Katedra fyziky povrchů a plazmatu vypisuje pro školní rok
2017/2018 následující témata diplomových prací.zobrazit předchozí rok (2016/2017), další rok (2018/2019)
POZOR! Neprohlížíte aktuálně vyhlášená témata.
Katedra fyziky povrchů a plazmatu vypisuje pro školní rok
2017/2018 následující témata diplomových prací.
Zájemce prosíme, aby se zapisovali v sekretariátu KFPP ve 2. patře KO Troja.
Vedoucí: 
Mgr. Josef Mysliveček, Ph.D. - A133, tel. 2333
Konzultant: RNDr. Martin Veis, Ph.D. (FÚUK)
Anotace:
Prakticky použitelné magnetooptické čipy vyžadují nalezení materiálu, který bude vykazovat vhodné magnetooptické vlastnosti a bude kompatibilní se standardní křemíkovou technologií. Jedním z nadějných kandidátů je kobaltem dopovaný oxid ceru. [1]
Cílem vypisované diplomové práce je příprava epitaxních tenkých vrstev kobaltem dopovaného oxidu ceru na křemíkových substrátech a ověření jejich magnetooptických vlastností. U epitaxních tenkých vrstev je možné dosáhnout vysokého stupně kontroly morfologie, koncentrace a konfigurace dopantů a tímto optimalizovat vlastnosti vrstev pro aplikace. Příprava tenkých vrstev bude probíhat v pracovní skupině fyziky povrchů KFPP MFF UK, jejich magnetooptická charakterizace ve Fyzikálním ústavu UK.
Cíle práce:
1) Seznámení se s přípravou tenkých vrstev vakuovým napařováním [2].
2) Seznámení se s experimentálními technikami fyziky povrchů [3, 4].
3) Příprava tenkých vrstev kobaltem dopovaného oxidu ceru.
4) Strukturní, chemická a magnetooptická charakterizace tenkých vrstev.
5) Vyhodnocení a prezentace získaných dat.
Práce navazuje na dlouhodobé aktivity pracovní skupiny fyziky povrchů KFPP ve špičkovém základním i aplikovaným výzkumu epitaxních vrstev oxidu ceru pro fyzikálně-chemické aplikace [7-9] a rozšiřuje aplikační potenciál těchto materiálů směrem k optoelektronickým aplikacím.
Literatura
[1] M. Veis et al., “Optical and magneto-optical properties of Co-doped CeO2-delta films in the 0.5 to 4 eV range,” J. Appl. Phys., vol. 115, 17A940, 2014, doi:10.1063/1.4867961.
[2] F. Dvořák, Dizertační práce, KFPP MFF UK, 2014.
[3] L Eckertová (Ed.), Elektronová spektroskopie (Academia, Praha, 1990).
[4] C.J. Chen, Introduction to Scanning Tunneling Microscopy (Oxford University Press, 2007).
[5] F. Dvořák et al., “Adjusting Morphology and Surface Reduction of CeO2(111) Thin Films on Cu(111),” J. Phys. Chem. C, vol. 115, p. 7496, 2011, doi:10.1021/jp1121646.
[6] F. Dvořák et al., “Creating Single-Atom Pt-Ceria Catalysts by Surface Step Decoration.” Nat. Commun., vol. 7, p. 10801, 2016, doi:10.1038/ncomms10801.
[7] Y. Lykhach et al., “Counting electrons on supported nanoparticles,” Nat. Mater., vol. 15, p. 284, 2016, doi:10.1038/nmat4500.
[8] R. Fiala et al., “Proton exchange membrane fuel cell made of magnetron sputtered Pt–CeOx and Pt–Co thin film catalysts, ” J. Power Sources, vol. 273, pp. 105–109, 2015,
doi:10.1016/j.jpowsour.2014.08.093.
Vedoucí: Doc. Mgr. Iva Matolínová, Dr. - A125, tel. 2241, 2252, 2734, 2732
Konzultant: Xiaohui Ju, Ph.D., Mgr. Anna Fučíková, Ph.D. (KCHFO)
Anotace:
Diplomová práce bude zaměřena na přípravu a studium vlastností nanočástic oxidu ceričitého (CeO2) pro biomedicínské aplikace. Oxid ceru vykazuje vysokou biologickou kompatibilitu a excelentní redukčně oxidační schopnosti a díky tomu je považován za jeden z nejslibnějších materiálů, který je schopen chránit buňky před oxidačním stresem vyvolaným různými fyzikálními nebo chemickými faktory. Pro využití ceriových nanočástic v bioaplikacích musí být povrch nanoceria funkcionalizovaný hydrofilním povlakem tak, aby se zabránilo aglomeraci částic v buněčném prostředí a přitom aby se zachovala biokompatibilita a biomedicínské vlastnosti ceroxidu. Nanočástice ceria budou syntetizovány v organických solventech a jejich povrchové vlastnosti dále upravovány různými hydrofilními polymerními povlaky. Vlastnosti nanočástic oxidu ceru bude studována v závislosti na jejich velikosti, povrchovém náboji a tloušťce povlakové vrstvy. Ke studiu budou využity metody mikroskopické (AFM, SEM, resp. TEM) i spektroskopické (XPS). Povrchový náboj nanočástic bude zjišťován pomocí zeta potenciálu a antioxidační aktivita nanočástic se bude měřit UV-VIS a fluorescenční spektroskopií.
Zásady pro vypracování:
1) Bibliografická rešerše.
2) Seznámení se s jednotlivými metodami.
3) Seznámení se s problematikou přípravy nanočástic oxidu ceru.
4) Syntetizování nanočástic a funkcionalizace jejich povrchu – hledání optimálních podmínek.
5) Charakterizace připravených vzorků a studium jejich vlastností.
5) Vyhodnocení výsledků.
Literatura
1) Catalysis by Ceria and Related Materials, A. Trovarelli, Imperial College Press, ISBN: 1-86094-299-7.
2) Challa S. S. R. Kumar (Ed.) (2006). Biofunctionalization of nanomaterials. Weinheim, Germany: Wiley-VCH Verlag GmbH, ISBN-13: 9783527313815.
3) Challa S. S. R. Kumar (Ed.) (2010). Biomimetic and Bioinspired Nanomaterials, Wiley-VCH Verlag GmbH, ISBN-13: 9783527321674.
4) Challa S. S. R. Kumar (Ed.) (2013). UV-VIS and Photoluminescence Spectroscopy for Nanomaterials Characterization, Springer, Berlin, ISBN-13: 9783662509111.