Student: Michael Kučera
Vedoucí: Doc. RNDr. Ivan Ošťádal, CSc.
Stav práce: obhájená
Abstrakt:
Práce se zabývá interakcí hrotu rastrovacího tunelového mikroskopu (STM) s atomy kovu na povrchu monokrystalu křemíku. Tento jev je důležitý pro jakékoliv měření pomocí STM. Při jistém nastavení parametrů tunelového přechodu (napětí, polarita, proud resp. vzdálenost) může docházet k silovému působení na atomy povrchu v okolí vrcholu wolframového hrotu. Dochází k ovlivnění doby setrvání adatomů v adsorpčních pozicích a pohybu po povrchu. Během skenování povrchu hrot může atomy dokonce přemisťovat pomocí atraktivního nebo repulsivního působení, nebo atomy s povrchu odebírat či vracet zpět. Tyto procesy mohou nežádoucím způsobem zkreslovat situace pozorované v STM a proto je pro měření potřeba nalézt oblast podmínek, kdy jsou nežádoucí interakce zanedbatelné. Na druhé straně znalost podmínek takového chování může být prakticky využita pro cílenou „manipulaci s jednotlivými atomy“ a dále k vytváření nano-objektů na površích.
Cílem práce bude studium závislosti interakce hrotu STM na parametrech měření. Je potřeba navrhnout vhodné typy experimentů pro stanovení podmínek pro různé typy interakcí. Jejich součástí bude i pokus o nalezení parametrů pro „odsátí“ a opětovné uvolnění atomu kovu z hrotu na povrch při pokojové teplotě.
Úkoly práce jsou:
• Seznámení se s problematikou STM experimentu v ultravakuu
• Příprava rekonstruovaného povrchu Si(100) 2×1
• Depozice vybraného kovu (In, Sn nebo Al) na povrch, vytvoření vzorků s nízkým i vysokým pokrytím a zobrazení získaných struktur v STM
• Návrh experimentu pro studium interakce
• Provedení a vyhodnocení experimentů
Výsledky práce budou důležité pro přípravu a měření uspořádaných nanostruktur kovů na povrchu rekonstruovaného křemíku – Si(100)2×1. Práce navazuje na výsledky získané při studiu indiových atomových řetízků během posledních dvou let (1 diplomová a 1 bakalářská práce) a může mít pokračování ve formě diplomové práce.
Literatura:
[1] Bai Ch., Scanning Tunneling Microscopy and its Application, Springer Series in Surf.Sci. 32, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, N.Y., 1992.
[2] Články v odborných časopisech doporučené vedoucím práce.