Fyzikální a chemické vlastnosti povrchů perovskitů

Student: Ali Hafiz Waqas Ali
Školitel: Mgr. Martin Setvín, Ph.D.
Stav práce: přerušená

Abstrakt:

Perovskity (strukturní vzorec ABO3 [1]) jsou v současnosti v popředí zájmu v materiálovém výzkumu díky jejich slibným vlastnostem pro katalýzu [2], fotokatalýzu [3], elektroniku [4] nebo spintroniku. Název perovskit pod sebou skrývá širokou skupinu materiálů obsahující stovky stabilních konfigurací, a to díky značné volnosti v kombinaci kationtů A a B a možnosti dopování materiálu na všech třech pozicích (A,B,O). Pochopení povrchů perovskitů představuje značnou výzvu pro náš obor především díky přítomnosti tří elementů v objemu a následnému komplexnímu chování povrchů.

Tato práce je zaměřena na nerekonstruované (bulk-terminated) povrchy perovskitů odvozených od titanu a tantalum (například KTaO3, KNbO3, SrTiO3 and BaTiO3). Spolehlivá metoda přípravy těchto povrchů byla objevena v průběhu posledních let [5,6] a ukázalo se, že kombinovaná mikroskopie atomárních sil a rastrovací tunnelová mikroskopie (AFM/STM) je klíčem k jejich charakterizaci na atomární úrovni. Kombinované AFM/STM [7] bude doplněno ostatními metodami fyziky povrchů, například LEED, XPS, a LEIS. Hlavním zaměřením práce jsou feroelektrické vlastnosti [8] těchto materiálů a možnosti využití této vlastnosti pro generaci obnovitelných paliv pomocí fotokatalytického a pyrokatalitického jevu.

V průběhu studia je možnost strávit 6-12 měsíců v zahraničí (například u spolupracovníků v Rakousku, Německu nebo Japonsku).

Práce je financována doktorským stipendiem plus 70% pracovním úvazkem placeným z projektu.

Vlevo: Primitivní cela kubického perovskitu. Uprostřed: AFM obrázek povrchu KTaO3 (001) připraveného štípáním. Vpravo: q-Plus senzor pro AFM/STM měření.

Literatura