|
|
Experimental control of Ce3+ concentration in ceria based model catalysts
Stetsovych, Vitalii ; Mysliveček, Josef (vedoucí práce) ; Lykhach, Yaroslava (oponent) ; Rezek, Bohuslav (oponent)
Koncentrace iontů Ce3+ je jeden z nejvýznamnějších parametrů ovlivňujících reaktivitu katalyzátorů na bázi oxidu ceru. V této práci jsou zkoumány různé experimentální přístupy pro kontrolu koncentrace iontů Ce3+ v modelových katalyzátorech na bázi oxidu ceru: i) ovlivňování stechiometrie oxidu ceru, ii) dopování prvkem s vysokou valencí a iii) růst ultra-tenkých vrstev oxidu ceru se silnou interakcí s kovovým substrátem. Struktura, morfologie a chemický stav připravených tenkovrstvých systémů na bázi redukovaného oxidu ceru jsou zkoumány pomocí metod povrchové analýzy: rastrovací tunelové mikroskopie, difrakce nízkoenergetických elektronů a rentgenové fotoelektronové spektroskopie. V předkládané práci je prezentována originální metoda redukce oxidu ceru, která umožňuje přesnou kontrolu stechiometrie a stupně redukce oxidu ceru (i). Dále jsou představeny metody pro přípravu vysoce uspořádané wolframem dopované tenké vrstvy oxidu ceru (ii) a vysoce kvalitní 2D ultratenké vrstvy oxidu ceru na Cu (1 1 1) (iii). Metody přípravy a modelové systémy představené v této práci zahrnují různé fyzikálněchemické principy vzniku iontů Ce3+ a poskytují výběr modelových systémů užitečných pro studium vlivu iontů Ce3+ s rozdílným původem na reaktivitu zkoumaných katalyzátorů.
|
|
|
Structuring and study of electronic and chemical properties of semiconductor surfaces
Verveniotis, Elisseos ; Rezek, Bohuslav (vedoucí práce) ; Bartošík, Miroslav (oponent) ; Klapetek, Petr (oponent)
dizertace Polovodičové materiály hrají velmi významnou roli v moderní společnosti, jelikož se staly nedílnou součástí našich každodenních životů prostřednictvím osobních počítačů, mobilních telefonů, lékařských implantátů, solárních panelů a spousty dalších elektronických přístrojů, které jsou komerčně dostupné. Polovodičový průmysl se zatím spoléhá hlavně na křemík a i v následujících několika letech v tom bude pokračovat, dokud nebudou dosaženy limity zmenšování velikosti a materiálového inženýrství obecně. Naštěstí se díky celosvětovému výzkumu podařilo ukázat, že existují materiály vykazující lepší mechanické, elektronické a optické vlastnosti, a které tak mohou nahradit nebo alespoň doplnit křemík. Toto představuje velice důležitý krok pro uspokojení stále rostoucí celosvětové poptávky po menších, rychlejších, energeticky výhodných a levnějších elektronických zařízeních. Z tohoto důvodu se současná věda zaměřuje na přípravu a charakterizaci různých materiálů a nanostruktur, které mají být začleněné do elektronických zařízení. Kvůli miniaturizace je kromě toho zásadní, aby elektronická, strukturální a chemická charakterizace a modifikace těchto nových materiálů a struktur byla provedena na mikroskopické úrovni. Relativně mladý, nicméně rychle se rozvíjející a velmi zajímavý obor nanověd a...
|
|
| |
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
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.
|
|
|
Fabrication of 3D diamond membranes for microfluidic systems
Varga, Marián ; Babchenko, Oleg ; Bauerová, Pavla ; Hruška, Karel ; Jurka, Vlastimil ; Kromka, Alexander ; Rezek, Bohuslav
Perfusion of cell medium, especially in microfluidic devices, can provide in-vivo-like conditions for cell cultures. The most recent demand on such systems is to include electronically active artificial cell support for in-situ monitoring. Diamond thin films exhibit advantageous combination of physical, mechanical, chemical, biocompatible and electronic properties for this purpose. In this work we explore two strategies for fabrication of self-standing three-dimensional nanocrystalline diamond membrane for implementation in microfluidic invivo like experiments: i) nucleation and chemical vapour deposition (CVD) growth of diamond on porous 3D carbon foam (with 80 pores per inch) and ii) selective diamond growth predefined by photolithographic processing using copper grid mask. The morphology and material quality of the fabricated membranes are characterized by scanning electron microscopy and Raman spectroscopy.
|
host ::
RSS.