Školitel: Ing. Pavel Jelínek, Ph.D., Fyzikální ústav AVČR
Konzultant: Mgr. Martin Ondráček, Ph.D., Fyzikální ústav AVČR
Stav práce: volná
Anotace:
Detailní interpretace výsledků měření rastrovacích mikroskopů (AFM, STM) se v současné době neobejde bez teoretické analýzy založené převážně na počítačových ab initio simulacích. Cílem práce je teoretická analýza a interpretace dostupných experimentálních měření, hlubší porozumění vzájemné interakce hrotu rastrovacího mikroskopu s povrchem a její vliv na výsledné měření. Zejména pak analýza závislosti tunelovácího proudu na atomární a elektronové struktuře hrotu a určení vztahu mezi tunelovací proudem a interakční sílou působící mezi povrchem a hrotem. V rámci práce je možné se podílet na dalším vývoji programového balíku Fireball (www.fireball-dft.org) umožňujícího efektivní prováděných ab inito simulací pomocí teorie funkcionálu hustoty.
Předpokládané znalosti:
- základní znalost kvantové mechaniky a teorie pevných látek,
- základní znalost metod pro výpočet elektronové struktury (zejména pak metoda těsné vazba),
- znalost programovacího jazyku Fortran90 vítána.
Literatura:
- C. J. Chen Introduction to Scanning Tunneling Microscopy, Oxford University Press, 2008.
- W.A. Hofer, A.S. Foster and A.L. Shluger, Rev. Mod. Phys. 75, 1287 (2003).
- F.J. Giessibl, Rev. Mod. Phys. 75, 949 (2003).
Reliable interpretations of experimental measurements of Scanning Probe Microscopes (AFM, STM) do not dispense without theoretical analysis based on advanced ab initio simulations. Objective of this PhD project is theoretical analysis and interpretation of available experimental measurements, detail understanding of tip-sample interaction and its influence on measured data. In particular, an analysis of the tunneling current and the atomic forces in terms of atomic and electronic structure of both probe and studies objects will be examined. A candidate is invited to participate in further development of ab initio Fireball code within the PhD project. The aim of the Fireball code is to perform effective large-scale ab initio simulations based on DFT approach, which is among others suitable for SPM simulations.