Student: Lucie Szabová
Vedoucí: Prof. RNDr. Rudolf Hrach, DrSc.
Stav práce: obhájená
Abstrakt:
Kompozitní vrstvy struktury kov/dielektrikum jsou tvořeny kovovými zrny umístěnými v dielektrické matrici. Vlastnosti takové vrstvy velmi silně závisejí na koncentraci kovové složky, s její rostoucí hodnotou vrstva mění svůj charakter z dielektrické na ohmicky vodivou. V přechodové oblasti zvané perkolační práh se původně izolovaná kovová zrna k sobě přibližují a je možný přenos náboje mezi nimi nejprve tunelovým jevem a pak ohmickou vodivostí.
Cílem bakalářské práce bude studovat ohmickou vodivost kompozitní vrstvy v oblasti nad perkolačním prahem s využitím standardních postupů teorie perkolace. K tomuto účelu je nejprve nutno vytvořit model kompozitní vrstvy s kovovými objekty, které jsou již v ohmickém kontaktu a tuto vrstvu statisticky charakterizovat. Dalším krokem bude nalezení nekonečného vodivostního klastru a jeho rozklad na základní části – páteř, mrtvé konce, atd., a opět výsledek statisticky vyhodnotit. Práce by měla být ukončena souběžnou analýzou morfologických a elektrických vlastností kompozitní vrstvy v závislosti na fyzikálních parametrech modelu.
Při vývoji obou modelů – morfologického i transportního – je možno použít 2D analogy kompozitní vrstvy a v závěru bakalářské práce navrhnout cesty vedoucí k rozšíření obou modelů do 3D.
Zásady pro vypracování
- Seznámení s problematikou.
- Navržení 3D modelu kompozitní vrstvy umožňujícího jak změnu stupně uspořádání kovových objektů ve vrstvě tak i koncentrace vodivé složky kompozitu.
- Nagenerování 3D struktur s hustotou objektů ležící nad perkolačním prahem.
- Statistický popis vytvořených struktur založený na metodách matematické morfologie.
- Nalezení vodivostních trajektorií a jejich analýza na základě teorie perkolace – určení nekonečného klastru a jeho rozklad na základní části.
- Diskuse korelace mezi morfologickými a elektrickými vlastnosti modelové kompozitní vrstvy.
Seznam odborné literatury
R. Hrach: Počítačová fyzika I, Ústí nad Labem 2003.
M. Švec, R. Hrach: Study of Electrical Properties of Thin Metal Films and Composite Films near the Percolation Threshold I, WDS´03, MFF UK, Prague 2003, Part III, 635.
Další literatura po dohodě s vedoucím bakalářské práce.