|
|
Application of Python programming language in image analysis and modeling of physical processes of graphene
Stehlíček, Kamil ; Képeš, Erik (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
In this thesis, we focus on evaluating experimental data using the Python programming language across three different physics problems dealing with graphene. The goals of the thesis are based on practical experiments that use gallium or gallium nitride to alter the electro-optical properties of graphene or experiments that require the simulation of charge propagation in graphene nanoelectronics. These tasks successively use image analysis and numerical simulations. The theoretical part of the thesis serves as a research and as an introduction to basic image processing algorithms and numerical simulation techniques. The practical part of the thesis then focuses on the evaluation of the success of each program, its implementation in practical evaluation and explanation of experimental results.
|
|
|
The calculations of electric and magnetic field on 2D graphene nanoelectronics
Richter, Jiří ; Zlámal, Jakub (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
Tato bakalářská práce ze zabývá výpočty elektrického pole v grafenovém biosenzoru na principu polem řízeného tranzistoru a magnetického pole generovaného permanentními magnety pro testování Hallovy sondy v programu COMSOL Multiphysics. Uspořádání molekul elektrolytu u horního hradla a efekt tohoto uspořádání na jeho kapacitu jsou studovány prostřednictvím definování netriviálních průběhů dielektrické funkce v kapce elektrolytu ve vytvořeném modelu biosenzoru. Dále je studováno rozložení a homogenita magnetického pole v oblasti pozice Hallovy sondy při jejím testování. Vlivy držáků magnetů, příčného vychýlení, jejich vzdálenosti a teploty jsou parametry vůči nimž se vyhodnocují vlastnosti pole.
|
|
|
Local oxidation of graphene using atomic force microscopy
Vymazal, Jan ; Špaček, Ondřej (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
This bachelor’s thesis aims to local anodic oxidation (LAO) using atomic force microscopy. Local anodic oxidation appers like promising method for preparing prototypes of graphene nanostructures. It may be utilised in fabrication of nanoelectronics, biosensors or Hall pro bes. Modified graphene is studied using atomic force microscopy (measuring topography, KPFM) and Raman spectroscopy. This work is studying influence of the loading force, number of layers and the substate on the result of LAO.
|
|
|
Preparation of graphene membranes
Novotný, Adam ; Bartošík, Miroslav (referee) ; Mach, Jindřich (advisor)
This bachelor thesis focuses on the preparation of graphene membranes and their modification by hydrogen beam. Graphene appears to be a suitable material for functional devices, but its capabilities may be limited by the influence of the substrate. In the first part, the basic properties of graphene, membranes and graphene functionalized with hydrogen are initialy introduced. In the second part, membrane preparations on SiO2 and TEM grids are described. Subsequently, they are characterized and the grids are hydrogenated. Finally, the hydrogen coverage of graphene is measured by Raman spectroscopy.
|
|
|
Development and fabrication of graphene Hall probes
Supalová, Linda ; Červenka, Jiří (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
Pokrok v inženýrství a technologiích vytvořil zájem o stabilní detektory magnetického pole schopné operovat v širokém rozsahu teplot. Senzory založené na Hallově jevu a obří magnetorezistenci jsou nejčastěji využívaná zařízení k neinvazivnímu měření statických i dynamických magnetických polí v reálném čase. Aplikace zařízení na bázi Hallova jevu zahrnují například lineární senzory magnetického pole, gyrátory, rychlostní a směrové senzory, elektrické kompasy a senzory proudu, v oblastech sahajících od výroby, automobilového a kosmického průmyslu po komunikační systémy. Nicméně současné materiály využívané v Hallových sondách (především III-V polovodiče jako InSb nebo GaAs) mají potíže s teplotní stabilitou. V této práci se zabýváme výrobou Hallových sond založených na grafénu a jejich testováním za zvýšených teplot. Úspěšně jsme vyrobili grafénové Hallovy sondy v uspořádání polem řízeného tranzistoru pomocí standartních výrobních metod jako litografie a depozice tenkých vrstev. Volba uspořádání polem řízeného tranzistoru nám umožňuje naplno využít vynikajících elektrických vlastností grafénu při testování těchto Hallových sond v rozmezí od pokojové teploty až do 200°C. Naše výsledky ukazují, že zvyšování teploty nezpůsobuje zásadní zhoršení výkonnosti grafénových Hallových sond i při teplotách nad 150°C. Tato práce otevírá dveře pro další výzkum chování grafénových Hallových sond za zvýšené teploty s důrazem na porozumění externích faktorů, které ovlivňují výkonnost takového senzoru při využití v normálních podmínkách.
|
|
|
The oxygen modification of the graphene structures for biosensors
Mikerásek, Vojtěch ; Bartošík, Miroslav (referee) ; Mach, Jindřich (advisor)
The bachelor thesis deals with the modification of CVD graphene by oxygen atoms. The theoretical part describe the structure of graphene oxide and its physical properties. Methods of production of this material and its use in biosensors are also described. The practical part describes the preparation of monolayer graphene on a silicon wafer. The main attention was paid to the oxidation of graphene by atomic oxygen and its modification in oxygen plasma. The samples were measured during process of oxidation at individual time intervals using XPS.
|
|
| |
|
|
First-principles studies of the electronic and structural properties of Lead Zirconate Titanate (PZT)
Planer, Jakub ; Friák, Martin (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
This work is focused on Density Functional Theory (DFT) calculations of oxygen vacancy diffusion barriers in mixed perovskite lead zirconate titanate and its pure counterparts. We found out that barrier heights are different in lead titanate and lead zirconate caused by the different localization of the excess electrons due to the oxygen vacancy formation. Diffusion barriers were also determined for titanium-rich mixed phases and compared to experimental values. This work contributes to clarify unusually low experimentally measured diffusion coefficients in PZT. We found out that the induced vacancy states are forming localized bonds to the lead atoms which causes the oxygen vacancies to become immobile due to the increase of the activation energy of the diffusion process.
|
|
|
The graphene structures suitable for field effect transistors
Kurfürstová, Markéta ; Bartošík, Miroslav (referee) ; Mach, Jindřich (advisor)
This bachelor’s thesis is focused on preparation of graphene structures suitable for field effect transistors. In the first section, graphene is characterized in terms of its properties and prepataion methods. The second part sums up semiconductor technology, focusing on transistors with graphene layer. Next, electron beam litography method is presented, which had been used for preparation of the structures. Finally, an experimental procedure of graphene structures manufacture is described.
|
|
|
Detection of biochemical substance using graphene sensor
Supalová, Linda ; Šimšíková, Michaela (referee) ; Bartošík, Miroslav (advisor)
Tato bakalářská práce studuje interakci biochemických látek s grafénem pomocí senzorů v uspořádání polem řízeného tranzistoru. Adsorbované atomy nebo molekuly mohou vyvolat dopování grafénové vrstvy, což může být experimentálně určeno pozorováním změny pozice Diracova bodu. Je studována závislost polohy Diracova bodu na přidané látce a stejně tak i časová odezva na přidání kapalného vzorku. Je pozorována citlivost na odlišné molekuly a jsou dikutovány důsledky výsledků pro adsorpci různých molekul.
|
guest ::
