Katedra fyziky povrchů a plazmatu

Nabídka témat studentských projektů ve šk. roce 2017/2018

zobrazit předchozí rok (2016/2017), další rok (2018/2019)

POZOR! Neprohlížíte aktuálně vyhlášená témata.

Přihlášky na podzimní SFG je třeba podat do 15. listopadu 2017, na jarní SFG je třeba podat do 15. května 2018, na letní projekty KFPP se hlaste v červnu a v průběhu prázdnin 2018, ostatní projekty průběžně.

Proč zkusit projekt na KFPP?

• příležitost nezávazně si vyzkoušet vědu — projekty souvisí s aktuálním výzkumem
• rozsah je typicky 14 dní v létě (letní projekty) nebo během semestru (např. 1 odpoledne týdně) pro ostatní projekty
• zajímavé a zpracovatelné téma — všechno potřebné vás naučíme
• možnost navázání — z projektu může být základ bakalářky
• finanční odměna v podobě stipendia — může to být příjemná letní brigáda
• chcete u nás dělat projekt, ale z nabídky projektů vás nic nezaujalo? Napište J. Pavlů a něco spolu vymyslíme...

Letní projekty KFPP

Detaily:

Tunelový mikroskop: čištění optiky? Ne - čištění hrotu! (info: Doc. Mgr. Josef Mysliveček, Ph.D., Jan Kubát)
Bastlící úloha, pří které bude potřeba zapojit iontové dělo, zdroj vysokého napětí a držák hrotu do setupu, který uvnitř vakuové komory umožní zaručeně kvalitní vyčištění a naostření hrotu (!) (?) [Nat. Commun. 3:935, doi: 10.1038/ ncomms1907 (2012).] Za odměnu zkouška hrotu a prohlížení atomů rastrovacím tunelovým mikroskopem.

Co máme vlastně (my starší) v umělém koleně nebo zubním implantátu? (info: Doc. RNDr. Václav Nehasil, Dr., Mgr. Zdeněk Rafaj)
Vlastnosti povrchu - složení, elektronová struktura atd. - jsou podstatné například pro interakci tělesného prostředí s kloubními náhradami. Podle našich výsledků se zdá, že růstu hydroxyapatitu (základní neústrojná složka kosti) na biokompatibilních materiálech předchází vytváření poměrně silné uhlíkové vrstvy. Tuto hypotézu bychom rádi ověřili. Měření bude probíhat metodou rentgenové fotoelektronové spektroskopie na modelových systémech - kovové destičky vložené do Hanksova roztoku, který zjednodušeně simuluje tělní prostředí.

Bude rhodium v objemu modelového katalyzátoru pracovat nebo od práce uteče? (info: Doc. RNDr. Václav Nehasil, Dr., Mgr. Zdeněk Rafaj)
Metodou rentgenové fotoelektronové spektroskopie a Termodesorpční spektroskopie budeme zkoumat, jestli rhodium dispergované v objemu vrstvy CeOx bude stabilní a podpoří difúzi kyslíku k povrchu a interakci s dalším plynem (CO) nebo jestli dojde ke koalescenci Rh částic a celý systém přestane fungovat. Pokusíme se najít limitní teplotu, kdy ke koalescenci ještě nedochází. Využijeme k tomu molekulární svazky izotopicky značkovaného 18O (molekula 36O2) a 31CO, pomocí nichž odlišíme skutečnou reakci na povrchu od signálu pocházejícího ze zbytkové atmosféry a nečistot.

Pořádek na povrchu pevné látky aneb čím má nanouklízečka mýt podlahu (info: Doc. RNDr. Václav Nehasil, Dr., Mgr. Zdeněk Rafaj)
Ve fyzice povrchů (část fyziky pevných látek, která se zaměřuje na několik posledních atomových rovin) je důležitá definovanost povrchu a tedy i jeho čistota. Pro odstranění povrchových nečistot se před vložením do aparatury používají různé chemikálie. Naši kolegové z Fyziologického ústavu AV ČR, kteří zkoumají růst kostních buněk na materiálech kloubních implantátů, používají často aceton. My máme ale důvodné podezření, že aceton zanechává na povrchu podivnou uhlíkovou vrstvu. Ta může podstatně ovlivnit přirůstání kosti. Metodou rentgenové fotoelektronové spektroskopie (informace o složení povrchu), obzvláště rozborem spektra uhlíku, hladina C 1s a porovnáním vlivu jednotlivých používaných chemikálií se pokusíme naše podezření potvrdit nebo vyvrátit.

Signály vojenských vysílačů pozorované družicí (info: Doc. RNDr. František Němec, Ph.D., Mgr. Jan Záhlava)
Předběžní zájemci: Nicol Tomková
 

Umíme modelovat magnetické pole okolo Země? (info: Doc. RNDr. František Němec, Ph.D., Mgr. Jan Záhlava)
 Srovnání výsledků modelů s družicovými měřeními v zemské magnetosféře.

Příprava dopované nanostruktury oxidu wolframu (info: Doc. RNDr. Karel Mašek, Dr., Oleksandr Leiko)
Modelové nanostrukturní systémy slouží k základnímu výzkumu fyzikálně chemických vlastností pevných látek. Zde použijeme monokrystal mědi k vytvoření unikátní nanostruktury oxidu wolframu na jeho povrchu. Nanostruktura bude dále dopována atomy platiny za účelem vytvoření modelového katalyzátoru. Strukturní a chemické vlastnosti budou zkoumány moderními metodami fyziky povrchů – RHEED, XPS, AFM.

Dopovaný oxid wolframu jako plynový senzor (info: Doc. RNDr. Karel Mašek, Dr., Oleksandr Leiko)
Tenkovrstvé struktury oxidu wolframu dopované platinou a zlatem budou připravené metodou magnetronového naprašování. Tyto struktury budou testovány jako chemický senzor v testovací stanici za reálných podmínek. Složení a morfologie vrstev budou měřeny pomocí metod XPS a SEM.

Lze hrát šachy s organickými molekulami na povrchu pevné látky? (info: Doc. RNDr. Pavel Kocán, Ph.D.)
Vhodnou kombinací organických molekul lze vytvořit perfektní šachovnici na povrchu krystalu, jak jsme již pozorovali pomocí tunelového mikroskopu. Cílem projektu bude nalezení podmínek, za kterých lze uspořádání molekul řídit hrotem mikroskopu.

Mapování mechanických vlastností materiálů hrotem AFM (info: Mgr. Ivan Khalakhan, Ph.D.)
Mikroskopie atomárních sil (AFM), založená na vyhodnocení síly působící mezi sondou a povrchem, je ideálním nástrojem pro lokální měření mechanických vlastností materiálu včetně pružnosti a přilnavosti a zároveň umožňuje zobrazování topografie povrchu.

Vyzkoušej si experimentální praci na vysokotlakém XPS (info: Mykhailo Vorokhta, Ph.D.)
V rámci tohoto projektu se student seznámí s prací na zařízení vybaveném metodou rentgenové fotoelektronové spektroskopie pracující v podmínkách tlaků v řádu jednotek mbar, simulujících reálné reakční podmínky. Jedná se o jediné zařízení tohoto typu v celé České republice, na světě jich funguje pouze několik desítek. V tomto zařízení se pokusíme pozorovat dynamiku růstu tenké vrstvy oxidu na povrchu monokrystalu mědi v reálném čase.

Uřízni kus nanosendviče (info: Mgr. Jaroslava Nováková, Ph.D.)
Uřízni plátek sendvičové struktury používané ve vodíkových palivových článcích pomocí iontového svazku duálního mikroskopu a zobraz jednotlivé vrstvičky, ať přijdem věcem na kloub.

Anomální proudění vodíku v iontové pasti za velmi nízkých teplot (info: RNDr. Štěpán Roučka, Ph.D.)
Bude studován zdánlivý rozpor experimentu s teorií teplotní transpirace při 10 K. Ten je pozorován při reakcích iontů v radiofrekvenční pasti s molekulami H₂. Projekt bude řešen především teoreticky Monte Carlo simulací pohybu H₂ a výsledky budou konfrontovány s měřeními kalibračních reakcí v iontové pasti.

Je možné pozorovat příčný řez elektrolyzérem vody s protonově vodivou membránou pomocí skenovacího elektronového mikroskopu? (info: Mgr. Peter Kúš)
Vodní elektrolyzér s protónově vodivou membránou (PEMWE) umožňuje přeměnu elektrické energie na energii chemickou prostřednictvím elektrochemické reakce 2H₂O + elektrická energie -> O₂ + 2H₂. Srdcem každého PEMWE je membrána PEM, která je z obou stran spojená s nanostrukturovanými katalyzátory a porézními plyn prepouštějícimi vrstvami. V rámci tohto projektu se pokusime pozorovat stavbu funkční MEA pomocí skenovacího elektronového mikroskopu.

Mystérium přípravy hrotů pro "q-plus" STM-AFM senzor. (info: Doc. RNDr. Ivan Ošťádal, CSc.)
Cílem projektu je nalezení optimálního postupu při přípravě miniaturních hrotů (wolfram, slitina Pt-Ir) určených pro kombinovaný senzor typu "tuning fork" pro rozšířeníměření ve skenovacím tunelovém mikroskopu (STM) o bezkontaktní mód mikroskopie atomárních sil (AFM).

Dráždění molekul hrotem aneb nanomanipulace v tunelovém mikroskopu (info: Doc. RNDr. Pavel Sobotík, CSc.)
Vynález tunelového mikroskopu s sebou přinesl nejen nebývalé zobrazení povrchu, ale i možnost cíleného silového působení na jednotlivé atomy či molekuly na povrchu pevné látky - nanomanipulace. V naší laboratoři se zabýváme studiem adsorbovaných molekul na definovaných površích a zajímá nás možnost cíleného ovlivnění stavu či úplného odstranění molekuly z povrchu. Závislost na napětí či vzdálenosti hrotu může něco vypovědět o podstatě interakce molekuly s povrchem.

Jak moc svítí Slunce na (ionosféru) Marsu? (info: Doc. RNDr. František Němec, Ph.D.)
Předběžní zájemci: Denis Pitoňák