Bachelor's Thesis

Interaction of a SNOM tip with electromagnetic near-field produced by interference of surface plasmon polaritons

Final Thesis 6.84 MB

Author of thesis: Dr. techn. Zdeněk Jakub

Acad. year: 2013/2014

Supervisor: Ing. Petr Viewegh, Ph.D.

Reviewer: Ing. Lukáš Břínek, Ph.D.

Abstract:

The aim of this bachelor’s thesis is fabrication of probes for scanning near-field optical
microscope (SNOM) and testing of their functionality by measuring interference patterns
of surface plasmon polaritons (SPP). The theoretical part deals with the basic properties
of SPP’s and methods of their excitation and detection. In the experimental part, methods
of sharp tip fabrication by chemical etching, thin film deposition by ion beam sputtering
(IBS) or by ion beam assisted deposition (IBAD) and aperture opening by focused ion
beam (FIB) are explained and demonstrated. Finally, interference patterns of SPP’s are
measured with fabricated probes and the results are compared with the results obtained
with commercially available probes.

Keywords:

surface plasmon polariton, SNOM probe fabrication, chemical etching, focused ion beam

Date of defence

25.06.2014

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

Czech

Faculty

Fakulta strojního inženýrství

Department

Institute of Physical Engineering

Study programme

Applied Sciences in Engineering (B3901-3)

Field of study

Physical Engineering and Nanotechnology (B-FIN)

Composition of Committee

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. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Petr Viewegh, Ph.D.

Student, Zdeněk Jakub, ve své bakalářské práci dokázal schopnost pracovat samostatně na zadaných úkolech, využívat při tom vědecké literatury a dosažené výsledky vhodně prezentovat. Jeho práce je z formálního pohledu vysoce nadstandartní. Jako výtku považuji neúplné splnění všech požadovaných cílů, především pak studium samotné interakce hrotu s blízkým elektromagnetickým polem. Toto studium však nebylo možné z nedostatku času, který byl způsoben poruchou přistrojů pro přípravu SNOM sond. Proto celkově práci považuji za velmi vydařenou a hodnotím ji známkou A.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
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

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Lukáš Břínek, Ph.D.

Bakalářská práce byla zaměřena na výrobu a úpravu hrotů optických vláken pro optický skenovací mikroskop v blízkém poli (SNOM). Práce tedy nebyla pouze referativní, ale vyžadovala velké pracovní úsilí ke splnění experimentálně obtížného zadání. Práce je graficky velmi zdařilá, je sepsána stručně a je logicky uspořádána.
Pan Jakub ukázal, že je možné hroty optických vláken vyrábět v laboratorních podmínkách. Pro ověření autor provedl dokonce SNOM měření pomocí vyrobených hrotů. Porovnáním SNOM snímků blízkého pole pořízených komerčními a vyrobenými hroty jasně ukazuje, že cíl práce byl splněn. Proto práci hodnotím známkou výborně.

Přípomínky:
1) Na straně 14 je uvedena frekvence „omega“ s jednotkami Hz. To může způsobit desinterpretaci hodnot násobkem 2 pi.
2) Na straně 17 bych se asi vyvaroval vyjádření, že pole tuneluje.
Evaluation criteria Grade
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 B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací B
Topics for thesis defence:
  1. Na stranách 28 a 29 autor píše o vlivu naklonění vlákna vzhledem k hladině kyseliny HF. Jaká je zhruba pravděpodobnost správné adjustace vláken během leptání?
  2. Na straně 27 autor píše o výhodě ultrazvukového čištění vlákna v isopropylalkoholu. Proto se ptám, jestli IPA nenaruší polymerní plášť vlákna.

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová