en en en fi en en fi en en zh fi fi en fi en en en sv en fi en fr en en zh en en en ru fi eo en en fi jbo en en es ru fi en en en fi jbo en en es en fi en en en en en en pl en uk it war hbs_lat jbo war en es fi fi jbo fi en es es fi jbo es en es fi en es fi fi jbo fi fi jbo fi en es en en en en jbo fi ca en fi en en en fi en fi en en en it en tr id de en en sl en en en en en en en fi en en en en en en en en fi en en en en en en en en en en en en en en en en fa en en en en fi en en en en en en en en en en en en en en
JYX - Manufacturing of graphene nanodisks for surface plasmon measurements (full record)
University of Jyväskylä | JYX Digital Repository
English  | Give feedback |
JavaScript is disabled for your browser. Some features of this site may not work without it.
Grafeeni on ilmestynyt tieteen rintamalle kovalla ryminällä vasta viimeisen 13 vuoden aikana, mutta on jo nyt yksi mielenkiintoisimmista tutkimuskohteista, jolla voisi olla lukuisia sovelluksia tulevaisuudessa. Grafeeni on ilmestynyt myös plasmoniikan tutkimuskohteeksi sen lukuisten ainutlaatuisten sähköisten ja optisten ominaisuuksien takia ja sen ominaisuuksien muokattavuuden helppouden takia. Grafeeni voisi mahdollisesti korvata yleisesti käytössä olleet jalot metallit kuten kullan ja hopean pintaplasmonien tuotossa ja tutkimuksessa ja voisi johtaa uudenlaiseen valon kontrollointiin nanoskaalassa ja optiikan ja elektroniikan yhdistämiseen tässä pienessä mittakaavassa.    Tässä työssä tavoitteena oli "hole-mask colloidal"-litografiamenetelmän muokkaaminen ja tarvittavien valmistusvaiheiden tutkiminen ja kehitys. Tavoitteena oli saada tehtyä näytteitä, joilla olisi 200 nm kokoisia grafeeninanokiekkoja sopivalla etäisyydellä toisistaan ja jotka kattaisivat suurimman osan näytteen pinnasta. Näitä grafeeninanokiekkoja tutkittaisiin sitten infrapunaspektroskopialla. Tavoitteena olisi saada näkyviin pintaplasmoneista johtuvia resonansseja spektreissä sekä näiden voimakkuuden ja aallonpituuden muuttaminen sähköisellä seostamisella eli tässä tapauksessa tuomalla eri vahvuista hilajännitettä grafeenikiekoille.    Grafeeninanokiekkojen valmistus onnistui kohtuullisen hyvin ja varsin luotettava valmistusmenetelmä saatiin kehitettyä, vaikkakin jonkinlaista epäpuhtautta näytteisiin jäikin todennäköisesti asetonipuhdistuksesta johtuen. Pintaplasmonimittaukset eivät sen sijaan onnistuneet lainkaan eikä plasmoniresonansseja saatu näkyviin missään näytteissä. Tälle voisi useitakin syitä löytyä, mutta mahdollisesti käytetty grafeeni ei ollut kovin hyvää näitä mittauksia ajatellen tai käytetty spektrometri ei ollut tarpeeksi hyvä näin ohuiden näytteiden mittaamiseen. Mittauksia olisi voitu myös parantaa, jos näytteiden pinta-alasta suurempi osa olisi sisältänyt grafeeninanokiekkoja.
Graphene has emerged as a promising candidate to replace noble metals as a plasmonic material due to its unique properties and tunability. Graphene plasmonics offer possibilities of controlling light in nanoscale devices and merging optics with electronics. The goal of this thesis was to modify a hole-mask colloidal lithography method to find out a fabrication method that could be used to manufacture samples of a randomly organized array of 200 nm sized graphene nanodisks with some distance between them and with a good amount of the sample covered by the nanodisks. These graphene nanodisks would then be studied for their surface plasmon properties by measuring their infrared spectra with a Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscope. The energies and strengths of these surface plasmons in graphene nanodisks can be tuned by electrical doping which was studied as well.    The manufacturing of graphene nanodisks was rather successful. A fairly reliable method to produce nanodisks was successfully developed with arrangement and amount of nanodisks just as desired but with some impurities still left in the samples, probably due to the final removal and cleaning with acetone. However, the surface plasmon measurements were a failure and no plasmons could be seen in any of the samples which could be due to multiple reasons such as the graphene not being good enough for measurements or the spectroscope not being able to reliably measure these extremely thin samples. The measurements could have been improved by an even better coverage of the graphene nanodisks in the samples.
1 verkkoaineisto (64 sivua)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Manufacturing of graphene nanodisks for surface plasmon measurements
Files in this item
This item appears in the following Collection(s)
Pro gradu -tutkielmat [24090]
Show simple item record
Showing items with similar title or keywords.
Graphene plasmonics for surface-enhanced infrared spectroscopy
The work, presented in this thesis, focuses on studying graphene as a signal enhancing material for spectroscopic applications. Among many outstanding characteristics of graphene, it also exhibits attractive plasmonic ...
Fabrication-friendly polarization-sensitive plasmonic grating for optimal surface-enhanced Raman spectroscopy
Dutta, Arpan; Nuutinen, Tarmo; Alam, Khairul; Matikainen, Antti; Li, Peng; Hulkko, Eero; Toppari, J. Jussi; Lipsanen, Harri; Kang, Guoguo (Springer, 2020)
Plasmonic nanostructures are widely utilized in surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) from ultraviolet to near-infrared applications. Periodic nanoplasmonic systems such as plasmonic gratings are of great interest as ...
Optical properties of conductive carbon-based nanomaterials
Isoniemi, Tommi (University of Jyväskylä, 2016)
The interaction of light with carbon nanomaterials is the main focus of this  thesis. I explore several nanostructured systems involving different allotropes of  carbon, and characterize them both electrically, if applicable, ...
Measuring optical anisotropy in poly(3,4-ethylene dioxythiophene):poly(styrene sulfonate) films with added graphene
Isoniemi, Tommi; Tuukkanen, Sampo; Cameron, David C.; Simonen, Janne; Toppari, Jussi (Elsevier BV * North-Holland, 2015)
Graphene is a 2D nanomaterial having a great potential for applications in electronics and optoelectronics. Composites of graphene with conducting polymers have shown high performance in practical devices and their ...
The role of oxidation treatments before and after CVD synthesis of graphene on copper catalytic surface
Graphene is a sheet of honeycomb bonded carbon, that is only one atom thick. Aside  from its remarkable strength, graphene has great conducting and photochemical prop erties. Due to its unique properties, it can be used ...
Tunes and musical notes
All of JYXCollection listBy Issue DateAuthorsSubjectsPublished inDepartmentDiscipline
How to publish in JYX?
Publish Your Thesis Online
Open Science at the JYU
Unless otherwise specified, publicly available JYX metadata (excluding abstracts) may be freely reused under the CC0 waiver.