V tomto příspěvku je popsáno využití mikroskopie založené na detekci atomárních sil (AFM) pro přípravu a pozorování nanostruktur vytvořených anodickou lokální oxidací na titanu. Je ukázáno, že v souladu s Cabrerovou-Mottovou teorií výška oxidových vrstev vytvořených pomocí AFM lineárně vzrůstá s napětím přiloženým mezi hrot a vzorek, zatímco rozměr pološířky tuto závislost nevykazuje. Dále je vynesena spojitost mezi výškou a pološířkou oxidových čar v závislosti na rychlosti pohybu hrotu po vzorku v průběhu oxidace. Rovněž je popsáno chování odporu tenkých vodivých kanálků vzhledem k jejich šířce., David Škoda, Filip Lopour, Radek Kalousek, David Burian, Jiří Spousta, Tomáš Šikola, František Matějka., and Obsahuje seznam literatury
Article deals with a sensitivity analysis of fitting procedure: theoretical model of reflectance is fitted to an ''ideal'' data by applying Levenberg - Marquardt algorithm in order to determine optical properties, their accuracy and reliability factor used to quantify a convergence successfulness of the reflectance model at given set of starting parameters vector. and V článku je popsána základní myšlenka citlivostní analýzy fitovací procedury běžně používané při vyhodnocování optických parametrů tenkých vrstev. Hledání minimální hodnoty sumy čtverců odchylek teoretické závislosti a závislosti získané experimentálně je často negativně ovlivněno výběrem startovacího vektoru optických parametrů. Proto je v příspěvku zaveden a diskutován tzv. faktor spolehlivosti, který vypovídá o pravděpodobnosti nalezení věrohodného výsledku fitováním. Počáteční vektor startovacích parametrů je vybírán z určitého okolí ideálního (známého) řešení a sleduje se, zda bylo po fitovací proceduře dosaženo shody (True), či nikoliv (False) s tímto řešením. Faktor spolehlivosti je pak zaveden jako poměr počtu úspěšných (True) ku celkovému (True+False) počtu výpočtů. Ukazuje se, že existují takové kombinace optických parametrů zkoumaných vrstev, že lze ke shodě s ideálním řešením dojít téměř vždy, nezávisle na volbě startovacího vektoru parametrů (např. situace pro tloušťku SiO2 vrstvy na Si dSiO2 = 130 nm). Na druhé straně je možné identifikovat i tloušťky, pro které je vyhledání minima odchylek na tomto počátečním parametru silně závislé (např. dSiO2 = 485 nm). Pro srovnání je rovněž uveden faktor spolehlivosti pro vyhodnocování vrstvy TiO2 na Si. Výsledky, prezentované v tomto příspěvku, byly určovány pomocí vlastního programu reliabiliTy.exe, který se ukázal jako vhodný nástroj k provádění předběžné analýzy citlivosti fitovací metody na volbu startovacích parametrů vrstev.
Article deals with a sensitivity analysis of fitting procedure: theoretical model of reflectance is fitted to an „ideal“ data by applying Levenberg - Marquardt algorithm in order to determine optical properties, their accuracy and reliability factor used to quantify a convergence successfulness of the reflectance model at given set of starting parameters vector. and V článku je popsána základní myšlenka citlivostní analýzy fitovací procedury běžně používané při vyhodnocování optických parametrů tenkých vrstev. Hledání minimální hodnoty sumy čtverců odchylek teoretické závislosti a závislosti získané experimentálně je často negativně ovlivněno výběrem startovacího vektoru optických parametrů. Proto je v příspěvku zaveden a diskutován tzv. faktor spolehlivosti, který vypovídá o pravděpodobnosti nalezení věrohodného výsledku fitováním. Počáteční vektor startovacích parametrů je vybírán z určitého okolí ideálního (známého) řešení a sleduje se, zda bylo po fitovací proceduře dosaženo shody (True), či nikoliv (False) s tímto řešením. Faktor spolehlivosti je pak zaveden jako poměr počtu úspěšných (True) ku celkovému (True+False) počtu výpočtů. Ukazuje se, že existují takové kombinace optických parametrů zkoumaných vrstev, že lze ke shodě s ideálním řešením dojít téměř vždy, nezávisle na volbě startovacího vektoru parametrů (např. situace pro tloušťku SiO2 vrstvy na Si dSiO2 = 130 nm). Na druhé straně je možné identifikovat i tloušťky, pro které je vyhledání minima odchylek na tomto počátečním parametru silně závislé (např. dSiO2 = 485 nm). Pro srovnání je rovněž uveden faktor spolehlivosti pro vyhodnocování vrstvy TiO2 na Si. Výsledky, prezentované v tomto příspěvku, byly určovány pomocí vlastního programu reliabiliTy.exe, který se ukázal jako vhodný nástroj k provádění předběžné analýzy citlivosti fitovací metody na volbu startovacích parametrů vrstev.
This article deals with the utilizing of Scanning Near-field Optical Microscopy (SNOM) for the detection of spectrum for Strongly Localized Photoluminescent Centres (SLFC). These centres may be a vacancies in mono-layer of hexagonal Boron Nitride (h-BN). Therefore, the h-BN sample on quartz substrate was prepared. On this substrate, the h-BN layer is formed to the flakes with a core in the centre. We observed that these cores are radiated as SLFC for the white illumination. In addition, we measured the optical absorption spectra corresponding to the topography of the flake., Tento článek se zabývá využitím rastrovací optické mikroskopie v blízkém poli (SNOM) k detekci spekter silně lokalizovaných fotoluminiscenčních center (SLFC). Těmito centry mohou být vakance v monovrstvě hexagonálního nitridu boritého (h-BN). Proto byl připraven vzorek h-BN na substrátu křemenného skla. Na tomto substrátu tvoří h-BN vločky s jádrem uprostřed. Bylo objeveno, že pro bílý zdroj osvětlení se tato jádra chovají jako SLFC. Navíc byla naměřena optická absorpční spektra korespondující s topografií vloček., and Poděkování. Autoři děkují Milosi Tothovi, University of Technology Sydney, za poskytnutí vzorků. Práce byla podpořena MŠMT projektem LQ1601 (CEITEC 2020) Národní program udržitelnosti.
The accreditation of the new curricular programme is based on the extension of teaching of ray and particle optics; on the design and construction of devices with advanced opto-mechanical components and on the tutoring the methods and devices for creation and analysis of nanostructures. and Akreditace nového studijního programu je založena na rozšíření výuky světelné a částicové optiky, schopnosti konstruování zařízení s pokročilými opticko-mechanickými prvky a zvládnutí metod a přístrojů pro tvorbu a analýzu nanostruktur.
Podáváme zprávu o měření povrchových plazmonových polaritonú pomocí rastrovacího optického mikroskopu v blízkém poli. Interference povrchových plazmonových polaritonů byla pozorována na soustavě excitačních drážek vyleptaných do kovové vrstvy pomocí fokusovaného iontového svazku. Ukazujeme, že tvar interferenčních obrazců je závislý na úhlu polarizace dopadajícího světelného svazku vzhledem k orientaci struktur., The article deals with the measurement of surface plasmon polaritons using near field scanning optical microscopy. The interference patterns of surface plasmon polaritons were measured between the excitation grooves etched in the metallic layer by focused ion beam. In particular, interference patterns depend on the mutual angle between the polarization state of the incident light and the orientation of the structure., Lukáš Břínek [et al.]., and Obsahuje seznam literatury
The design and construction of a thermal dissociation source for generation of hydrogen atomic beams with thermal energy (0.1 - 1 eV) will be described. The main application areas of presented source covers: low-temperature cleaning of surfaces and ultrathin films, preparation of hydrogen passivated surfaces, and hydrogen assisted molecular beam epitaxy. The hydrogen molecules were dissociated in a tungsten capillary heated by electron bombardment. The properties (profile, dissociate) of these atomic source were measured by a quadrupole mass spectrometer in the differentially pumped chamber., Článek popisuje návrh a konstrukci termálního disociačního zdroje poskytujícího svazky atomů vodíku o termální energii (0,1 - 1 eV). Zdroj pracuje v UHV podmínkách a je primárně určen k následujícím aplikacím: nízkoteplotní čištění povrchu a ultratenkých vrstev, příprava vodíkem pasivovaných povrchů a molekulární svazková epitaxe s asistencí vodíkových atomů. Molekuly vodíku byly disociovány na vnitřním povrchu wolframové kapiláry, která byla žhavena dopadem urychlených elektronů. Vlastnosti tohoto zdroje byly studovány užitím kvadrupólového hmotnostního spektrometru umístěného v diferenciálně čerpané UHV komoře., and obrázky 2, 3, 4, 5, 6 a 7 jsou uvedeny na 2. straně obálky v barevném provedení
This paper is dedicated to the interaction of light with metallic nanostructures. We give basic physical principles of light scattering on metallic particles; the technological steps when using electron lithography for fabrication of these nanostructures are shown; furthermore, methods how to measure the spectral response of samples with nanostructures are described. Advanced and sophisticated methods are generally required in nanotechnology. Therefore, we suggest applications of patterns consisting of metallic nanostructures exhibiting low level of falsification in the field of security-pattern industry. and Článek se zabývá měřeními interakce světla s kovovými nanostrukturami. Je stručně vysvětlen fyzikální princip, jakým se světlo na kovových částicích rozptyluje. Jsou naznačeny jednotlivé kroky při výrobě nanostruktur pomocí elektronové litografie a rovněž je popsáno, jak byly získány spektrální odezvy vzorků s nanostrukturami. Nanotechnologie obecně vyžadují používání pokročilých metod výroby a analýzy. Z toho důvodu navrhujeme aplikace vzorů vytvořených z kovových nanostruktur v oblasti výroby ochranných průmyslových prvků, neboť takové vzory se vyznačují nízkou úrovní padělatelnosti.
We report on a new method of incoherent holographic microscopy which is based on modern optical components using the geometric (Pancharatnam-Berry) phase. The proposed method combines advantages of achromatic off-axis holography and robust common-path interferometry and provides quantitative restoration of the phase retardance introduced between any orthogonal polarization states. This makes the method predestined for the study of the amplitude and phase response of plasmonic metasurfaces. The high accuracy of the phase restoration was verified on a benchmark metasurface and further tested using metasurface grating with frequency 833 lines/mm and vortex metasurfaces. Thanks to the superior light sensitivity of the method, we successfully demonstrated widefield measurement of the phase altered by individual building blocks of the metasurface while maintaining the measurement precision well below 0.15 rad. and Článek popisuje novou metodu nekoherentní holografické mikroskopie založenou na využití moderních optických prvků pracujících na principu geometrické (Pancharatnamovy-Berryho) fáze. Metoda kombinuje výhody achromatické mimoosové holografie a robustní jednocestné interferometrie a umožňuje kvantitativně rekonstruovat fázovou retardaci vnesenou mezi ortogonální polarizační stavy. Těchto vlastností lze s výhodou využít ke studiu amplitudové a fázové odezvy plazmonických metapovrchů. Vysoká přesnost měření fáze plazmonických metapovrchů byla ověřena pomocí kalibračního metapovrchu a dále testovaná při zobrazení metapovrchové mřížky s frekvencí 833 čar/mm a vírových metapovrchů. Díky vysoké citlivosti použité metody jsme prokázali možnost kvantitativního měření fázové odezvy metapovrchů až na úrovni jejich jednotlivých stavebních bloků, a to při zachování přesnosti měření pod 0,15 radiánu.