Ортвин Хесс
Ортвин Хесс | |
---|---|
Рожденный | 1966 |
Альма-матер | Технический университет Берлина Университет Эрлангена |
Научная карьера | |
Учреждения | Мюнхенский университет Людвига-Максимилиана Стэнфордский университет Технологический университет Тампере Эдинбургский университет Университет Марбурга Штутгартский университет |
Веб-сайт | www |
Ортвин Гесс -теоретик немецкого происхождения (род. 1966) — физик из Тринити-колледжа Дублина (Ирландия) и Имперского колледжа Лондона (Великобритания), работающий в области оптики конденсированных сред. Объединяя теорию конденсированного состояния и квантовую оптику, он специализируется на квантовой нанофотонике , плазмонике , метаматериалах и динамике полупроводниковых лазеров. С конца 1980-х годов он был автором и соавтором более 300 рецензируемых статей, самая популярная из которых под названием « Хранение света в метаматериалах в виде «ловушки радуги»» была процитирована более 400 раз. Он был пионером в области активной (с повышенным усилением) наноплазмоники и метаматериалов с квантовым усилением, а в 2014 году он представил принцип «генерации остановленного света» как новый путь к безрезонаторной (нано-) генерации и локализации усиленных поверхностных плазмонных поляритонов, что дало ему возможность индекс Хирша 33. [1]
Ранний период жизни
[ редактировать ]Гесс является выпускником Эрлангенского университета и Берлинского технического университета . С 1995 по 2003 год он работал в аспирантуре Эдинбургского и Марбургского университетов, а затем в 1997 году стал преподавателем Института технической физики в Штутгарте , Германия. В 1998 году он стал адъюнкт-профессором кафедры физики Штутгартского университета и впоследствии также стал доцентом фотоники в Финском технологическом университете Тампере . С 1997 по 1998 год он был приглашенным профессором Стэнфордского университета , а в 1999/2000 году — приглашенным профессором Мюнхенского университета . [2] В июле 2012 года он был приглашенным профессором Школы фотоники Аббе . В настоящее время Гесс возглавляет кафедру метаматериалов Леверхалма в Имперском колледже Лондона и является содиректором Центра плазмоники и метаматериалов . [3]
Исследовать
[ редактировать ]Исследуя медленный свет в метаматериалах, Гесс открыл и объяснил принцип «захваченной радуги». [4] посредством которого составляющие цвета светового импульса полностью останавливаются в разных точках внутри метаматериальной (или плазмонной) гетероструктуры. Он был пионером активных метаматериалов. [5] с квантовым выигрышем, [6] разработал теорию оптической киральности в самоорганизованных наноплазмонных метаматериалах. [7] [8] и недавно представил «лазерную генерацию остановленного света». [9] как новый путь к безрезонаторной нанолазировке и локализации усиленных поверхностных плазмонных поляритонов (SPP), напоминающей SPP-конденсацию.
Интерес к области «медленного» и «остановленного» света возникает из-за перспективы получения гораздо лучшего контроля над световыми сигналами с чрезвычайно нелинейными эффектами во взаимодействиях между светом и материей, а также оптической квантовой памяти, облегчающей новые архитектуры для обработки квантовой информации. [10] При использовании обычных диэлектрических материалов, имеющих положительный показатель преломления, невозможно полностью «остановить» бегущие световые сигналы, не в последнюю очередь из-за наличия структурного беспорядка. [10] Это было важное наблюдение, которое Гесс сделал в результате своих обширных исследований медленного света в полупроводниковых квантовых точках. [11] [12] и динамика их спонтанного излучения вблизи точки остановки света в фотонных кристаллах. [13] Гесс теоретически показал, что способ преодолеть это фундаментальное ограничение традиционных сред состоит в использовании наноплазмонных волноводных структур. [9] [10]
Гесс также внес вклад в пространственно-временную и нелинейную динамику полупроводниковых лазеров. [12] [14] [15] [16] и исследования в области вычислительной фотоники. Алгоритмы и коды, разработанные в его группе, работают на высокопроизводительных параллельных компьютерах и используются для объяснения широкого спектра аспектов современной нанофизики, начиная от определения температуры в наноразмерных системах и заканчивая определением температуры в наноразмерных системах. [17] оптимизации ультракоротких импульсов в экспериментально реализованных полупроводниковых оптических усилителях на квантовых точках. [12] С 2011 года Гесс разработал теорию оптической активности в хиральных наноплазмонных метаматериалах. [8] это дало объяснение экспериментам по перестройке самоорганизованных золотых метаматериалов. [7]
Недавно Гесс начал разработку «металазеров» и предложил «нанолазинг с остановленным светом». Это использует и объединяет его компетенции в области наноплазмонных метаматериалов, квантовой фотоники и полупроводниковых лазеров. Первоначально мотивацией работы была компенсация диссипативных потерь в метаматериалах за счет введения усиления. [18] Но сейчас одна из них стремится реализовать новый класс сверхбыстрых «нанолазеров остановленного света» с беспрецедентными конструктивными особенностями, такими как длина волны меньше одной пятой, сверхбыстрые и обеспечивающие платформу для интеграции как легких, так и усиленных плазмонов. [9] [10] чтобы обеспечить интеграцию на наноуровне с полупроводниковыми чипами для телекоммуникаций.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Ортвин Гесс» . Google Академик . Проверено 4 мая 2014 г.
- ^ «Профессор Ортвин Гесс» . Университет Суррея . Архивировано из оригинала 4 мая 2014 года . Проверено 4 мая 2014 г.
- ^ «Ортвин Гесс» . Школа фотоники Аббе . Проверено 4 мая 2014 г.
- ^ Цакмакидис, КЛ; Бордман, AD; Хесс, О. (2007). « Хранение света в метаматериалах« радуга в ловушке ». Природа . 450 (7168): 397–401. Бибкод : 2007Natur.450..397T . дои : 10.1038/nature06285 . ПМИД 18004380 . S2CID 34711078 .
- ^ Хесс, О.; Пендри, Дж.Б.; Майер, SA; Оултон, Р.; и др. (2012). «Активные наноплазмонные метаматериалы». Природные материалы . 11 (7): 573–584. Бибкод : 2012NatMa..11..573H . дои : 10.1038/nmat3356 . ПМИД 22717488 .
- ^ Хесс, О.; Цакмакидис, КЛ (2013). «Метаматериалы с квантовым усилением». Наука . 339 (6120): 654–655. Бибкод : 2013Sci...339..654H . дои : 10.1126/science.1231254 . ПМИД 23393252 . S2CID 206545802 .
- ^ Перейти обратно: а б Сальваторе, С.; Деметриаду, А.; Виньолини, С.; О, СС; и др. (2013). «Настраиваемые трехмерные расширенные самособирающиеся метаматериалы золота с улучшенным светопропусканием» . Адв. Матер. 25 (19): 2713–2716. Бибкод : 2013AdM....25.2713S . дои : 10.1002/adma.201300193 . ПМИД 23553887 . S2CID 40084235 .
- ^ Перейти обратно: а б О, СС; Деметриаду, А.; Вестнер, С.; Хесс, О. (2012). «О происхождении киральности в наноплазмонных гироидных метаматериалах». Адв. Мэтр . 25 (4): 612–617. дои : 10.1002/adma.201202788 . ПМИД 23108851 . S2CID 33216292 .
- ^ Перейти обратно: а б с Пикеринг, Т.; Хэмм, Дж. М.; Пейдж, А. Ф.; Вестнер, С.; и др. (2014). «Безрезонаторная плазмонная нанолазировка, обеспечиваемая бездисперсионным наклоненным светом» . Природные коммуникации . 5 (4972): 4972. Бибкод : 2014NatCo...5.4972P . дои : 10.1038/ncomms5972 . ПМК 4199200 . ПМИД 25230337 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Цакмакидис, КЛ; Пикеринг, ТВ; Хэмм, Дж. М.; Пейдж, А. Ф.; и др. (2014). «Полностью остановленный и бездисперсионный свет в плазмонных волноводах» (PDF) . Письма о физических отзывах . 112 (167401): 167401. Бибкод : 2014PhRvL.112p7401T . doi : 10.1103/PhysRevLett.112.167401 . hdl : 10044/1/19446 . ПМИД 24815668 .
- ^ Хесс, О.; Гериг Э. (2011). «Фотоника наноматериалов и устройств с квантовыми точками: теория и моделирование». Лондон: Издательство Имперского колледжа .
{{cite journal}}
: Для цитирования журнала требуется|journal=
( помощь ) - ^ Перейти обратно: а б с Гериг, Э.; ван дер Поэль, М.; Морк, Дж.; Хвам, Дж. М.; и др. (2006). «Динамическое пространственно-временное управление скоростью ультракоротких импульсов в SOA с квантовыми точками» (PDF) . IEEE J. Квантовый электрон . 42 (9–10): 1047–1054. Бибкод : 2006IJQE...42.1047G . дои : 10.1109/JQE.2006.881632 . S2CID 114706 .
- ^ Герман, К.; Хесс, О. (2002). «Модифицированная скорость спонтанного излучения в структуре инвертированного опала с полной фотонной запрещенной зоной». J. Опт. Соц. Являюсь. Б. 19 (3013): 3013. Бибкод : 2002JOSAB..19.3013H . дои : 10.1364/JOSAB.19.003013 .
- ^ Хартманн, М.; Малер, Г.; Хесс, О. (2004). «Существование температуры на наноуровне». Физ. Преподобный Летт . 93 (80402): 080402. arXiv : quant-ph/0312214 . Бибкод : 2004PhRvL..93h0402H . doi : 10.1103/physrevlett.93.080402 . ПМИД 15447159 . S2CID 8052791 .
- ^ Фишер, И.; Хесс, О.; Эльзассер, В.; Гебель, Э. (1994). «Высокоразмерная хаотическая динамика в полупроводниковом лазере с внешним резонатором». Физ. Преподобный Летт . 73 (2188): 2188–2191. Бибкод : 1994PhRvL..73.2188F . CiteSeerX 10.1.1.42.7188 . дои : 10.1103/physrevlett.73.2188 . ПМИД 10056995 .
- ^ Гериг, Э.; Хесс, О. (2003). «Пространственно-временная динамика и квантовые флуктуации полупроводниковых лазеров». Спрингеровские трактаты в современной физике . 189 . Берлин: Шпрингер-Верланг . Бибкод : 2003STMP..189.....H . дои : 10.1007/b13584 . ISBN 978-3-540-00741-8 .
- ^ Хартманн, М.; Малер, Г.; Хесс, О. (2004). «Существование температуры на наноуровне». Физ. Преподобный Летт . 93 (80402): 080402. arXiv : quant-ph/0312214 . Бибкод : 2004PhRvL..93h0402H . doi : 10.1103/physrevlett.93.080402 . ПМИД 15447159 . S2CID 8052791 .
- ^ Вестнер, С.; Пуш, А.; Цакмакидис, КЛ; Хэмм, Дж. М.; и др. (2011). «Прирост и динамика плазмонов в метаматериалах с отрицательным индексом» . Философские труды Королевского общества А. 369 (1950): 3144–3550. дои : 10.1098/rsta.2011.0140 . hdl : 10044/1/10160 . ПМИД 21807726 .
- Хамм Дж. М. и Хесс О. (2013). Два двумерных материала лучше, чем один, Science 340, 1298–1299.
- Пуш А., Вюстнер С., Хамм Дж. М., Цакмакидис К. Л. и Хесс О. (2012). Когерентное усиление и шум в наноплазмонных метаматериалах с повышенным коэффициентом усиления: подход Ланжевена Максвелла-Блоха. АЦС Нано, 6, 24.20–24.31.
- Хамм Дж. М., Вюстнер С., Цакмакидис К. Л. и Хесс О. (2011). Теория усиления света в активных сетчатых метаматериалах. Phys Rev Lett, 107, 167405.
- Вюстнер С., Пуш А., Цакмакидис К.Л., Хамм Дж.М. и Хесс О. (2010). Преодоление потерь с выигрышем в метаматериале с отрицательным показателем преломления. Phys Rev Lett, 105, 127401.
- Хесс, О. (2008). Оптика: Прощай, флатландия. Природа, 455, 299–300.
- Борингер К. и Хесс О. (2008). Полновременной подход к пространственно-временной динамике полупроводниковых лазеров. I. Теоретическая формулировка. Прог Квант Электрон, 32, 159–246.
- Рул Т., Спан П., Герман К., Жамуа К. и Хесс О. (2006). Фотонные кристаллы двойного инверсного опала: путь к переключению фотонной запрещенной зоны. Материалы по рекламным функциям, 16, 885.
- Гериг Э., Хесс О., Риббат К., Селлин Р.Л. и Бимберг Д. (2004). Динамическая филаментация и качество луча лазеров на квантовых точках. Appl Phys Lett, 84, 1650.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- 1966 года рождения
- Академики Имперского колледжа Лондона
- Британские физики
- Живые люди
- Академический состав Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана
- Физики-оптики
- Люди, связанные с Эдинбургским университетом
- Выпускники Университета Эрланген-Нюрнберг
- Выпускники Берлинского технического университета
- Академический состав Марбургского университета