bakalářská práce

Optické vlastnosti infračervených plazmonických antén vyrobených metodou FIB

Text práce 3.86 MB

Autor práce: Ing. Vladimír Biolek

Ak. rok: 2014/2015

Vedoucí: Ing. Michal Kvapil, Ph.D.

Oponent: Ing. Petr Viewegh, Ph.D.

Abstrakt:

Tato bakalářská práce se zabývá plazmonickými nanostrukturami ve střední infračervené oblasti elektromagnetického spektra. V první části je rozebrán teoretický popis elektromagnetického pole a popis vlastností plazmonických nanostruktur. A dále je v této práci rozebrána výroba plazmonických nanoantén pro střední infračervenou oblast elektromagnetického spektra pomocí fokusovaného inntového svazku, a měření těchto nanostruktur pomocí Fourierovské infračervené spektroskopie.

Klíčová slova:

plazmonické rezonanční antény, plazmonika, lokalizované povrchové plazmony

Termín obhajoby

24.06.2015

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaCznamka

Klasifikace

C

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (B3A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (B-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. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Michal Kvapil, Ph.D.

Pan Vladimír Biolek ve své bakalářské práci navázal na výzkum probíhající zde na ÚFI, který se týká rozdílných optických vlastností rezonančních plazmonických antén v infračervené oblasti v závislosti na metodě výroby. Antény vyrobené na křemíkovém substrátu pomocí fokusovaného iontového svazku tak v některých případech vykazují zvýšenou absorpci světla kolem vlnové délky 8,5 µm.

Ve své práci pan Biolek zkoumal vliv křemíkového substrátu na tento jev u zlatých plazmonických antén. Zaměřil se tak na vliv krystalografické orientace křemíkového subtrátu, jeho rezistivity a chemického čištění substrátu na rezonanční vlastnosti zlatých antén vyrobených technikou fokusovaného iontového svazku. Pro srovnání změřil i rezonanční spektra několika identických polí antén připravených ovšem metodou elektronové litografie. Výsledků autora bude jistě využito při dalším studiu vlivu výrobního procesu na vlastnosti plazmonických antén.

Bohužel, celkový dojem z odvedené práce kazí ledabylé zpracování bakalářské práce samotné, které je obzvláště patrné v experimentální části práce. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji klasifikačním stupněm "dobře / C".
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry D
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti D
Grafická, stylistická úprava a pravopis D
Práce s literaturou včetně citací C
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Známka navržená vedoucím: C

Posudek oponenta
Ing. Petr Viewegh, Ph.D.

Předkládaná práce se zabývá přípravou a charakterizací plazmonických nanoantén v blízké a střední infračervené oblasti elektromagnetického spektra, což je velmi aktuální vědecké téma. Samotná práce obsahuje, po nepříliš zajímavém úvodu, teoretickou a experimentální část. V teoretické části autor prokazuje pochopení základních fyzikálních pojmů v plazmonice a názorně odvozuje většinu použitých vztahů. Za pochvalu například stojí kapitola 5. zabývající se rezonanční odezvou nanoantén. Ovšem experimentální část se potýká s velkým problémem interpretace dosažených výsledků a samotné prezentace naměřených dat. U autora je patrné, že se nachází na počátku své badatelské kariéry, což se projevuje především v nízké schopnosti vyvozovat z naměřených dat nějaké zajímavé fyzikální závěry. Experimentální část proto připomíná spíše seznam grafů, něž vědeckou práci. Navíc kapitoly 6. a 7. jsou podezřele nápadné svou kvalitou, protože oproti ostatním kapitolám jsou na velmi vysoké úrovni. Na druhou stranu je patrné, že autor připravil a naměřil během práce velké množství vzorků. Práce obsahuje menší množství gramatických a stylistických chyb. Na velmi nízké úrovni je však práce s literaturou, kde se vyskytuje jen velmi málo adekvátní vědecké literatury, především pak moderní impaktované vědecké články. S ohledem na výše popsané připomínky navrhuji práci k obhajobě s výslednou známkou C.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry E
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací D
Otázky k obhajobě:
  1. Grafy (8.11) a (8.12) jsou podle popisovaného textu experimentálně identické na podmínky přípravy. Přesto však výsledné prezentované spektra vykazují některé zásadní odlišnosti. Prosím okomentujte, čím daný rozdíl může být způsoben.
  2. Graf (8.18) lze považovat za jeden z mála fyzikálně více vypovídajících. Lze proto doplnit a okomentovat k obhajobě analogický graf pro substrát Si(111) s rezistivitou 5 – 10 Ω·cm?
  3. V závěru je napsáno: „naopak rezonanční vlnová délka praktický nezávisela na délce antény.“ Můžete prosím prezentovat hypotézy, které toto překvapivé tvrzení podporují?

Známka navržená oponentem: C

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová