|
|
Teorie magnetooptických jevů
Zálešák, Ondřej ; Ostatnický, Tomáš (vedoucí práce) ; Janda, Tomáš (oponent)
Magnetické vlastnosti látek mají vliv na jejich optickou odezvu. Tyto vlast- nosti závisí na mikroskopické stavbě látky a rozlišujeme několik základních druhů magnetismu v látce. V rámci posledního výzkumu se optici zaměřují na trojúhelníkové antiferomagnety a jejich využití v technologii, například spintro- nice. Popis magnetického materiálu je uskutečněn pomocí tenzoru permitivity. Popis odezvy materiálu vychází z Maxwellových rovnic a odražené světlo je popsáno pomocí jeho polarizace a elipticity. V práci jsou poté modelovány troj- úhelníkové konfigurace Γ5g a Γ4g. 1
|
|
|
Terahertz radiation in nanostructures
Klimovič, Filip ; Ostatnický, Tomáš (vedoucí práce) ; Němec, Hynek (oponent)
V této teoretické práci se zabýváme kvantově mechanickými jevy, jež jsou spjaté s vodi- vostními elektrony uzavřenými v kvantových tečkách. Nejprve je odvozen model nanokrys- talu jakožto potenciálové jámy. Při tom se ukazuje, že pouze objem, ne tvar, je významným parametrem modelu pro účely terahertzové spektroskopie. Studované geometrie jsou tak vzájemně zaměnitelné a výběr mezi nimi m·že zjednodušit dané úlohy. Pro zkoumání depo- larizačních efekt·, které jsou zahrnuty v depolarizačním faktoru v Maxwell Garnettově teorii efektivního prostředí, je zvolena sférická symetrie. V rámci poruchy prvního řádu je vyřešena Poissonova rovnice pro elektrony rozmístěné uvnitř koule podle vlnové funkce a je určen depo- larizační faktor. Zatímco v klasické limitě tento nabývá p·vodní hodnoty, pro nanokrystaly se zvyšuje a maxima je dosaženo v ne-degenerovaném režimu, kdy je obsazen pouze základní stav. Navýšení depolarizačního faktoru posouvá plasmonovou rezonanci směrem k vyšším frekvencím. 1
|
|
|
Terahertzové záření v nanostrukturách
Hendrych, Erik ; Ostatnický, Tomáš (vedoucí práce) ; Kozák, Martin (oponent)
Zkoumáme vodivost nanostruktur v terahertzové oblasti. Nanostrukturu modelujeme jako pravoúhlou potenciálovou jámu konečné hloubky s bariérou uvnitř. Zjišťujeme, jak závisí vodivost na teplotě, materiálových konstantách a rozměrech potenciálové jámy. Vodivost materiálu souvisí přes komplexní index lomu s jeho optickými vlastnostmi (odrazivost, propustnost a koeficient útlumu). Vyneseme-li si závislost vodivosti materiálu na frekvenci elektrického pole, maxima této závislosti odpovídají spektrálním čárám. Zkoumali jsme závislost frekvencí těchto maxim (resp. spektrálních čar) na různých parametrech. Nejzajímavější byl případ, kdy jsme spojitě měnili polohu bariéry uvnitř potenciálové jámy. Došli jsme ke kvalitativně zcela odlišným výsledkům pro různé výšky bariéry. S vysokou bariérou se systém chová jako dvě oddělené potenciálové jámy a můžeme pozorovat monotónní závislosti polohy maxim (spektrálních čar) na poloze bariéry. S nízkou bariérou pozorujeme oscilující závislosti. Pro galium arsenid a šířku bariéry 2 nm se bariéra vyšší než 1 eV chová jako vysoká a bariéra nižší než 0.05 eV se chová jako nízká.
|
|
|
Lineární terahertzová spektroskopie polovodičových nanostruktur
Kadlec, Josef ; Ostatnický, Tomáš (vedoucí práce) ; Výborný, Karel (oponent)
V této práci je využito kvantového modelu elektronové vodivosti polovodičových nanostruktur zavedeného v [4]. Vodivost je vypočtena v prvním řádu poruchového počtu s přidáním termalizačního proudu. Hlavní část této práce je věnována výpočtu vodivosti krystalu tvaru plné nebo duté koule za použití zmíněného modelu. Vypočteného vzorce je dále využito k numerickému výpočtu vodivostního spektra GaAs v terahertzové oblasti, které je pak graficky znázorněno.
|
|
|
Nová metoda charakterizace ultrakrátkých optických pulzů
Peterka, Pavel ; Kozák, Martin (vedoucí práce) ; Ostatnický, Tomáš (oponent)
Ultrarychlé laserové pulzy jsou v současné době široce využívané v zá- kladním a aplikovaném výzkumu i v praxi. Využití laserových pulzů vyžaduje jejich charakterizaci z hlediska časového vývoje amplitudy pole a frekvence na femtosekundových časových škálách. Tato práce je zaměřena na novou metodu charakterizace ultrakrátkých světelných pulzů, která je založena na měření spek- trální interference mezi vstupním pulzem a pulzem prošlým prostředím s neli- neární susceptibilitou třetího řádu. Nová metoda je v porovnání se stávajícími technikami zajímavá, protože vyžaduje pouze prostředí s nelineární susceptibili- tou třetího řádu a spektrometr. Novou metodu jsme realizovali experimentálně a získali jsme délku pulzu a fázi ideálně stlačeného pulzu.
|
|
|
Ultrafast response of electrons in nanostructured and disordered semiconductor systems studied by time-resolved terahertz spectroscopy
Zajac, Vít ; Kužel, Petr (vedoucí práce) ; Lloyd-Hughes, James (oponent) ; Ostatnický, Tomáš (oponent)
disertační práce Název práce: Studium ultrarychlé odezvy elektronů v nanostrukturovaných a neuspořádaných polovodičových systémech pomocí časově rozlišené terahertzové spektroskopie Autor: Vít Zajac Katedra / Ústav: Fyzikální ústav Akademie věd ČR, v. v. i. Vedoucí disertační práce: doc. RNDr. Petr Kužel, Ph.D., Fyzikální ústav Akademie věd ČR, v. v. i. Abstrakt: Tato disertační práce se zabývá transportem náboje v polovodičových nanomateriálech na pikosekundové časové škále s použitím časově rozlišené terahertzové spektroskopie. V práci byla shrnuta problematika efektivní odezvy kompozitních materiálů a formulován VBD model efektivního prostředí. Bylo odvozeno řešení vlnové rovnice pro šíření sondovacího THz pulsu v (opticky) nehomogenně buzených perkolovaných a neperkolovaných polovodičových nanomateriálech. Tato teorie byla použita k vyšetření transportu náboje ve vzorcích křemíkových nanokrystalů získaných z nanoporézního křemíku a v epitaxních supermřížkách křemíkových nanokrystalů. Experimentální spektra byla úspěšně modelována s použitím Monte Carlo metody výpočtu pohyblivosti nosičů náboje v systémech nanokrystalů s odpovídajícími velikostmi a stupni perkolace v rámci VBD aproximace. Bylo zjištěno, že v signálu měřitelném optickými a THz metodami převládá odezva nanokrystalů z různých částí...
|
|
|
Analytické řešení difrakce na planárních periodických strukturách
Kuchařík, Jan ; Antoš, Roman (vedoucí práce) ; Ostatnický, Tomáš (oponent)
Ve své práci se zabývám difrakcí na periodických planárních vrstvách (difrakční mřížky). V první kapitole se pokouším objasnit jejich důležité použití ve spektroskopii. Druhá kapitola objasňuje základní princip difrakce bez použití náročného matematického aparátu. Ve třetí kapitole z Maxwellových rovnic odvozuji Fourierovskou modální metodu, moderní matematický aparát používaný pro nalezení elektromagnetické odezvy při difrakci. Těžiště mé práce leží v kapitole čtvrté a páté. Nejprve se pokouším z Fourierovské modální metody odvodit analytické řešení pro problém obsahující pouze 0-tý a (-1)-ní difrakční řád. Pro neúměrnou složitost vzorců nakonec uvažuji pouze speciální případ - tzv. Littrowovo uspořádání, kde lze řešení nalézt jako superpozici symetrické a antisymetrické dvojice svazků. Dále rozvijím tzv. lokální modovou metodu - velmi nepřesnou, zato však matematicky jednoduchou - a diskutuji její fyzikální omezení. Celou práci zakončuje kapitola šestá, porovnávající přesné výsledky získané počítačovou simulací a vypočtené analytické formule obou metod.
|
|
|
Optická odezva magnetických materiálů
Wagenknecht, David ; Ostatnický, Tomáš (vedoucí práce)
David Wagenknecht: Abstrakt k diplomové práci Optická odezva magnetických materiálů, 2014 Magnetický polovodič Ga1−xMnxAs a jiné anizotropní materiály mohou dle teoretických předpovědí vykazovat zajímavé chování v odrazivosti, kterým je její rozdílná velikost pro opačné úhly dopadu. K popsání tohoto efektu jsou odvozeny analytické vztahy týkající se materiálů s nediagonální permitivitou a ty jsou následně použity k numerickým výpočtům optické odezvy konkrétních vzorků. Hlavním předmětem zájmu této práce je transverzální Kerrův jev, který vykazuje asymetrii ve stočení roviny polarizace a stejně tak elipticitě kruhově polarizovaného světla, což je způsobeno právě asymetrií v reflektivitě. Kvůli možnému vlivu je studována i magnetizace longitudinální a polární. Výsledky jsou použity k diskuzi podmínek, nutných k pozorovatelnosti asymetrie, a navíc s cílem změřit jev je představeno konkrétní experimentální uspořádání. 1
|
|
|
Magnetooptická odezva multivrstev
Kunt, Ota ; Ostatnický, Tomáš (vedoucí práce) ; Antoš, Roman (oponent)
Optická odezva materiálů silně závisí na jejich magnetických vlastnostech. Tohoto jevu se mimo jiné využívá u materiálů ve formě tenkých vrstev a mul- tivrstev. S využitím citované literatury shrnujeme teorii potřebnou pro výpočet magnetooptické odezvy multivrstvy. Výpočet vychází z Maxwellových rovnic a magnetické materiály jsou popsány pomocí efektivního tenzoru permitivity. Při výpočtu se používá Jonesova formalismu pro popis polarizovaného světla a Ye- hova formalismu pro popis odezvy multivrstvy. V rámci této práce byl vytvo- řen program používající uvedenou teorii a jsou provedeny výpočty pro konkrétní strukturu. Parametry multivrstvy byly voleny dle vzorku, jehož magnetooptická odezva byla měřena na Katedře chemické fyziky a optiky, MFF UK. 1
|
|
|
Optická odezva magnetických materiálů
Wagenknecht, David ; Ostatnický, Tomáš (vedoucí práce) ; Antoš, Roman (oponent)
David Wagenknecht: Abstrakt k diplomové práci Optická odezva magnetických materiálů, 2014 Magnetický polovodič Ga1−xMnxAs a jiné anizotropní materiály mohou dle teoretických předpovědí vykazovat zajímavé chování v odrazivosti, kterým je její rozdílná velikost pro opačné úhly dopadu. K popsání tohoto efektu jsou odvozeny analytické vztahy týkající se materiálů s nediagonální permitivitou a ty jsou následně použity k numerickým výpočtům optické odezvy konkrétních vzorků. Hlavním předmětem zájmu této práce je transverzální Kerrův jev, který vykazuje asymetrii ve stočení roviny polarizace a stejně tak elipticitě kruhově polarizovaného světla, což je způsobeno právě asymetrií v reflektivitě. Kvůli možnému vlivu je studována i magnetizace longitudinální a polární. Výsledky jsou použity k diskuzi podmínek, nutných k pozorovatelnosti asymetrie, a navíc s cílem změřit jev je představeno konkrétní experimentální uspořádání. 1
|
host ::
RSS.