9360-0224/03 – Optická spektroskopie a elipsometrie nanostruktur (OSEN)
| Garantující katedra | Centrum nanotechnologií | Kredity | 10 |
| Garant předmětu | doc. Dr. Mgr. Kamil Postava | Garant verze předmětu | doc. Dr. Mgr. Kamil Postava |
| Úroveň studia | postgraduální | Povinnost | povinně volitelný typu B |
| Ročník | | Semestr | zimní + letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2020/2021 | Rok zrušení | 2024/2025 |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | doktorské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Základním cílem předmětu je seznámit studenty s metodami optických spektroskopií, které se používají ke studiu tenkých vrstev a nanostrukturovaných periodických a kompozitních materiálů. Důraz je kladen na fyzikální principy optické spektroskopie, metody měření a zpracování naměřených dat, specifika povrchů, nanočástic periodických systémů a efektivních medií. Předmět zahrnuje metody transmisní a reflexní spektroskopie, spektroskopické elipsometrie, infračervené spektroskopie a magnetooptické spektroskopické elipsometrie.
Vyučovací metody
Přednášky
Semináře
Individuální konzultace
Anotace
Základním cílem předmětu je seznámit studenty s metodami optických spektroskopií, které se používají ke studiu tenkých vrstev a nanostrukturovaných periodických a kompozitních materiálů. Důraz je kladen na fyzikální principy optické spektroskopie, metody měření a zpracování naměřených dat, specifika povrchů, nanočástic periodických systémů a efektivních medií. Předmět zahrnuje metody transmisní a reflexní spektroskopie, spektroskopické elipsometrie, infračervené spektroskopie a magnetooptické spektroskopické elipsometrie.
Povinná literatura:
S. Svanberg, Atomic and molecular spectroscopy: basic aspects and practical applications, Springer-Verlag, Berlin 1991
R. M. A. Azzam, N. M. Bashara, Ellipsometry and polarized light, North-Holland, Amsterdam 1977
H. Fujiwara, Spectroscopic Ellipsometry: Principles and Applications, John Wiley & Sons 2007
P. Griffiths, J. A. De Haseth, Fourier Transform Infrared Spectrometry (Chemical Analysis: A Series of Monographs on Analytical Chemistry and Its Applications), Wiley 2nd. Ed, 2007
Doporučená literatura:
O. Stenzel, The physics of thin film optical spectra, Springer 2005
P.Y. You and M. Cardona, Fundamentals of semiconductors, 3rd Ed, Springer 2010
I. Ohlídal, D. Franta, Ellipsometry of thin film systems, In: Progress in Optics, Vol. 41, Ed. E. Wolf, 2000
H. Tompkins and E. Irene, Handbook of Ellipsometry, William Andrew 2005
D. S. Kliger, J. W. Lewis, C. E. Randall, Polarized light in optics and spectroscopy, Academic Press, New York 1990
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Konzultace, ústní zkouška.
E-learning
Další požadavky na studenta
Pochopit principy základních metod optických spektroskopií, které se používají ke studiu tenkých vrstev a nanostrukturovaných periodických a kompozitních materiálů. Důraz je kladen na fyzikální principy optické spektroskopie, metody měření a zpracování naměřených dat, specifika povrchů, nanočástic periodických systémů a efektivních medií. Zahrnuje metody transmisní a reflexní spektroskopie, spektroskopické elipsometrie, infračervené spektroskopie a magnetooptické spektroskopické elipsometrie.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. Fyzikální principy optické spektroskopie a elipsometrie
- elektronové přechody a původ optických spekter, modelování dielektrických funkcí materiálů, Kramers-Kronigovy disperzní relace
- spektrální zařízení (disperzní hranol, mřížka, Fabry-Perotův interferometr)
- vybrané partie optiky tenkých vrstev, metody efektivních prostředí a jejich využití v optické spektroskopii
2.Reflexní a transmisní spektroskopie ve viditelné, blízké ultrafialové a blízké infračervené oblasti
- komponenty spektrometrů, dvousvazkový spektrometr, materiály používané v optické spektroskopii, rozlišovací mez a přístrojová funkce monochromátoru
3.Spektroskopická elipsometrie
- metody elipsometrie, měření elipsometrických úhlů psi a delta, zobecněná elipsometrie a polarimetrie Muellerovy matice, typy elipsometrů, metody zpracování elipsometrických dat
4.Spektroskopie ve střední infračervené oblasti
- fyzikální původ infračervených absorpcí, charakteristická vibrační spektra
- princip spektrometru využívající Fourierovy transformace (FTIR), zpracování interferogramu, speciální metody infračervené spektroskopie - ATR, IRRAS, modelování absorpčních maxim, chemická analýza
5.Magnetooptická spektroskopie
- původ magnetooptických jevů, Kerrův, Faradayův a Voightův magnetooptický jev,
specifika magnetooptických elipsometrů
6.Moderní a doplňkové směry optické spektroskopie
- emisní spektroskopie, laserová spektroskopie, fotoluminiscenční a fluorescenční spektroskopie, Ramanova spektroskopie, spektroskopie s časovým rozlišením, spektrální měření na ultratenkých vrstvách, difrakce na periodických mřížkových systémech
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.