Posudky závěrečné kvalifikační práce

Posudek vedoucího

Křápek, Vlastimil

Práce pana Adama Beneše se zabývá teoretickým popisem a numerickými simulacemi plazmonických antén zesilujících vysokofrekvenční magnetické pole s možným využitím pro plazmonicky zlepšenou elektronovou paramagnetickou rezonanční spektroskopii (EPR). Práce se skládá z 6 kapitol, z nichž 5 úvodních poskytuje vhled do řešené problematiky a 6. obsahuje vlastní výsledky. Úvodní část představuje v přiměřeném rozsahu elektrodynamickou teorii potřebnou pro popis plazmonových rezonancí, základy EPR, numerické metody a teoretický model použitý pro popis realistického uspořádání, v němž jsou plazmonické antény kombinované s Fabry-Pérotovým (FP) rezonátorem. Vlastní výsledky jsou budovány přehledně od jednoduchého systému tvořeného jedinou anténou přes pole antén až po realistický systém kombinující pole antén s FP rezonátorem. Jsou přitom sledovány parametry důležité pro zlepšení EPR, zejména zesílení magnetického pole, poloha a šířka spektrálního profilu tohoto zesílení, prostorová homogenita zesílení či Q faktor. Získané výsledky jsou velmi významné pro návrh rezonátorů používaných ve vyvíjeném inovativním spektrometru pro plazmonicky zesílenou EPR. Pan Beneš projevil schopnost samostatné i týmové práce, když spolupracoval s výzkumníky mj. v rámci mezinárodního týmu projektu PETER. Formální i odborná úroveň práce je vysoká, drobné připomínky mám k anglickému pravopisu. Závěrem lze říci, že práce splňuje všechny požadavku kladené na práci diplomovou. Práci doporučuji přijmout k obhajobě.

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

Chvátal, Lukáš

Diplomovou práci Bc. Adama Beneše pokládám za velmi zdařilou. Autor ve své práci zabývá zesílením magnetického pole v blízkosti mikroskopických rezonátorů-mikroantén ozářených terahertzovým zářením. Pomocí numerických výpočtů metodou konečných diferencí zkoumá vliv geometrických parametrů zlatých struktur s postupně rostoucí komplexitou, a to izolovaných i v periodickém uspořádání. Stěžejní částí práce je optimalizace tvaru tzv. split-wheel rezonátoru, originálního sloučení split-ring a bow-tie antén, jejíž výsledky jsou prezentované názorně jako trajektorie ve fázové rovině Q-faktor/zesílení. Z textu úvodních kapitol je jasně zřejmá autorova orientace v teoretickém ukotvení problematiky, motivace praktickou aplikací pro vysokofrekvenční elektronovou paramagnetickou resonanční spektroskopii, jakož i přehled mezi alternativními výpočetními metodami pro problematiku elektromagnetického rozptylu, to vše opatřené relevantními citacemi. V anglickém textu, který je na dobré úrovni, se ojediněle vyskytují přepisy zpravidla týkající se 's' v pl. či 3.os. j.č., což jsou nedostatky drobného charakteru plně vyvážené vizuální úrovní schémat a grafů s výsledky a typografickou důsledností (imaginární jednotka, fungující hypertextové odkazy atp.). Cíle práce byly podle mého názoru splněny a práci dopručuji k obhajobě.

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

kap. 1. Připomínka: Je sympatické, že autor zmiňuje O. Heavisida v části s expozicí Maxwellových rovnic, jakožto průkopníka jejich moderního vektorového zápisu...
kap. 2. Připomínka: ...a má povědomí také o Heavisideově "volnější" notaci Laplaceovy transformace, d/dx = i beta. (Proč nepoužít i zde šipku symbolizující nahrazení jako u derivace podle času ?)
kap. 3 Připomínka: Bude-li součástí prezentace detailní popis HFEPR, jako v textu, posluchači jistě ocení základní schéma.
kap. 4 Připomínka: odkaz na aplikaci ELM je na 6.1 (nemá být 6.4 ?)
kap. 5 Připomínka: neaktualizované značení u rov. 5.2 Připomínka: k terminologii ve větě "...known analytical methods, such as Mie theory...". Numerických metod se využívá i při aplikaci Mieho teorie, například výpočtech hodnot speciálních funkcí, dále v souvisejících metodách se užívá metod numerické lineární algebry při výpočtu soustav lineárních rovnic (rozptyl na více částicích), kvadratur v souvislosti s nesférickými částicemi aj. Z toho důvodu zmiňuji, že v literatuře se často setkávám s označením "semi-analytické metody".
Otázka: U zmiňované metody DDA (CDM) je pravoúhlá mřížka zpravidla vynucena užitím FFT pro výpočet konvoluce. Pravoúhlá mříž je běžná i u autorem užité metody FDTD. Existují modifikace FDTD s nerovnoměrným rozložením uzlů, a mohou tyto metody případně zlepšit přesnost/rychlost ? Má-li autor zkušenosti (třebas zprostředkované) s nekomerčním softwarovým balíkem MEEP, bylo by možné jej zběžně srovnat se systémy Lumerical a CST ?
kap. 6. V literatuře je možné setkat se s definicí faktoru kvality /Q-faktoru/ odvozené z FWHM či energie koncentrované v rezonátoru. Jaký je způsob určení v použitých softwarových nástrojích ?
Otázka: Bylo by možné zmínit se zběžně o konvergenci spekter s velikostí konečných periodických struktur ? (Prezentované výsledky se týkají pouze velikosti 7x7). Otázka: Jaké jsou perspektivy aplikace split-wheel rezonátoru pro zachytávání a levitaci částic ? Připomínka: Označení "strongly weakened" pokládám za mírně přehnané.