Original title:
Studium struktury a teplotní stability nanokrystalických tenkých vrstev oxidu titaničitého
Translated title:
Structural study of nanocrystalline titanium oxide films and their temperature stability
Authors:
Chlanová, Lea ; Kužel, Radomír (advisor) ; Čapková, Pavla (referee) ; Ganev, Nikolaj (referee) Document type: Doctoral theses
Year:
2018
Language:
eng Abstract:
[eng][cze] Title: Structural study of nanocrystalline titanium oxide films and their temperature stability Author: Lea Chlanová Department: Department of Condensed Matter Physics Supervisor: Prof. RNDr. Radomír Kužel, CSc., Department of Condensed Matter Physics Abstract: TiO2 thin films can exhibit photocatalytic activity and photoinduced su- perhydrophilicity depending on crystallinity, phase composition and mi- crostructure. These parameters were studied by X-ray diffraction (XRD) and reflectivity (XRR) for magnetron deposited films - nanocrystalline and amorphous, namely their temperature and time evolution. For nanocrystalline films, it was found that higher partial oxygen pressure during the deposition is beneficial. Small anatase crystallites were stable up to about 450 ◦ C. Depth-profiling XRD of some samples revealed that rutile phase was only present close to the substrate. For amorphous films it was found that the crystallization depends strongly on the film thickness and it is slower for very thin films. Evolution of the intensities of anatase diffraction peaks with annealing time could be described by a modified Avrami equation. XRD profile was relatively narrow from the very be- ginning of crystallization (at about 220 ◦ C), which indicated relatively larger crystallites (> 100 nm), and hence, nanocrystalline films...Název: Studium struktury a teplotní stability nanokrystalických tenkých vrstev oxidu titaničitého Autorka: Lea Chlanová Katedra: Katedra fyziky kondenzovaných látek Vedoucí práce: Prof. RNDr. Radomír Kužel, CSc., Katedra fyziky kon- denzovaných látek Abstrakt: Tenké vrstvy TiO2 mohou vykazovat fotokatalytickou aktivitu a fotoindukovanou superhydrofilicitu (smáčivost) v závislosti na krys- talinitě, fázovém složení a mikrostruktuře vrstev. Tyto parametry byly studovány pomocí rtg difrakce a reflektivity pro magnetronově naprášené amorfní a nanokrystalické vrstvy, zejména jejich teplotní i časový vývoj. V případě nanokrystalických vrstev byl ukázán pozitivní vliv vyššího parciálního tlaku kyslíku. Malé krystality anatasu (okolo 10 nm) byly stabilní do teplot minimálně 450 ◦ C. Hloubkové profilování rtg difrakcí ukázalo, že fáze rutilu se vyskytuje vždy jen v blízkosti substrátu. Pro amorfní vrstvy byla nalezena výrazná závislost krystalizace na tloušt'ce vrstev a byla velmi pomalá pro velmi tenké vrstvy. časový vývoj inten- zit difrakčních maxim anatasu mohl být dobře popsán modifikovanou Avramiho rovnicí. Rtg difrakční profily byly relativně úzké od samot- ného počátku krystalizace při cca 220 ◦ C, což indikuje velikost krystal- itů větší než asi 100 nm, a tedy nanokrystalické vrstvy nelze...
Keywords:
hydrophilicity; residual stress; reflectivity; texture; thin film; titanium dioxide; X-ray diffraction; hydrofilicita; oxid titaničitý; reflektivita; rentgenová difrakce; tenká vrstva; textura; zbytkové napětí
Institution: Charles University Faculties (theses)
(web)
Document availability information: Available in the Charles University Digital Repository. Original record: http://hdl.handle.net/20.500.11956/96095