|
|
Plasmon enhanced photoluminescence
Édes, Zoltán ; Kůsová,, Kateřina (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
The diploma thesis deals with plasmon-enhanced photoluminescence in semiconductors. Fistly, the basic theory of the interaction between localized surface plasmons and photoluminescent materials is described. Two mechanisms leading to plasmon-enhanced photoluminescence are discussed. Subsequently, the design of the apparatus for measuring photoluminescence is depicted and the way of its assembly described. Functionality of the apparatus is tested by measuring photoluminescent spectra of bulk GaN, nanocrystalline Si and CdTe quantum dots. Finally, the preparation method of samples consisting of metal nanospheres and photoluminescence active CdTe quantum dots is investigated.
|
|
|
Povrchové plazmonové rezonance na koloidních nanočásticích
Beránek, Jiří ; Brzobohatý,, Oto (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
Předkládaná diplomová práce se zabývá lokalizovanými povrchovými plazmony (LSP) na koloidních nanočásticích. Byla provedena experimentální měření a teoretické simulace odezvy nanočástic v dalekém poli způsobené těmito plazmony. Pro simulace jsme použili metodu metodu diskrétní dipólové aproximace (DDA) a metodu konečných prvků v časové doméně (FDTD). Výzkum byl zaměřen na vliv tvaru a velikosti nanočástic, zejména sférických nanočástic a nanotyčinek. Zkoumali jsme vlastnosti sférických nanočástic a nanotyček. Simulace se dobře shodují s experimenty v případě kuliček. V případě tyčinek jsme pozorovali závislost polohy rezonance na tvaru tyčinky. Rozšíření rezonančních píků je přisouzeno většímu rozptylu geometrických parametrů nanočástic a diskutováno na základě srovnání experimentálních dat a výpočtů.V rámci experimentů byla rovněž provedena syntéza zlatých nanotyčinek. Poslední částí práce je studie optických vlastností stříbrných nanočástic. Pomocí diskrétní dipólové aproximace jsme simulovali vliv rovnovážného tvaru na optickou odezvu.
|
|
|
Optické vlastnosti infračervených plazmonických antén vyrobených metodou FIB
Biolek, Vladimír ; Dvořák, Petr (oponent) ; Kvapil, Michal (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá plazmonickými nanostrukturami ve střední infračervené oblasti elektromagnetického spektra. V první části je rozebrán teoretický popis elektromagnetického pole a popis vlastností plazmonických nanostruktur. A dále je v této práci rozebrána výroba plazmonických nanoantén pro střední infračervenou oblast elektromagnetického spektra pomocí fokusovaného inntového svazku, a měření těchto nanostruktur pomocí Fourierovské infračervené spektroskopie.
|
|
|
Buzení a detekce plazmonových polaritonů
Brtek, Tomáš ; Kalousek, Radek (oponent) ; Tomanec, Ondřej (vedoucí práce)
Chování povrchových plazmonových polaritonů a lokalizovaných povrchových plazmonů je velmi silně závislé na parametrech kovových povrchů a strukturách v nich vyrobených. Tato práce se věnuje plazmonice a to především v oblasti výroby struktur pro plazmonické rezonanční systémy, které by byly vhodné pro buzení povrchových plazmonů za pomoci upraveného rastrovacího tunelovacího mikroskopu. Jsou zde popsány a zhodnoceny vyrobené struktury k tomuto účelu vytvořené. Dále se tato práce věnuje způsobům buzení povrchových plazmonů.
|
|
|
Lokalizované povrchové plazmony: principy a aplikace
Kvapil, Michal ; Schmidt, Eduard (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá plasmonickými nanostrukturami pro viditelnou, případně blízkou infračervenou, oblast elektromagnetického spektra. Nejdříve jsou připomenuty základní pojmy nutné k popisu vlastností plasmonických nanostruktur. Následně se práce zabývá rezonančními vlastnostmi zlatých nanoantén na skleněném substrátu a v přítomnosti nanokrystalického diamantu. Ke stanovení rezonančních vlastností a zesílení elektrického pole v okolí nanostruktur je užito FDTD simulací. Závěrem je uveden možný postup výroby antén a ověření jejich rezonančních vlastností.
|
|
|
Detekce lokalizovaných povrchových plazmonů na kovových nanostrukturách
Konečná, Andrea ; Dub, Petr (oponent) ; Kalousek, Radek (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá teoretickým a experimentálním studiem lokalizovaných povrchových plazmonů vznikajících na kovových nanostrukturách. Analytické výpočty byly srovnány se simulacemi a s měřeními provedenými pomocí sestavené aparatury, pro infračervenou oblast byla využita fourierovská infračervená spektroskopie (FT-IR). Výsledky byly dále diskutovány s ohledem na platnost provedených aproximací a také na kvalitu vyrobených nanostruktur.
|
|
|
Electron microscopy and spectroscopy in plasmonics
Horák, Michal ; Krenn, Joachim (oponent) ; Shegai, Timur (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
This thesis deals with electron and ion beam techniques for fabrication and characterization of plasmonic nanostructures. Analytical electron microscopy focusing on applications in the field of plasmonics is discussed. The emphasis is given to electron energy loss spectroscopy (EELS) and cathodoluminescence. Further, fabrication of plasmonic samples for transmission electron microscopy is introduced while the aim is put at focused ion beam lithography and at sample preparation using chemically synthesized particles in water solution. The main research results are divided into four parts. The first part covers a comparative study of plasmonic antennas fabricated by electron beam and focused ion beam lithography. While both techniques are suitable for the fabrication of plasmonic antennas, electron beam lithography shall be prioritized over focused ion beam lithography due to better quality of the resulting antennas and considerably stronger plasmonic response in EELS. Antennas fabricated by focused ion beam lithography have slightly dull edges, exhibit pronounced thickness fluctuation, and they are also strongly contaminated not only by organic contaminants, but also by residues of FIB milling including implanted milling ions and atoms of a titanium adhesion layer. In the second part, Babinet's principle of complementarity for plasmonic nanostructures is investigated on a set of gold disc-shaped antennas and complementary apertures in a gold layer with various diameters. The complementarity is confirmed for fundamental plasmon properties such as resonance energies, but differences rising from the limited validity of Babinet's principle are found, for example, for the spatial distribution of the near-field of plasmon polaritons. The third part summarizes a study of nanostructures with functional properties related to the local enhancement of electric and magnetic field. Bow-tie and diabolo plasmonic antennas, both in the form of particles and in the form of apertures, exhibit particularly strong local field enhancement. Our study identifies several modes of localized surface plasmons in these antennas and characterizes their properties including mode energy, near field electric and magnetic field distribution, and the qualitative distribution of charge nodes and current associated with electron gas oscillations. Next, we have studied mode energy tunability in near infrared and visible spectral regions and focused on Babinet's complementarity between direct and inverted antennas. The last part is focused on silver amalgam, which is a novel and very prospective plasmonic material. By changing the size of silver amalgam nanostructures their plasmon resonance can be tuned from ultraviolet through the whole visible to infrared region. As silver amalgam is well investigated in the field of electrochemistry, silver amalgam nanoparticles opens a possibility to combine plasmonics and electrochemistry together.
|
|
|
Optická odezva infračervených plazmonických antén za přítomnosti tenké vrstvy oxidu křemičitého
Biolek, Vladimír ; Dubroka, Adam (oponent) ; Kvapil, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá optickou odezvou rezonančních infračervených antén na tenké vrstvě oxidu křemičitého. Nejdříve je rozebrán teoretický popis elektromagnetického pole na rozhraní kovu a dielektrika. Dále jsou popsány experimentální a výpočetní metody použité v této práci a režim silné vazby mezi dvěma systémy. Nakonec je pomocí Fourierovské infračervené spektroskopie a FDTD simulací studována a diskutována optická odezva infračervených antén na tenké vrstvě oxidu křemičitého, která ukazuje silnou vazbu mezi lokalizovanými plazmony a fonony v oxidu křemičitém.
|
|
| |
|
|
Electron microscopy and spectroscopy in plasmonics
Horák, Michal ; Krenn, Joachim (oponent) ; Shegai, Timur (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
This thesis deals with electron and ion beam techniques for fabrication and characterization of plasmonic nanostructures. Analytical electron microscopy focusing on applications in the field of plasmonics is discussed. The emphasis is given to electron energy loss spectroscopy (EELS) and cathodoluminescence. Further, fabrication of plasmonic samples for transmission electron microscopy is introduced while the aim is put at focused ion beam lithography and at sample preparation using chemically synthesized particles in water solution. The main research results are divided into four parts. The first part covers a comparative study of plasmonic antennas fabricated by electron beam and focused ion beam lithography. While both techniques are suitable for the fabrication of plasmonic antennas, electron beam lithography shall be prioritized over focused ion beam lithography due to better quality of the resulting antennas and considerably stronger plasmonic response in EELS. Antennas fabricated by focused ion beam lithography have slightly dull edges, exhibit pronounced thickness fluctuation, and they are also strongly contaminated not only by organic contaminants, but also by residues of FIB milling including implanted milling ions and atoms of a titanium adhesion layer. In the second part, Babinet's principle of complementarity for plasmonic nanostructures is investigated on a set of gold disc-shaped antennas and complementary apertures in a gold layer with various diameters. The complementarity is confirmed for fundamental plasmon properties such as resonance energies, but differences rising from the limited validity of Babinet's principle are found, for example, for the spatial distribution of the near-field of plasmon polaritons. The third part summarizes a study of nanostructures with functional properties related to the local enhancement of electric and magnetic field. Bow-tie and diabolo plasmonic antennas, both in the form of particles and in the form of apertures, exhibit particularly strong local field enhancement. Our study identifies several modes of localized surface plasmons in these antennas and characterizes their properties including mode energy, near field electric and magnetic field distribution, and the qualitative distribution of charge nodes and current associated with electron gas oscillations. Next, we have studied mode energy tunability in near infrared and visible spectral regions and focused on Babinet's complementarity between direct and inverted antennas. The last part is focused on silver amalgam, which is a novel and very prospective plasmonic material. By changing the size of silver amalgam nanostructures their plasmon resonance can be tuned from ultraviolet through the whole visible to infrared region. As silver amalgam is well investigated in the field of electrochemistry, silver amalgam nanoparticles opens a possibility to combine plasmonics and electrochemistry together.
|
host ::
RSS.