Posudky závěrečné kvalifikační práce

Posudek vedoucího

Šikola, Tomáš

Student pracoval odpovědně a iniciativně. Prokázal schopnost nastudovat a porozumět problematice spojené s oblastí plazmoniky a fotoluminiscence a tyto znalosti pak tvůrčím způsobem uplatnit.

Dílčí hodnocení
Kritérium	Známka	Body	Slovní hodnocení
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

Navrhovaná známka: A

Posudek oponenta

Kůsová,, Kateřina

Předložená diplomová práce se věnuje aktuálnímu tématu zesílení fotoluminiscence nanostruktur za pomoci povrchových plazmonů a je v podstatě úvodem do této problematiky. Kromě rešerše práce zahrnuje vybudování základní fotoluminiscenční aparatury a několik prvních fotoluminiscenčních měření na vzorcích nanostruktur a na vzorcích nanostruktur kombinovaných s kovovými nanočásticemi. Co se týče formální stránky, má práce dohromady 64 stran, z čehož 25 prezentuje samotné výsledky, a cituje 29 různých zdrojů. Je psána velmi dobrou angličtinou, až na některé drobné chyby (např. typické uvozování předmětných vět čárkou, které je v angličtině nepřípustné: it means, that; it is known, that; atp., dále je typ spektrometru popisován jako Shermrock místo Shamrock) a ne úplně zanedbatelný počet překlepů ve formě přesmyček. Formální úprava rovnic je na vysoké úrovni, naopak grafická úprava většiny obrázků je spíš nedostačující. Text je strukturován logicky, autor postupně směřuje výklad k popisu vlivu plazmonů na luminiscenci. Kapitoly rešeršní části zahrnují základní pojmy klasické elektrodynamiky, dále teoretický popis povrchových a lokalizovaných povrchových plazmonů a teoretickou kapitolu zabývající se fotoluminiscencí a jejím ovlivněním povrchovými plazmony. Teoretická část je velmi podrobná a zahrnuje i odvozování řešení jednotlivých problémů jako např. elektromagnetické pole v blízkosti kulové kovové částice při dopadu rovinné vlny v kvazistatické aproximaci a v rámci Mieho teorie. Vzhledem k tomu, že součástí práce je i sestavení základní fotoluminiscenční aparatury, uvítala bych v rešerši také část věnovanou experimentálním aspektům měření, popř. i konkrétnímu příklad měření luminiscence v souvislosti s povrchovými plazmony, což v rešerši zcela chybí. V experimentální části práce je popsáno navržení a sestavení fotoluminiscenční aparatury a ověření její funkčnosti. Dále je tato aparatura použita na změření fotoluminiscenčního spektra objemového GaN a nanokrystalických vzorků Si a CdTe. Poslední část se věnuje přípravě a prvním měřením vzorků kvantových teček CdTe v kombinaci s kovovými nanočásticemi; vzhledem k tomu, že se jedná o první pokusy, zatím nebylo prokázáno plazmonové zesílení, i když diplomant vyzkoušel několik typů vzorků. Předložená diplomová práce prokazuje předpoklady studenta k samostatné práci, proto ji doporučuji k obhajobě.

Dílčí hodnocení
Kritérium	Známka	Body	Slovní hodnocení
Splnění požadavků a cílů zadání	A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod	B
Vlastní přínos a originalita	B
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	C
Práce s literaturou včetně citací	B

Navrhovaná známka: B

Otázky

Nejdříve několik připomínek a komentářů: 1) U He-Cd laseru uvádíte, že se jedná o laditelný („tunable“) laser (str. 41, 42). Označení laditelný se běžně používá pro lasery laditelné kontinuálně v určitém spektrálním oboru, a ne pro lasery, které je možné přelaďovat mezi několika vlnovými délkami. Proto považuji toto označení za zavádějící. 2) U typu spektrografu uvádíte jeho spektrální rozsah 190 nm – 10 µm (str. 44). Předpokládám, že se jedná o překlep a že správná horní hodnota je 1 µm. 3) Zvláště u spektrálních měření úzkých čar (Obrázek 5.5) je velmi důležitým parametrem použitá šířka vstupní štěrbiny, kterou neuvádíte. Dotazy k zodpovězení při obhajobě: 1) U teoretického popisu luminiscence uvádíte, že se od jiných typů sekundárního vyzařování liší konečnou dobou života („finite decay lifetime“). Můžete toto tvrzení nějak objasnit?
2) Při popisu luminiscence nanostruktur uvádíte, že jevy kvantového omezení se začínají výrazně projevovat, pokud je velikost nanostruktury menší než de Broglieho vlnová délka elektronů a děr v materiálu. Můžete toto tvrzení nějak objasnit? Pokud vím, běžně se pro toto rozlišení používá tzv. Bohrův průměr excitonu.
3) Obrázek 5.5 znázorňuje měření záření, které vychází z excitačního laseru. Vaši interpretaci naměřených dat považuji za ne zcela přesnou. a. Vysvětlete prosím význam naměřeného spektra za uvážení, že existuje tzv. druhý řád mřížky a plazmové čáry plynových laserů (tj. vlnové délky, na kterých dochází v aktivním prostředí laseru k zářivým přechodům, ale které nejsou zesíleny laserovým rezonátorem). b. „Čára“ naměřená v tomto obrázku na pozici 336 nm není na vlnové délce, která by odpovídala plazmové čáře. Vzhledem k tomu, že je mnohem užší než ostatní čáry, jedná se pravděpodobně o tzv. spike, tj. falešně detekovaný signál související s dopadem kosmického záření na určitý pixel čipu CCD kamery. Byla tato možnost ověřena?
4) U fotoluminiscenčních aparatur je běžně nutné dělat kromě spektrální kalibrace také tzv. spektrální korekci, tedy korekci spektra na propustnost jednotlivých použitých optických prvků (filtry, čočky) a na samotnou mřížku. Jak je to se spektrální korekcí u Vaší aparatury?
5) U Obrázku 6.3 (str. 52) porovnáváte šířku jednotlivých naměřených spekter. Spektra uvádíte ve vlnových délkách; k určení šířky spektra je ale nutné použití energie fotonu, která je vzhledem k vlnové délce nelineární. Můžete srovnat šířky spekter v meV?