Student: Schusser Jakub
Vedoucí: RNDr. Kateřina Veltruská, CSc.
Stav práce: obhájená
Abstrakt:
V souvislosti se zvyšujícím se zastoupením oxidu ceru v oblasti heterogenní katalýzy roste i význam studia modelových katalyzátorů, které přispívá k objasnění mechanismů probíhajících na reálných systémech. Skupina povrchů se dlouhodobě zabývá epitaxními vrstvami ceru připravenými na orientovaných površích mědi, které vykazují výslednou orientaci povrchu oxidu ceru (111). Vzhledem k tomu, že interakce s plyny a též aditivy jsou závislé na orientaci povrchu, bylo by žádoucí doplnit již získané výsledky o studium na površích CeO2(100) a (110).
V rámci navrhované práce bude studován růst epitaxních vrstev CeOx na povrchu SrTiO3(100). V literatuře byly popsány vrstvy CeO2(100)/SrTiO3(100), ovšem připravené laserovou ablaci z Ce targetu či molekulární epitaxí Ce v kyslíkovém plazmatu. Úkolem práce bude prozkoumat možnosti přípravy vrstev CeOx reaktivním napařováním v kyslíkové atmosféře. Budou zkoumány zejména následující parametry: teplota substrátu při depozici, tlak kyslíku a rychlost depozice. K charakterizaci vrstev budou používány metody povrchové analýzy, zejména fotolektronová spektroskopie (XPS), elektronová difrakce (LEED) a rozptyl iontů (ISS), případně též úhlově rozlišené metody fotoelektronové spektroskopie (XPD, ARUPS). V případě úspěšné přípravy epitaxních vrstev, bude jejich morfologie studována rastrovací tunelovou mikroskopií (STM). Na orientovaných vrstvách bude studována interakce s Pt.
Práce bude probíhat na UHV aparaturách skupiny povrchů vybavených komerčními spektrometry, vybraná část experimentu pak může být v případě zdařilého průběhu prováděna na spektrometru optické dráhy MSB synchrotronu Elettra v Terstu.
Zásady pro vypracování:
1. Studium literatury.
2. Seznámení s měřícími aparaturami.
3. Příprava vrstev CeOx - zkoumání vlivu teploty substrátu, tlaku kyslíku, rychlosti napařování.
4. Charakterizace metodami XPS, LEED a ISS, případně XPD a ARUPS.
5. Studium interakce povrchu s katalyticky zajímavými kovy, zejména Pt.
6. In-situ růst vrstev CeOx v aparatuře vybavené STM.
7. Zpracování dat.
Literatura:
D. Briggs, M.P. Seah: Practical Surface Analysis, vol. 2 - Auger and X-ray Photoelectron spectroscopy, Wiley, 1990, ISBN 0-471-92081-9.
S. Hufner: Photoelectron Spectroscopy, Springer, 2003, ISBN3-540-41802-4.
C. Julian Chen, Introduction to Scanning Tunneling Microscopy (Oxford University Press, USA, 2007.
Y.J. Kim, Y. Gao, G.S. Herman. S. Thevuthasan, W. Juany, D.E. McCready and S.A. Chambers, Groeth and structure of epitaxial CeO2 by oxygen-plasma-assisted molecular beam epitaxy, J.Vac.Sci.Tech. A 17 (1999) 926.
Další časopisecká literatura po dohodě s vedoucím práce.