|
|
Užití kovových materiálů pro selektivní růst
Němeček, Tomáš ; Rezek, Bohuslav (oponent) ; Čechal, Jan (vedoucí práce)
Povrch Si(100), povrchové fáze Ga a jejich oxidace byly zkoumány pomocí metod XPS a LEED. Byly provedeny studie oxidace substrátu Si(100) a struktury (2x2)-Ga s následným žíháním pro odpaření oxidu gallného. Selektivní růst Ga na mřížkách tvořených SiO2/Si byl mapován s využitím metod SEM a AFM. Bylo zjištěno, že gallium roste uvnitř struktur selektivně. Dále byly analyzovány jednotlivé struktury. Kombinací STM měření a výpočtů DFT se podařila plně určit struktura povrchového oxidu na Ni3Al(111) a na NiAl(110) substrátech. Bylo zjištěno, že struktura povrchového oxidu hlinitého na NiAl(110) netvoří tzv. vzor, a že klastry Fe a Co na něm nerostou uspořádaně. Naproti tomu, oxid hlinitý vytvořený na povrchu Ni3Al(111) vzor tvoří a může být použit pro růst klastrů Fe a Co.
|
|
|
Nanofotonika
Dvořák, Petr ; Rezek, Bohuslav (oponent) ; PhD, Jakub Dostálek, (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá experimentálním výzkumem interference povrchových plazmonových polaritonů (SPP) pomocí rastrovací optické mikroskopie v blízkém poli (SNOM). V první kapitole je vytvořen teoretický základ pro fyzikální popis většiny fyzikálních dějů a souvisejících závislostí, které jsou studovány. Mezi tyto závislosti patří: závislosti výsledného interferenčního obrazce SPP na homogenitě, polarizaci, vlnové délce a fázi budicího osvětlení, na geometrii interferenčních budicích struktur a na náklonu vzorku vůči budicímu osvětlení. Dále je zde navržena nová experimentální metoda, která umožňuje pomocí numerických simulací nebo pomocí SNOM měření odhalovat citlivost SNOM sondy na detekci jednotlivých komponent elektrické intenzity blízkého pole. Nakonec je zde prezentována nová mikroskopická technika, která umožňuje 3D kvantitativní zobrazení rozložení fáze nad plazmonovými metapovrchy.
|
|
|
The preparation and characterisation of electrical properties of graphene CVD monocrystals
Hulva, Jan ; Rezek, Bohuslav (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
Chemical Vapor Deposition (CVD) of graphene is the method of graphene synthesis capable of producing predominantly single layer graphene of large area. Part of the experimental work of this thesis is focused on the deposition and analysis of single-crystalline graphene domains grown by CVD on a copper foil. These domains are analyzed by the optical microscopy, scanning electron microscopy, atomic force microscopy and Raman spectroscopy. The next part of the work was devoted to iden- tification of defects present on the Cu foil after the deposition of graphene by means of energy dispersive X-ray spectroscopy. The amount of the defects was reduced by the adjustment of the deposition system although not all types of the defects were completely removed. Electronic transport properties of deposited graphene layers were performed in the last part. The results contain measurement of graphene in vacuum with applied back gate voltage and low temperature measurement with applied magnetic field.
|
|
|
Application of Scanning Probe Microscopy for the Study of Ultrathin Films and Nanostructures
Neuman, Jan ; Rezek, Bohuslav (oponent) ; Mašláň, Miroslav (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
The doctoral thesis is focused on the study of ultrathin layers and the utilization of atomic force microscopy (AFM) for their characterization. Morphological changes of ultrathin layer of gold on silica substrates at elevated temperatures were experimentally investigated. It was found that surface modification influences the formation of the voids in the gold layer. By the controlled dewetting of gold layer is possible to influence the formation of gold islands at elevated temperatures. Precise surface modification by electron beam lithography enabled preparation of ordered arrays of gold islands with the uniform size in range of 50 – 400 nm. It is also shown, that the increase of annealing temperature to 1000 °C induces embedding of the gold islands into the substrate. This phenomenon is probably caused by the silica transfer from the area bellow the islands to the rim. AFM methods are suitable for characterization of above mentioned nanostructures. The AFM working under the ultra-high vacuum conditions was developed at the Institute of Physical Engineering. Piezoelectric actuators are utilized for the sample approach and adjustment of the mirror used in optical detection system. The optimization was achieved by the systematic study of the driving pulse parameters. High stability and operating speed was achieved by the experimental measurements of the actuator response to the pulse shape and repetition frequency.
|
|
|
Příprava grafenu a výzkum jeho fyzikálních vlastností
Procházka, Pavel ; Rezek, Bohuslav (oponent) ; Kalbáč,, Martin (oponent) ; Dub, Petr (vedoucí práce)
Tato dizertační práce je zaměřena na výrobu grafenových vrstev metodou chemické depozice z plynné fáze (Chemical Vapor Deposition – CVD) a jejich využití při výrobě a charakterizaci vlastností polem řízených tranzistorů. Teoretická část práce se převážně zabývá různými způsoby výroby grafenových vrstev a měřením jejich transportních vlastností. V experimentální části je nejdříve zkoumán růst polykrystalické struktury grafenu a jednotlivých grafenových zrn o velikosti až 300 m. Dále byl proveden růst grafenu na atomárně hladkých měděných substrátech, které byly vyrobeny za účelem zvýšení kvality grafenu. Následně byly z vytvořených vrstev vyrobeny polem řízené tranzistory a měřeny jejich transportní vlastnosti. Poslední dvě kapitoly se zabývají dopováním grafenu galliovými atomy a rentgenovým zářením. Zatímco během depozice galliových atomů na povrch grafenu dochází k jeho dopování vlivem přenosu náboje z gallia, ozáření grafenového polem řízeného tranzistoru rentgenovým svazkem vyvolává v dielektrické vrstvě ionizaci kladně nabitých defektů, které elektrostaticky grafenovou vrstvu dopují.
|
|
|
Aplikace KPM na povrchu grafén/Si modifikovaném metodou FIB
Konečný, Martin ; Rezek, Bohuslav (oponent) ; Bartošík, Miroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřená na aplikaci kelvinovské hrotové mikroskopie na grafenu připraveného metodou chemické depozice z plynné fáze. Teoretická část pojednává o kelvinovské hrotové mikroskopii, o metodě fokusovaného iontového svazku a o základních vlastnostech grafenu a jeho výrobě. Experimentální část je zaměřená na přípravu grafenových membrán na podložním substrátu modifikovaném fokusovaným iontovým svazkem a na měření povrchového potenciálu na takto připravených membránách. Dále se experimentální část zabývá možností využití mikroskopu atomárních sil při přípravě grafenových nanostruktur.
|
|
|
Uspořádaná a neuspořádaná pole koloidních nanočástic a jejich využití pro detekci biomolekul
Ligmajer, Filip ; Rezek, Bohuslav (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá depozicí zlatých nanočástic na křemíkové povrchy pomocí řízeného uspořádávání z jejich koloidních roztoků a možným uplatněním nanočástic v detekci biomolekul. Bylo ukázáno, že upravením pH roztoku a modifikací povrchových chemických skupin pomocí expozice vzorku elektronovým svazkem je možné dosáhnout depozice nanočástic do polí s velkou přesností. Spektroskopická elipsometrie byla poté využita k analýze připravených vrstev nanočástic a její kombinace s teorií efektivních prostředí prokázala schopnost určit rozměry nanočástic a jejich koncentraci na povrchu. Za pomocí experimentů s thiolovanými oligonukleotidy bylo ukázáno, že s pomocí elipsometrie lze detekovat i malé změny v okolí nanočástic způsobené přítomností biomolekul, což může umožnit její využití v oblasti biodetekce.
|
|
|
Růst polovodičových nanovláken použitím dvousložkového katalyzátoru
Musálek, Tomáš ; Rezek, Bohuslav (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá růstem germaniových nanodrátů prostřednictvím různých katalytických částic, přičemž je kladen důraz na výrobu katalyzátoru složeného ze dvou prvků (AgGa). V úvodní části jsou zmíněny dva nejběžnější modely růstu a důležitost fázových diagramů pro jejich interpretaci. Poté je demonstrován způsob vytváření katalytických částic a provedeny experimenty zaměřené na růst germaniových nanodrátů z vytvořených struktur. V neposlední řadě je ukázán způsob modifikace povrchu vzorků anizotropním leptáním tak, aby zde bylo umožněno růst nanodráty prostřednictvím různých katalytických částic, popřípadě přímo nanodráty různých materiálů.
|
|
|
Emergence of dark ZnO nanorods by hydrogen plasma treatment
Remeš, Zdeněk ; Buryi, Maksym ; Sharma, Dhananjay K. ; Artemenko, Anna ; Mičová, J. ; Rezek, B. ; Poruba, A. ; Hsu, H.S. ; Potocký, Štěpán ; Babin, Vladimir
We employed a custom-built inductively coupled plasma (ICP) 13.56 MHz reactor with up to 300 W RF discharge power. Hydrothermally grown ZnO nanorods were exposed to the ICP plasma with a mixture of hydrogen and argon for up to 30 min, followed in-situ by plasma oxidation. Plasma properties were monitored by optical emission spectroscopy (OES) and by measuring the self-bias potential of the stainless steel sample holder separated from the ground by a blocking capacitor. The exciton-related UV photoluminescence of ZnO nanorods and optical absorption increases significantly after the plasma treatment. We attribute it to the complex changes of ZnO surface electronic states that also give rise to its black color visually.
|
|
|
Plasma-synthesised zinc oxide nanoparticle behavior in liquids
Rutherford, D. ; Jíra, J. ; Kolářová, Kateřina ; Matolínová, I. ; Remeš, Zdeněk ; Kuliček, J. ; Padmanaban, D. ; Maguire, P. ; Mariotti, D. ; Rezek, B.
ZnO nanoparticles have been synthesized using non-thermal atmospheric pressure plasma (ZnO-NTP). We investigated the behavior of these ligand-free as a colloid suspension using different solvents, from deionized water to physiological saline and microbial culture broth. We found that the zeta potential of ZnONTP became more negative after exposure to microbial culture broth relative to water, which suggests increased colloid stability. Photoluminescence spectra of ZnO-NTP were similar regardless of liquid type, yet optical and fluorescent images of samples showed different agglomeration behaviour depending on liquid type. Scanning electron microscopy images revealed large agglomerates of ZnO-NTP interacting with the surface of bacteria cells, ranging in size from 200 nm up to 2 µm. We also studied effect of sub-lethal concentrations of ZnO-NTP on bacteria under illumination. There was no significant difference in viable bacteria concentration after 24h exposure to 10 µg/mL ZnO-NTP.
|
host ::
RSS.