Posudky závěrečné kvalifikační práce

Posudek vedoucího

Ligmajer, Filip

Peter Kepič po celou dobu magisterského studia pracoval s nasazením, které snese srovnání i s šikovnými doktorandy. Věnoval se studiu nejaktuálnější vědecké literatury související s laditelnými metapovrchy a byl schopen s velmi vysokou mírou samostatnosti obsáhnout široké spektrum sofistikovaných činností – od přípravy opticky laditelných materiálů, přes jejich komplikované nanostrukturování a charakterizaci, až k jejich teoretickému popisu a numerickým simulacím. Tento svědomitý přístup vyústil ještě před dokončením diplomové práce v jeho prvoautorskou publikaci v časopise kategorie D1 v oboru „Optika“. Bylo mým potěšením vést takto kvalitní diplomovou práci.

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 výsledky 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

Dostálek, Jakub

Diplomová práce Mgr. Petera Kepiče se opírá o teoretické a experimentální výsledky dosažené na Fakultě Strojního Inženýrství Vysokého Učení Technického v Praze. Práce přispívá k výzkumu na poli vývoje laditelných optických nanostruktur, jejich optických simulací, přípravy pomocí litografických metod a charakterizace s pomocí moderních mikroskopických a spektroskopických nástrojů. Práce je po formální stránce na velmi vysoké úrovni, je logicky strukturovaná, a napsaná velmi dobrou angličtinou s velmi malým výskytem překlepů a gramatických chyb. Práce zahrnuje vhodně napsaný úvod do optických metapovrchů, jejich základních vlastností a state-of-the-art aplikací. Diplomant si vrámci diplomové práce osvojil řadu nástrojů včetně numerických simulací (FDTD implementovanou v Lumerical) a experimentální realize navržených struktur (vakuové napařovování tenkých vrstev, electron beam lithography). Diplomová práce obsahuje řadu důležitých orignálních výsledků, které vedou k vývoji aktivně laditelných optických metamateriálů pro budoucí optické komponenty. Experimentální a teoretické výsledky práce, na nichž se diplomant úspěšně podílel, byly částečně publikovány v odborném časopise ACS Photonics, který patří k nejlepším v oboru. Hodnocení jednotlivých aspektů: SPLNĚNÍ POŽADAVKŮ A CÍLŮ ZADÁNÍ – cílem práce byl výzkum na poli optických nanostruktur na bázi VO2, které umožní aktivně ladit fázi elektromagnetických vln. Práce zahrnuje řadu výsledků, kreré vedou v tomuto cíli a splnila zadání. POSTUP A ROZSAH ŘEŠENÍ, ADEKVÁTNOST POUŽITÝCH METOD – diplomant si osvojil a provedl řadu teoretických a experimentálních studií, které jsou velmi dobře propojené a jejich použití je logicky reaguje na pozorované jevy (e.g. při přípravě VO2 nanostruktur s správnou stoichiometríí důležitou pro metal to insulator transition - ITM). VLASTNÍ PŘÍNOS A ORIGINALITA – výsledky práce zahrnují žadu originálních výsledků stran přípravy funkčních VO2 nanostruktur (protokoly zahrnující EBL s liftoff a post-annealing) a jejich návrhu pomocí simulací a charakerizace jejich optických vlastností pro aktivně laditelnou kontrolu amplitudy a fáze světla. Výsledky bezesporu přispívají k rozvoji moderních směrů výzkumu v nanofotonice, jak je dokumentováno publikací v ACS Photonics. SCHOPNOST INTERPRETOVAT DOSAŽ. VÝSLEDKY A VYVOZOVAT Z NICH ZÁVĚRY VYUŽITELNOST VÝSLEDKŮ V PRAXI NEBO TEORII – práce výborně kombinuje teorické a experimentální nástroje, adekvátně interpretuje pozorované jevy a logicky z nich vyvozuje závěry umožnující vývoj zcílených struktur na iterativní bázi. LOGICKÉ USPOŘÁDÁNÍ PRÁCE A FORMÁLNÍ NÁLEŽITOSTI – práce je formálně psaná úsporným stylem, který nicméně umožňuje zahrnout a diskutovat všechny klíčové výsledky a zasadit je zajímavým způsobem do obecného rámce výzkumu na poli optických metamateriálů. GRAFICKÁ, STYLISTICKÁ ÚPRAVA A PRAVOPIS – práce je psaná výbornou angličtinou a graficky prezentuje teoretické a experimentální výsledky na úrovni publikací ve vědeckých časopisech. PRÁCE S LITERATUROU VČETNĚ CITACÍ – přes 200 použitých citací pokrývá state-of-the-art výzkumu. Navíc odkazuje na soubor prací, které mohou posloužit k review článku ohledně optických vlastností VO2 tenkých vrstev v závislosti na jejich přípravě.

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 dosaž. výsledky 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

Navrhovaná známka: A

Otázky

1) Why there were not chosen Bloch boundary conditions in the FDTD simulations (referring to Figure 4.4)? These may better desribe the experimentally used periodic arrays of nanocylinders / nanocones.
2) The transmision phase and amplitude spectra acquired by simulations and experiment show a resonant feature for certain geometries. Diplomant ascribes it to the effect of Mie resonance and the presence of a lattice mode. Indeed, it appears to me that surface lattice resonances arises from diffractive coupling on periodic arrays of scatteres. Therefore, I would assume that they cannot be experimentally observed in the used conditions (as lattice modes are angular sensitive and there was used microscopy with high numerical aperture for their observation) as well by used simulations (since the periodicity is limited to the unit cell of 5x4 particles only and Bloch boundary conditions we not employed)
3) Discussion of Figure 4.11c seems to me wrong. An increase in transmission is seen as the structure is heated by exposure to optical beam at 633 nm and thus VO2 structure switches from dielectric to metallic state. Indeed, it woud be interesting to provide information on the optically heated area that was used in this study.