|
|
Teplotní stabilita naprašovaných vrstev oxidu yttria
Kršňák, Jiří ; Boušek, Jaroslav (oponent) ; Hégr, Ondřej (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá chováním naprášené tenké vrstvy oxidu yttria po teplotním namáhání. V rámci řešení byly deponovány tenké vrstvy oxidu yttria na křemíkové substráty, které byly vystavovány různým cyklům teplotního namáhání. Testované struktury byly zkoumány před a po teplotním namáhání z hlediska stability povrchové topografie za pomoci elektronové mikroskopie.
|
|
| |
|
|
Vliv pracovních podmínek na velikost signálu získaného pomocí BSE detektoru
Bednář, Eduard ; Zimáková, Jana (oponent) ; Čudek, Pavel (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá zhodnocením kvality signálu zpětně odražených elektronů detekovaných scintilačním detektorem v závislosti na nastavených pracovních podmínkách v nízkovakuovém rastrovacím elektronovém mikroskopu. V teoretické části práce je popsána problematika enviromentální rastrovací elektronové mikroskopie, princip vzniku signálů a detekce zpětně odražených elektronů. Cílem experimentální části práce je měření vlastností scintilačního detektoru zpětně odražených elektronů. Sérií experimentů je vyhodnocován vliv pracovních podmínek na stabilitu a funkci detektoru zpětně odražených elektronů.
|
|
|
Konstrukce oddělovacího ventilu trysky pro rastrovací elektronový mikroskop
Hoffman, Petr ; Navrátil, Václav (oponent) ; Foltýnová, Dana (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je návrh a následná konstrukce vakuového oddělovacího ventilu pro rastrovací elektronový mikroskop. V úvodu práce jsou popsány funkce oddělovacího ventilu. Funkce rastrovacího elektronového mikroskopu je popsána v přehledu současného stavu poznání. Následují tři koncepční návrhy ventilu, jejich popis, výhody a nevýhody. Na základě porovnání bylo vybráno nejvhodnější řešení. V práci je dále proveden silový rozbor zvolené varianty. V závěru práce je navržena celá konstrukce a zpracovaná výkresová dokumentace ventilu.
|
|
|
Analysis and characterisation of spirally-arranged field-emission nanostructure
Ondříšková, Martina ; Sobola, Dinara (oponent) ; Knápek, Alexandr (vedoucí práce)
Cathodes containing arrays of high aspect ratio field emitters are of great interest as sources of electron beams for vacuum electronic devices. The desire to maximize current and current density leads to the design of denser arrays. However, denser arrays lead to undesirable field shielding effects caused by the presence of surrounding emitters in the array. To reduce the shielding effect and thus maximize the field enhancement, an array of emitters was designed with an arrangement inspired by the natural phenomenon of phyllotaxis. The structure thus designed was created using electron beam lithography and reactive ion etching to form micropillars. A black silicon etching technique was used to create ultra-sharp tips with a radius in the order of tens of nanometers on the top of each micropillar. Analysis of the sample topography was performed by Scanning electron microscopy. Ultraviolet photoelectron spectroscopy was used to determine the work function. To find out the emission properties of the fabricated structures, a Field emission microscope was constructed and its electron gun was modified to experimentally use the fabricated structure as the cathode. A Murphy-Good plot was used to analyze the field emission data, to which the orthodoxy test was applied to check the validity of the experimental I-V data. Current stability measurement was performed to observe current fluctuations.
|
|
|
Výroba a charakterizace plazmonických antén na zvolené tenké vrstvě s cílem získat zesílenou absorbci díky přítomnosti silné vazby
Vodička, Martin ; Kepič, Peter (oponent) ; Liška, Jiří (vedoucí práce)
Systémy se silnou vazbou nabízí mnoho významných aplikací v různých oblastech, například fotonice, chemii, nelineární optice a dalších. Tato bakalářká práce je zaměřena na výrobu kovových plazmonických struktur vhodných pro vznik silné vazby mezi lokalizovanými povrchovými plazmony antén a fonony tenké vrstvy hexagonálního nitridu boru (hBN) v infračervené oblasti. V případě navození silné vazby by mělo dojít ke zvýšení absorpce, díky které lze tento systém použít na výrobu detektoru infračerveného záření, tzv. mikrobolometru. Práce shrnuje důležité poznatky z teorie elektromagnetického pole, popisuje vznik silné vazby z pohledu klasické fyziky a uvádí příklady systémů se silnou vazbou. Dále je teoreticky popsán vznik povrchových plazmonových polaritonů a lokalizovaných povrchových plazmonů (LPP). V práci jsou popsány plazmonické antény, jejich výroba, aplikace a fyzikální vlastnosti hBN. V rámci praktické části byla realizována výroba plazmonických antén pod nebo na tenké vrstvě hBN. Vyrobené vzorky byly charakterizovány rastrovacím elektronovým mikroskopem a spektrální odezva byla změřena infračervenou spektroskopií s Fourierovou transformací. Ve spektrech byla potvrzena absorpce hBN na 7,3 m a naměřena další minima propustnosti odpovídající přítomnosti antén. Přítomnost silné vazby mezi LPP antén a fonony nativní vrstvy SiO2 byla pravděpodobně pozorována. Zdali došlo k silné vazbě mezi LPP antén a fonony hBN nelze ze získaných výsledků usuzovat.
|
|
| |
|
|
Vliv podmínek mechanického legování na kontaminaci práškových směsí a bulk materiálů
Kubíček, Antonín ; Hadraba, Hynek (oponent) ; Moravčík, Igor (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vlivem procesních parametrů na úroveň kontaminace práškových materiálů vyráběných metodou mechanického legování. Pro tyto účely byly pomocí vysoce energetického mletí v mlýnu připravovány austenitická korozivzdorná ocel AISI 316 L a vysoce-entropická slitina (HEA) CoCrFeNi. Přičemž oba tyto materiály byly postupně mlety v atmosférách argonu a dusíku v rozsahu od 5 do 30 hodin. Vybrané práškové vzorky byly následně zhutněny pomocí metody Spark plasma sintering (SPS). U vzorků s různými délkami mletí byla provedena pomocí spalovacích analyzátorů chemická analýza obsahů uhlíku, kyslíku a dusíku. Byly také měřeny rozdíly v chemickém složení práškových vzorků a jim příslušejících hutných („bulk“) těles. Následná mikrostrukturní analýza, zaměřená především na přítomnost oxidů a karbidů, byla provedena s využitím rastrovací elektronové mikroskopie (SEM). U všech analyzovaných vzorků byl pozorován nárůst obsahů uhlíku s délkou jejich mletí. Tato kontaminace je přisuzována použití mlecího vybavení z nástrojové oceli AISI D2 (obsahující 1,55 hm. % uhlíku). Ke zvýšení obsahů uhlíku zkoumaných vzorků došlo také v rámci jejich slinutí pomocí metody SPS. Mletí v atmosféře N2 vedlo u vzorků HEA i AISI 316 L k vyšší úrovni kontaminace než v případě mletí v Ar.
|
|
|
An investigation of novel electroceramic structures for new sensor applications
Nan, Bo ; Liedermann, Karel (oponent) ; Milne, Steven (oponent) ; Button, Timothy William (vedoucí práce)
Piezoelectric ceramics are widely used in many applications and industries, but the traditional materials usually contain lead, which can undermine the environment and do harm to children. Most countries have therefore established laws or timetables to gradually minimize the consumption of lead, and research on lead-free compositions to substitute the lead-based counterparts has become a hot topic in recent years. However, investigations on transforming the innovative lead-free ceramics to their application are seldomly reported. In this thesis, one of the promising candidates in piezoelectric lead-free ceramics, (Ba0.85Ca0.15)(Zr0.1Ti0.9)O3, has been chosen to investigate methods for decreasing its high sintering temperature by doping with lithium carbonate and synthesizing the powder by a sol-gel technique, in comparison with conventional powder synthesised by solid-state routes. Samples fabricated from sol-gel powder doped with 0.5 wt.% lithium carbonate and sintered at 1300°C for 2 hours exhibited d33 = 447 ± 9 pC N–1, Curie temperature 98.7 °C and grain size 7.0 ± 0.3 µm. Another important issue for the application of lead-free piezoelectric ceramic is its fabrication in various connectivities. By utilizing tape-casting and additive manufacturing techniques, piezoelectric ceramic has been processed into three different connectivities, namely 2-2, 3-3 and 1-3, to bridge the gap between materials science and materials engineering. Oil-based and water-based suspensions have been utilized for tape-casting in two steps and in one step, respectively. For oil-based tape-casting, carbon suspensions with a solids loading of 25 wt.% and BCZT suspensions with a solids loading of 65 wt.% have been developed for preparing crack-free green films. The problem of powder hydrolysis in aqueous suspensions has been solved by surface treating the powder with Al(H2PO4)3 enabling crack-free films to be tape cast in one step. Films sintered at 1500 C exhibited relative dielectric constant of 1207, dielectric loss of 0.018 at 1 kHz, remanent polarization of 7.54 µC/cm2 and coercive field (Ec) of 0.23 kV/mm at 3 kV/mm. To achieve 3-3 and 1-3 connectivities, a free-forming direct ink writing method has been applied in shaping BCZT. An ink formulation containing a solids loading of 41.6 vol.% BCZT with the processing additives (HPMC ~ 2.4 % and PEI ~ 0.03 %) endowed the feedstock with a viscoelastic behaviour, which was suitable for the printing process. 3-3 samples sintered at 1500 C exhibited the highest dielectric and piezoelectric properties, with Curie point = 86 C, tan = 0.021, remanent polarization = 4.56 µC/cm2, and d33 = 100 ± 4 pC/N. 1-3 samples sintered at 1500 C and infiltrated by epoxy exhibited a dielectric constant of 144 and dielectric loss of 0.035 at 1 kHz. This work has demonstrated the shaping of lead-free piezoelectric ceramics with excellent properties into complex device structures in a step towards their use in applications.
|
|
|
Návrh detektoru sekundárních elektronů pro ultravakuový elektronový mikroskop
Skladaný, Roman ; Zigo, Juraj (oponent) ; Bábor, Petr (vedoucí práce)
V této diplomové práci je představen konstrukční návrh tubusového detektoru sekundárních elektronů (SE). Jedná se o ultravakuově kompatibilní scintilační vláknový detektor určený pro použití v ultravakuovém rastrovacím elektronovém mikroskopu (UHV SEM). Navržený tubusový detektor SE byl po překonání vývojových výzev vyroben, otestován a je plně funkční. První část této práce se zabývá teoretickým základem potřebným pro pochopení principů funkce aparatury UHV SEM a způsobům detekce SE. V druhé části je popsán konstrukční návrh tubusového detektoru SE. Následuje poslední část, ve které je ověřována funkčnost navrženého detektoru. Byla otestována efektivita světelného odstínění detektoru a změřena kvantová detekční účinnost detektoru. Nakonec byly vyhodnoceny a porovnány obrázky vytvořené navrženým tubusovým detektorem a komorovým detektorem SE.
|
host ::
RSS.