1,721,037 research outputs found
The influence of thermal fluctuations on the stability of self-assembled Casimir microcavities
No full textCasimir self-assembly (CaSA) je interdisciplinární obor, který kombinuje koloidní chemii, nanofotoniku a kvantovou elektrodynamiku. Při pokojové teplotě ve vodných roztocích se mikronové vločky samy sestavují a vytvářejí Fabry-Pérotovy rezonátory s laditelnou optickou odezvou ve viditelném spektrálním rozsahu. Navzdory nedávným pokrokům chybí přímé důkazy spojující tyto systémy s kvantovými efekty. V této studii byly k řešení tohoto problému použity experimentální a teoretické techniky zkoumající vliv teplotních fluktuací (TF) na tyto systémy. K měření TF a experimentálnímu mapování Casimirova elektrostatického potenciálu byla použita optická mikroskopie a reflexní spektroskopie, zatímco pravděpodobnostní model zahrnující Boltzmannův faktor poskytl teoretická vysvětlení interakčního potenciálu. Tento přístup potvrzuje přítomnost kvantově atraktivní Casimirovy síly v dutinách a odhaluje mechanismy stability a limity laditelnosti CaSA v roztocích povrchově aktivních látek a solí. Dále tato studie představuje novou optickou metodu pro analýzu interakcí v nanoměřítku a rozšiřuje potenciál aplikací CaSA v pokročilých nanofotonických systémech a koloidní a polaritonické chemii.Casimir self-assembly (CaSA) is an interdisciplinary field that combines colloid chemistry, nanophotonics, and quantum electrodynamics. At room temperature in aqueous solutions, the micron flakes self-assemble to form Fabry-Pérot resonators with a tunable optical response in the visible spectral range. Despite recent advances, direct evidence linking these systems to quantum effects has been lacking. In this study, experimental and theoretical techniques investigating the effect of thermal fluctuations (TF) on these systems were used to address this issue. Optical microscopy and reflection spectroscopy were used to measure TF and experimentally map the Casimir-electrostatic potential, while a probabilistic model involving the Boltzmann factor provided theoretical explanations of the interaction potential. This approach confirms the presence of a quantum attractive Casimir force within the cavities and reveals the stability mechanisms and limits of CaSA tunability in surfactant-salt solutions. In addition, this study introduces a new optical approach for analyzing nanoscale interactions and broadens the potential of CaSA applications in advanced nanophotonic systems and colloidal and polaritonic chemistry.
The influence of thermal fluctuations on the stability of self-assembled Casimir microcavities
No full textCasimir self-assembly (CaSA) je interdisciplinární obor, který kombinuje koloidní chemii, nanofotoniku a kvantovou elektrodynamiku. Při pokojové teplotě ve vodných roztocích se mikronové vločky samy sestavují a vytvářejí Fabry-Pérotovy rezonátory s laditelnou optickou odezvou ve viditelném spektrálním rozsahu. Navzdory nedávným pokrokům chybí přímé důkazy spojující tyto systémy s kvantovými efekty. V této studii byly k řešení tohoto problému použity experimentální a teoretické techniky zkoumající vliv teplotních fluktuací (TF) na tyto systémy. K měření TF a experimentálnímu mapování Casimirova elektrostatického potenciálu byla použita optická mikroskopie a reflexní spektroskopie, zatímco pravděpodobnostní model zahrnující Boltzmannův faktor poskytl teoretická vysvětlení interakčního potenciálu. Tento přístup potvrzuje přítomnost kvantově atraktivní Casimirovy síly v dutinách a odhaluje mechanismy stability a limity laditelnosti CaSA v roztocích povrchově aktivních látek a solí. Dále tato studie představuje novou optickou metodu pro analýzu interakcí v nanoměřítku a rozšiřuje potenciál aplikací CaSA v pokročilých nanofotonických systémech a koloidní a polaritonické chemii
Electron microscopy and spectroscopy in plasmonics
No full textTato práce se zabývá mikroskopickými technikami využívajícími elektronový a iontový svazek pro přípravu a charakterizaci plazmonických nanostruktur. Analytická elektronová mikroskopie je představena se zaměřením na aplikace v oblasti plazmoniky. Důraz je kladen na spektroskopii energiových ztrát elektronů (EELS) a katodoluminiscenci. Dále je diskutována výroba plazmonických vzorků pro transmisní elektronovou mikroskopii, přičemž je kladen důraz na litografii iontovým svazkem a na přípravu vzorků za použití chemicky syntetizovaných částic ve vodném roztoku. Hlavní výzkumné výsledky práce jsou rozděleny do čtyř částí. První část se věnuje komparativní studii plazmonických antén vyrobených elektronovou a iontovou litografií. Přestože obě techniky jsou vhodné pro výrobu plazmonických antén, elektronová litografie by měla být upřednostňována před iontovou litografií díky lepší kvalitě výsledných antén a jejich silnější plazmonické odezvě. Antény vyrobené iontovou litografií mají neostré okraje, vykazují výrazné kolísání tloušťky a jsou také silně kontaminovány nejen organickými kontaminanty, ale také rezidui po iontové litografii včetně implantovaných iontů z iontového svazku a atomů titanové adhezivní vrstvy. Ve druhé části je zkoumán Babinetův princip komplementarity pro plazmonické nanostruktury na sérii zlatých diskových antén a komplementárních apertur ve zlaté vrstvě s různými průměry. Komplementarita je potvrzena pro základní plazmonické vlastnosti jako rezonanční energie, ale rozdíly způsobené omezenou platností Babinetova principu jsou patrné například pro prostorové rozložení blízkého pole plazmonových polaritonů. Třetí část shrnuje studii nanostruktur s funkčními vlastnostmi souvisejícími s lokálním zesílením elektrického a magnetického pole. Obzvlášť silné lokální zesílení pole vykazují plazmonické antény tvaru bowtie a diabolo, a to jak ve formě částic, tak ve formě apertur. Naše studie umožnila identifikovat několik módů lokalizovaných povrchových plazmonů v těchto anténách a charakterizovat jejich vlastnosti včetně energie módu, rozložení elektrické a magnetické složky blízkého pole módu, a kvalitativní rozložení uzlů náboje a proudu souvisejících oscilací elektronového plynu. Dále jsme studovali laditelnost energií módů v blízké infračervené a viditelné spektrální oblasti a zaměřili jsme se na Babinetovskou komplementaritu mezi přímými a invertovanými anténami. Poslední část je zaměřena na stříbrný amalgám, nový a velmi perspektivní plazmonický materiál. Změnou velikosti stříbrných amalgámových nanostruktur může být jejich plazmonová rezonance laděna od oblasti ultrafialového záření přes celou viditelnou až po infračervenou oblast. Jelikož stříbrný amalgám je dobře prozkoumán v oblasti elektrochemie, stříbrné amalgámové nanočástice otevírají možnost kombinovat plazmoniku a elektrochemii dohromady.This thesis deals with electron and ion beam techniques for fabrication and characterization of plasmonic nanostructures. Analytical electron microscopy focusing on applications in the field of plasmonics is discussed. The emphasis is given to electron energy loss spectroscopy (EELS) and cathodoluminescence. Further, fabrication of plasmonic samples for transmission electron microscopy is introduced while the aim is put at focused ion beam lithography and at sample preparation using chemically synthesized particles in water solution. The main research results are divided into four parts. The first part covers a comparative study of plasmonic antennas fabricated by electron beam and focused ion beam lithography. While both techniques are suitable for the fabrication of plasmonic antennas, electron beam lithography shall be prioritized over focused ion beam lithography due to better quality of the resulting antennas and considerably stronger plasmonic response in EELS. Antennas fabricated by focused ion beam lithography have slightly dull edges, exhibit pronounced thickness fluctuation, and they are also strongly contaminated not only by organic contaminants, but also by residues of FIB milling including implanted milling ions and atoms of a titanium adhesion layer. In the second part, Babinet's principle of complementarity for plasmonic nanostructures is investigated on a set of gold disc-shaped antennas and complementary apertures in a gold layer with various diameters. The complementarity is confirmed for fundamental plasmon properties such as resonance energies, but differences rising from the limited validity of Babinet's principle are found, for example, for the spatial distribution of the near-field of plasmon polaritons. The third part summarizes a study of nanostructures with functional properties related to the local enhancement of electric and magnetic field. Bow-tie and diabolo plasmonic antennas, both in the form of particles and in the form of apertures, exhibit particularly strong local field enhancement. Our study identifies several modes of localized surface plasmons in these antennas and characterizes their properties including mode energy, near field electric and magnetic field distribution, and the qualitative distribution of charge nodes and current associated with electron gas oscillations. Next, we have studied mode energy tunability in near infrared and visible spectral regions and focused on Babinet's complementarity between direct and inverted antennas. The last part is focused on silver amalgam, which is a novel and very prospective plasmonic material. By changing the size of silver amalgam nanostructures their plasmon resonance can be tuned from ultraviolet through the whole visible to infrared region. As silver amalgam is well investigated in the field of electrochemistry, silver amalgam nanoparticles opens a possibility to combine plasmonics and electrochemistry together.
Electron microscopy and spectroscopy in plasmonics
No full textTato práce se zabývá mikroskopickými technikami využívajícími elektronový a iontový svazek pro přípravu a charakterizaci plazmonických nanostruktur. Analytická elektronová mikroskopie je představena se zaměřením na aplikace v oblasti plazmoniky. Důraz je kladen na spektroskopii energiových ztrát elektronů (EELS) a katodoluminiscenci. Dále je diskutována výroba plazmonických vzorků pro transmisní elektronovou mikroskopii, přičemž je kladen důraz na litografii iontovým svazkem a na přípravu vzorků za použití chemicky syntetizovaných částic ve vodném roztoku. Hlavní výzkumné výsledky práce jsou rozděleny do čtyř částí. První část se věnuje komparativní studii plazmonických antén vyrobených elektronovou a iontovou litografií. Přestože obě techniky jsou vhodné pro výrobu plazmonických antén, elektronová litografie by měla být upřednostňována před iontovou litografií díky lepší kvalitě výsledných antén a jejich silnější plazmonické odezvě. Antény vyrobené iontovou litografií mají neostré okraje, vykazují výrazné kolísání tloušťky a jsou také silně kontaminovány nejen organickými kontaminanty, ale také rezidui po iontové litografii včetně implantovaných iontů z iontového svazku a atomů titanové adhezivní vrstvy. Ve druhé části je zkoumán Babinetův princip komplementarity pro plazmonické nanostruktury na sérii zlatých diskových antén a komplementárních apertur ve zlaté vrstvě s různými průměry. Komplementarita je potvrzena pro základní plazmonické vlastnosti jako rezonanční energie, ale rozdíly způsobené omezenou platností Babinetova principu jsou patrné například pro prostorové rozložení blízkého pole plazmonových polaritonů. Třetí část shrnuje studii nanostruktur s funkčními vlastnostmi souvisejícími s lokálním zesílením elektrického a magnetického pole. Obzvlášť silné lokální zesílení pole vykazují plazmonické antény tvaru bowtie a diabolo, a to jak ve formě částic, tak ve formě apertur. Naše studie umožnila identifikovat několik módů lokalizovaných povrchových plazmonů v těchto anténách a charakterizovat jejich vlastnosti včetně energie módu, rozložení elektrické a magnetické složky blízkého pole módu, a kvalitativní rozložení uzlů náboje a proudu souvisejících oscilací elektronového plynu. Dále jsme studovali laditelnost energií módů v blízké infračervené a viditelné spektrální oblasti a zaměřili jsme se na Babinetovskou komplementaritu mezi přímými a invertovanými anténami. Poslední část je zaměřena na stříbrný amalgám, nový a velmi perspektivní plazmonický materiál. Změnou velikosti stříbrných amalgámových nanostruktur může být jejich plazmonová rezonance laděna od oblasti ultrafialového záření přes celou viditelnou až po infračervenou oblast. Jelikož stříbrný amalgám je dobře prozkoumán v oblasti elektrochemie, stříbrné amalgámové nanočástice otevírají možnost kombinovat plazmoniku a elektrochemii dohromady
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Full text linkThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Variations on the Author
Full text link“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Full text linkWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Tunable critical Casimir forces counteract Casimir-Lifshitz attraction
Full text linkCasimir forces in quantum electrodynamics emerge between microscopic metallic
objects because of the confinement of the vacuum electromagnetic fluctuations
occurring even at zero temperature. Their generalization at finite temperature
and in material media are referred to as Casimir--Lifshitz forces. These forces
are typically attractive, leading to the widespread problem of stiction between
the metallic parts of micro- and nanodevices. Recently, repulsive Casimir
forces have been experimentally realized but their reliance on specialized
materials prevents their dynamic control and thus limits their further
applicability. Here, we experimentally demonstrate that repulsive critical
Casimir forces, which emerge in a critical binary liquid mixture upon
approaching the critical temperature, can be used to actively control
microscopic and nanoscopic objects with nanometer precision. We demonstrate
this by using critical Casimir forces to prevent the stiction caused by the
Casimir--Lifshitz forces. We study a microscopic gold flake above a flat
gold-coated substrate immersed in a critical mixture. Far from the critical
temperature, stiction occurs because of dominant Casimir--Lifshitz forces. Upon
approaching the critical temperature, however, we observe the emergence of
repulsive critical Casimir forces that are sufficiently strong to counteract
stiction. This experimental demonstration can accelerate the development of
micro- and nanodevices by preventing stiction as well as providing active
control and precise tunability of the forces acting between their constituent
parts.Comment: 27 pages, 5 figure
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Full text linkWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
- …
