|
|
First-Principle Study of Electronic Properties of Ultrathin Layers
Nezval, David ; Vázquéz, Hector (oponent) ; Friák, Martin (oponent) ; Bartošík, Miroslav (vedoucí práce)
This work characterizes the structural properties of adsorbed gallium atoms and water molecules on graphene. It also investigates the changes in the electronic properties of graphene caused by the adsorption of each adsorbent. The density functional theory (DFT) calculations are the perfect tool to investigate and explain the physical and chemical processes that occur during adsorption. The electronic properties are studied using band structure calculations and the Bader charge analysis. Recent experimental findings have revealed that in low concentration the Ga atoms negatively dope (n-doping) graphene. This doping effect is reduced at higher Ga concentrations when the clustering of Ga atoms occurs. This work presents the adsorption of individual Ga atoms and the Ga clusters. While single atoms n-dopes graphene with 0.64 electrons, atoms bound in clusters interact with each other and thus weaken the doping of graphene. Cluster formation is fundamentally affected by the diffusion of Ga atoms over graphene. Therefore, a section is devoted here to calculations of the diffusion barrier energy and how this barrier can be affected by the charging of graphene. The experimental observations indicate positive doping (p-doping) of graphene exposed to water molecules. However, these observations were not supported by DFT calculations. This thesis investigates the effect of multilayer water on the electronic properties of graphene. Attention has been paid to the influence of the water molecule orientation in the first layer toward graphene on its doping properties. The presented results show p-doping of graphene when 6 or more layers of water are oriented by oxygen to graphene.
|
|
|
Electronic Structure Effects in Molecular Junctions
Marek, Štěpán ; Korytár, Richard (vedoucí práce) ; Frederiksen, Thomas (oponent) ; Vázquez Melis, Héctor (oponent)
Molekulární elektronika je oblast zkoumající transportní a transportem indukované jevy na možná nejmenších jednotkách elektrických obvodů - molekulách. V této práci prozkoumáváme vliv jevů elektronové struktury na vodivost a rotaci molekul ve spojích. Používáme teorii funkcionálu hustoty, přiblížení GW a jednoduché analytické modely k porozumnění experimentálním pozorováním a k varování před možnými nevýhodami při adaptaci GW pro výpočty vodivosti ve shlukovém (cluster) formalismu. 1
|
|
|
Accuracy evaluation of neural network potentials for simulations of platinum nanocluster at hydroxylated silica interfaces
Pokorná, Kristýna ; Erlebach, Andreas (vedoucí práce) ; Vázquez Melis, Héctor (oponent)
Podepřené platinové nanočástice jsou důležité heterogenní katalyzátory pro velkou řadu průmyslových procesů, nicméně jejich aktivita je velmi ovlivněna difúzí částic a slinováním, které vedou k deaktivaci katalyzátoru. Pro stabilizaci platinových nanočástic je potřeba detailní znalost reakčních interakcí mezi platinou a jejím podpírajícím materiálem, jako je např. hydroxylované křemičité povrchy a defektní zeolity. Realistických simulací těchto katalyzátorů relevantních časových úseků může být dosaženo pomocí potenciálů neuronových sítí (NNP), které zachovávají přesnost ab initio metod za zhruba 103 krát menší výpočetní cenu v porovnání s výpočty za pomoci teorie funkcionálu hustoty (DFT). Ačkoliv mají NNP jen omezenou přenosnost na systémy, které nebyly zahrnuty v tréninkové databázi. Proto, v této práci jsou důkladně testovány nově vyvinuté SchNet NNP. Tyto potenciály byly trénovány na rozmanité sadě platiny a defektních zeolite a hydroxylovaných křemičitých površích. Nejprve byla DFT databáze rozšířena pomocí aktivního učení pro přesné modelování povrchů α-quartz, MWW a 2D zeolitové vrstvy IPC-1P (produkt hydrolýzy zeolite UTL). Potenciály vytrénované na nové DFT databázi byly poté testovány pomocí simulací molekulové dynamiky systémů, které byly dosud neviděné během trénovacího procesu. Tyto...
|
|
|
Electronic, mechanical and transport properties of molecular junctions
Arasu, Narendra Prabhakar ; Vázquez, Héctor (vedoucí práce) ; Korytár, Richard (oponent) ; He, Junjie (oponent)
Název práce: Elektronické, mechanické a transportní vlastnosti molekulárních spojů Autor: Narendra Prabhakar Arasu Katedra: Katedra fyziky kondenzovaných látek Vedoucí práce: Dr. Héctor Vázquez, Fyzikální ústav AV ČR, Oddělení povrchů a molekulárních struktur, Molecular Transport Group Abstrakt: Výzkum a vývoj jednomolekulových obvodů jsou zajímavé z funda- mentálního hlediska a potenciálně mohou mít velký dopad na oblasti elektroniky, katalýzy nebo organických elektrických článků. V této práci představím svůj pří- spěvek k tématu molekulárních spojů, založený na teorii a simulacích. Kapitola 1 začíná základním přehledem fundamentálních pojmů v problematice elektro- nické struktury molekul a molekulární elektroniky. Počínaje jednoduchými mo- dely, představím hlavní principy, jimiž se řídí průchod elektronů molekulárními strukturami, jako jsou prostorové omezení a kvantování hladin energie, tunelo- vání skrze potenciálovou bariéru, nebo transmisi přes jednoduchou energetickou hladinu. Dále uvedu základy teorie elektronové struktury a metod využívajících Greenovy funkce. Zde nastíněné koncepce a metody modelování tvoří teoretické pozadí dále prezentované práce. Stručně také oddiskutuji několik široce používa- ných experimentálních technik pro studium molekulárních obvodů. Kapitoly 2 a 3 popisují chování...
|
host ::
RSS.