Studium interakce plynů s nanokrystalickým materiálem

Student: Radek Ulman
Školitel: RNDr. Ladislav Peksa, CSc.
Konzultant: RNDr. Tomáš Gronych, CSc.
Stav práce: přerušená

Abstrakt:

Interakce plynů s pevnou látkou zahrnuje řetězec navazujících reakcí: adsorpci a desorpci plynu na povrchu, povrchové reakce, okluzi a vystupování atomů plynu z podpovrchových vrstev na povrch, difuzi plynu materiálem proti gradientu koncentrace. Dynamika a vzájemné poměry jednotlivých reakcí závisejí na poměru povrchu ku objemu pevné látky. Nanokrystalické látky představují materiály s řádově větším poměrem povrchu k objemu než např. klasické kovy či keramiky a situace při interakci s plynem je zároveň odlišná od situace na porézních sorbentech. Teoretický popis nelze založit na prosté extrapolaci chování „makrokrystalických“ látek bez podložení experimentálním studiem.
Podmínky pro experimentální studium jsou komplikovány nedostupností požadovaných tvarů vzorků materiálu, který lze obvykle připravit jen v malém množství, často též s omezenou integritou. Tomu je třeba podřídit experimentální techniku i metodiku.

Cílem práce je:
1) Experimentální studium interakce vybraných obecných plynů s nanokrystalickým materiálem,
2) Vývoj experimentální techniky a nalezení metodiky vhodné k tomuto účelu tak, aby bylo možno sledovat procesy uvolňování a pohlcování plynů pevnou látkou pro získání poznatků o procesech sorpce a difuze na a v těchto nanokrystalických materiálech.

Literatura:
Lafferty J. M. (ed.), 1998, Foundation of Vacuum Science and Technology, John Wiley & Sons, Inc.
Barrer R. M., 1941, Diffusion in and Through Solids, Cambridge University Press, London
Crank J., 1956, The Mathematics of Diffusion, Oxford, Clarendon Press
Perkins W. G., 1973, Permeation and Outgassing of Vacuum Materials, J. Vac. Sci. Technol. 10, 543-556
Další časopisecká literatura.

Předpokládané znalosti:
Dokončené VŠ studium fyziky se zaměřením na vakuovou fyziku.