Klub Jurnal 2013 | Kelompok Struktur Fotonik Tanabe

Klub Jurnal

Berdasarkan tahun (Apr-Des)

TAHUN BUKU 2013.

Dipersembahkan oleh.

Penelitian kuantum yang didasarkan pada penggabungan atom dan foton sebagian besar telah dipelajari dengan menggunakan Cavity QED menggunakan resonator optik. Dalam penelitian ini, kami telah menunjukkan bahwa dengan mengatur kisi atom secara tepat di sekitar pandu gelombang ukuran nano, resonator di mana kisi atom dianggap sebagai cermin Bragg dapat dibuat pada pandu gelombang dan diterapkan pada Cavity QED dan pemrosesan informasi kuantum. Aplikasi lebih lanjut dari teknologi ini diharapkan dapat memberikan dasar untuk pembangunan jaringan informasi kuantum. Prinsipnya akan dijelaskan secara rinci dalam presentasi.

Dipersembahkan oleh.

Dengan teknologi penginderaan ultra-sensitif, banyak fenomena yang sebelumnya tidak dapat diamati, sekarang dapat diamati dan dipelajari. Sensitivitas sebagian besar terkait dengan nilai Q getaran mekanis, dan dalam penelitian ini, nilai Q yang sangat tinggi dicapai dengan menggunakan partikel silika yang terperangkap cahaya. Dengan menggunakan perangkat ini, kami telah mengamati non-linearitas dalam getaran termal, yang tidak dapat diamati sebelumnya. Teknologi Pendinginan diharapkan dapat mencapai sensitivitas yang lebih tinggi lagi.

Dipersembahkan oleh.

Spektroskopi yang menggunakan kisi difraksi konvensional memiliki masalah dalam meningkatkan ukuran spektrometer karena kebutuhan untuk menyelesaikan panjang gelombang secara spasial. Namun, jika sistem Disordered, yang telah menjadi subjek banyak penelitian dalam beberapa tahun terakhir, dapat digunakan sebagai pengganti kisi difraksi, spektrometer yang lebih kecil dapat direalisasikan karena panjang jalur cahaya dapat ditingkatkan dengan hamburan acak. Dalam makalah ini, kami melaporkan realisasi spektrometer area kecil pada sebuah chip dengan menggunakan kristal fotonik tak teratur.

Dipersembahkan oleh.

Kristal fotonik diharapkan dapat diterapkan pada sirkuit optik karena ukurannya yang ringkas dan pengurungan optiknya yang tinggi. Peningkatan volume informasi dan komunikasi baru-baru ini membutuhkan integrasi, dengan kata lain, interkoneksi optik tiga dimensi yang fleksibel, tetapi hal ini belum tercapai karena sulitnya fabrikasi dan kurangnya pedoman desain yang jelas. Dalam makalah ini, interkoneksi optik 3D direalisasikan untuk pertama kalinya dengan menggunakan pandu gelombang miring.

Dipersembahkan oleh.

Salah satu tantangan dalam teknologi optik adalah batas difraksi, yang membatasi miniaturisasi elemen optik pada skala panjang gelombang. Polariton plasmon permukaan yang menggunakan penggabungan antara gelombang elektromagnetik dan elektron adalah salah satu solusi untuk masalah ini. Baru-baru ini, penelitian tentang laser plasmon yang menggunakan teknologi ini telah dipublikasikan, tetapi salah satu masalahnya adalah perlunya pendinginan hingga sekitar 10 K. Dalam penelitian ini, laser CdS dan Ag digunakan sebagai komponen utama laser plasmon. Pada penelitian ini, laser plasmon yang dapat dioperasikan pada suhu kamar difabrikasi dengan menggunakan resonator dengan struktur di mana CdS dan Ag dipisahkan oleh MgF2. Dalam presentasi ini, kami bertujuan untuk memberikan penjelasan yang semudah mungkin untuk dipahami oleh mereka yang tidak memiliki spesialisasi dalam bidang biologi.

Dipersembahkan oleh.

Dalam penelitian mengenai pemancar kuantum, adalah penting untuk memperkuat penggabungan antara pemancar dan mode radiasi, dan tujuannya adalah untuk meningkatkan interaksi antara cahaya dan materi dengan menggunakan resonator dengan nilai Q yang tinggi dan plasmon dengan volume mode yang kecil. Dalam penelitian ini, resonator plasmon yang dapat memanfaatkan kedua efek ini dibuat, dan secara eksperimental ditunjukkan bahwa cahaya emisi spontan dari titik-titik kuantum dapat ditingkatkan dan sumber foton tunggal selektif-panjang gelombang dapat dihasilkan dari pemancar kuantum pita lebar. Presentasi ini akan mencakup diskusi tentang dasar-dasar plasmon dan penelitian terapan lainnya.

Dipersembahkan oleh.

Analisis siklus sel sangat penting untuk banyak proses fisiologis seluler dan telah menarik minat yang meningkat selama beberapa dekade terakhir. Dalam konteks ini, teknologi untuk menganalisis siklus sel secara real-time dan spatiotemporal, seperti teknologi Fucci, telah menarik banyak perhatian, tetapi analisis siklus sel tanpa label belum tercapai. Makalah ini adalah studi pertama yang menganalisis siklus sel dengan cara bebas label tanpa menggunakan protein fluoresen, dan dampak akademisnya sangat signifikan. Dalam presentasi ini, kami bertujuan untuk menjelaskan hasil penelitian dengan cara yang semudah mungkin dipahami oleh para ahli non-biologi.

Dipersembahkan oleh.

Namun demikian, penggunaan kristal fotonik telah memungkinkan untuk mengurangi ukuran perangkat dan mencapai pengurangan nilai ambang batas. Namun demikian, dengan menggunakan kristal fotonik, dimungkinkan untuk mengurangi ukuran elemen dan juga menurunkan nilai ambang batas.

Dipersembahkan oleh.

Distribusi kunci kuantum adalah teknologi yang sudah digunakan secara praktis. Namun, jarak transmisi dan laju pembangkitan kunci rahasia terbatas karena kerentanan protokol BB84 yang ada terhadap penyadapan dan rendahnya kinerja detektor foton tunggal berbasis APD. Dalam makalah ini, kami melaporkan protokol distribusi kunci kuantum pergeseran fasa diferensial dan detektor foton tunggal superkonduktor yang mencapai jarak transmisi lebih dari dua kali lipat dari protokol konvensional. Hari ini akan berfokus pada protokol pergeseran fase diferensial dan detektor foton tunggal superkonduktor, dengan penekanan pada alasan mengapa jarak yang lebih jauh dimungkinkan.

Dipersembahkan oleh.

Pada resonator optik, stabilitas dan sensitivitas resonator bergantung pada akurasi cermin pada kedua ujungnya. Pengaruh derau termal meningkat dalam jam atom optik dan pengamatan gelombang gravitasi, dan diperlukan lapisan cermin dengan stabilitas yang lebih tinggi daripada cermin konvensional. Oleh karena itu, kelompok ini telah membuat film multilayer kristal tunggal baru dengan kerugian mekanis yang rendah dan kualitas optik yang tinggi. Kemahiran 150.000 teramati ketika resonator Fabry-Perot dibentuk. Lebih jauh lagi, teramati bahwa derau termal berkurang hingga 1/10 dari cermin konvensional pada suhu kamar. Hal ini diharapkan dapat memungkinkan pengembangan resonator yang lebih sensitif dan laser yang lebih stabil. Presentasi ini akan berfokus pada hasil eksperimen verifikasi dengan cermin fabrikasi.

Dipersembahkan oleh.

Deteksi perubahan suhu yang sensitif pada skala nanometer merupakan tantangan besar dalam ilmu pengetahuan modern. Termometer dengan resolusi suhu kurang dari 1 °C pada rentang suhu yang luas dan dapat diintegrasikan secara in vivo akan memberikan kontribusi yang signifikan, terutama dalam aplikasi biologi (misalnya regulasi ekspresi gen dan metabolisme tumor oleh suhu). Dalam penelitian ini, kami mengusulkan metode pengukuran suhu skala nanometer baru berdasarkan manipulasi spin elektron yang koheren oleh pusat warna kekosongan nitrogen (pusat NV) berlian, termasuk demonstrasi pengukuran suhu menggunakan pusat NV dan hasil eksperimen in vivo. Presentasi ini akan mencakup hasil eksperimen. Presentasi akan berfokus pada metode dan hasil eksperimen.

Dipersembahkan oleh.

Muneaki Hase, Masayuki Katsuragawa, Anca Monia Constantinescu & Hrvoje Petek Abstrak: Nonlinieritas optik pada bahan padat sangat menarik karena memungkinkan fungsi optik dan elektronik digabungkan dalam pemrosesan informasi bandwidth tinggi. Proses optik nonlinier orde ketiga dalam silikon telah digunakan untuk pemrosesan sinyal optik pada pita gigahertz, tetapi belum ada penelitian tentang modulasi optik pada pita terahertz. Dalam penelitian ini, fonon optik longitudinal koheren amplitudo tinggi dieksitasi dengan menyinari silikon dengan pulsa femtosecond yang intens, dan modulasi ultra cepat dari indeks bias optik silikon dicapai untuk menghasilkan sisir frekuensi dengan bandwidth melebihi 100 THz pada interval frekuensi fundamental (15,6 THz) dari fonon optik longitudinal.

Dipersembahkan oleh.

Teknik penyerapan multiphoton memiliki aplikasi potensial dalam pencitraan hayati dan perekaman optik tiga dimensi. Dalam penelitian ini, kami melaporkan pengamatan eksperimental pertama dari emisi yang diinduksi dari fosfor baru dengan penyerapan lima foton. Dibandingkan dengan penyerapan non-linear orde rendah, proses penyerapan lima foton memberikan pengurungan spasial yang kuat dan kontras pencitraan yang sangat tinggi. Selain itu, emisi yang diinduksi dari penyerapan dua hingga empat foton juga telah dicapai di bawah eksitasi laser inframerah-dekat, yang akan membuatnya menjadi probe pencitraan multiphoton yang menjanjikan dengan fitur-fitur seperti tidak ada autofluoresensi dari sampel biologis, kedalaman penetrasi yang dalam, sensitivitas dan resolusi yang tinggi.

Dipersembahkan oleh.

Penelitian mengenai pemfokusan cahaya yang melampaui batas difraksi cahaya, sudah banyak dilakukan, dan diketahui bahwa hal ini bisa diatasi dengan menggunakan cahaya evanescent. Dalam beberapa tahun belakangan ini, terdapat berbagai teknik untuk mengontrol pemfokusan cahaya medan dekat, misalnya, menggunakan aperture kecil, kristal plasmonik dan metamaterial, tetapi semuanya memerlukan fabrikasi struktur yang halus dan tepat, serta memiliki kelemahan, yaitu, tingkat pemfokusan cahaya bergantung pada struktur. Sebaliknya, makalah ini melaporkan penemuan suatu metode yang dapat secara sewenang-wenang mengontrol tingkat pemfokusan cahaya tanpa memerlukan struktur yang halus.

Dipersembahkan oleh.

Efek Hall spin optik akibat spin foton telah diamati selama beberapa waktu, tetapi perpindahan terhadap arah spin kecil, sehingga sulit untuk diamati. Makalah ini berhasil meningkatkan perpindahan dengan menggunakan metamaterial dengan antena emas yang disusun pada permukaan dielektrik, sehingga memudahkan pengamatan.

Dipersembahkan oleh.

Metamaterial indeks negatif (NIM) diharapkan dapat diterapkan pada lensa yang sempurna. NIM tiga dimensi diperlukan untuk merealisasikan lensa sempurna, tetapi NIM konvensional memiliki kehilangan yang tinggi dan tidak memberikan sifat optik yang memadai. Dalam makalah ini, kami melaporkan realisasi eksperimental NIM tiga dimensi dengan kehilangan rendah dengan menggunakan struktur tipe jala. Presentasi ini akan berfokus pada sejarah penelitian NIM dan prinsip-prinsipnya.

Dipersembahkan oleh.

Konversi sinyal listrik ke sinyal optik menggunakan nanofotonik akan memungkinkan integrasi elektronik dan fotonik. Dalam penelitian ini, panjang gelombang resonansi resonator berhasil diubah hingga 2 nm dan pantulan resonator hingga 400 % dengan menggunakan kombinasi resonator L3 dan graphene. Penyelidikan teoritis telah menunjukkan bahwa perangkat ini berpotensi untuk beroperasi pada puluhan fJ dan 250 GHz. Perangkat resonator graphene diharapkan dapat memungkinkan konversi listrik dan optik berkecepatan tinggi dengan daya yang lebih rendah meskipun ukurannya kecil.

Dipersembahkan oleh.

Laser yang dikunci mode adalah salah satu metode untuk menghasilkan sisir optik, tetapi sulit untuk melakukan operasi penguncian mode pada laser kaskade kuantum karena waktu pemulihan penguatan jauh lebih pendek daripada waktu perambatan pulsa optik yang diharapkan untuk satu siklus resonator, yang menghasilkan osilasi lain. Hal ini karena waktu pemulihan penguatan jauh lebih pendek daripada waktu perambatan pulsa optik yang diasumsikan untuk satu siklus resonator, menghasilkan osilasi lain. Dalam penelitian ini, sisir optik dihasilkan dengan menggunakan laser kaskade kuantum yang strukturnya dirancang untuk memiliki dispersi kecepatan kelompok yang datar, menggunakan FWM sebagai pengganti penguncian mode. Hal ini diharapkan menjadi sumber sisir optik yang broadband, ringkas dan digerakkan oleh injeksi arus di wilayah inframerah-tengah.

Dipersembahkan oleh.

Terdapat dua pendekatan utama untuk mencetak dalam batas difraksi (250 nm): metode inkjet dan laserjet, serta plasma permukaan yang digunakan dalam penelitian ini. Metode inkjet memiliki resolusi yang sangat baik, tetapi hanya dapat menghasilkan gambar monokrom. Di sisi lain, filter lubang nano yang menggunakan plasmon permukaan memerlukan struktur periodik, yang menghasilkan resolusi skala mikro. Dalam laporan ini, dengan menyisipkan film reflektif di bawah struktur nano, kami berhasil mewarnai struktur tanpa ketergantungan periodik dan mencapai resolusi difraksi-terbatas dengan menggunakan plasmon permukaan. Pewarnaan ini dicapai dengan mengendalikan interaksi antara plasmon permukaan dan resonansi Fano dengan mengubah geometri struktur nano. Presentasi ini akan dijelaskan secara luas, termasuk laporan tentang Plasmonik di CLEO-PR & OECC/PS.

Dipersembahkan oleh.

Secara matematis sudah dibuktikan bahwa multilayer dengan distribusi indeks refraktif seperti tangga, menunjukkan sifat anti-reflektif pada bandwidth yang lebar. Namun demikian, film anti-reflektif pita lebar belum dapat direalisasikan sampai sekarang karena kurangnya bahan dengan indeks bias rendah, yang sangat dekat dengan indeks bias udara. Dalam penelitian ini, film tipis TiO2 dan SiO2 dibuat dengan penguapan miring dan indeks biasnya disesuaikan untuk menghilangkan pantulan Fresnel pada bandwidth yang lebar. Indeks bias minimum n = 1,05 dicapai dalam film SiO2.

Dipersembahkan oleh.

Mitsuru Saito, Kouji Taniguchi, dan Taka-hisa Arima Abstrak: Meskipun baru-baru ini telah ditemukan material multiferroic, dikroisme arah maksimum dari material ini adalah 0,1%. Pada penelitian ini, kami berhasil mendapatkan nilai dikroisme arah yang sangat besar yaitu 100% dengan menggunakan material dengan tingkat objektivitas temporal dan pemutusan simetri spasial yang relatif kecil, yang merupakan syarat untuk menjadi material multiferroic. Hal ini disebabkan oleh kopling yang lebih besar antara transisi dipol listrik dan magnetik. Dalam presentasi ini, akan diberikan penjelasan secara rinci, mulai dari konten dasar efek elektro-magnetik.

Dipersembahkan oleh.

Pencitraan absorpsi telah digunakan dalam berbagai macam aplikasi, mulai dari penemuan sel darah merah hingga pengamatan awan debu pada bintang dan kondensasi Bose-Einstein di era modern. Dalam makalah ini, atom tunggal yang diisolasi dalam ruang hampa udara terperangkap oleh perangkap RF Paul dan dicitrakan dengan resolusi panjang gelombang menggunakan lensa Fresnel fase. Ini adalah pencitraan pertama dengan penyerapan di dunia. Karena sifat optik atom sudah dipahami dengan baik, maka atom merupakan sampel yang ideal untuk memahami batasan pencitraan absorpsi. Hasilnya akan memberikan metode baru untuk pencitraan sampel yang peka terhadap cahaya dalam rentang sinar tampak dan sinar-X.

Dipersembahkan oleh.

Untuk pemrosesan informasi kuantum, penting untuk membentuk jaringan kuantum yang menghubungkan setiap sistem kuantum. Namun, membentuk simpul kuantum dalam jaringan telah menjadi tantangan besar. Dalam penelitian ini, sebuah simpul dibentuk oleh sistem atom rubidium yang dilengkapi dengan resonator optik, dan keadaan kuantum dari atom-atom tersebut berhasil dikomunikasikan dan keterikatan berhasil dibentuk antara dua sistem kuantum yang berjauhan. Presentasi dalam Journal Club ini akan berfokus pada demonstrasi keterikatan dalam dua sistem kuantum yang terisolasi.

Dipersembahkan oleh.

Dengan menyusun antena emas pada permukaan dielektrik, gelombang bidang yang datang dapat dipancarkan atau dipantulkan ke segala arah dengan mengubah fasa pada permukaan. "Antena-V" diusulkan karena dipole sederhana tidak dapat menghasilkan lebar perubahan fase 360°. Dengan mengoptimalkan panjang tepi dan sudut di antara keduanya, berbagai macam perubahan fase dapat dicapai dengan tetap mempertahankan intensitas hamburan. Lebih lanjut, pembangkitan berkas Laguerre-Gaussian dikonfirmasi dengan menerapkan perubahan fase simetris titik sehubungan dengan pusat.

Kami akan menginformasikan kepada Anda secara berkala tentang acara-acara tersebut.
Siapa pun dapat mendaftar.

Apa yang dimaksud dengan Klub Jurnal?
Ini adalah seri kuliah terbuka yang diadakan di Laboratorium Struktur Fotonik Tanabe. Mahasiswa pascasarjana ke atas menelaah makalah yang berkaitan dengan optik dan teknologi terkait, seperti fotonik, material, biosains, dll., dan menjelaskannya dengan cara yang mudah dipahami.

Tentang audit
Kehadirannya gratis, baik di dalam maupun di luar kampus. Konferensi ini akan diadakan secara rutin, jadi jika Anda tertarik dengan salah satu topik, silakan datang dan hadir. Tidak diperlukan pemberitahuan untuk hadir, tetapi jika Anda menghubungi kami terlebih dahulu, kami akan menyiapkan materi untuk Anda.

Pengumuman acara.
Journal Club diselenggarakan di situs web dan milis kami. Jika Anda berlangganan milis, Anda akan menerima undangan email secara berkala untuk menghadiri pertemuan.

Untuk mendaftar, kirimkan email kosong ke alamat email di bawah ini.