|
|
Silná vazba v plazmonických anténách
Beneš, Adam ; Křápek, Vlastimil (oponent) ; Kejík, Lukáš (vedoucí práce)
Lokalizované povrchové plazmony vznikající při osvitu kovových nanostruktur koncentrují světlo do velmi malých objemů, kde kterých mohou interagovat s~dalšími nanoobjekty. Tato bakalářská práce je zaměřena na výrobu kovových plazmonických struktur vhodných pro vznik silné vazby s~emitory ve viditelné oblasti spektra. Takovými emitory jsou například molekuly barviva nebo polovodičové kvantové tečky. Po teoretickém úvodu se práce zaměřuje na popis a~přehled systémů se silnou vazbou. Následně je popsán proces výroby a~charakterizace plazmonických antén. V~práci jsou shrnuty různé způsoby umístění vazebných prvků do blízkosti antén, studován je vliv depozičních parametrů a~jsou diskutována spektroskopická měření provedená na těchto systémech. Poslední část je věnována simulacím silné vazby metodou FDTD.
|
|
|
Numerická optimalizace absorpce plazmonických struktur ve střední infračervené oblasti
Kulič, Martin ; Křápek, Vlastimil (oponent) ; Kvapil, Michal (vedoucí práce)
Plazmonické nanostruktury mají dnes již mnohaletou historii aplikace v senzorických a spektroskopických metodách. V této práci je nejprve představena historie, aplikace a parametry nanostruktur ve spektroskopii. Poté je pomocí numerických simulací v programu Lumerical FDTD Solutions zkoumán vliv plazmonických antén na absorpci energie v tenké vrstvě oxidu křemičitého, nitridu křemičitého a oxynitridu křemíku různých tlouštěk a na závěr je provedena numerická demonstrace využití infračervených antén ve spektroskopii.
|
|
|
Silná vazba v plazmonických strukturách
Gryga, Michal ; Brzobohatý, Oto (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce ze zabývá numerickými simulacemi optické odezvy infračervených plazmonických antén na křemíkovém substrátu s tenkou vrstvou oxidu křemičitého a následným prokládáním rozptylových spekter modelem vázaných oscilátorů. V rámci práce je zkoumán vliv délky zlaté antény a tloušťky oxidu křemičitého na sílu vazby mezi plazmony vybuzenými v anténě a fonony v oxidu křemičitém.
|
|
|
Výroba a charakterizace plazmonických antén na zvolené tenké vrstvě s cílem získat zesílenou absorbci díky přítomnosti silné vazby
Vodička, Martin ; Kepič, Peter (oponent) ; Liška, Jiří (vedoucí práce)
Systémy se silnou vazbou nabízí mnoho významných aplikací v různých oblastech, například fotonice, chemii, nelineární optice a dalších. Tato bakalářká práce je zaměřena na výrobu kovových plazmonických struktur vhodných pro vznik silné vazby mezi lokalizovanými povrchovými plazmony antén a fonony tenké vrstvy hexagonálního nitridu boru (hBN) v infračervené oblasti. V případě navození silné vazby by mělo dojít ke zvýšení absorpce, díky které lze tento systém použít na výrobu detektoru infračerveného záření, tzv. mikrobolometru. Práce shrnuje důležité poznatky z teorie elektromagnetického pole, popisuje vznik silné vazby z pohledu klasické fyziky a uvádí příklady systémů se silnou vazbou. Dále je teoreticky popsán vznik povrchových plazmonových polaritonů a lokalizovaných povrchových plazmonů (LPP). V práci jsou popsány plazmonické antény, jejich výroba, aplikace a fyzikální vlastnosti hBN. V rámci praktické části byla realizována výroba plazmonických antén pod nebo na tenké vrstvě hBN. Vyrobené vzorky byly charakterizovány rastrovacím elektronovým mikroskopem a spektrální odezva byla změřena infračervenou spektroskopií s Fourierovou transformací. Ve spektrech byla potvrzena absorpce hBN na 7,3 m a naměřena další minima propustnosti odpovídající přítomnosti antén. Přítomnost silné vazby mezi LPP antén a fonony nativní vrstvy SiO2 byla pravděpodobně pozorována. Zdali došlo k silné vazbě mezi LPP antén a fonony hBN nelze ze získaných výsledků usuzovat.
|
|
|
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.
|
|
|
Kvantový popis superzářivosti emitorů s plazmonicky zprostředkovanou interakcí
Olivíková, Gabriela ; Chvátal, Lukáš (oponent) ; Křápek, Vlastimil (vedoucí práce)
Superzářivost je zesílení rychlosti spontánní emise, které má původ ve vzájemné vazbě mezi emitory. Tato práce se zabývá superradiancí skupiny emitorů, které jsou vzájemně vázány skrz plazmonickou nanočástici. Plasmonem zprostředkovaná superzářivost se projevuje výraznějším zesílením rychlosti spontánní emise, jelikož plazmonická částice poskytuje další možnost pro vyzáření energie. V rámci práce jsme vytvořili kvantový model systému emitorů vázaných k plazmonické částici, který nám umožňuje rozlišit mezi náhodným rozfázováním emitorů a jejich rekombinací. Práce ukazuje, že náhodné rozfázování může porušit kooperativní chování emitorů, které vede k superradianci. Dále je v práci popsán efekt přímé vzájemné vazby mezi emitory na časový vývoj systému v závislosti na jeho konfiguraci a jsou stanoveny podmínky, při kterých systém vyzařuje výrazně pomaleji právě z důvodu přímé vzájemné vazby.
|
|
|
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.
|
|
|
Výroba a charakterizace plazmonických antén na zvolené tenké vrstvě s cílem získat zesílenou absorbci díky přítomnosti silné vazby
Vodička, Martin ; Kepič, Peter (oponent) ; Liška, Jiří (vedoucí práce)
Systémy se silnou vazbou nabízí mnoho významných aplikací v různých oblastech, například fotonice, chemii, nelineární optice a dalších. Tato bakalářká práce je zaměřena na výrobu kovových plazmonických struktur vhodných pro vznik silné vazby mezi lokalizovanými povrchovými plazmony antén a fonony tenké vrstvy hexagonálního nitridu boru (hBN) v infračervené oblasti. V případě navození silné vazby by mělo dojít ke zvýšení absorpce, díky které lze tento systém použít na výrobu detektoru infračerveného záření, tzv. mikrobolometru. Práce shrnuje důležité poznatky z teorie elektromagnetického pole, popisuje vznik silné vazby z pohledu klasické fyziky a uvádí příklady systémů se silnou vazbou. Dále je teoreticky popsán vznik povrchových plazmonových polaritonů a lokalizovaných povrchových plazmonů (LPP). V práci jsou popsány plazmonické antény, jejich výroba, aplikace a fyzikální vlastnosti hBN. V rámci praktické části byla realizována výroba plazmonických antén pod nebo na tenké vrstvě hBN. Vyrobené vzorky byly charakterizovány rastrovacím elektronovým mikroskopem a spektrální odezva byla změřena infračervenou spektroskopií s Fourierovou transformací. Ve spektrech byla potvrzena absorpce hBN na 7,3 m a naměřena další minima propustnosti odpovídající přítomnosti antén. Přítomnost silné vazby mezi LPP antén a fonony nativní vrstvy SiO2 byla pravděpodobně pozorována. Zdali došlo k silné vazbě mezi LPP antén a fonony hBN nelze ze získaných výsledků usuzovat.
|
|
|
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.
|
|
|
Numerická optimalizace absorpce plazmonických struktur ve střední infračervené oblasti
Kulič, Martin ; Křápek, Vlastimil (oponent) ; Kvapil, Michal (vedoucí práce)
Plazmonické nanostruktury mají dnes již mnohaletou historii aplikace v senzorických a spektroskopických metodách. V této práci je nejprve představena historie, aplikace a parametry nanostruktur ve spektroskopii. Poté je pomocí numerických simulací v programu Lumerical FDTD Solutions zkoumán vliv plazmonických antén na absorpci energie v tenké vrstvě oxidu křemičitého, nitridu křemičitého a oxynitridu křemíku různých tlouštěk a na závěr je provedena numerická demonstrace využití infračervených antén ve spektroskopii.
|
host ::
RSS.