Vývoj infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací v silných magnetických polích

but.committeeIng. Michal Zalibera, Ph.D. (člen) Doc. RNDr. Jan Kunc, Ph.D. (člen) Dr. Alexander Schnegg (člen) Dr. Premysl Marsik (člen) prof. Ing. Radimír Vrba, CSc. (předseda) prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (místopředseda)cs
but.defenceDisertační práce Ing. Dubnické Midlíkové podrobně popisuje návrh a realizaci univerzálního FTIR magnetospektroskopického zařízení pracujícího v rozsahu 50-10 000 cm1, silném magnetickém poli až 16T a teplotách mezi 2-320K umístěné na Středoevropském technologickém institutu VUT v Brně. Toto zařízení umožňuje provádět různá magnetooptická měření v rozsahu od THz/vzdálené infračervené oblasti (FIR) až po blízkou infračervenou oblast (NIR). Skládá se z komerčního FTIR spektrometru spojeného s 16 T bezkryogenním supravodivým magnetem pomocí na míru navržené optické spojky a přenosových sond určených pro experimenty s více detektory a vzorky ve Faradayově geometrii. Novinka tohoto uspořádání spočívá v použití supra-vodivého magnetu bez kryogenu. Proběhla optimalizace a otestování výkonnost FTIR magnetospektroskopického zařízení pro různé kongurace a určili použitelný rozsah zařízení. Stanovené cíle práce byly splněny. Ing. Dubnická Midlíková prokázala výbornou orientaci ve zkoumané problematice a připravenost samostatně vědecky pracovat. V průběhu obhajoby odpověděla na dotazy oponentů a komise výborně.cs
but.jazykangličtina (English)
but.programPokročilé materiály a nanovědycs
but.resultpráce byla úspěšně obhájenacs
dc.contributor.advisorNeugebauer, Petren
dc.contributor.authorDubnická Midlíková, Janaen
dc.contributor.refereeMarsik, Přemyslen
dc.contributor.refereeSchnegg, Alexanderen
dc.date.created2024cs
dc.description.abstractInfračervená spektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR) v silných magnetických polích, zkráceně FTIR magnetospektroskopie, je výkonná spektroskopická technika používaná ke zkoumání mnoha důležitých jevů v materiálech, např. elektronové paramagnetické rezonance, cyklotronové rezonance a přechodů mezi Landauovými hladinami. Navzdory svému obrovskému potenciálu ve fyzice pevných látek jsou infračervené magnetospektrometry stále poměrně vzácné a vyráběné na zakázku, protože takové systémy obvykle vyžadují složitou infrastrukturu. Tato disertační práce podrobně popisuje návrh a realizaci univerzálního FTIR magnetospektroskopického zařízení pracujícího v rozsahu 50 – 10 000 cm-1, silném magnetickém poli až 16 T a teplotách mezi 2 – 320 K umístěné na Středoevropském technologickém institutu VUT v Brně. Toto zařízení nám umožňuje provádět různá magnetooptická měření v rozsahu od THz/vzdálené infračervené oblasti (FIR) až po blízkou infračervenou oblast (NIR). Skládá se z komerčního FTIR spektrometru spojeného s 16 T bezkryogenním supravodivým magnetem pomocí na míru navržené optické spojky a přenosových sond určených pro experimenty s více detektory a vzorky ve Faradayově geometrii. Novinka tohoto uspořádání spočívá v použití supravodivého magnetu bez kryogenu. Optimalizovali jsme a otestovali výkonnost FTIR magnetospektroskopického zařízení pro různé konfigurace a určili použitelný rozsah zařízení. Funkčnost FTIR magnetospektroskopického zařízení byla prokázána magnetooptickými měřeními štěpení při nulovém poli v jednoiontovém magnetu na bázi kobaltu(II) v oblasti FIR, nepřímých mezipásmových přechodů mezi Landauovými hladinami (LLs) v germániu v NIR oblasti a mezipásmových přechodů mezi LLs v grafenu v oblasti FIR. Kromě toho jsme změřili volt-ampérové charakteristiky grafenových bolometrických zařízení.en
dc.description.abstractFourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy in high magnetic fields, concisely FTIR magneto-spectroscopy, is a powerful spectroscopic technique used to investigate many important effects in materials, e.g., electron paramagnetic resonance, cyclotron resonance, and transitions between Landau levels. Despite their enormous potential in solid-state physics, infrared magneto-spectrometers are still relatively rare and custom-made since such systems generally require complex infrastructure. This doctoral thesis describes in detail the design and implementation of a versatile FTIR magneto-spectroscopic setup operating in the range of 50 – 10 000 cm-1, high magnetic field up to 16 T and temperatures between 2 – 320 K located at the Central European Institute of Technology of Brno University of Technology. This setup allows us to perform a variety of magneto-optical measurements spanning the range from THz/far-infrared (FIR) to near-infrared (NIR). It consists of a commercial FTIR spectrometer coupled to a 16 T cryogen-free superconductive magnet by the custom-designed optical coupling and transmission probes designed for experiments with multiple detectors and samples in Faraday geometry. The novelty of the setup lies in the usage of a cryogen-free superconducting magnet. We have optimized and tested the performance of the FTIR magneto-spectroscopic setup for various configurations and determined a workable setup range. The functionality of the FTIR magneto-spectroscopic setup was demonstrated by the magneto-optical measurements of the zero-field splitting in cobalt(II)-based single ion magnet in the FIR region, indirect inter-band transitions between Landau levels (LLs) in germanium in the NIR region, and inter-band transitions between LLs in graphene in the FIR region. Moreover, we measured the I-V characteristics of graphene bolometer devices.cs
dc.description.markPcs
dc.identifier.citationDUBNICKÁ MIDLÍKOVÁ, J. Vývoj infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací v silných magnetických polích [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. 2024.cs
dc.identifier.other155985cs
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11012/244335
dc.language.isoencs
dc.publisherVysoké učení technické v Brně. CEITEC VUTcs
dc.rightsStandardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezenícs
dc.subjectinfračervená magnetospektroskopie s Fourierovou transformací (FTIR)en
dc.subjectFTIR magnetospektroskopické zařízeníen
dc.subjectsupravodivý magnet bez kryogenuen
dc.subjectjednomolekulové magnetyen
dc.subjectelektronová paramagnetická rezonanceen
dc.subjectLandauovy hladinyen
dc.subjectFourier-transform infrared (FTIR) magneto-spectroscopycs
dc.subjectFTIR magneto-spectroscopic setupcs
dc.subjectcryogen-free superconducting magnetcs
dc.subjectsingle-molecule magnetscs
dc.subjectelectron paramagnetic resonancecs
dc.subjectLandau levelscs
dc.titleVývoj infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací v silných magnetických políchen
dc.title.alternativeDevelopment of Fourier Transform InfraRed Spectroscopy in High Magnetic Fieldscs
dc.typeTextcs
dc.type.driverdoctoralThesisen
dc.type.evskpdizertační prácecs
dcterms.dateAccepted2024-01-17cs
dcterms.modified2024-01-31-11:16:13cs
eprints.affiliatedInstitution.facultyCEITEC VUTcs
sync.item.dbid155985en
sync.item.dbtypeZPen
sync.item.insts2024.02.02 15:15:57en
sync.item.modts2024.02.01 05:13:30en
thesis.disciplinePokročilé nanotechnologie a mikrotechnologiecs
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. CEITEC VUT. Středoevropský technologický institut VUTcs
thesis.levelDoktorskýcs
thesis.namePh.D.cs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 5 of 6
Loading...
Thumbnail Image
Name:
final-thesis.pdf
Size:
12 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file final-thesis.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
thesis-1.pdf
Size:
5.95 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file thesis-1.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Vedouci prace-Supervisor_report_DubnickaMidlikova_FINAL.pdf
Size:
168.55 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Vedouci prace-Supervisor_report_DubnickaMidlikova_FINAL.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Review_Report_Dr. Marsik_bez_podpisu.pdf
Size:
200.72 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-Review_Report_Dr. Marsik_bez_podpisu.pdf
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Posudek-Oponent prace-Review_Report_Dr. Schnegg Alexander_231130 3.pdf
Size:
133.3 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file Posudek-Oponent prace-Review_Report_Dr. Schnegg Alexander_231130 3.pdf
Collections