|
|
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.
|
|
|
Povrchové a mechanické vlastnosti a-CSi:H a a-CSiO:H vrstev
Plichta, Tomáš ; Shukurov, Andrey (oponent) ; Klapetek, Petr (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
Dizertační práce se zabývá přípravou a charakterizací tenkých a-CSi:H a a-CSiO:H vrstev připravených pomocí plazmochemické depozice z plynné fáze (PECVD). Tetravinylsilan (TVS) a jeho směsi s argonem a kyslíkem byly použity pro depozice vrstev jak na planární substráty, tak na svazky vláken. Hlavními charakterizačními technikami byla studována topografie vrstev, a to pomocí mikroskopie atomárních sil (AFM), jejich mechanické vlastnosti pomocí nanoindentace a míra adheze vrstev k substrátu vrypovou zkouškou. Mezi další analyzované vlastnosti patřilo vnitřní pnutí či frikční koeficient. Zvláštní pozornost byla věnována adhezní práci a jejímu stanovení. Tyto znalosti byly dále aplikovány při přípravě povrchových úprav skleněných vláken a následně polymerních kompozitů. Ty byly testovány pomocí vytlačovacího testu a smykového testu krátkých trámečků. Na základě výsledků byly stanoveny vlivy depozičních podmínek a vztahy mezi studovanými vlastnostmi a veličinami.
|
|
|
Adhesion characterization of thin plasma-polymer films
Pálesch, Erik ; Klapetek, Petr (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
The diploma thesis deals with characterization of adhesion of plasma polymer films deposited on silicon wafers. The samples included organosilicon thin films based on tetravinylsilane monomer prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition. Scratch test was used to characterize film adhesion employing nanoindentation measurements. Adhesion of plasma polymer films of different mechanical properties and film thickness was analyzed by normal and lateral forces, friction coefficient, and scratch images obtained by scanning probe microscope working in atomic force microscopy mode.
|
|
|
Spatial confinement effects in metamagnetic nanostructures
Jaskowiec, Jiří ; Klapetek, Petr (oponent) ; Uhlíř, Vojtěch (vedoucí práce)
New properties and effects caused by spatial confinement of materials have critical influence in many scientific and technical fields. Reduction of device sizes, increase of recording density and increasing process efficiency are current trends in electronic industry. In this work, the influence of spatial confinement on the metamagnetic phase transition in Iron-Rhodium (FeRh) is studied. The FeRh alloy exhibits a first order phase transition from the antiferromagnetic phase to the ferromagnetic phase. Using magnetic force microscopy in an out-of-plane magnetic field the phase domain structure is imaged and analyzed across the phase transition. Quantitative analysis of measured data is done using the height-height correlation function and its results are compared for different structure sizes and thin layer thicknesses.
|
|
|
Surface analysis of xGnP/PEI nanocomposite
Červenka, Jiří ; Klapetek, Petr (oponent) ; Čech, Vladimír (vedoucí práce)
This Diploma thesis deals with surface analysis of nanocomposite foil – polyetherimide matrix (PEI) reinforced by exfoliated graphite nanoplatelets (xGnP). The PEI foil without reinforcement and separate xGnP particles were also analysed. Samples of the nanocomposite and the PEI foil were etched for various times by argon plasma. Scanning electron microscopy (SEM) was used to characterize xGnP agglomerates dispersed over silicon wafer and pristine/etched samples of PEI foil and nanocomposite xGnP/PEI foil. Graphite nanoplatelets were identified at surface of etched nanocomposite foil. Atomic force microscopy (AFM) was used for surface topography imaging of separate nanoplatelets and those uncovered at the surface of etched nanocomposite. Surface roughness (root mean square, peak to peak) of etched nanocomposite increased with prolonged etching time. Atomic force acoustic microscopy (AFAM) was used to characterize elastic anisotropy of etched nanocomposite. Nanoindentation measurements were employed to characterize the local mechanical properties of PEI and nanocomposite foils.
|
|
|
Úprava konstrukce zařízení pro měření rozptylu laserového světla z drsných povrchů
Jaworková, Magdalena ; Klapetek, Petr (oponent) ; Ohlídal, Miloslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá konstrukční úpravou detekční části laboratorního přístroje pro měření topografie drsných povrchů – laserového goniometrického skaterometr (SM II). Konstrukční úprava vychází ze záměny doposud používaného detektoru za kvalitnější a rozměrnější detektor slepšími parametry pro měření. První část diplomové práce obsahuje teoretický základ nezbytný pro pochopení souvislostí skalární teorie difrakce směřením rozptylu monochromatického světla. Poukazuje na důležitost volby vhodných souřadnic detekce, jenž klíčově ovlivňují aberace detekovaného difraktovaného světla. Praktická část se věnuje vylepšení citlivosti detekční části skaterometru SM II používaného vLaboratoři koherenční optiky na ÚFI FSI VUT. Tato část obsahuje odůvodnění výběru daného detektoru, který předurčuje, jak použití optických prvků, tak celkovou konstrukci detekční části SM II .
|
|
|
Application of Scanning Probe Microscope in Nanoscience and Nanotechnology
Konečný, Martin ; Klapetek, Petr (oponent) ; Fejfar, Antonín (oponent) ; Bartošík, Miroslav (vedoucí práce)
This doctoral thesis is devoted to application of Scanning Probe Microscopy (SPM) in nanoscience and nanotechnologies with the main focus on advanced Atomic Force Microscopy (AFM) techniques, such as conductive AFM (cAFM), Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM), and their utilization in graphene research. First, a brief introduction to SPM techniques is provided and followed by a review of recent application of AFM and KPFM in characterization of graphene and graphene-based devices. Further, the doctoral thesis introduces a novel approach to combine AFM with Scanning Electron Microscopy (SEM). The review leads to estimation of main topics of doctoral research. These topics cover a study of electrical communication between separated graphene sheets, electrical properties of hydrogenated graphene and characterization of graphene-metal nanostructures used for biosensing. The work is further focused on a demonstration of correlative AFM/SEM imaging and on a technical realization of advanced techniques on AFM specially designed for integration into SEM. Each topic is discussed and supported by relevant experimental results. Finally, the prospects of future research is outlined.
|
|
|
Determination of device geometrical misalignments influence on dimensional measurements in X-ray microcomputed tomography
Blažek, Pavel ; Klapetek, Petr (oponent) ; Zikmund, Tomáš (vedoucí práce)
This thesis deals with geometrical misalignments of X-ray computed tomography (CT) device components. It focuses on their adverse effects on metrological CT measurements and on the methods which can be used to eliminate them. Results of simulations of CT measurements with misaligned detector and rotation stage are present, showing which misalignments plays the most significant role in the measurement. The practical part deals with HeliScan microCT, which implements a unique calibration algorithm to eliminate errors from misaligned CT geometry. New reference objects (plates with ruby spheres and calibrated zircon sphere) are developed for the CT system complying with the requirements of guideline VDI/VDE 2630 1.3. for metrological performance testing of CT devices. Testing objects suitable for a larger field of view were manufactured, calibrated, and successfully tested in CT measurement.
|
|
|
Návrh a realizace zobrazovacího reflektometru 2. generace a jeho aplikace v optické analýze tenkých vrstev
Vodák, Jiří ; Držík,, Milan (oponent) ; Klapetek, Petr (oponent) ; Ohlídal, Miloslav (vedoucí práce)
Práce se zabývá technikou zobrazovací spektroskopické reflektometrie vyvíjenou na Ústavu fyzikálního inženýrství Vysokého učení technického v Brně. Jedná se o techniku vhodnou k charakterizaci vzorků neuniformních podél jejich povrchu. Technika je primárně používána k optické charakterizaci tenkých vrstev. V úvodní části práce jsou popsány základní fyzikální principy, na kterých je technika založena. Dále je popsána metodika získávání měřených dat a základní popis metod zpracování těchto dat. Je rovněž popsán základní koncept zobrazovacího spektroskopického reflektometru včetně rozboru různých variant jednotlivých částí přístroje. V hlavní části se práce zabývá popisem dvou realizovaných přístrojů včetně popisu některých kroků při vývoji těchto přístrojů. Jsou také prezentovány výsledky měření provedených se zmíněnými přístroji. V závěru práce je pak nastíněn a odůvodněn směr vývoje techniky zobrazovací spektroskopické reflektometrie k zobrazovací spektroskopické elipsometrii.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.