Abstract We present and analyze observations of polarized dust emission at 850 μ m toward the central 1 × 1 pc hub-filament structure of Monoceros R2 (Mon R2). The data are obtained with SCUBA-2/POL-2 on the James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) as part of the B-fields in Star-forming Region Observations survey. The orientations of the magnetic field follow the spiral structure of Mon R2, which are well described by an axisymmetric magnetic field model. We estimate the turbulent component of the magnetic field using the angle difference between our observations and the best-fit model of the underlying large-scale mean magnetic field. This estimate is used to calculate the magnetic field strength using the Davis–Chandrasekhar–Fermi method, for which we also obtain the distribution of volume density and velocity dispersion using a column density map derived from Herschel data and the C 18 O ( J = 3 − 2) data taken with HARP on the JCMT, respectively. We make maps of magnetic field strengths and mass-to-flux ratios, finding that magnetic field strengths vary from 0.02 to 3.64 mG with a mean value of 1.0 ± 0.06 mG, and the mean critical mass-to-flux ratio is 0.47 ± 0.02. Additionally, the mean Alfvén Mach number is 0.35 ± 0.01. This suggests that, in Mon R2, the magnetic fields provide resistance against large-scale gravitational collapse, and the magnetic pressure exceeds the turbulent pressure. We also investigate the properties of each filament in Mon R2. Most of the filaments are aligned along the magnetic field direction and are magnetically subcritical.

We present observations of polarized dust emission at 850 $\mu$m from the L43 molecular cloud which sits in the Ophiuchus cloud complex. The data were taken using SCUBA-2/POL-2 on the James Clerk Maxwell Telescope as a part of the BISTRO large program. L43 is a dense ($N_{\rm H_2}\sim 10^{22}$-10$^{23}$ cm$^{-2}$) complex molecular cloud with a submillimetre-bright starless core and two protostellar sources. There appears to be an evolutionary gradient along the isolated filament that L43 is embedded within, with the most evolved source closest to the Sco OB2 association. One of the protostars drives a CO outflow that has created a cavity to the southeast. We see a magnetic field that appears to be aligned with the cavity walls of the outflow, suggesting interaction with the outflow. We also find a magnetic field strength of up to $\sim$160$\pm$30 $\mu$G in the main starless core and up to $\sim$90$\pm$40 $\mu$G in the more diffuse, extended region. These field strengths give magnetically super- and sub-critical values respectively and both are found to be roughly trans-Alfv\'enic. We also present a new method of data reduction for these denser but fainter objects like starless cores.

Abstract We present BISTRO Survey 850 μ m dust emission polarization observations of the L1495A-B10 region of the Taurus molecular cloud, taken at the James Clerk Maxwell Telescope (JCMT). We observe a roughly triangular network of dense filaments. We detect nine of the dense starless cores embedded within these filaments in polarization, finding that the plane-of-sky orientation of the core-scale magnetic field lies roughly perpendicular to the filaments in almost all cases. We also find that the large-scale magnetic field orientation measured by Planck is not correlated with any of the core or filament structures, except in the case of the lowest-density core. We propose a scenario for early prestellar evolution that is both an extension to, and consistent with, previous models, introducing an additional evolutionary transitional stage between field-dominated and matter-dominated evolution, observed here for the first time. In this scenario, the cloud collapses first to a sheet-like structure. Uniquely, we appear to be seeing this sheet almost face on. The sheet fragments into filaments, which in turn form cores. However, the material must reach a certain critical density before the evolution changes from being field dominated to being matter dominated. We measure the sheet surface density and the magnetic field strength at that transition for the first time and show consistency with an analytical prediction that had previously gone untested for over 50 yr.

Phase-change materials have been intensively investigated with various materials and methods. Despite of the efforts, the way to design the novel materials is not reported nearly. In this paper, we have provided a computational high throughput screening method to select a suitable doping element incorporated into a new phase change material for low power consumption and very fast switching phase change random access memory (PRAM). In this method, we have calculated density function theory and simulated ab initio molecular behavior of various dopants in In3SbTe2 (IST) phase change material. As a result, the PRAM fabricated with Bi or Y doped IST shows faster set/reset operation than undoped IST and GeSbTe since Bi and Y offer lower power consumption and faster phase transition mechanism at lower melting temperature due to the lower formation energy and larger distortion angle.

Abstract Programmable photonic integrated circuits (PICs) consisting of reconfigurable on-chip optical components have been creating new paradigms in various applications, such as integrated spectroscopy, multi-purpose microwave photonics, and optical information processing. Among many reconfiguration mechanisms, non-volatile chalcogenide phase-change materials (PCMs) exhibit a promising approach to the future very-large-scale programmable PICs, thanks to their zero static power and large optical index modulation, leading to extremely low energy consumption and ultra-compact footprints. However, the scalability of the current PCM-based programmable PICs is still limited since they are not directly off-the-shelf in commercial photonic foundries now. Here, we demonstrate a scalable platform harnessing the mature and reliable 300 mm silicon photonic fab, assisted by an in-house wide-bandgap PCM (Sb 2 S 3 ) integration process. We show various non-volatile programmable devices, including micro-ring resonators, Mach-Zehnder interferometers and asymmetric directional couplers, with low loss (~0.0044 dB/µm), large phase shift (~0.012 π/µm) and high endurance (>5000 switching events with little performance degradation). Moreover, we showcase this platform’s capability of handling relatively complex structures such as multiple PIN diode heaters in devices, each independently controlling an Sb 2 S 3 segment. By reliably setting the Sb 2 S 3 segments to fully amorphous or crystalline state, we achieved deterministic multilevel operation. An asymmetric directional coupler with two unequal-length Sb 2 S 3 segments showed the capability of four-level switching, beyond cross-and-bar binary states. We further showed unbalanced Mach-Zehnder interferometers with equal-length and unequal-length Sb 2 S 3 segments, exhibiting reversible switching and a maximum of 5 ( $$N+1,N=4$$ N + 1 , N = 4 ) and 8 ( $${2}^{N},N=3$$  2 N  , N = 3 ) equally spaced operation levels, respectively. This work lays the foundation for future programmable very-large-scale PICs with deterministic programmability.