diplomová práce

Lokalizované povrchové plazmony: principy a aplikace

Text práce 3.7 MB

Autor práce: Ing. Michal Kvapil, Ph.D.

Ak. rok: 2009/2010

Vedoucí: prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc.

Oponent: prof. RNDr. Eduard Schmidt, CSc.

Abstrakt:

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.

Klíčová slova:

plazmonika, plazmonické rezonanční antény, lokalizované povrchové plasmony, FDTD, simulace, nanokrystalický diamant

Termín obhajoby

16.6.2010

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)
doc. RNDr. Josef Kuběna, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Pan Michal Kvapil ve své diplomové práci navázal na problematiku řešenou v rámci své bakalářské práce i šestiměsíčního studia na Imperial College ve skupině předního odborníka na plazmoniku prof. Stefana Maiera. Pracoval odpovědně, samostatně a s velkou tvůrčí invencí.Jeho výsledky najdou přímé uplatnění při řešení výzkumných úkolů skupiny.
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 A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Diplomová práce je rozložena do dvou částí. Ta první (kapitola 1-4) má úvodní, teoretický charakter. Uvádí základní pojmy z teorie elmag. pole, klasický mikroskopický model optických vlastností reálného prostředí a popis povrchového plazmového polaritonu a lokalizovaného povrchového plazmonu. Rozsah této části je přiměřený potřebám diplomové práce a svědčí o tom, že diplomant dobře zvládl teoretické základy. Kapitoly jsou napsány přehledně a věcně. Vytknout lze jen drobnosti, např. přesnější uvádění předpokladů, vhodnější formulace, drobné překlepy.
Druhá část, tj. vlastní obsah diplomové práce, spočívá v simulaci fyzikálních vlastností struktur využívaných v plazmonice. Podrobně je popsána použitá simulační metoda, kterou využívá dostupný komerční program. Bylo by vhodné uvést časovou náročnost výpočtů s ohledem na přesnost simulací a možnosti studia rozmanitosti struktur. Pozornost je věnována výběru vhodných materiálů, tady mohl být výběr širší. Např. simulace na Ag by mohly být docela zajímavé. Autor se soustředil na studium jednoduché obdélníkové Au antény na skleněném podkladu a na vliv změny jednotlivých rozměrů. Studium rozšířil o vliv nanokrystalického diamantu v okolí těchto antén. Výsledkem jsou velmi cenné závislosti a pravidla pro budoucí konstrukci funkčních antén a plazmonických struktur. Předností jsou samozřejmě 3D simulace.V závěru je pozornost věnována možnosti praktické výroby těchto struktur a metodám měření rezonančních vlastností. Tato část je relativně velmi stručná.
Závěrem je možné konstatovat, že autor splnil zadání diplomové práce v celém rozsahu. Nejcennější je podrobná 3D simulace Au antény v různých prostředích. Ačkoliv to nebylo v zadání, velmi bych ocenil jakýkoliv i primitivní experimentální pokus a srovnání se s teoretickými výsledky. Práce je dobrým východiskem pro takový cíl.
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 A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A

Známka navržená oponentem: A