Katedra fyziky povrchů a plazmatu vypisuje pro školní rok
2013/2014 následující témata diplomových prací.zobrazit předchozí rok (2012/2013), další rok (2014/2015)
POZOR! Neprohlížíte aktuálně vyhlášená témata.
Katedra fyziky povrchů a plazmatu vypisuje pro školní rok
2013/2014 následující témata diplomových prací.
Zájemce prosíme, aby se zapisovali v sekretariátu KFPP ve 2. patře KO Troja.
Vedoucí: 
Prof. RNDr. Juraj Glosík, DrSc. - A020, A024, tel. 2329, 2237
Konzultant: RNDr. Radek Plašil, Ph.D. - A025, A024, tel. 2224, 2237
Anotace:
Reakce záporných iontů (anionů) s neutrálními částicemi hrají důležitou roli v plazmochemii a ve fyzice plazmatu. Pochopení reakcí anionů je velice důležité při stavbě iontových zdrojů neutrálních paprsků určených například k ohřevu plazmatu při termojaderné fúzi a také v mnoha technologických aplikacích, například při leptání v polovodičovém průmyslu. Znalost reakcí anionů při nízkých teplotách (srážkových energiích) je důležitá nejen pro astrofyziku ale i pro teorii elementárních srážkových procesů.
Význam studia reakcí anionů při nízkých teplotách ještě vzrostl, když byly (C6H–) v roce 2006 poprvé detekovány v mezihvězdném prostoru. Od té doby počet detekovaných anionů neustále roste a tím i zájem vědecké veřejnosti o vlastnosti a reakce anionů.
Cílem diplomové práce je studium reakcí anionů s neutrálními atomy a molekulami. Práce bude zaměřená především na reakce anionů H– a O– s molekulami CO a H2. Měřeny budou rychlostní konstanty reakcí a jejích teplotní závislosti v rozsahu 10 – 300 K, případně energetická spektra produkovaných elektronů. Rychlostní konstanty budou měřeny v radiofrekvenční 22-pólové iontové pasti (22-pole RF trap). Kombinace oktopólu (8-pole RF multipole) s magnetickým spektrometrem (MAC-E filtr) bude použita pro měření energetických spekter elektronů.
V první fázi projektu bude studována tvorba iontů O– a OH– v iontovém zdroji, jejich hmotová selekce a záchyt v iontové pasti. Diplomová práce úzce souvisí s dalšími projekty v naší laboratoři – studium anionů a jejích reakcí.
Zásady pro zpracování:
1) Rešerše problematiky reakcí anionů a molekul při nízkých teplotách.
2) Seznámení se s experimentální aparaturou a průběhem měření.
3) Návrh experimentu a úprava stávající aparatury.
4) Produkce záporných iontů, záchyt iontů v pasti a jejích detekce.
5) Zkoumáni produkce iontů při reakcích a produkce elektronů při asociativním odtržení.
6) Měření rychlostních konstant studovaných reakcí.
7) Zpracování výsledků. Interpretace výsledků.
Seznam odborné literatury:
[1] Smith I.W.M., Low temperatures and cold molecules, World Scientific Publishing, Singapore 2008, ISBN 978-1-84816-209-9.
[2] Ghosh P.K., Ion Traps, Clarendon Press, Oxford 1995, ISBN 978-0198539957.
[3] Atkins P.W., Physical Chemistry, Oxford University Press, New York 2002, ISBN 0-19-879285-9.
[4] Další časopisecká literatura podle dohody s vedoucím práce.
Vedoucí: Doc. RNDr. Pavel Sobotík, CSc. - A326, A327, A332, tel. 2250, 2342, 2346
Anotace:
V současné době je značná pozornost věnována problematice uspořádaného růstu vybraných organických molekul (ferrocen, pentacen, porfyrin, thiofen ...), zejména v souvislosti s jejich využitím pro OLED diody, FET tranzistory a solární články. Velmi perspektivní se jeví pokusy o tvorbu organických sítí použitelných pro kvantové počítaní či pro realizaci neuronových sítí. Pro tyto účely je rozhodující mít možnost zkoumat lokální elektronické vlastnosti jednotlivých molekul, měnit jejich nábojový stav a charakterizovat transport náboje molekulou. Nezastupitelnou roli v této oblasti sehrávají lokální techniky jako STM a AFM, které umožňují nejen atomární zobrazení zkoumaných struktur a charakterizaci jejich elektronických vlastností, ale umožňují i manipulace s jednotlivými atomy a molekulami.
Cílem práce je definovaná depozice vybraných molekul a charakterizace vzniklých nanostruktur pomocí tunelové mikroskopie a tunelové spektroskopie.
Pozornost bude věnována i možnosti nanomanipulací s jednotlivými molekulami pomocí hrotu STM.
Zásady pro vypracování:
1) Detailní seznámení se s metodou STM a STS (I-V a I-Z spektroskopie).
2) Zvládnutí depozice vybraného druhu molekul.
3) Podíl na vyladění elektroniky STM pro skenování při proudech ~ 1pA.
4) Charakterizace deponovaných struktur pomocí STM a STS.
5) Vyhodnocení experiment.
Literatura:
1. Bai C.: Scanning Tunneling Microscopy and its Application, Springer Series in Surf.Sci.32, Berlin-Heidelberg, New York 1992.
2. Methods of experimental physics: Scanning tunneling microscopy, ed.by J.A.Stroscio,W.J.Kaiser, Academic Press Ltd.,1993.
3. Aktuální dostupná časopisecká literatura.
Vedoucí: Doc. RNDr. Pavel Sobotík, CSc. - A326, A327, A332, tel. 2250, 2342, 2346
Anotace:
V současné době je značná pozornost věnována problematice uspořádaného růstu vybraných organických molekul (ferrocen, pentacen, porfyrin, thiofen ...), zejména v souvislosti s jejich využitím pro OLED diody, FET tranzistory a solární články. Řadu zajímavých materiálů lze vypařovat/sublimovat v UHV podmínkách za relativně nízkých teplot ~ 200°C. Cílem práce je realizace zdroje molekul. Tento zdroj bude navíc vybaven integrovaným detektorem toku vypařovaných molekul, který je nezbytný pro definovanou depozici velmi malého množství molekul, např. přímo pod hrot STM.
Součástí práce je také kalibrace zdroje a vytvoření napájecích a detekčních obvodů a ovládání v prostředí Labview.
Zásady pro vypracování:
1) Detailní seznámení se s technikou vakuového napařování.
2) Podíl na návrhu zdroje molekul.
3) Realizace potřebné elektroniky a ovládacího programu v Labview.
4) Kalibrace zdroje pro vybraný typ molekul.
5) Vyhodnocení experiment.
Literatura:
1. John A. Venables, Introduction to Surfaces and Thin Film Processes, Cambridge University Press 2000.
2. Handbook of Thin Film Deposition, Processes and Technologies, edited by Krishna Seshan, William Andrew Publishing, Norwich, New York.
3. Aktuální dostupná časopisecká literatura.
Vedoucí: Prof. RNDr. Zdeněk Němeček, DrSc. - A226, tel. 2301
Anotace:
Sluneční vítr je možno považovat za bezesrážkové plazma pohybující se rychlostí 300–800 km/s radiálně směrem od Slunce. Jeho koncentrace se mění v rozmezí 1–100 cm–3 a teplota se pohybuje v rozsahu 1–30 eV. Ve hmotovém spektru převažují protony (~0,96) a jádra helia (~0,04), podíl těžších prvků je pro naše účely zanedbatelný. Pro měření parametrů slunečního větru (přesněji jeho protonové složky) byl na katedře zkonstruován detektor složený ze šesti Faradayových válců (přístroj BMSW) a umístěn na družici SPEKTR-R, která nyní krouží kolem Země a určuje všechny parametry slunečního větru s časovým rozlišením 30 ms (zatím dosažené rozlišení bylo několik vteřin).
Ve slunečním větru jsou však poměrně často pozorovány až řádové změny jeho parametrů (jak ukazuje přiložený obrázek) na intervalech kolem 1 s nebo i kratších. Vznik a vývoj takových diskontinuit byl prozatím popsán jen pro několik specifických typů (např. výrony koronální hmoty, rázové vlny). Úkolem diplomové práce je vyhledávání a klasifikace náhlých změn toku (koncentrace a směru rychlosti) slunečního větru v datech přístroje BMSW a sledování jejich šíření na dráze Země-Slunce. K tomu bude použito porovnání s pozorováním dalších družic, např. SOHO, Wind, ACE, Cluster a Themis.
Zásady pro vypracování:
1) Seznámení se s problematikou variací parametrů slunečního větru.
2) Vyhledání a klasifikace změn parametrů slunečního větru v datech BMSW.
3) Vyhledání odezvy těchto změn na jiných družicích.
4) Sledování postupného vývoje těchto struktur na ose Slunce-Země.
5) Porovnání jejich šíření s již známými jevy (ICME, meziplanetární rázové vlny,CIR, MC).
Literatura:
F. F. Chen: Úvod do fyziky plazmatu, Academia, Praha, 1984.
J. A. Bittencourt: Fundamentals of Plasma Physics, Springer-Verlag, New York, 2004.
M. G. Kivelson, C. T. Russell: Introduction to Space Physics, University Press, Cambridge 1995.
Další literatura po dohodě s vedoucím práce.