Mgr inż. Maciej Ćwierzona oraz lic. Jakub Szlachetka zdobyli wyróżnienia w XXVII Konkursie PKOpto 2018 im. Profesora Adama Smolińskiego na najlepsze prace dyplomowe z zakresu optoelektroniki. Obie prace zostały wykonane w Instytucie Fizyki UMK: praca magisterska p. Ćwierzony “Mikroskopia optyczna bliskiego pola” - pod opieką dr. Dawida Piątkowskiego, zaś praca licencjacka p. Szlachetki “Charakteryzacja widmowa nanostruktur” - pod opieką dr. Piotra Kolenderskiego. Pan Maciej Ćwierzona jest obecnie doktorantem, pracuje w grupie prof. Sebastiana Maćkowskiego. Pan Jakub Szlachetka studiuje dalej fizykę na stopniu 2.
Konkurs organizowany jest przez Polski Komitet Optoelektroniki SEP i dedykowany jest pracom z zakresu optoelektroniki, fotoniki i optyki.
Mgr inż. Maciej Ćwierzona
Streszczenie pacy magisterskiej "Mikroskopia optyczna bliskiego pola"
Optyczne metody charakteryzowania materiałów są szeroko stosowane w różnych gałęziach nauki i przemysłu. Szczególnie interesujące są metody mikroskopii optycznej, które umożliwiają charakteryzację materiałów na poziomie pojedynczych nanoobiektów. Niestety, ze względu na ograniczenie dyfrakcyjne dla światła, maksymalna zdolność rozdzielcza podstawowego mikroskopu optycznego nigdy nie przekroczy granicy w przybliżeniu wynoszącej około λ/2. Ogranicza to w sposób zasadniczy obrazowanie i charakteryzowanie nowoczesnych nanostruktur. Z tego powodu, wiele grup badawczych zaangażowało się w opracowanie wysokorozdzielczych technik obrazowania optycznego. W ramach tej pracy prezentuję proces budowania, optymalizowania i programowania prostego mikroskopu AFM, który wykorzystany został nie tylko do badania topografii próbki, ale i do rozbudowy mikroskopu optycznego. Pokazuję, że razem z konfokalnym mikroskopem optycznym pozwala on na zbudowanie stosunkowo niedrogiego mikroskopu typu Tip Enhanced Near-Field Optical Microscop, który umożliwia wysokorozdzielcze obrazowanie optyczne, oparte na efekcie lokalnego wzmocnienia plazmonowego. Funkcjonalność otrzymanego układu została potwierdzona serią eksperymentów wykonanych na pojedynczych nanoemiterach. Wyniki badań wykazują efekty typowe dla plazmonowych oddziaływań bliskopolowych, takie jak skrócenie czasów zaniku i wzrost natężenia luminescencji.
Jakub Szlachetka
Streszczenie pracy licencjackiej "Charakteryzacja widmowa nanostruktur"
Fotony wytwarzane w procesie zwanym po angielsku Spontaneous Parametric Down Conversion zazwyczaj rozprzestrzeniają się poprzez elementy optyczne, takie jak światłowody, soczewki i płytki półdzielące. Naszym celem jest wykorzystanie niekonwencjonalnych elementów optycznych, których produkcja stała się ostatnio możliwa ze względu na szybki rozwój nanotechnologii. Takie zminiaturyzowane urządzenia są zazwyczaj zintegrowane na mikroczipach, które później mogą stać się częścią większych obwodów kwantowych. Przykładem są metamateriały, które są okresowymi układami metalicznych nanostruktur. W tych nanostrukturach powstają polarytony plazmonów powierzchniowych - hybrydowe wzbudzenia łączące pola elektromagnetyczne z koherentnymi oscylacjami plazmy walencyjno-elektronowej. W tej pracy eksperymentalnie charakteryzujemy nanostrukturalny dzielnik wiązki, który został zaprojektowany tak, aby zapewniał 25% odbicia i transmisji oraz 50% absorpcji.