Senzory pro mikroskopie STM/AFM s atomárním rozlišením na površích pevných látek.

Vedoucí: Prof. RNDr. Ivan Ošťádal, CSc.
Stav projektu: volný

Anotace:

Skenovací tunelová mikroskopie (STM) a mikroskopie atomárních sil (AFM) jsou dnes nepostradatelnými technikami ve fyzice povrchů. Průlomem v jejich vývoji se stalo použití tzv. q-plus senzoru, který umožnil kombinaci obou technik v jednom měřicím systému. Jde o spojení s řadou výhod a nových možností při zkoumání struktury povrchů a procesů na površích pevných látek v podmínkách ultra-vakua. Q-plus senzor lze připravit i v laboratorních podmínkách a jeho použití umožňuje modifikace stávajících STM systémů na kombinovanou STM/AFM verzi – jako v případě jednoho ze systémů na našem pracovišti.

Téma studentského fakultního grantu (SFG) se týká optimalizace několika vybraných postupů při přípravě q-plus senzoru na přenosné, magneticky uchycené kapsli umožňující výměnu senzoru v experimentální komoře. Jde zejména o přípravu miniaturních wolframových hrotů a postupů při kontaktování křemenného rezonátoru. Práce zahrnuje i testování připravených senzorů, které měří silové působení na základě posunutí rezonanční frekvence. Součástí projektu je porozumění fyzikálním principům STM a AFM a seznámení se s technikami měření a zobrazování povrchových struktur. Během řešení bude mít student možnost prakticky poznat ultra-vakuová zařízení, přípravu experimentů a měření.

Náplň a cíle projektu pro návrh SFG budou upřesněny „na míru“ v rámci setkání se zájemcem.

q-plus senzor s křemenným rezonátorem ve tvaru ladičky, na jejímž horním raménku je přichycen wolframový hrot. Nosný keramický disk má průměr 6,6 mm.
Sestava pro elektrochemické leptání wolframových hrotů z drátku o průměru 0,1 mm. Požadovaná délka hrotů je asi 1 mm při průměru kolem 20 μm. Mytí a manipulace s hroty, aniž by jejich špička o poloměru křivosti v řádu desítek nanometrů přišla s čímkoliv do kontaktu, se jeví jako velký problém – nicméně řešitelný.