Katedra fyziky povrchů a plazmatu vypisuje pro školní rok
2009/2010 následující témata diplomových prací.zobrazit předchozí rok (2008/2009), další rok (2010/2011)
POZOR! Neprohlížíte aktuálně vyhlášená témata.
Katedra fyziky povrchů a plazmatu vypisuje pro školní rok
2009/2010 následující témata diplomových prací.
Zájemce prosíme, aby se zapisovali v sekretariátu KFPP ve 2. patře KO Troja.
Vedoucí: 
Doc. Mgr. Pavel Kudrna, Dr. - A030, tel. 2225
Konzultant: Prof. RNDr. Milan Tichý, DrSc. - A031, tel. 2305, 2332 (fax)
Anotace:
Systémy s plazmovou tryskou, kde plazma je generováno efektem duté katody nebo velikostí elektrického pole, jsou studovány jako technologické nástroje pro depozici tenkých vrstev. Tryskové systémy mohou pracovat za nízkých tlaků v ultra vakuu, středních nebo vysokých tlaků až do atmosférického tlaku. Pracují s buzením vysokofrekvenčním, stejnosměrným, i s kombinací obou. Diplomový úkol má převážně experimentální charakter. Předmětem diplomového úkolu je dokončení konstrukce aparatury s vysokofrekvenčně buzenou plazmovou tryskou, která pracuje za tlaku několika desítek Pa) a umožňuje přidat do proudu plazmatu elektronegativní plyn. Aparatura je prakticky před dokončením, a k dispozici jsou všechny potřebné přístroje. Součástí diplomového úkolu je rovněž ověření funkčnosti aparatury ve výboji v argonu a diagnostika generovaného plazmatu pomocí Langmuirovy sondy.
Zásady pro vypracování:
1. Rešerše literatury.
2. Seznámit se s konstrukcí aparatury s vysokofrekvenčně buzenou plazmovou tryskou včetně elektroniky pro sondová měření a softwarové podpory.
3. Dokončit rozvody pracovních plynů a instalovat ohřev potrubí a měření teploty (počítačově řízený zdroj napětí pro regulaci ohřevu a teplotní čidla připojitelná přes USB jsou k dispozici). Vypracovat řídicí software pro regulaci teploty v jazyce Agilent VEE (ekvivalent LabView).
4. Zkonstruovat radiálně pohyblivou vysokofrekvenčně kompenzovanou Langmuirovu sondu a připojit ji na aparaturu.
5. Provést experimenty a vyhodnotit experimentální data.
6. Vypracovat písemnou zprávu.
Základní literatura:
1. F.F. Chen, Základy fyziky plazmatu.
2. J.D. Swift, M.J.R. Schwar, Electrical Probes for Plasma Diagnostics, Iliffe books, London, (1970).
3. P.M. Chung, L. Talbot, K.J. Touryan, Electrical Probes in Stationary and Flowing Plasmas, Theory and Application, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, (1975).
4. S. Pfau, M. Tichý, Langmuir probe diagnostics of low-temperature plasmas, in Low Temperature Plasma Physics, R. Hippler et al. Eds., Wiley-VCH, Berlin etc., 2001, ISBN 3-527-28887-2, pp. 131-172.
Speciální literatura, zejména časopisecká, bude zadána po dohodě s vedoucím diplomové práce.
Vedoucí: Mgr. Radek Plašil, Ph.D. - A025, A024, tel. 2224, 2237
Konzultant: Prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc. - A020, A024, tel. 2329, 2237
Anotace:
Důležitým procesem probíhajícím v laboratorním i technologickém plazmatu je rekombinace iontů s elektrony. V případě chladného a hustého plazmatu začíná hrát důležitou roli ternární rekombinace, kdy další elektron stabilizuje rekombinující dvojici ion-elektron. Tento jev nebyl doposud podrobně studován. Popsání a pochopení ternární rekombinace je důležité například pro projekt získávání atomu antivodíku, kde je využíváno radiativní a ternární rekombinace antiprotonů s pozitrony.
V naší laboratoři používáme pro studium rekombinace iontů s elektrony metodu založenou na sledování změn koncentrace a složení plazmatu při jeho dohasínání v proudícím heliu - metoda Flowing Afterglow (FALP). Základem experimentálního systému je vysokovakuová aparatura vybavená hmotovým spektrometrem a pohyblivou elektrostatickou Langmuirovou sondou pro určování koncentrace elektronů. Plazma je generováno mikrovlnným výbojem. Teplota plazmatu mimo oblast mikrovlnného výboje může byt měněna v rozsahu 77-300 K.
Cílem diplomové práce bude studium rekombinace iontů s elektrony a měření rychlostních konstant v závislosti na teplotě. Práce může být podle přání studenta více zaměřena na vlastní experiment, nebo na návrh a přípravu nových experimentů. Předpokládá se, že na tuto diplomovou práci budou navazovat další experimenty na nové aparatuře elektronové pasti při teplotách okolo 10 K.
Zásady pro zpracování: Seznam odborné literatury:
1) Studium literatury a seznámení se s experimentální metodou FALP používanou pro studium reakcí v plazmatu.
2) Návrh úpravy měřícího systému pro studium teplotních závislostí nízkých rychlostních konstant rekombinace.
3) Studium rekombinace atomárních a jednoduchých molekulárních iontů.
[1] Hutchinson I.H., Principles of Plasma Diagnostics, Cambridge University Press, 2002, ISBN 0-521-80389-6.
[2] Bittencourt J.A., Fundamentals of Plasma Physics, Springer, New York, 2004, ISBN 0-387-20975-1.
[3] State-Selected and State-to-State ion-Molecule Reaction Dynamics, Part 1 and 2, Volume LXXXII in Advances in Chemical Physics, Wiley, New York, 1992, ISBN 0-471-53258-4 and 0-471-53263-0.
[4] Další časopisecká literatura podle dohody s vedoucím práce.
Vedoucí: Prof. RNDr. Rudolf Hrach, DrSc. - A236, A241, tel. 2328, 2344
Anotace:
Tenké kovové vrstvy na dielektrických podložkách jsou v počátečních fázích růstu tvořené izolovanými ostrůvky. Rozměry ostrůvků a jejich poloha na podložce jsou ovlivňované řadou fyzikálních parametrů. Pro studium procesů nukleace a růstu ostrůvků je velmi vhodné používat kombinaci počítačového modelování a počítačové analýzy experimentálních dat, především mikrofotografií vrstev z transmisního elektronového mikroskopu. Vhodné metody počítačové fyziky jsou: metoda molekulární dynamiky pro fázi nukleace (vzniku zárodků), metoda Monte Carlo pro fázi růstu a slévání ostrůvků a metody založené na teorii matematické morfologie a fourierovské optice pro analýzu obrazu.
Zásady pro vypracování:
- Seznámení s problematikou.
- Navržení modelu nukleace založeného na metodě molekulární dynamiky s využitím fyzikálních parametrů tenké vrstvy (realistické meziatomární potenciály, teplota) jako vnitřních parametrů modelu.
- Navržení modelu růstu tenké kovové vrstvy založeného na stochastickém modelování metodou Monte Carlo. Jako vnitřní parametry modelu budou využity výstupy z molekulárně-dynamického modelu.
- Propojení obou modelů do jednoho celku a generování tenkovrstvových systémů pro různé hodnoty modelových parametrů.
- Vyhodnocování nagenerovaných systémů vybranými algoritmy zpracování obrazu.
- Aplikace stejných algoritmů na analýzu mikrofotografií tenkých vrstev a diskuse vztahu mezi modelovými a fyzikálními parametry.
- Testování možnosti zvýšit efektivitu výsledného programu postupy softwarovými (aplikace silnějších algoritmů zejména ve fázi nukleace, použití algoritmů moderní počítačové fyziky) nebo hardwarovými (paralelizace, výpočty s pomocí grafické karty).
Seznam odborné literatury:
R. Hrach: Počítačová fyzika I, Ústí nad Labem 2003.
R. Hrach: Počítačová fyzika II, Ústí nad Labem 2003.
J. Šimek: Doktorská dizertační práce, MFF UK 2006.
Další literatura po dohodě s vedoucím diplomové práce.
Poznámka: Téma je vhodné především pro posluchače teoretičtěji zaměřených fyzikálních oborů (Teoretická fyzika, Matematické modelování) a předpokládá samostatnou práci v programovacím jazyku FORTRAN 90/95 nebo C/C++.
Vedoucí: Prof. RNDr. Rudolf Hrach, DrSc. - A236, A241, tel. 2328, 2344
Anotace:
Kompozitní vrstvy struktury kov-dielektrikum jsou tvořeny kovovými zrny umístěnými v dielektrické matrici (Obr. 1). Vlastnosti takové vrstvy velmi silně závisejí na koncentraci kovové složky. Pro malé koncentrace jsou kovová zrna od sebe zcela izolována a vrstva má dielektrický charakter. Naopak pro velké koncentrace kovové složky se v podstatě jedná o kovovou vrstvu s dielektrickými oblastmi. Fyzikálně mimořádně zajímavá a i prakticky dobře aplikovatelná je přechodová oblast, kdy původně izolovaná zrna se k sobě přibližují a je možný přenos náboje mezi nimi. Mechanismem přenosu náboje je nejprve tunelový jev a při dalším zvýšení koncentrace kovové složky v kompozitu i přímá ohmická vodivost. Tato oblast se nazývá přechod dielektrikum-kov nebo také perkolační prah.
Při analýze elektrického transportu takovými strukturami se používá teorie perkolace. Při studiu ohmické vodivosti je cílem fyzikální analýzy nalézt tzv. nekonečný klastr, kterým protékaji elektrony mezi protilehlými elektrodami, a tento klastr detailně popsat – nalézt jeho páteř, mrtvé konce, apod. Pokud však je mechanismem přenosu náboje tunelový jev, situace je zcela odlišná. Vazby mezi objekty nejsou binární, tj. proud buď prochází nebo neprochází, ale jedná se o vazby s různou intenzitou protékajícího proudu. Vzniklé ‘fuzzy clustery’ mají komplikovaný tvar (Obr. 2) a metody jejich detailního popisu nejsou zatím známé.
Zásady pro vypracování:
Cílem diplomové práce bude pomocí počítačového experimentu studovat fyzikální procesy probíhající v okolí perkolačního prahu ve strukturách kov/dielektrikum a nalézt korelaci mezi morfologickými a elektrickými vlastnostmi.
Práce se bude skládat z těchto kroků:
- Seznámení s problematikou.
- Navržení a naprogramování modelu kompozitní vrstvy (3D) a jejího 2D analogu zahrnujícího i možnost změny stupně uspořádání kovových objektů ve vrstvě
- Charakterizování morfologie modelové kompozitní vrstvy
- Nalezení perkolačních trajektorií procházejícího proudu
- Diskuse vazby mezi tvarem vzniklých vodivostních klastrů, celkovým odporem kompozitní vrstvy a morfologií kompozitu (tj. rozložením kovových objektů ve vrstvě)
- Aplikace vytvořeného počítačového aparátu na analýzu experimentálně získaných kompozitních vrstev
Seznam odborné literatury:
R. Hrach: Počítačová fyzika II, Ústí nad Labem 2003.
R. Hrach, S. Novák, M. Švec, J. Škvor: Study of Electron Transport in Composite Films Below the Percolation Threshold, Lecture Notes in Computer Science 3991 (2006), 806.
M. Švec: Doktorská dizertační práce, MFF UK 2007.
Další literatura po dohodě s vedoucím diplomové práce.
Vedoucí: Doc. RNDr. Karel Mašek, Dr. - A130, A126, A346, tel. 2753, 2242 (fax), 2313, 2252
Konzultant: Prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc. - A124, A132, A346, tel. 2323, 27432, 2734, 2252
Anotace:
Systém kov/oxid tvoří základní stavební součást řady průmyslových aplikací v oblasti elektrotechnického průmyslu, heterogenní katalýzy, detekce plynů apod. Z tohoto důvodu je neustále předmětem širokého výzkumu. V rámci této diplomové práce budou fyzikálně-chemické vlastnosti systému kov-oxid Pd(Pt, Au)/WOx/W(110) studovány metodou reflexní difrakce rychlých elektronů (RHEED) a různými elektronovými spektroskopiemi. Experimentální zařízení je vybaveno vypařovacími elementy pro přípravu tenkých epitaxních vrstev kovů i oxidů. Epitaxní vrstva oxidu wolframu bude připravena pomocí plazmové oxidace povrchu monokrystalu W(110). Komerčním analyzátor RHEA-100 od firmy Staib Instruments umožňuje měření charakteristických ztrát elektronů (EELS) přímo z difraktovaných elektronových svazků (RHEED). Vícekanálový hemisférický analyzátor VSW HA-100 nabízí možnost zkoumání těchto systémů dalšími metodami elektronových spektroskopií (AES – spektroskopie Augerových elektronů, XPS – fotoelektronová spektroskopie). Současně bude studován i vliv redukce oxidu a případná bimetalická interakce na vlastnosti celého systému.
|  | |
| Měřící zařízení RHEED - XPS | RHEED difrakční obrazec |
Zásady pro vypracování:
1) seznámení se s laboratorním systémem RHEED a XPS-AES
2) příprava tenkých epitaxních vrstev WOx/ W(110)
3) příprava a studium systémů kov-oxid
4) vyhodnocení a interpretace naměřených dat
Navrhovaná diplomová práce úzce souvisí s projekty řešenými ve skupině povrchů KFPP a lze na ni navázat v následném doktorandském studiu. V průběhu studia se předpokládá i účast na měření na Synchrotronu Elettra v Terstu.
Literatura:
1) L. Eckertová, L. Frank, Metody analýzy povrchů – Elektronová mikroskopie a difrakce, Academia, Praha, 1996
2) L. Eckertová a kol., Metody analýzy povrchů, Elektronová spektroskopie, Academia, Praha 1990
3) Slavomír Nemšák, Doktorandská disertační práce, MFF UK Praha, 2008
4) Články v odborných časopisech podle dohody s vedoucím práce
Vedoucí: RNDr. Josef Mysliveček, Ph.D. - A133, tel. 2333
Konzultant: Prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc. - A124, A132, A346, tel. 2323, 27432, 2734, 2252
Anotace:
Fyzikální a chemické vlastnosti kovových povrchů přímo souvisí s jejich povrchovou elektronovou strukturou. Jedním ze způsobů, jak povrchovou elektronovou strukturu kovů cíleně ovlivňovat je příprava objemových nebo povrchových bimetalických slitin, která umožňuje například optimalizaci chemické aktivity kovů v heterogenní katalýze.
Řádkovací tunelovou spektroskopii (Scanning Tunneling Spectroscopy, STS) lze použít k přímému zobrazení stojatých elektronových vln na povrchu kovů. Vlnová délka těchto stojatých vln v závislosti na energii elektronů určuje základní charakteristiku povrchové elektronové struktury – disperzi povrchového elektronového stavu. Hlavní výhoda metody STS je, že umožňuje měření obsazených i neobsazených elektronových stavů. Klasická metoda pro určování elektronové struktury povrchů – fotoelektronová spektroskopie – dokáže detekovat pouze stavy obsazené.
V rámci této práce bude studována povrchová elektronová struktura povrchu (111) slitiny Cu-9%Al pro energie elektronů do 5 eV pod/nad Fermiho mezí. Povrch Cu-9%Al(111) si v poslední době zasluhuje pozornost jako substrát pro přípravu vysoce orientovaných vrstev Al2O3 – cenného modelového systému pro heterogenní katalýzu.
Cíle práce:
• Seznámení se s experimentálními metodami STM a STS
• Příprava povrchu bimetalické slitiny Cu/Al(111) a referenčního povrchu Cu(111)
• Měření disperze povrchových elektronových stavů Cu/Al(111), Cu(111)
• Vyhodnocení a prezentace získaných dat
Bakalářská práce bude prováděna ve skupině fyziky povrchů na nově instalovaném rastrovacím tunelovém mikroskopu. Téma práce úzce navazuje na problematiku povrchové elektronové struktury bimetalických slitin studovanou ve skupině integrálními metodami povrchové fyziky – elektronovou difrakcí a fotoelektronovou spektroskopií.
Literatura:
[1] C. Julian Chen, Introduction to Scanning Tunneling Microscopy (Oxford University Press, USA, 2007)
[2] F. Vonau a spol., Phys. Rev. Lett. 95, 176803, 2005.
[3] J. Mysliveček a spol., Phys. Rev. B 73, 161302, 2006.
[4] S. Nemšák a spol., Surf. Sci. 600, 4357, 2006.
[5] J. Libra a spol., Phys. Rev. B 76, 165438, 2007.
[6] F. Dvořák, Bakalářská práce, KFPP MFF UK, 2008.
 |
| (a) Stojaté elektronové vlny na povrchu Cu(111) zobrazené metodou STS, 15 ╳ 15 nm2. Různé barvy (červená, zelená, modrá) odpovídají různým energiím elektronů: (-25, -100, -175) meV. (b) Mapa rozložení vlnových vektorů povrchových elektronů Cu(111) v reciprokém prostoru získaná Fourierovou transformací dat z obr. (a). (c) Disperze povrchového elektronového stavu Cu(111) získaná z měření (a), (b). |
Vedoucí: Doc. RNDr. Ivan Ošťádal, CSc. - A325, A327, A332, tel. 2336, 2342, 2346
Anotace:
Rekonstruované povrchy křemíku s různou symetrií jsou využívány jako předloha pro samoorganizovaný růst uspořádaných 0-D, 1-D a 2-D nanostruktur. Morfologii povrchu monokrystalického křemíku lze v podmínkách UHV měnit pomocí iontového bombardu a následného žíhání. Téma práce vychází z experimentálního spojení iontového děla, rastrovacího tunelového mikroskopu a zdrojů pro depozici kovů v jedné komoře, umožňující přípravu povrchů, měření, depozici a měření in-situ. Je zaměřeno na úvodní experimenty a studium vlivu vlastností iontového svazku na odprašování povrchu křemíku.
Cíle práce:
• Účast na instalaci a testování iontového děla v experimentální komoře.
• Zvládnutí experimentálních technik STM pro studium povrchových struktur a procesů v ultravakuových podmínkách.
• Příprava povrchu Si(111)7×7 resp.Si(100)2×1 a jeho analýza pomocí STM.
• Modifikace vybraného povrchu iontovým svazkem pro různé energie a proud, zkoumání vlivu úhlu dopadu.
• Studium a charakterizace modifikovaných povrchů pomocí STM.
• Studium vlivu žíhání modifikovaného vzorku na jeho morfologii.
Práce je součástí programu zaměřeného na studium růstu uspořádaných struktur kovů na površích křemíku pomocí STM experimentů a kinetických Monte Carlo simulací růstu. Pro experimenty jsou určeny dvě ultravakuové experimentální komory vybavené STM systémy. Student má možnost tvůrčího uplatnění v širokém spektru aktivit (modifikace a příprava experimentů, měřících a řídicích systémů STM, programového vybavení pro řízení experimentů, sběr dat či zpracování obrazové informace) – podle zájmu. O absolventy magisterského studia se znalostmi techniky STM se v současnosti zajímá řada českých i zahraničních laboratoří. Dané téma může být dále rozvinuto v rámci doktorského studia.
Podrobnější informace nejlépe osobně.
 |
 |
| Si(111) 7×7 | Si(100) 2×1 |
Literatura:
[1] Metody analýzy povrchů: iontové, sondové a speciální metody. Editoři: L. Frank, J. Král, Academia, Praha 2002.
[2] Bai Ch., Scanning Tunneling Microscopy and its Application, Springer Series in Surf.Sci. 32, Springer Verlag, Berlin, Heidelberg, N.Y., 1992.
[3] Články v odborných časopisech doporučené vedoucím práce.
Vedoucí: Doc. RNDr. Pavel Sobotík, CSc. - A326, A327, A332, tel. 2250, 2342, 2346
Anotace:
Řada kovů (In,Sn,Ga,Pb...) vytváří na zrekonstruovaném povrchu křemíku Si(100)2×1 lineární atomární řetízky, které narůstají kolmo na dimerové řady křemíkových atomů povrchové rekonstrukce. Řetízky jsou tvořeny kovovými dimery orientovanými ve směru řetízku Z hlediska možného využití nízkodimenzionálních struktur v aktivních prvcích je vedle struktury nesmírně důležitá i otázka jejich elektronických vlastností. Na tuto otázku může dát odpověď právě tunelová spektroskopie. Lze také očekávat, že vhodnou kombinací dvou nebo i více různých kovů budeme moci ovlivňovat elektronovou strukturu řetízků. Téma práce se opírá o dosud získané experimentální a teoretické výsledky ve skupině tenkých vrstev.
Pro experimentální studium bude využita technika rastrovací tunelové mikroskopie (STM) pro zobrazení povrchu v reálném prostoru s lokálním atomárním rozlišením. Pomoci STM ovšem nemusíme zkoumat pouze topografii povrchu. Ve skutečnosti obsahuje STM obraz povrchu informaci o hustotě elektronových stavů povrchu pro energii odpovídající napětí mezi hrotem a vzorkem. Použijeme-li STM ve spektroskopickém modu (STS), lze studovat lokální hustotu stavů povrchu v rozsahu několika eV kolem Fermiho meze.
Cíle práce:
• Zvládnutí experimentálních technik STM a STS pro studium povrchových struktur a procesů v ultravakuových p odmínkách.
• Příprava povrchu Si(001)2×1 a jeho analýza pomocí STM
• Zvládnutí současné depozice dvou kovů (In-Sn, Al-Sn, Bi-Al ) a vytváření reprodukovatelných a stabilních struktur na povrchu Si(100) 2×1
• Studium struktury objektů a vlivu morfologie na jejich lokální hustotu stavů pomocí STS.
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
Vedoucí: RNDr. Pavel Kocán, Ph.D. - A330, A327, A332, tel. 2349, 2342, 2346
Anotace:
Thallium je nejtěžším prvkem IIIA skupiny periodické tabulky, což se projevuje na chemických vlastnostech Tl jako tzv. relativistický efekt inertního páru elektronů (inert pair effect). Díky tomuto efektu se Tl vyskytuje nejen trivalentní jako ostatní kovy IIIA skupiny, ale také v monovalentní formě.
Je známo, že zahřátím povrchu s vrstvou Tl vzniká rekonstrukce 1x1, ve které se pravděpodobně Tl vyskytuje v monovalentní formě. Po desorpci Tl z 1x1 povrchu vzniká řada metastabilních rekonstrukcí čistého povrchu Si. Cílem vypsané práce je využití řádkovacího tunelového mikroskopu ke studiu interakce Tl s povrchem Si(111) na atomární úrovni a studium metastabilních rekonstrukcí vznikajících po desorpci thallia. Výsledky práce budou přímo publikovatelné v odborném tisku.
Zásady pro vypracování
1) Seznámení se s metodou řádkovací tunelové mikroskopie
2) Pozorování změn povrchové struktury při ohřevu vzorku
3) Příprava rekonstrukce Si(111)1×1-Tl
4) Nalezení teploty, při které Tl desorbuje z povrchu, a pozorování změn povrchové struktury během desorpce
Seznam odborné literatury
[1] Eckertová L.: Physics of Thin Films, Plenum Press, NY 1986.
[2] Bai C.: Scanning Tunneling Microscopy and its Application, Springer Series in Surf.Sci.32, Berlin-Heidelberg, New York 1992.
[3] Ch.Kittel - Úvod do FPL, Academia 1985.
[4] Články v odborných časopisech podle doporučení vedoucího práce.
Vedoucí: RNDr. Pavel Kocán, Ph.D. - A330, A327, A332, tel. 2349, 2342, 2346
Anotace:
Povrch monokrystalu křemíku představuje často studovaný systém pro růst nanostruktur. Překvapivě však dosud není jasno ve všech uspořádaných atomárních strukturách, které vznikají i na povrchu bez přítomnosti dalších materiálů. V nedávné době byl nalezen postup přípravy metastabilních struktur povrchu Si; studium atomárního uspořádání těchto povrchů bude cílem navrhované práce. Použita bude metoda prvoprincipielních výpočtů ve spolupráci s teoretickým oddělením Akademie věd. Výsledky práce budou přímo publikovatelné v odborném tisku.
Zásady pro vypracování
1) Seznámení se s metodou prvoprincipielních výpočtů
2) Navržení sady možných referenčních atomárních struktur
3) Výpočet celkové energie pro navržené modely renkonstrukcí
4) Porovnání stability navržených modelů
Seznam odborné literatury
[1] Eckertová L.: Physics of Thin Films, Plenum Press, NY 1986.
[2] Ch.Kittel - Úvod do FPL, Academia 1985.
[3] Články v odborných časopisech podle doporučení vedoucího práce.
Vedoucí: Prof. RNDr. Vladimír Matolín, DrSc. - A124, A132, A346, tel. 2323, 27432, 2734, 2252
Konzultant: Mgr. Iva Matolínová, Dr. - A125, tel. 2241, 2252, 2734, 2732
Anotace:
Oxidy kovů (Sn, W, Ce, …) ve formě „nanodrátů“ o průměru jednotek až několika desítek nanometrů jsou perspektivními materiály pro plynové senzory. Zmenšením příčného rozměru senzorů lze dosáhnout nových selektivních vlastností, tj. citlivosti pro speciální plyny jako jsou např. ozon a NOx.
V rámci práce budou připravovány tyto systémy metodou elektronové litografie v řádkovacím elektronovém mikroskopu (SEM) na různých podložkách, především na křemíku. Oxidické vrstvy budou deponovány magnetronovým naprašováním. Reaktivní vlastnosti a vodivost budou měřeny pomocí čipového mikroreaktoru a nano-manipulátorů v řádkovacím elektronovém mikroskopu (SEM). Chemické složení bude studováno pomocí metod energiově-disperzní rentgenové spektroskopie (EDS) a rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS).
Zásady pro vypracování:
1) Bibliografická rešerše
2) Zvládnutí základních funkcí ovládání řádkovacího elektronového mikroskopu
3) Příprava nanovláken oxidu pomocí elektronové litografie a magnetronového naprašování
4) Měření vlastností připravených struktur (elektronová struktura, stechiometrie, reaktivita) a vyvození závěrů z porovnání těchto vlastností s parametry přípravy
5) Vyhodnocení výsledků a sepsání diplomové práce
Doporučená literatura:
1) NANOCATALYSIS, U. Heinz, U. Landman, Springer, ISBN 978-3-540-74551-8, Berlin 2007, 2008.
2) NANOTECHNOLOGY IN CATALYSIS, B. Zhou, S. Han, R. Raja, G.A. Somorjai, Springer, ISBN 978-0387-34687-8, New York 2007.
3) PHYSICS AND CHEMISTRY OF INTERFACES, H-J Butt, K. Graf, M. Kappl, Willey-VCH, ISBN 978-3-527-40629-6, Weinheim 2006.
4) SURFACE SCIENCE – Foundation of Catalysis and Nanoscience, K.W. Kolasinski, Willey, ISBN 0-471-49245 0, West Sussex, England 2002.
5) Studium nanotyčinek oxidu wolframu v SEM, K. Krejčová, Bakalářská práce, MFF UK, Praha 2008.