|
|
Materials and their application in low temperature parts of STM microscope
Voňka, Jakub ; Vlček, Ivan (oponent) ; Urban,, Pavel (vedoucí práce)
Cryogenic flow cryostat with liquid helium (LHe) is being developed by Group of Cryogenics and Superconductivity at Institute of Scientific Instruments for the existing scanning tunneling microscope (STM) working at ambient temperature at Institute of Physical Engineering. This thesis deals with the selection of materials and determination of their material characteristics for potential use in some parts of the low temperature STM (LT-STM), focusing mostly on thermal conductivity in temperature range from 4 K to 300 K. Problematics of copper braids for thermal connection of the sample with cold heat exchanger is discussed. CuCrZr alloy was closely studied as a possible material for sample holder. Heat fluxes through low conductive supports based on thermal resistance of spherical contacts were determined for possible use as an insulation between cold sample holder and STM table.
|
|
|
Konstrukce nízkoteplotních ultravakuových rastrovacích sondových mikroskopů
Pavera, Michal ; Klapetek, Petr (oponent) ; Vetushka, Aliaksei (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
Předkládaná práce se zabývá vývojem rastrovacích sondových mikroskopů. Jsou specifikovány mechanické požadavky na mikroskop pro měření metodou rastrovací tunelovací mikroskopie (STM) a mikroskopie atomárních sil (AFM) v prostředí ultra vysokého vakua (UHV) a proměnných teplot. Jsou diskutována konstrukční řešení dvou {navržených} mikroskopů a je popsána jejich řídicí elektronika. Zvláštní kapitola je věnována popisu lineárních piezomanipulátorů a konstrukčnímu řešení navržených prototypů.
|
|
|
Metal-organické rozhraní pro efektivní přenos náboje
Mrhačová, Petra ; Průša, Stanislav (oponent) ; Procházka, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá analýzou molekul kyseliny benzen-1,3,5-trikarboxylové (TMA) na stříbrném krystalu s (111) terminací povrchu. Po depozici molekul na povrch substrátu je vytvořena plně protonovaná vrstva (fáze ). Následné žíhání substrátu vyvolává deprotonaci molekul, která vede k vytváření dalších a fází. Jednotlivá uspořádání molekul byla zkoumána v podmínkách ultra vysokého vakua na nízkoenergiovém elektronovém mikroskopu (LEEM), rastrovacím tunelovacím mikroskopu (STM) a pomocí nízkoenergiové elektronové difrakce (LEED). V práci je diskutován aplikační potenciál těchto vrstev.
|
|
|
Vývoj lineárního posuvu pro UHV STM/AFM
Pavelec, Jiří ; Jiruše, Jaroslav (oponent) ; Šikola, Tomáš (vedoucí práce)
Diplomová práce popisuje vývoj lineárního posuvu. Vývoj směřuje přes jednodušší prototypy až k aplikaci více lineárních posuvů jako tříosého manipulátoru vzorku v rastrovacím tunelovacím mikroskopu / mikroskopu atomárních sil (STM/AFM) v prostředí velmi vysokého vakua (UHV). Jsou diskutována možná řešení odměřovacího systému a lineárního vedení. Je popsána konstrukce a použití homodyního interferometru při optimalizaci vyvíjených lineárních posuvů, které využívají piezokeramických hybných členů. Model optického pravítka s mřížkou je propočten s využítím poznatků teorie skalární difrakce.
|
|
|
Control of a rotational inverted pendulum
Bednář, Ladislav ; Pohl, Lukáš (oponent) ; Veselý, Libor (vedoucí práce)
The goal of this work is modelling and design of an inverted pendulum prototype. The work presents a mathematical model of a rotary pendulum, modelling of a BLDC motors and also a 3D model of the pendulum prototype is present. The work mentions design of the state space controller and swing up control of the inverted pendulum. Dynamics obtained from the mathematical model is used to create a 3D dynamic model of a pendulum, with the use of the Simscape toolbox. The work deals with control of a BLDC motors with use of vector control. The algorithm is implemented on the CompactRIO platform. Later, hardware is developed, containing STMicroelectronis microcontroller, capable of replacing the CompactRIO platform.
|
|
|
Preparation and analysis of nanostructures in UHV conditions
Gloss, Jonáš ; Spousta, Jiří (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
The purpose of this thesis was to study the preparation and analysis of nanostructures in Ultra High Vacuum (UHV) conditions. The theory section has a strong emphasis on Gallium Nitride (GaN) nanostructures. These were then analyzed by Scanning Tunneling Microscope (STM). In order to be able to analyze prepared samples in UHV STM, electrochemical etching of tungsten wire was carried out. This thesis gives an account on how to obtain tungsten tips for STM. The section dealing with tungsten tip fabrication includes description of electrochemical etching principle. Scanning Electron Microscope (SEM) images of etched tips and their further sharpening by Focused Ion Beam (FIB) was carried out. In this work a method for in-situ UHV STM tip revitalization by electron annealing is proposed. It was concluded that it is possible to routinely obtain tungsten tips with apex radius in the order of nanometers.
|
|
|
Návrh a ověření nízkoteplotní části UHV - STM mikroskopu
Voňka, Jakub ; Rotter, Miloš (oponent) ; Urban, Pavel (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá návrhem a ověřením chladícího systému a nízkoteplotní části UHV - STM mikroskopu, který bude pracovat při proměnné teplotě vzorku v rozsahu 20K - 300K. Vzhledem k požadované proměnné teplotě je použito heliového průtokového systému chlazení s využitím studeného He (~ 5 K) jako chladiva. Jsou řešeny dvě varianty nízkoteplotní části mikroskopu, v první verzi je chlazen pouze nosič vzorků, v druhém verzi je chlazen celý STM mikroskop. Navržený chladící systém tvoří He průtokový kryostat, který umožňuje připojení k zásobníku kapalného He (LHe) prostřednictvím nízkoztrátového He přepouštěče. Kryostat sestává z přívodů He, tepelných výměníků a měděných svazků (tzv. "braidů") pro tepelnou vazbu nosiče vzorků/STM mikroskopu a tepelně izolačního štítu kolem stolku mikroskopu s tepelnými výměníky. V práci je popsán návrh a konstrukce průtokového kryostatu s prvotními testy v sestrojené vakuové komoře. Dále je zde detailní rozbor tepelných toků tepelně izolačními podpěrami založených na styku sférických ploch a analýza tepelných toků v nízkoteplotní části chlazeného STM mikroskopu. Téma bylo řešeno ve spolupráci s Ústavem přístrojové techniky AV ČR, v.v.i. v Brně.
|
|
|
Grafen na SiC jako substrát pro molekulární samouspořádané systémy
Černá, Lenka ; Průša, Stanislav (oponent) ; Procházka, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá přípravou a charakterizací metal-organických sítí samouspořádáním kovových atomů (Fe) a organických molekul (tetrakyanchinodimethan, TCNQ) na povrchu grafenu. Jako substrát byl v této práci pro přípravu samouspořádaných struktur použit krystal SiC (0001) s epitaxní vrstvou grafenu. Depozice metal-organických sítí i následná charakterizace povrchu nízkoenergiovou elektronovou (LEEM), skenovací řádkovací mikroskopií (STM) a rentgenovou fotoelektronovou spektroskopií (XPS) byla prováděna v podmínkách ultravysokého vakua.
|
|
|
Environment-Dependent Surface Structure of Fe2O3(012)
Komora, Mojmír ; Dubroka, Adam (oponent) ; Čechal, Jan (vedoucí práce)
This thesis deals with study of alpha-Fe2O3(012) exposed to water environment. The up to date knowledge of different oxides with focus on alpha-Fe2O3 and its R-cut (012) non polar surface is briefly reviewed. The experimental part of this work start with the description of the state of the art ultra high vacuum compatible experimental setup for dosing liquid water onto single crystal surfaces. Individual features of the system are thoroughly discussed and the tests of the system were performed on silver foil and on Fe3O4(001) single crystal surface. The chemical composition and surface morphology of the crystal after liquid water experiment is discussed. The proposed setup was used to study interaction of water with known (1x1) and (2x1) surface reconstruction of alpha-Fe2O3(012). The experimental data shows that water binds to both reconstruction disociatively with some molecular water bound to adsorbed hydroxyls. The (1x1) reconstruction appears to survive exposure to different pressures of water vapor, while the (2x1) seems to change into (1x1) after exposures to higher pressures or by exposing it to electron beam. Further, this thesis presents the first real time study of (1x1)-to-(2x1) transition by Low Energy Electron Microscopy. These results show iniciation of the transition at atomic step edges and defects, which then continues to the centers of terraces at lower temperatures. Onservation of gradual transition at higher temperatures suggets creation of numerous nucleation centers from which then (2x1) spread. The beam damage is believed to also play role in the transformation as documented in the thesis.
|
|
|
Design and development of AWS/TPWS system testing device
Majchrák, František ; Fiedler, Petr (oponent) ; Kaczmarczyk, Václav (vedoucí práce)
The aim of the work was design and realization of device to simplify and speed up the testing of AWS / TPWS train protection system. The first chapter is addressed to description and division of train protection systems. The next chapter describes the process of commissioning the AWS / TPWS system and possible applycation of the device to this process. The final chapters deal with design, specification of components, realization of device and verification of its functionality.
|
host ::
RSS.