diplomová práce

Optická odezva infračervených plazmonických antén za přítomnosti tenké vrstvy oxidu křemičitého

Text práce 4.04 MB

Autor práce: Ing. Vladimír Biolek

Ak. rok: 2016/2017

Vedoucí: Ing. Michal Kvapil, Ph.D.

Oponent: doc. Mgr. Adam Dubroka, Ph.D.

Abstrakt:

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.   

Klíčová slova:

FDTD, FTIR, lokalizované povrchové plazmony, plazmonické rezonanční antény, silná vazba

Termín obhajoby

20.6.2017

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znakmkaAznamka

Klasifikace

A

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (M2A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (M-FIN)

Složení komise

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Eduard Schmidt, CSc. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Michal Kvapil, Ph.D.

Diplomant Vladimír Biolek k práci přistoupil značně samostatně. Po krátkém zaškolení v simulačním softwaru byl schopen samostatně navrhovat a vyhodnocovat numerické simulace. Stejně tak byl vyškolen pro práci na všech přístrojích potřebných k přípravě a měření vzorků. Následná výroba vzorků a experimenty tak probíhaly plně v režii diplomanta. V práci Vladimír Biolek prezentuje velké množství výsledků numerických simulací i experimentů. Malou kaňkou na této práci je, že v honbě za dalšími výsledky diplomant podcenil časovou náročnost kvalitního zpracování diplomové práce. Celkově hodnotím práci Vladimíra Biolka jako výbornou, tedy klasifikačním stupněm A.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Předkládaná diplomová práce se zabývá tématem silné vazby mezi plazmony generovanými kovovými anténami a fonony v podkladní vrstvě. Toto téma je studováno velmi komplexně. Prvně autor vytvořil několik sad infračervených antén s různými parametry, které se lišily délkou antén, tloušťkou podkladové vrstvy SiO2 a substrátem. Následně byla naměřena odrazivost a propustnost struktur infračerveným spektrometrem s mikroskopem v oblasti rezonance. V datech je zřejmě vidět jednak rezonanci antén a posuv rezonanční frekvence s délkou antén, ale především vliv a rozštěpení rezonanční struktury díky vazbě s longitudinálním fononem v podkladní vrstvě SiO2. Jako demonstraci, že se jedná o silnou vazbu, byla vynesena závislost rezonančních vlnových délek na délce antén, které vykazují znaky tzv. nepřekřížení typického pro silnou vazbu. Naměřené výsledky byly porovnávány s numerickými výsledky pomocí metody FDTD, které ukazují, že pro frekvenci longitudinálního fononu SiO2 pole rezonuje právě v oblasti podkladní vrstvy SiO2.

Celistvý přístup k tématu, kdy autor jednak vzorky vyrobil, podruhé naměřil a nakonec měření simuloval numerickými metodami je jedno z velikých kladů diplomové práce, na kterém autor dokázal, že je schopen kreativně zvládnout různé techniky od experimentálních až k teoretickým. Práce má velmi dobrou formální strukturu: téma a použité metody jsou podrobně uvedeny, podrobně popsané jsou i výsledky experimentu a numerických simulací. V práci je značné množství relevantních citací. Z tohoto pohledu práce jednoznačně splňuje požadavky kladené na diplomovou práci a jednoznačně ji hodnotím známkou A.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A

Známka navržená oponentem: A