Student: Sreekumar Sreehari
Školitel: Doc. Mgr. Martin Setvín, Ph.D.
Stav práce: zadaná
Anotace:
Na elektrony a díry v polovodičích lze v klasickém pohledu pohlížet jako na delokalizované rovinné vlny. V iontových mřížkách dochází k částečné nebo úplné lokalizaci těchto nosičů náboje, jako důsledek silné elektrostatické interakce s krystalickou mřížkou. Výsledné kvazičástice se nazývají polarony [1] a mají dalekosáhlý efekt na vlastnosti materiálů a jejich použití v aplikacích. Polarony mohou například zpomalovat přenos náboje a znemožnit použití materiálu ve fotokatalýze nebo elektrokatalýze. Na druhou strnu, polarony jsou zodpovědné za řadu exotických vlastností materiálů, jako například kolosální magnetoresistence nebo vysokoteplotní supravodivost.
Tato disertace je zaměřena na vytvoření metodologie pro zobrazení a sledování jednotlivých polaronů v reálném prostoru. Navržený přístup se liší od předchozích prací, kdy byly existence a vlastnosti polaronů vždy odvozeny z měření makroskopických vlastností materiálů. Hlavní experimentální technikou bude kombinovaná rastrovací tunelová mikroskopie/mikroskopie atomárních sil (STM/AFM) [2], která v principu umožňuje detekci jednotlivých polaronů na základě jejich elektrostatické interakce. Schopnost sledovat trajektorii jednotlivých polaronů by umožnila získání kompletní informace o těchto kvazičásticích. Cílem disertace je pochopení základních vlastností polaronů i jejich vliv na elektronické a chemické vlastnosti povrchů [3,4]. Experimentální práce bude zaměřena zejména na povrchy oxidů kovů.