Vedoucí: Doc. RNDr. Pavel Sobotík, CSc.
Stav práce: volná
Anotace:
Technika STM je velmi pespektivní v souvislostí s rozvojem nanotechnologií. STM jako jedina technika umožňuje přímou manipulaci s jednotlivými atomy a molekulami na povrchu, vytváření definovaných struktur v atomárním měřítku, a jejich následné zobrazení.
Molekula vody se po dopadu na povrch Si(100) 2×1 disociuje a vzniklé fragmenty (H,OH) se naváží na povrchové atomy křemíku. Bylo pozorováno, že během řádkování hrotem mikroskopu nad disociovanou molekulou dochází k viditelnému přepínání mezi různými konfiguracemi, související s přesuny vodíku nebo skupiny OH. Tento systém je proto vhodným kandidátem pro první pokusy s atomárními manipulacemi na povrchu Si(100)2×1.
Zvládnutím řízeného přepínání konfigurace a pochopení interakce s hrotem může následně umožnit řízenou manipulaci s disociovanou molekulou vody a také její cílené přemisťování po povrchu a vytváření geometrických předloh pro následnou přípravu kovových nanostruktur, a to v atomárním měřítku.
Cílem práce bude studium vlivu parametrů (proud, napětí, vzdálenost) tunelového kontaktu hrot-povrch na četnost změn konfigurace C defektu a hledání parametrů, při nichž by mohlo docházet k přesunu skupin H a OH po povrchu. Součástí bude i pokus o nalezení parametrů pro „odsátí“ a opětovné uvolnění atomu z hrotu na povrch při pokojové teplotě.
Úkoly práce jsou:
• Rešere literatury týkající se manipulací s jednotlivými atomy pomocí hrotu STM.
• Seznámení se s problematikou STM experimentu v ultravakuu.
• Příprava rekonstruovaného povrchu Si(100) 2×1.
• Měření četnosti změn konfigurace C defektu v závislosti na parametrech tunelového kontaktu.
• Pokusy o řízený přesun atomu vodíku, skupiny OH či obou.
Výsledky práce budou vychodiskem pro vytváření definovaných nanostruktur atom po atomu na křemíkovém povrchu Si(100)2×1.
Seznam odborné literatury:
1. Venables J. A.: Surfaces and Thin Film Processes, Cambridge Univ. Press Cambridge 2000.
2 .Bai C.: Scanning Tunneling Microscopy and its Application, Springer Series in Surf.Sci.32, Berlin-Heidelberg, New York 1992.
3. Methods of experimental physics: Scanning tunneling microscopy, ed.by J.A.Stroscio,W.J.Kaiser, Academic Press Ltd.,1993.