|
|
Lineární terahertzová odezva polovodičových nanostruktur
Šándor, Jindřich ; Ostatnický, Tomáš (vedoucí práce) ; Němec, Hynek (oponent)
V této práci zkoumáme interakci elektronů v Diracových bodech s terahertzovým záře- ním. Nejprve hledáme vlastní stavy efektivního hamiltoniánu v Diracových bodech. Poté zavádíme interakční hamiltonián a následně v prvním řádu poruchové teorie nalézáme vztah pro evoluci matice hustoty. Nakonec odvozujeme složky tenzoru vodivosti. Toto vše provádíme ve dvou různých kalibracích elektromagnetického potenciálu. 1
|
|
|
Type-II thin film superconductors studied by terahertz radiation
Tesař, Roman ; Skrbek, Ladislav (vedoucí práce) ; Lipavský, Pavel (oponent) ; Němec, Hynek (oponent)
Title: Type-II thin film superconductors studied by terahertz radiation Author: RNDr. Roman Tesař Department: Department of Low Temperature Physics Supervisor: prof. RNDr. Ladislav Skrbek, DrSc. Consultant: RNDr. Jan Koláček, CSc. Abstract: Utilization of type-II superconductors for future practical applications such as fluxonics requires detailed knowledge of their physical properties, espe- cially at high frequencies within the THz spectral region. We have investigated interactions of thin-film NbN samples deposited on Si substrate and of a high quality epitaxial film of the NbN superconductor grown on a birefringent R-cut sapphire substrate with monochromatic linearly polarized laser beam both below and above the critical temperature Tc. For photon energies lower than the optical gap, detailed measurements of transmission in zero field provide BCS-like tem- perature curves with a pronounced peak below Tc which disappears as the energy of incident radiation is increased above the gap. In externally applied magnetic fields up to 10 T oriented perpendicularly to the sample, i.e., in the Faraday exper- imental geometry, the temperature behavior of transmission is modified because the gap is suppressed and vanishes at the upper critical field and, additionally, the presence of quantized vortices changes the shape...
|
|
|
Charge transport in semiconductor nanostructures investigated by time-resolved multi-terahertz spectroscopy
Kuchařík, Jiří ; Němec, Hynek (vedoucí práce) ; Pereira, Mauro Fernandes (oponent) ; Richter, Ivan (oponent)
Spektra terahertzové vodivosti obsahují informace o mechanismech transportu náboje na nanometrových vzdálenostech a tak i o míře omezení jejich pohybu. V této disertační práci jsme dosáhli značného pokroku v porozumění terahertzové vodivosti. Nejprve teoreticky studujeme lineární terahertzovou vodivost elektronového plynu v omezeném prostoru: zatímco spektra degenerovaného plynu obsahují výrazné úzké geometrické rezonance, v nedegenerovaném plynu odezva splyne do jediného širokého pásu kvůli širokému rozdělení rychlostí nosičů náboje. Poté teoreticky a experimentálně analyzujeme vrstvy různých nanotrubiček TiO2: jejich lineární transportní vlastnosti silně závisí na způsoby přípravy, který ovlivňuje vnitřní strukturu jejich stěn. V hlavní části této disertační práce poté formulujeme teorii popisující nelineární terahertzovou odezvu polovodičových nanostruktur založenou na mikroskopických výpočtech metodou Monte-Carlo. Režim nelineární odezvy je výrazně neporuchový už pro středně silná elektrická pole, a je proto možné účinně generovat vysoké harmonické frekvence. Dále počítáme měřitelné nelineární signály pro různé modelové polovodičové nanostruktury; ukazujeme, že nejvhodnější pro experimentální pozorování nelineární vodivosti v terahertzové spektrální oblasti jsou kovové štěrbiny vyplněné polovodičovými...
|
|
|
Elektronická struktura materiálů na bázi grafenu
Nádvorník, Lukáš ; Orlita, Milan (vedoucí práce) ; Němec, Hynek (oponent)
V posledních dvou letech byl předeslán koncept umělého grafenu, vytvořeného v běžných polovodičových 2D systémech s využitím nanolitografie na jejich površích. Takový systém by měl umožnit studium jevů spojených s částicemi Diracovského typu ve zcela neuhlíkatých materiálech. Koncept předpokládá vytvoření dodatečného potenciálu v kvantové jámě využitím nanolitografického opracování povrchu nebo lokálních elektrod. Takto generovaná modulace transformuje běžnou parabolickou disperzi na oddělené minipásy, v nichž lze pozorovat Diracovy kužely. V teoretické části zavádíme čtyři kritéria, která představují odhady parametrů technologické přípravy a příhodné experimentální podmínky. V experimentální části studujeme cyklotronovou rezonanci v heterostrukturách AlGaAs/GaAs s hexagonálním potenciálem tvořeným vyleptanými dírami. Pozorovaná vícemódová cyklotronová rezonance je diskutována s ohledem na předpokládanou přítomnost Diracových kuželů.
|
|
|
Optické nelinearity terahertzového záření
Kadlec, Josef ; Ostatnický, Tomáš (vedoucí práce) ; Němec, Hynek (oponent)
Vodivost polovodičových nanostruktur vykazuje maximum v teraherzové spektrální oblasti. Lineární odezva je celkem uspokojivě popsána. S intenzivnějšími zdroji světla je však potřeba zabývat se i odezvou nelineární. V této práci je nejprve popsán již existující kvantový model lineární vodivosti využí- vající poruchového počtu. Tento model se rozšíří přidáním dalších poruch, čímž se získá kvantový model pro výpočet nelineární vodivosti libovolného řádu. Model se aplikuje na výpočet nelineárních vodivostních spekter třetího řádu pro ku- bický nanokrystal. Je popsána závislost spekter na změně parametrů, jako je teplota, velikost, nábojová hustota, či rychlost rozptylu. Na úplný závěr jsou výsledky srovnány se semiklasickým výpočtem pomocí Monte- Carlo simulace. 1
|
|
|
Charge transport in semiconductor nanostructures investigated by time-resolved multi-terahertz spectroscopy
Kuchařík, Jiří ; Němec, Hynek (vedoucí práce) ; Pereira, Mauro Fernandes (oponent) ; Richter, Ivan (oponent)
Spektra terahertzové vodivosti obsahují informace o mechanismech transportu náboje na nanometrových vzdálenostech a tak i o míře omezení jejich pohybu. V této disertační práci jsme dosáhli značného pokroku v porozumění terahertzové vodivosti. Nejprve teoreticky studujeme lineární terahertzovou vodivost elektronového plynu v omezeném prostoru: zatímco spektra degenerovaného plynu obsahují výrazné úzké geometrické rezonance, v nedegenerovaném plynu odezva splyne do jediného širokého pásu kvůli širokému rozdělení rychlostí nosičů náboje. Poté teoreticky a experimentálně analyzujeme vrstvy různých nanotrubiček TiO2: jejich lineární transportní vlastnosti silně závisí na způsoby přípravy, který ovlivňuje vnitřní strukturu jejich stěn. V hlavní části této disertační práce poté formulujeme teorii popisující nelineární terahertzovou odezvu polovodičových nanostruktur založenou na mikroskopických výpočtech metodou Monte-Carlo. Režim nelineární odezvy je výrazně neporuchový už pro středně silná elektrická pole, a je proto možné účinně generovat vysoké harmonické frekvence. Dále počítáme měřitelné nelineární signály pro různé modelové polovodičové nanostruktury; ukazujeme, že nejvhodnější pro experimentální pozorování nelineární vodivosti v terahertzové spektrální oblasti jsou kovové štěrbiny vyplněné polovodičovými...
|
|
|
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
|
|
|
Type-II thin film superconductors studied by terahertz radiation
Tesař, Roman ; Skrbek, Ladislav (vedoucí práce) ; Lipavský, Pavel (oponent) ; Němec, Hynek (oponent)
Title: Type-II thin film superconductors studied by terahertz radiation Author: RNDr. Roman Tesař Department: Department of Low Temperature Physics Supervisor: prof. RNDr. Ladislav Skrbek, DrSc. Consultant: RNDr. Jan Koláček, CSc. Abstract: Utilization of type-II superconductors for future practical applications such as fluxonics requires detailed knowledge of their physical properties, espe- cially at high frequencies within the THz spectral region. We have investigated interactions of thin-film NbN samples deposited on Si substrate and of a high quality epitaxial film of the NbN superconductor grown on a birefringent R-cut sapphire substrate with monochromatic linearly polarized laser beam both below and above the critical temperature Tc. For photon energies lower than the optical gap, detailed measurements of transmission in zero field provide BCS-like tem- perature curves with a pronounced peak below Tc which disappears as the energy of incident radiation is increased above the gap. In externally applied magnetic fields up to 10 T oriented perpendicularly to the sample, i.e., in the Faraday exper- imental geometry, the temperature behavior of transmission is modified because the gap is suppressed and vanishes at the upper critical field and, additionally, the presence of quantized vortices changes the shape...
|
|
|
Optická spektroskopie magneticky uspořádaných materiálů
Surýnek, Miloslav ; Němec, Petr (vedoucí práce) ; Němec, Hynek (oponent)
Spintronika je dynamicky rozvíjející se obor elektroniky, jenž pro přenos, zpracování a uchovávání informace nepoužívá pouze náboje elektronu, ale také jeho spin. Materiály vhodné ke konstrukci spintronických součástek musí být schopny uchovávat spinové uspořádání dostatečně dlouhou dobu, tyto materiály musí být současně schopny napříč součástkou rychle a daleko přenášet spin elektronu. V této práci je studována heterostruktura GaAs/AlGaAs pomocí metody excitace a sondování. Především jsou zkoumány dlouhé doby rozfázování spinu s využitím metody rezonantního spinového zesílení a s pomocí vydělovače pulzů. Dále je zkoumána polarizace jaderného spinu a také vliv přikládaného proudu na heterostrukturu. Spektrální filtry jsou využity ke zlepšení existujícího uspořádání metody excitace a sondování a také ke změření magnetooptického spektra.
|
|
|
Časově rozlišená spektroskopie polovodičových nanostruktur
Kořínek, Miroslav ; Trojánek, František (vedoucí práce) ; Herynková, Kateřina (oponent) ; Němec, Hynek (oponent)
Název práce: Časově rozlišená spektroskopie polovodičových nanostruktur Autor: RNDr. Miroslav Kořínek Katedra/ Ústav: Katedra chemické fyziky a optiky Vedoucí disertační práce: doc. RNDr. František Trojánek, Ph.D., Katedra chemické fyziky a optiky, Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Pra- ze Abstrakt: Tato disertační práce se zabývá studiem relaxačních a rekombinačních procesů v křemíkových nanokrystalech zabudovaných do dielektrických (SiO2, SiC a Si3N4) matricí, které byly připraveny v rámci evropského projektu NASCEnT (Silicon Nanodots for Solar Cell Tandem 2010-2013). Rozdílné hostující ma- teriály pro křemíkové nanokrystaly nejen poskytují rozdílné transportní vlast- nosti, ale také odlišným způsobem ovlivňují povrch křemíkových nanokrystalů. Rozsáhlá část práce je věnována výzkumu křemíkových nanokrystalů v matrici SiO2, jejichž optické a elektrické vlastnosti se mění v závislosti na velikosti nano- krystalů, tloušt'ce SiO2 bariéry mezi nanokrystaly a způsobu dodatečného žíhání. Pomocí různých metod optické spektroskopie je vytvořen ucelený obraz o dy- namice fotoexcitovaných nosičů náboje na časové škále od pikosekund do mili- sekund. Počáteční (pikosekundová) dynamika je...
|
host ::
RSS.