|
|
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.
|
|
|
Enhancement of laser-induced plasma signal using nanoparticles
Salajková, Zita ; Galbács, Gábor (oponent) ; Hidalgo, Montserrat (oponent) ; Kaiser, Jozef (vedoucí práce)
Analytical techniques based on Laser ablation (LA), such as LIBS and LA-ICP-MS, are capable of rapid chemical analysis directly on the sample surface. Recently, the coupling between nanoparticles and light has been considered as a way to improve these techniques' performance. Nanoparticles coupling with laser can strongly enhance the near-field around them. When the nanoparticles are deposited on the surface to be analyzed by methods based on LA, the strong field created by the coupling between nanoparticles and laser may change the LA processes influencing the properties of laser-induced plasma. It has been shown that the presence of NPs during LA lowers the ablation threshold, enhances the signal and changes the properties of aerosol particles. The applications on Nanoparticle Enhanced LIBS (NELIBS) have found a place, where conventional LIBS have some difficulties, e.g., analysis of samples where damages are undesirable, analysis of solution at sub ppm level by employing micro-liter volumes etc. This thesis completely describes the phenomena behind nanoparticle enhanced LA, based on comprehensive experimental work and physical theory. Further, with the understanding of the fundamental principles, two new applications were developed. Firstly, NELIBS is used as an advance technique for metallic ions detection in amyloid fibrils, an advanced bio-material suitable for water purification. Secondly, NELIBS is introduced as a new method for nanoparticle protein corona sensing extending the classical use of NELIBS from the elemental analysis to the use as a sensing tool.
|
|
|
Buzení a detekce plazmonových polaritonů
Šustr, Libor ; Schmidt, Eduard (oponent) ; Kalousek, Radek (vedoucí práce)
Diplomová práce je věnována problematice buzení a detekce povrchových plazmonových polaritonů viditelným světlem. Nejdříve jsou připomenuty základní pojmy jako vlnění, elektromagnetická vlna, světlo na rozhraní a optické vlastnosti kovů. Nejsou zde provedeny důkazy, ale jen naznačení s odkazy na literaturu. Pomocí těchto pojmů ukážeme na existenci povrchových plazmonových polaritonů. Po seznámení s jejich vlastnostmi budou zřejmé důvody k zavedení speciálních excitačních a detekčních metod. Z nich jsou popsány zejména buzení povrchových plazmonových polaritonů hranolem, periodickou mřížkou a mikroskopem SNOM. Poslední dvě kapitoly jsou věnovány počítačovým simulacím a experimentům spojeným s těmito metodami. Tím se čtenáři naskytne možnost ověření teoretických poznatků z předchozích kapitol. Výsledky simulací doplní výklad k buzení hranolem a periodickou mřížkou a srovnají se s výsledky experimentu, kterým je buzení povrchových plazmonových polaritonů periodickou mřížkou na povrchu hliníku.
|
|
|
Použití kovových a polovodičových nanostruktur pro biodetekci
Kejík, Lukáš ; Skládal, Petr (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá dvěma způsoby aplikace zlatých diskových nanostruktur vykazujících plazmonové rezonance pro biodetekci. První část se týká detekce změny fáze na plazmonických anténách pomocí koherencí řízeného holografického mikroskopu. Bylo zjištěno, že změna fáze se zvýrazňuje s rostoucí vlnovou délkou osvitu, kdy je buzena plazmonová rezonance na anténách větších rozměrů. Dále byla prokázána citlivost fáze na změnu indexu lomu okolního prostředí, přičemž největší fázová změna nastala pro antény v rezonanci s vlnovou délkou osvitu. Druhá část práce se týká kombinace optické spektroskopie detekující plazmonové rezonance a voltametrie charakterizující elektrochemickou aktivitu. V této části byl pozorován postupný posuv rezonanční vlnové délky v přítomnosti SSC pufru, avšak tento vliv je s časem stále menší. Provedené experimenty také ukázaly nevhodnost užití kyslíkového plazmatu k čištění povrchu vzorku, protože způsobuje oxidaci kovů včetně zlata.
|
|
|
Fourier transform infrared spectroscopy on nanostructures
Halabuková, Hana ; Münz, Filip (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
This master’s thesis deals with the plasmon resonance of the nanostructures of several selected tungsten oxides using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR spectroscopy). The physical principles of the plasmonics, the characteristics of the materials used, as well as the principle of operating and measuring on the FTIR spectrometer, are described in the first part of this thesis. The second part is focused on the preparation of samples and performing measurements on the FTIR spectrometer. This part ends by representing the final spectra and the results obtained.
|
|
|
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.
|
|
|
SNOM sondy se speciálními vlastnostmi
Slabý, Vít ; Kalousek, Radek (oponent) ; Spousta, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá skenovací mikroskopií v blízkém poli (SNOM). Pomocí SNOM je experimentálně měřeno blízké pole interference povrchových plazmonových polaritonů (PPP) na strukturách tvořených drážkami na kovové vrstvě a je diskutován vliv charakteristik měřicí sondy na výsledky měření. Vliv některých charakteristik je numericky simulován. Poznatky získané v předchozí práci jsou využity pro konstrukční návrh experimentální aparatury nazvané NanoGIS, která má sloužit pro přípravu nanostruktur.
|
|
|
Studium optických vlastností kovových struktur a jejich využití v nanooptice
Neuman, Tomáš ; Munzar,, Dominik (oponent) ; Kalousek, Radek (vedoucí práce)
Interakce kovových struktur s elektromagnetickým zárením je živoucím tématem oboru optiky blízkého pole, které zahrnuje oblasti plasmoniky a nanofotoniky. Interakce svetla a látky na rozmerech menších než vlnová délka zárení otevírají možnosti aplikacím, jakými jsou mezi jinými nejruznejší varianty povrchove zesílené spektroskopie. V této práci se teoreticky zabýváme mapováním vlastností blízkého pole kovových struktur pomocí mikroskopie v blízkém poli rozptylového typu. Diskutujeme zde mechanismus tvorby signálu za podmínek, kdy je možné sondu mikroskopu považovat za slabe rozptylující. V další cásti práce objasnujeme mechanismus povrchove zesílené infracervené spektroskopie pomocí numerických simulací a analytického modelu. Aparát aplikujeme na systém lineární dipólové antény interagující s vrstvou vzorku. Pomocí analytického modelu a numerických simulací nalézáme na vhodném modelu spojení mezi formací spektroskopického signálu a signálu mikroskopie v blízkém poli.
|
|
|
Výroba a testování mikrobolometru či jiného infračerveného detektoru na bázi plazmonických antén
Děcký, Marek ; Gallina, Pavel (oponent) ; Liška, Jiří (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem a výrobou infračervených detektorů. Mimo provedení rešeršní studie na dané téma a téma plazmoniky, mezi hlavní výsledky této práce patří návrh, výroba a testování takového detektoru. Konkrétně pak nechlazeného mikrobolometru využívajícího plazmonických antén k zesílení absorpce pomocí silné vazby, jež vzniká mezi lokalizovanými plazmony zlatých antén a fonony tenké dielektrické vrstvy oxidu křemičitého. Samotná výroba mikrobolometrů několika různých typů na křemíkovém substrátu byla provedena za pomoci elektronové litografie, optické litografie a technikami depozice tenkých vrstev. Jednotlivé mikrobolometry se lišily především tloušťkou vrstvy mezi teplotně citlivými meandry a anténami ale také rozměrem antén. U prvních dvou sad mikrobolometrů bylo k vytvoření meandrů využito titanu, u poslední sady byl titan nahrazen platinou. Měřením elektrického odporu byla zjišťována reakce mikrobolometru na viditelné a infračervené záření. Bylo zjištěno, že vyrobené mikrobolometry s titanovými meandry výrazně reagovaly na viditelné světlo poklesem odporu. To znamená, že se chovaly jako polovodič. Na infračervené záření také reagovaly poklesem odporu, ale až při teplotách černého tělesa nad 400 °C. Reakce na viditelné a infračervené záření nebyla až na jednu výjimku pozorována u mikrobolometru s platinovými meandry.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.