|
|
Arrays of plasmonic nanostructures made of phase-change materials
Kepič, Peter ; Kejík, Lukáš (referee) ; Ligmajer, Filip (advisor)
Kryštálovú štruktúru materiálov s fázovou premenou dokážeme meniť dodaním vonkajšej energie, čo má za následok zmenu ich elektrických alebo magnetických vlastností. Hoci sa tento efekt ovládania plazmonických rezonancií v nanofotonike využíva, dva materiály zvolené v tejto práci — oxid vanadičitý (VO2) a zliatina železa a ródia (FeRh) — neboli zatiaľ dostatočne preskúmané. Plazmonické rezonancie môžu byť charakterizované ako rezonancie electromagnetického poľa v kovovvých nanoštruktúrach. Týmito nanoštruktúrami sme dokonca schopní ovládať svetlo. Na začiatku tejto práce sa venujeme optimalizovaniu procesu elektrónovej litografie pre výrobu 50nm vysokých kovových nanodiskov s priemermi 40–200nm. V druhej časti skúmame optickú odozvu zlatých nanodiskov, aby sme lepšie pochopili povahu plazmonických rezonancií a interakcií medzi nimi. V poslednej časti sa venujeme optimalizácii výroby polykryštalického VO2 a meraniam optických odoziev VO2 a FeRh nanodiskov počas ich fázovej premeny. Pri meraní VO2 nanodiskov v dielektrickej fázi sme pozorovali Mieho rezonancie. Tieto nanodisky sa majú potenciál chovať ako laditeľné plazmonické štruktúry, ktorých Mieho rezonancie v dielektrickej fázy VO2 sa menia na plazmonické rezonancie v kovovej fázy. Počas merania FeRh nanodiskov sme pozorovali plazmonické rezonancie vo viditeľnom spektre. Tieto rezonancie môžu byť použité na zníženie energie potrebnej na prechod FeRh z anti-feromagnetickej do feromagnetickej fázy.
|
|
|
Metallic nanostructures with three-dimensional topography for plasmonics
Rovenská, Katarína ; Kvapil, Michal (referee) ; Ligmajer, Filip (advisor)
Due to high concentration of free electrons, metallic nanostructures can support plasmonic resonances. The spectral shape of plasmonic resonances may be tuned by many factors and because of it, the field of their application, given by their capability of focusing light under the diffraction limit, broadens. This thesis deals with fabrication of gold nanostructures by electron beam litography on top of a silicon substrate. The topography of the substrate is subsequentially modified by wet anistropic etching. A part of this thesis also briefly reviews methods for fabrication of nanostructures with planar or three-dimensional topography. Using the infrared spectroscopy, this thesis further analyzes the effect of size, shape, spacing of the nanostructures, and also the substrate topography on the optical response of the fabricated nanostructures. The outcomes of this thesis verify previously described tendencies of spectral relations between optical properties and named parameters in the mid-infrared region.
|
|
|
Arrays of plasmonic nanostructures made of phase-change materials
Kepič, Peter ; Kejík, Lukáš (referee) ; Ligmajer, Filip (advisor)
Kryštálovú štruktúru materiálov s fázovou premenou dokážeme meniť dodaním vonkajšej energie, čo má za následok zmenu ich elektrických alebo magnetických vlastností. Hoci sa tento efekt ovládania plazmonických rezonancií v nanofotonike využíva, dva materiály zvolené v tejto práci — oxid vanadičitý (VO2) a zliatina železa a ródia (FeRh) — neboli zatiaľ dostatočne preskúmané. Plazmonické rezonancie môžu byť charakterizované ako rezonancie electromagnetického poľa v kovovvých nanoštruktúrach. Týmito nanoštruktúrami sme dokonca schopní ovládať svetlo. Na začiatku tejto práce sa venujeme optimalizovaniu procesu elektrónovej litografie pre výrobu 50nm vysokých kovových nanodiskov s priemermi 40–200nm. V druhej časti skúmame optickú odozvu zlatých nanodiskov, aby sme lepšie pochopili povahu plazmonických rezonancií a interakcií medzi nimi. V poslednej časti sa venujeme optimalizácii výroby polykryštalického VO2 a meraniam optických odoziev VO2 a FeRh nanodiskov počas ich fázovej premeny. Pri meraní VO2 nanodiskov v dielektrickej fázi sme pozorovali Mieho rezonancie. Tieto nanodisky sa majú potenciál chovať ako laditeľné plazmonické štruktúry, ktorých Mieho rezonancie v dielektrickej fázy VO2 sa menia na plazmonické rezonancie v kovovej fázy. Počas merania FeRh nanodiskov sme pozorovali plazmonické rezonancie vo viditeľnom spektre. Tieto rezonancie môžu byť použité na zníženie energie potrebnej na prechod FeRh z anti-feromagnetickej do feromagnetickej fázy.
|
|
|
Metallic nanostructures with three-dimensional topography for plasmonics
Rovenská, Katarína ; Kvapil, Michal (referee) ; Ligmajer, Filip (advisor)
Due to high concentration of free electrons, metallic nanostructures can support plasmonic resonances. The spectral shape of plasmonic resonances may be tuned by many factors and because of it, the field of their application, given by their capability of focusing light under the diffraction limit, broadens. This thesis deals with fabrication of gold nanostructures by electron beam litography on top of a silicon substrate. The topography of the substrate is subsequentially modified by wet anistropic etching. A part of this thesis also briefly reviews methods for fabrication of nanostructures with planar or three-dimensional topography. Using the infrared spectroscopy, this thesis further analyzes the effect of size, shape, spacing of the nanostructures, and also the substrate topography on the optical response of the fabricated nanostructures. The outcomes of this thesis verify previously described tendencies of spectral relations between optical properties and named parameters in the mid-infrared region.
|
guest ::
