Original title:
DFT simulace interakce organických molekul s orientovanými povrchy
Translated title:
DFT simulations of interaction of organic molecules with oriented surfaces
Authors:
Krejčí, Ondřej ; Kocán, Pavel (advisor) ; Lazar, Petr (referee) ; Palotás, Krisztián (referee) Document type: Doctoral theses
Year:
2017
Language:
eng Abstract:
[eng][cze] This thesis concerns my theoretical calculations and simulations in comparison with experimental measurements acquired by means of surface science techniques on bare surfaces and molecules adsorbed on surfaces. In the beginning of the thesis I briefly describe the density functional theory (DFT) method, which is used for calculations of geometric and electronic structure of surfaces and absorbed molecules. It is followed by a quick overview of the scanning probe microscopy (SPM) and X-ray spectroscopy techniques that provided experimental context for my calculations. In the later part of my thesis I introduce publications on which I participated. In these works, direct results of my DFT calculations or simulations based on DFT outputs helped to reveal geometric and electronic structure of acetophenone adsorbed on Si(111) surface, on-surface oligomerized organic molecules and boron atoms used for substitational doping of graphene. The simulations also enable us to probe a laser initiated CO hydrogenation in real time. A big part of my work was the development of some simulation methods for SPM imaging of molecules on surfaces with flexible tip apexes. These simulation methods helped to create a comprehensive overview of SPM techniques performed with flexible tip apexes. 1Tato disertační práce se zabývá porovnáním mých teoretických výpočtů a simulací s experimentálními měřeními provedenými technikami fyziky povrchů na čistých površích nebo na molekulách na nich adsorbovaných. Na začátku disertační práce stručně popisuji metodu teorie hustotního funkcionálu (DFT), kterou jsem využíval pro výpočty atomové a elektronové struktury povrchů a ad- sorbovaných molekul. Dále následuje rychlý přehled rastrovací sondové mikrosko- pie (SPM) a rentgenových spektroskopií, kterými byly naměřeny experimentální data, jež byla později porovnána s mými výpočty. V další části disertační práce představuji publikace, na nichž jsem se podílel. V těchto pracích byly použity výstupy DFT výpočtů a simulace experimentů, využívající výsledky DFT. Ty pomohly odhalit: atomární a elektronovou strukturu acetofenonu adsorbovaného na povrchu Si(111), přímo na povrchu oligomerizovných organických molekul a atomů bóru použitých pro substituční dopování grafénu. Další simulace nám v reálném čase umožnily pozorovat laserem iniciovanou CO hydrogenaci. Velkou částí mojí práce byl vývoj některých simulačních metod pro SPM zobrazování molekul na površích s pomocí hrotů s ohebným zakončením....
Keywords:
Density functional theory - DFT; Molecular adsorption; Scanning Probe Microscopy - SPM; Surface Science; X-ray Spectroscopy; adsorpce molekul; fyzika povrchů; rastrovací sondová mikroskopie - SPM; rentgenová spektroskopie; Teorie hustotního funkcionálu - DFT
Institution: Charles University Faculties (theses)
(web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository. Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/94029