|
|
Plasmonic antennas for high wavelengths
Beneš, Adam ; Chvátal, Lukáš (oponent) ; Křápek, Vlastimil (vedoucí práce)
This master's thesis deals with properties of plasmonic antennas for high wavelengths. Resonant properties of individual antennas as well as periodical arrays of the antennas are described. The work utilizes numerical simulations of magnetic field enhancement produced in the near field of antennas. This enhancement might increase a signal of high-frequency electron paramagnetic resonance (HFEPR). The average enhancement is quantified using antennas of various shapes. The author optimizes the shape of frequently used plasmonic antennas but designs new one as well. A significant part of the thesis also tries to distinguish phenomena that contribute to overall magnetic field enhancement while using double transmission HFEPR measurement setup.
|
|
|
Numerická optimalizace absorpce plazmonických struktur ve střední infračervené oblasti
Kulič, Martin ; Křápek, Vlastimil (oponent) ; Kvapil, Michal (vedoucí práce)
Plazmonické nanostruktury mají dnes již mnohaletou historii aplikace v senzorických a spektroskopických metodách. V této práci je nejprve představena historie, aplikace a parametry nanostruktur ve spektroskopii. Poté je pomocí numerických simulací v programu Lumerical FDTD Solutions zkoumán vliv plazmonických antén na absorpci energie v tenké vrstvě oxidu křemičitého, nitridu křemičitého a oxynitridu křemíku různých tlouštěk a na závěr je provedena numerická demonstrace využití infračervených antén ve spektroskopii.
|
|
|
Zobrazení magnetického pole plazmonických antén založené na Babinetově principu
Špičáková, Tereza ; Horák, Michal (oponent) ; Křápek, Vlastimil (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá plazmonickými anténami a elektromagnetickým polem povrchových plazmonových polaritonů. V první kapitole nahlédneme do teorie elektromagnetického pole a elektromagnetické vlny spojené s rozhraním kovu a dielektrika a objasníme Babinetův princip. V další části práce popíšeme postup výroby plazmonických antén pomocí Kaufmanova iontového zdroje a fokusovaného iontového svazku. Navážeme teoretickým popisem spektroskopie energiových ztrát elektronů a jejího použití pro charakterizaci optické odezvy struktur. V poslední části uvedeme principy zpracování dat z měření a závěry, které lze z těchto dat vyvodit. Dále rozebereme meze platnosti Babinetova principu a s~jeho pomocí zobrazíme magnetické pole antén. Na závěr popíšeme možnosti počítačové simulace tohoto problému.
|
|
|
Silná vazba v plazmonických anténách
Beneš, Adam ; Křápek, Vlastimil (oponent) ; Kejík, Lukáš (vedoucí práce)
Lokalizované povrchové plazmony vznikající při osvitu kovových nanostruktur koncentrují světlo do velmi malých objemů, kde kterých mohou interagovat s~dalšími nanoobjekty. Tato bakalářská práce je zaměřena na výrobu kovových plazmonických struktur vhodných pro vznik silné vazby s~emitory ve viditelné oblasti spektra. Takovými emitory jsou například molekuly barviva nebo polovodičové kvantové tečky. Po teoretickém úvodu se práce zaměřuje na popis a~přehled systémů se silnou vazbou. Následně je popsán proces výroby a~charakterizace plazmonických antén. V~práci jsou shrnuty různé způsoby umístění vazebných prvků do blízkosti antén, studován je vliv depozičních parametrů a~jsou diskutována spektroskopická měření provedená na těchto systémech. Poslední část je věnována simulacím silné vazby metodou FDTD.
|
|
|
Applications of metallic probe for the control of optical processes and near-field imaging
Gallina, Pavel ; Klapetek, Petr (oponent) ; Křápek, Vlastimil (vedoucí práce)
The main subject of this master’s thesis are electromagnetic simulations using the finite element method (FEM) to investigate the influence of graphene on tip-enhanced Raman spectroscopy (TERS) and surface-enhanced infrared absorption spectroscopy (SEIRA) and to inspect the sensitivity of the scanning near-field optical microscope (SNOM) probe to the components of electromagnetic field depending on the parameters of the probe (the aperture diameter in the metallic coating). First, the calculation of TERS system composed of a silver tip located above a gold substrate with a thin layer of molecules is carried out to understand the principles of TERS. Then the graphene layer is added on top of the molecules to examine its influence in visible (TERS) and infrared (SEIRA) region of the spectrum. The second part focuses on the calculations of energy flux through a metal coated glass fiber forming a SNOM tip interacting with the near-field of surface plasmon polaritons. Here, we consider a gold layer with four slits arranged in a square pattern on a glass substrate serving as a source of a surface plasmon polariton standing wave with spatially separated maxima of in-plane and out-of-plane electric field components.
|
|
|
Babinet principle for plasmonic antennas: complementarity and differences
Horák, M. ; Křápek, V. ; Hrtoň, M. ; Metelka, O. ; Šamořil, T. ; Stöger-Pollach, M. ; Paták, Aleš ; Šikola, T.
Plasmonics deals mainly with surface plasmon polaritons (SPP), which are collective oscillations of free electrons at metal-dielectric interfaces connected with the local electromagnetic field. When SPP are spatially restricted to a metallic nanoparticle, we talk about localized surface plasmons (LSP). LSP resonances can be characterized with an excellent spectral and spatial resolution by electron energy loss spectroscopy (EELS) and cathodoluminescence. Both techniques utilize an electron beam that interacts with the metallic nanoparticle and excites the LSP resonances. EELS measures the energy transferred from electrons to the LSP and cathodoluminescence deals with the light which the LSP emit during their decay. Babinet principle, originating in the wave theory of light and analysis of diffraction, relates the optical response of apertures in thin films and their complementary particle analogues. According to the Babinet principle, LSP in complementary particles and apertures have identical resonance energies and their near fields are closely linked: the electric field distribution of a specific in-plane polarization for an aperture corresponds to the magnetic field distribution of a perpendicular polarization for a particle.
|
|
|
Luminiscence polovodičů studovaná rastrovací optickou mikroskopií v blízkém poli
Těšík, Jan ; Klapetek, Petr (oponent) ; Křápek, Vlastimil (vedoucí práce)
Práce je zaměřena na studium luminiscence atomárně tenkých vrstev chalkogenidů přechodných kovů (např. sulfid molybdeničitý MoS2). V experimentální části se věnuje připravě atomárně tenké vrstvy polovodivých chalkogenidů a následné tvorbě plazmonových interferenčních struktur okolo těchto vrstev. Při osvitu interferenční struktury v ní dojde k vytvoření stojaté plazmonové vlny, která budí fotoluminiscenci polovodiče. Fotoluminiscence byla studována jednak pomocí spektroskopie ve vzdáleném poli, jednak pomocí optické mikroskopie v blízkém poli.
|
|
|
Kvantový popis superzářivosti emitorů s plazmonicky zprostředkovanou interakcí
Olivíková, Gabriela ; Chvátal, Lukáš (oponent) ; Křápek, Vlastimil (vedoucí práce)
Superzářivost je zesílení rychlosti spontánní emise, které má původ ve vzájemné vazbě mezi emitory. Tato práce se zabývá superradiancí skupiny emitorů, které jsou vzájemně vázány skrz plazmonickou nanočástici. Plasmonem zprostředkovaná superzářivost se projevuje výraznějším zesílením rychlosti spontánní emise, jelikož plazmonická částice poskytuje další možnost pro vyzáření energie. V rámci práce jsme vytvořili kvantový model systému emitorů vázaných k plazmonické částici, který nám umožňuje rozlišit mezi náhodným rozfázováním emitorů a jejich rekombinací. Práce ukazuje, že náhodné rozfázování může porušit kooperativní chování emitorů, které vede k superradianci. Dále je v práci popsán efekt přímé vzájemné vazby mezi emitory na časový vývoj systému v závislosti na jeho konfiguraci a jsou stanoveny podmínky, při kterých systém vyzařuje výrazně pomaleji právě z důvodu přímé vzájemné vazby.
|
|
|
Směrové plazmonické antény
Formanová, Veronika ; Křápek, Vlastimil (oponent) ; Kvapil, Michal (vedoucí práce)
Práce pojednává o směrových plazmonických anténách ve tvaru písmene V. V práci je navrhnut analytický model výpočtu vyzařování těchto antén. Výsledky výpočtu pomocí navrženého modelu jsou srovnány s výsledky numerických simulací v programu Lumerical FDTD Solutions. Dále je v práci popsán proces výroby antén pomocí elektronové litografie a měření optických vlastností fourierovskou infračervenou spektroskopií; jsou zde také ukázána rezonanční spektra antén. Závěrem je navržen experiment pro ověření směrovosti vyzařování těchto V antén.
|
|
| |
host ::
RSS.