plus élevé que le couplage entre les cristaux photoniques et les points quantiques. Il a également mentionné que, alors que les cristaux photoniques doivent être refroidis pendant les expériences, le pilier hybride peut permettre de réaliser des expériences à température ambiante.
La seconde est l'histoire d'un cristal photonique fabriqué à partir de SiC ; les performances ne sont pas bonnes pour l'instant car Q = 800, mais le SiC présente de nombreux avantages tels que la non-linéarité du matériau et la facilité de fabrication. Personnellement, je n'avais considéré le SiC que comme résistant à la chaleur et j'avais le préjugé qu'il était difficile à fabriquer parce qu'il contenait du carbone, mais j'ai ressenti le besoin de me pencher à nouveau sur la question. Comme la conférence comportait de nombreuses présentations dans différents domaines, j'ai entendu de nombreux noms de matériaux qui ne m'étaient pas familiers, tels que le W et le Mo, mais il serait peut-être bon de trier une fois les propriétés physiques des matériaux liés aux semi-conducteurs.
A travers ces deux présentations, j'ai senti qu'il est nécessaire de garder une bonne antenne pour les nouvelles structures et les nouveaux matériaux. J'ai l'impression que les laboratoires à forte puissance de recherche mènent activement des recherches sur les nouvelles structures et les nouveaux matériaux. Je pense que c'est parce qu'ils sont toujours conscients des problèmes que pose la recherche actuelle. Il n'est pas possible de mener des recherches intéressantes en suivant simplement les tendances, mais j'aimerais pouvoir suivre la conscience des problèmes des gens dans le monde.