Theoretical calculation of interaction between adsorbate and oriented Si surfaces

Student: Krejčí Ondřej
Supervisor: RNDr. Pavel Kocán, Ph.D.
Consultant: Ing. Pavel Jelínek, Ph.D., Fyzikální ústav AV ČR
Stav práce:

Abstract:

Zásady pro vypracování
- důkladné osvojení techniky výpočtů atomární a elektronové struktury pomocí metody funkcionálu hustoty,
- práce s výpočetním programem Fireball pro výpočty elektronové a atomární struktury povrchů Si(111) a Si(100), posouzení stability testovaných modelů, - výpočet elektronové a atomární struktury systémů povrch Si-adsorbát,
- simulace STM obrázků vybraných atomárních struktur.

Seznam odborné literatury
1. I. Nezbeda, J. Kolafa, M. Kotrla, Úvod do počítačových simulací: Metody Monte Carlo a molekulární dynamiky, Karolinum 2003.
2. W.Koch, M.C. Holthausen, A Chemist's Guide to Density Functional Theory, Wiley-VCH (2002), ISBN 3-527-30422-3.
3. Solid State Physics G. Grosso, G. P. Parravicini Academic Press (14 Feb 2000) ISBN-10: 012304460X.
4. Články v odborných časopisech podle doporučení vedoucího práce.

Předběžná náplň práce
Současné experimentální techniky (především STM a AFM) poskytují atomárně rozlišený pohled na nanostruktury rostoucí na orientovaný površích Si krystalu. Pro detailní porozumění diskutovaných struktur, nezbytné pro případnou aplikaci v technologii založené na křemíku, je nutná kombinace experimentálních technik s teoretickými postupy. Metoda funkcionálu hustoty stavů umožňuje vypočítat celkovou energii dané atomární konfigurace, určit její elektronovou strukturu a simulovat experimentální data.

Cílem práce bude interpretace experimentálních dat (získaných především pomocí STM) na základě výpočtů pomocí programu Fireball. Studována bude interakce jednoduchých organických molekul a atomů kovů s povrchy Si v závislosti na koncentraci adsorbátu. Výsledky práce budou publikovatelné v odborných časopisech.