APS 三月會議 Tomohiro Tetsumoto

我想報告一些在會議中引起我注意的研究。

1.研究振動碳奈米管的微型鑷子。
Lipson 共同命名的簡報。碳奈米管被製成機械諧振器，並證實與碟形光學諧振器有強大的光機耦合。顯然最後一位作者，康乃爾大學的 Mceuen 是碳基材料的專家。他對碳奈米管和石墨烯的研究成果已廣泛發表在《自然》和《科學》雜誌上。碳奈米管機械諧振器的優點在於振動模式非常靈活，由於對外力非常敏感，因此有望用作傳感器。他也提到過去製作方法困難，並聲稱新方法結合了光刻法製作治具部分與 CVD 法選擇性生長碳奈米管，因此製作容易。該簡報僅提及評估碳奈米管作為機械諧振器的性能，以及確認其與光學諧振器的耦合性，但應注意的是，Lipson 一直從事碳基材料的研究，因為他在光機械學方面做了一些開創性的工作。

1.基於半導體奈米線的等離子與光子雷射：低損耗與高模態可調性
新加坡南洋理工大學 Sum Tze Chien 小組簡報。利用奈米線諧振器進行鐳射的故事。提出了一種新方法，可在 30 nm 以外的範圍內對振盪波長（模式變化）進行顯著調製，而電氣頻寬調節很難實現這一點，並首次在室溫下以 3.5 MW/cm2 的低閾值實現了等離子激光器的紫外線（370 nm）振盪。
新方法似乎基本上只是改變奈米線的長度。奈米線越長，振盪波長紅移越多。很明顯，傳播距離的增加會增加激子極化子的損耗和吸收，進而改變與雷射振盪位置相對應的 Urbach 尾部長度。這篇論文顯示還牽涉到其他大約三種效應，但我不想解釋這些效應，因為我不了解它們。不過，它們都是自吸收效應，而非外部調變。就紫外線振盪而言，振盪似乎是藉由減少奈米線的厚度來增加能量密度。我覺得有趣的是，只需改變結構就能大幅調整振盪波長。
順便提一下，這個實驗室在《自然》和《科學》上發表了很多文章，根據他們網站上的傳記，目前的研究小組成立於 2008 年左右，並於 2010 年開始發表論文（在此之前，他們是做飛秒雷射光譜的？）研究小組成立於 2008 年，並於 2010 年開始發表論文。從 2010 年開始，經過兩年的準備，勢頭很好。

1. 用於超快量子點光場互動的混合金屬介質奈米空腔。.
立方(3C)碳化矽中的光子晶腔。
兩者都是斯坦福大學 vuckovic 研究小組的成果。第一個簡報是關於一個介質 (InGaAs) 奈米柱子，上面覆蓋 InAs 量子點與金屬 (Ag) 結構，可達到強光-物質耦合。作為諧振器的 Q 值很低，Q ≈ 25，但模式體積非常小，V ≈ 0.04 (λ/n)3 。其耦合係數為 g/2π ≈ 150-200 GHz，比光子晶體與量子點之間的耦合高出約 10 倍。他還提到，光子晶體在實驗過程中需要冷卻，而混合支柱可能允許在室溫下進行實驗。
第二篇是關於用 SiC 製造光子晶體的故事；由於 Q = 800 的關係，目前的效能並不好，但 SiC 有許多優點，例如材料的非線性和容易製造。我個人只考慮到 SiC 的耐熱性，並有成見認為它因為含碳而難以製造，但我覺得有必要再研究一下。由於會中有許多不同領域的發表，我聽到許多不熟悉的材料名稱，例如 W、Mo 等，但整理一次半導體相關材料的物性也許是件好事。
透過這兩場發表會，我覺得對於新結構、新材料的研究，保持良好的觸角是很有必要的。在我的印象中，研究力量雄厚的實驗室都在積極地進行新結構、新材料的研究。我認為這是因為他們時時注意到目前研究的問題。僅僅跟隨潮流是不可能進行有趣的研究的，但我希望能夠跟隨世界上人們的問題意識。