Ortwin Hess

Ortwin Hess
Doğum10 Nisan 1966 (58 yaşında)
Milliyetİngiliz
EğitimBerlin Teknik Üniversitesi
Friedrich Alexander Üniversitesi Erlangen-Nürnberg
ÖdüllerRumford Madalyası (2016)
Resmî siteimperial.ac.uk/people/o.hess
Kariyeri
DalıFizik
Çalıştığı kurumlarMünih Ludwig Maximilian Üniversitesi
Stanford Üniversitesi
Tampere Teknoloji Üniversitesi
Edinburgh Üniversitesi
Marburg Üniversitesi
Stuttgart Üniversitesi

Ortwin Hess (d. 10 Nisan 1966), Trinity College Dublin (İrlanda) ve Imperial College London'da (Birleşik Krallık) yoğun madde optiği alanında çalışan Almanya doğumlu bir teorik fizikçidir. Yoğun madde teorisi ve kuantum optiği arasında köprü kurarak, kuantum nanofotonik, plazmonik, metamalzemeler ve yarı iletken lazer dinamiğinde uzmanlaşmıştır. 1980'lerin sonlarından bu yana, 300'den fazla hakemli makalenin yazarı ve ortak yazarıdır; bunlardan en bilinen, "Trapped rainbow' storage of light in metamaterials" adlı makalesine 400'den fazla kez atıfta bulunulmuştur. Kuantum kazanımlı aktif (kazanım artırılmış) nanoplazmoniklere ve metamalzemelere öncülük etti. 2014 yılında, güçlendirilmiş yüzey plazmon polaritonlarının boşluksuz (nano-) lazerleme ve lokalizasyonu için yeni bir yol olarak "durdurulmuş ışıkla lazerleme" ilkesini tanıttı. Bu ilke, ona 33 h-endeksi kazandırdı.[1]

Erken dönem

[değiştir | kaynağı değiştir]

Hess, Erlangen Üniversitesi ve Berlin Teknik Üniversitesi mezunudur. 1995'ten 2003'e kadar, Edinburgh ve Marburg Üniversitelerinde post-doktora yaptı. 1997'de Almanya'nın Stuttgart kentindeki Institute of Technical Physics'te öğretim üyesi oldu. 1998'de Stuttgart Üniversitesi Fizik Bölümü'nde yardımcı profesör olarak görev yaptı ve ardından Finlandiya Tampere Teknoloji Üniversitesi'nde Fotonik Doçenti oldu. 1997'den 1998'e kadar Stanford Üniversitesi'nde misafir profesör ve 1999/2000'de Münih Üniversitesi'nde misafir profesör olarak bulundu.[2] Temmuz 2012'de Abbe Fotonik Okulu'nda misafir profesördü. Hess halen Londra'daki Imperial College'da Leverhulme Metamaterials Kürsüsü'nü elinde bulundurmaktadır ve Plazmonikler ve Metamalzemeler Merkezi'nin eş direktörüdür.[3]

2016 yılında "Kuantum kazanımlı aktif nano-plasmonik ve optik metamalzemelerdeki öncü çalışmaları" nedeniyle Rumford Madalyası ile ödüllendirilmiştir.[4][5]

Araştırma

[değiştir | kaynağı değiştir]

Metamalzemelerdeki yavaş ışığı araştıran Hess, bir ışık atımını oluşturan renklerin bir metamalzeme (veya plazmonik) heteroyapı içindeki farklı noktalarda tamamen durma noktasına getirildiği 'tutulmuş gökkuşağı' ilkesini[6] keşfetti ve açıkladı. Kuantum kazanımı ile aktif metamalzemelere[7] öncülük ederek[8] kendi kendini organize eden nanoplazmonik metamalzemelerde optik kiralite teorisini geliştirdi[9][10] ve SPP yoğunlaşmasını anımsatan güçlendirilmiş yüzey plazmon polaritonlarının (SPP) boşluksuz nanolazlama ve lokalizasyonu için yeni bir yol olarak 'durdurulmuş ışık lazerini'[11] tanıttı.

"Yavaş" ve "durmuş" ışık alanına olan ilgi, ışık ve madde arasındaki etkileşimlerde son derece doğrusal olmayan etkiler ve kuantum bilgisini işlemek için yeni mimarileri kolaylaştıran optik kuantum bellekler ile ışık sinyalleri üzerinde çok daha iyi bir kontrol elde etme ihtimalinden kaynaklanmaktadır.[12] Pozitif bir kırılma indeksine sahip olan geleneksel dielektrik malzemelerle, en azından yapısal bozukluğun varlığından dolayı, hareket eden ışık sinyallerini tamamen 'durdurmak' imkansızdır.[12] Bu, Hess'in yarı iletken kuantum noktalarındaki[13][14] yavaş ışık ve fotonik kristallerdeki durmuş ışık noktasına yakın spontan emisyon dinamikleri üzerine yaptığı kapsamlı çalışmalarından elde ettiği önemli bir gözlemdi.[15] Hess teorik olarak, geleneksel medyanın bu temel sınırlamasının üstesinden gelmenin bir yolunun nanoplazmonik dalga kılavuzu yapılarını kullanmak olduğunu gösterdi.[11][12]

Hess ayrıca yarı iletken lazerlerde uzay-zamansal ve doğrusal olmayan dinamiklere[14][16][17][18] ve hesaplamalı fotonik araştırmalarına katkılarda bulunmuştur. Grubunda geliştirilen algoritmalar ve kodlar, yüksek performanslı paralel bilgisayarlarda çalışır ve nano ölçekli sistemlerde sıcaklık tanımından[16] deneysel olarak gerçekleştirilen kuantum nokta yarı iletken optik yükselticilerde ultra kısa darbelerin optimizasyonuna kadar modern nano fiziğin zengin çeşitli yönlerini aydınlatmak için kullanılmıştır.[14] 2011'den bu yana Hess, kendi kendine organize olan altın metamalzemelerinde ayarlanabilirlik üzerine deneylerin açıklamasını sağlayan kiral noplasmonik metamalzemelerde[10] optik aktivite teorisini geliştirdi.[9]

Aynı zamanda, Hess, "meta lazerler" geliştirmeye başladı ve "durdurulmuş ışık nanolazerleme" önerdi. Bu, nanoplazmonik metamalzemeler, kuantum fotonik ve yarı iletken lazerlerdeki yetkinliğini kullanır ve birleştirir. Başlangıçta çalışmanın motivasyonu, metamalzemelerdeki enerji tüketen kayıpları kazanç sağlayarak telafi etmekti.[19] Ancak şimdi, dalga boyunun beşte birinden daha küçük ve ultra hızlı olmak ve hem hafif hem de güçlendirilmiş plazmonları entegre etmek için bir platform sağlamak gibi benzeri görülmemiş tasarım özelliklerine sahip yeni bir ultra hızlı 'durdurulmuş ışık nanolazerleri' sınıfı gerçekleştirerek[11][12] telekomünikasyon için yarı iletken yongalarla nano ölçekte entegrasyonu sağlamayı hedefliyor.

Kaynakça

[değiştir | kaynağı değiştir]
Özel
  1. ^ "Ortwin Hess". Google Scholar. 24 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 4 Mayıs 2014. 
  2. ^ "Professor Ortwin Hess". Surrey Üniversitesi. 4 Mayıs 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 4 Mayıs 2014. 
  3. ^ "Ortwin Hess". Abbe School of Photonics. 4 Mayıs 2014 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 4 Mayıs 2014. 
  4. ^ "Home - Professor Ortwin Hess". www.imperial.ac.uk. 5 Ağustos 2011 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Ağustos 2023. 
  5. ^ Gric, Tatjana; Trofimov, Aleksej; Hess, Ortwin (4 Mart 2019). "Manipulating surface plasmon polaritons with nanostructured TCO metamaterials". Journal of Electromagnetic Waves and Applications (İngilizce). 33 (4): 493-503. doi:10.1080/09205071.2018.1557563. ISSN 0920-5071. 6 Ağustos 2023 tarihinde kaynağından arşivlendi. Erişim tarihi: 6 Ağustos 2023. 
  6. ^ Tsakmakidis, K. L. (2007). "'Trapped rainbow' storage of light in metamaterials". Nature. 450 (7168): 397-401. doi:10.1038/nature06285. PMID 18004380. 
  7. ^ Hess, O. (2012). "Active nanoplasmonic metamaterials". Nature Materials. 11 (7): 573-584. doi:10.1038/nmat3356. PMID 22717488. 
  8. ^ Hess, O. (2013). "Metamaterials with Quantum Gain". Science. 339 (6120): 654-655. doi:10.1126/science.1231254. PMID 23393252. 
  9. ^ a b Salvatore, S. (2013). "Tunable 3D Extended Self-Assembled Gold Metamaterials with Enhanced Light Transmission". Adv. Mater. 25 (19): 2713-2716. doi:10.1002/adma.201300193. PMID 23553887. 
  10. ^ a b Oh, S. S. (2012). "On the Origin of Chirality in Nanoplasmonic Gyroid Metamaterials". Adv. Mater. 25 (4): 612-617. doi:10.1002/adma.201202788. PMID 23108851. 
  11. ^ a b c Pickering, T. (2014). "Cavity-free plasmonic nanolasing enabled by dispersionless stoopped light". Nature Communications. 5 (4972): 4972. doi:10.1038/ncomms5972. PMC 4199200 $2. PMID 25230337. 
  12. ^ a b c d Tsakmakidis, K. L. (2014). "Completely Stopped and Dispersionless Light in Plasmonic Waveguides" (PDF). Physical Review Letters. 112 (167401): 167401. doi:10.1103/PhysRevLett.112.167401. PMID 24815668. 12 Ağustos 2017 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 6 Ağustos 2023. 
  13. ^ Hess, O. (2011). "Photonics of Quantum Dot Nanomaterials and Devices: Theory and Modelling". Londra: Imperial College Press. 
  14. ^ a b c Gehrig, E. (2006). "Dynamic spatiotemporal speed control of ultrashort pulses in quantum-dot SOAs" (PDF). IEEE J. Quantum Electron. 42 (9–10): 1047-1054. doi:10.1109/JQE.2006.881632. 16 Haziran 2021 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF). Erişim tarihi: 6 Ağustos 2023. 
  15. ^ Hermann, C. (2002). "Modified spontaneous-emission rate in an inverted-opal structure with complete photonic bandgap". J. Opt. Soc. Am. B. 19 (3013): 3013. doi:10.1364/JOSAB.19.003013. 
  16. ^ a b Hartmann, M. (2004). "Existence of temperature on the nanoscale". Phys. Rev. Lett. 93 (80402): 080402. arXiv:quant-ph/0312214 $2. doi:10.1103/physrevlett.93.080402. PMID 15447159. 
  17. ^ Fischer, I. (1994). "High-dimensional chaotic dynamics in an external-cavity semiconductor laser". Phys. Rev. Lett. 73 (2188): 2188-2191. doi:10.1103/physrevlett.73.2188. PMID 10056995. 
  18. ^ Gehrig, E. (2003). "Spatio-Temporal Dynamics and Quantum Fluctuations of Semiconductor Lasers". Springer Tracts in Modern Physics. Berlin: Springer-Verlang. 189. doi:10.1007/b13584. ISBN 978-3-540-00741-8. 
  19. ^ Wuestner, S. (2011). "Gain and plasmon dynamics in negative-index metamaterials". Philosophical Transactions of the Royal Society A. 369 (1950): 3144-3550. doi:10.1098/rsta.2011.0140. PMID 21807726. 
Genel
  1. Hamm, J. M., & Hess, O. (2013). Two Two-Dimensional Materials are Better Than One, Science 340, 1298–1299.
  2. Pusch, A., Wuestner, S., Hamm, J. M., Tsakmakidis, K. L., & Hess, O. (2012). Coherent Amplification and Noise in Gain-Enhanced Nanoplasmonic Metamaterials: A Maxwell-Bloch Langevin Approach. ACS Nano, 6, 2420–2431.
  3. Hamm, J. M., Wuestner, S., Tsakmakidis, K. L., & Hess, O. (2011). Theory of light amplification in active fishnet metamaterials. Phys Rev Lett, 107, 167405.
  4. Wuestner, S., Pusch, A., Tsakmakidis, K. L., Hamm, J. M., & Hess, O. (2010). Overcoming losses with gain in a negative refractive index metamaterial. Phys Rev Lett, 105, 127401.
  5. Hess, O. (2008). Optics: Farewell to flatland. Nature, 455, 299–300.
  6. Bohringer, K., & Hess, O. (2008). A full-time-domain approach to spatio-temporal dynamics of semiconductor lasers. I. Theoretical formulation. Prog Quant Electron, 32, 159–246.
  7. Ruhl, T., Spahn, P., Hermann, C., Jamois, C., & Hess, O. (2006). Double-inverse-opal photonic crystals: The route to photonic bandgap switching. Adv Funct Materials, 16, 885.
  8. Gehrig, E., Hess, O., Ribbat, C., Sellin, R. L., & Bimberg, D. (2004). Dynamic filamentation and beam quality of quantum-dot lasers. Appl Phys Lett, 84, 1650..

Dış bağlantılar

[değiştir | kaynağı değiştir]