|
|
Studie materiálů pro Li-ion akumulátory pomocí elektronové mikroskopie
Hujňák, Jan ; Čudek, Pavel (oponent) ; Kazda, Tomáš (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá problematikou lithno-iontových akumulátorů. V teoretické části jsou popsány elektrochemické zdroje obecně a jejich rozdělení. U jednotlivých druhů elektrochemických zdrojů jsou pak detailněji popsáni hlavní zástupci. V další části se práce zaměřuje konkrétně na lithno-iontové akumulátory, jejich historii, elektrochemické reakce probíhající uvnitř a materiály jednotlivých částí, ze kterých se akumulátor skládá. Dále se práce zaměřuje na elektronovou mikroskopii a její rozdělení na skenovací a transmisní. Jsou popsány základní části těchto elektronových mikroskopů a princip funkce. V praktické části je práce zaměřena na vytvoření malého článku pro zkoumání pod elektronovým mikroskopem.
|
|
|
Extended defects in Ga and Al nitrides
Vacek, Petr ; Holec, David (oponent) ; Hospodková,, Alice (oponent) ; Gröger, Roman (vedoucí práce)
III-nitrides crystallize in the hexagonal (wurtzite) structure, whereas the cubic (zincblende, sphalerite) structure is metastable with only slightly higher energy. Their physical properties are strongly affected by the presence of extended defects that are of different kinds in the two structures. In wurtzite III-nitrides, these are primarily threading dislocations, some of which are known to generate deep defect states in the bandgap, through which they affect the electrical and optoelectronic properties of devices. On the other hand, zincblende III-nitrides contain a large density of stacking faults that facilitate local transformations into the more stable wurtzite structure. The aim of this work is to characterize the extended defects in both crystal structures using a combination of electron microscopy, atomic force microscopy, and X-ray diffraction. We demonstrate that (0001)-oriented samples of GaN/AlN and AlN grown on Si (111) substrate by metal-organic chemical vapor deposition contain a large density of threading dislocations. Their Burgers vectors are mostly parallel to the a-direction of the wurtzite lattice, followed by the Burgers vectors parallel to the a+c-direction, whereas the dislocations with Burgers vectors parallel to the c-direction are relatively rare. The probable origin of threading dislocations is discussed according to the type of the film growth. Prismatic stacking faults were found in thin AlN nucleation layers but were not present in the thicker layers. Amorphous layer composed of SiNx and partially of AlN was found at the AlN/Si interface. We propose that this amorphous layer could have a major role in the relief of misfit strain. Analysis of electrical activity of extended defects in AlN was done using electron beam induced current technique. We have found that threading dislocations cause a weak drop of induced current. However, due to their high density and uniform distribution, they have larger impact on electrical properties than V-defects and their clusters. The topographical and crystallographic defects were studied in as-grown and annealed nucleation layers of zincblende GaN grown on 3C-SiC (001) / Si (001) substrate. The sizes of surface features on as-grown samples increase with the thickness of the nucleation layer and are enhanced by annealing. The surface coverage of GaN with the thinnest nucleation layers is reduced after annealing due to diffusion and desorption (or etching by reactor atmosphere). The stacking faults found in GaN near its interface with SiC were mostly of the intrinsic type bounded by Shockley partial dislocations. The origin of these stacking faults was discussed as well as the impact of partial dislocations on the strain relief. Due to the abundance of stacking faults, their interactions were studied in detail. Based on our findings, we have developed a theoretical model of stacking fault annihilation in zincblende GaN films. This model is shown to be able to predict the decrease of the stacking fault density with increasing film thickness.
|
|
|
Metody zobrazování a analýzy biologických vzorků
Novotná, Veronika ; Tománek, Pavel (oponent) ; Knápek, Alexandr (vedoucí práce)
Bakalářská práce se věnuje vlastnostem lidských tkání a bakterií z mikroskopického hlediska. Dále popisuje fyzikální principy mikroskopovacích technik SNOM a elektronové mikroskopie (TEM, SEM, ESEM) a jejich vhodnost pro pozorování biologických preparátů. Následující část se zabývá transformací dat z elektronového mikroskopu z časové do obrazové roviny a práci se vzniklými obrazy. Další kapitola je věnována experimentální přípravě preparátů pro SEM/ESEM a SNOM. Protože jsou zde v současné době tendence využít mikroskopovací techniku SNOM v biologické výzkumu je cílem práce srovnání možností zmíněných mikroskopovacích technik pro pozorování biologických vzorků a zhodnocení, zda je možné pro tyto účely nahradit obecně drahý EM levnějším SNOM. EM i SNOM totiž umožňují získat rozdílnou nicméně srovnatelnou a komplementární informaci o zkoumaném vzorku.
|
|
|
Design of the Transmission Electron Microscope projection system for the Single Particle Analysis
Bačo, Ondřej ; Tiemeijer, Peter (oponent) ; Sháněl, Ondřej (vedoucí práce)
This thesis deals with the design of the transmission electron microscope (TEM) projection system for single particle analysis (SPA). The projection system design was created in Electron Optical Design (EOD) software version 4.020. The lens excitation series for projection system magnifications ranging from 50 to 10000 were calculated using thin lens approximation approach, thick lens approximation approach, EOD linear focus method and EOD nonlinear focus method, as implemented in 5.003 version. Obtained results were compared and validated utilizing EOD real particle tracing method.
|
|
|
Functional Ultrastructure of Hymenopteran Stingers: Devastating Spear or Delicate Syringe
ČERNÝ, Jan
In this study, we tested the hypothesis that a micro-serrated edge on the honey bee Apis mellifera stinger tip serves as a tool for more intensive crushing of cell membranes in the victim's tissues. This could have mechanical consequences as well as initiate metabolic pathways linked to cell membrane breakdown (e.g., production of biogenic amines). Accordingly, we found that hymenopteran species that use their stingers as an offensive or defensive weapon to do as much damage to the victim's body as possible had this cuticular microstructure. In parasitic hymenopterans, on the other hand, this structure was missing, as stingers are solely used to delicately transport venom to the victim's body in order to do little mechanical harm. We also demonstrated that the stinger lancets of the honey bee A. mellifera are living organs with sensilla innervated by sensory neurons and containing other essential tissues, rather than mere cuticular structures.
|
|
|
Generation and applications of pulsed beam in an electron microscope
Nekula, Zdeněk ; Kozák,, Martin (oponent) ; Kolíbal, Miroslav (vedoucí práce)
Electron microscopes are used worldwide both in industry and basic research. This master thesis describes how to use small electrostatic deflectors to provide high time resolution in both transmission (TEM) and scanning (SEM) electron microscopes. The described method for TEM is a new solution utilizing a streak camera effect. This approach stands out for its simplicity, sub-picosecond time resolution, and flexible time range. Next, in SEM, a small electrostatic deflector makes a pulsed electron beam. This pulsed beam is used for time-resolved detection thanks to the stroboscopic effect. For SEM, the thesis demonstrates two new methods how to measure an electron pulse length, and also two applications of time-resolved detection. They are a time-resolved voltage contrast and a time-resolved electric field.
|
|
|
Příprava polovodičových vzorků pro transmisní elektronovou mikroskopii
Bajo, Viktor ; Bukvišová, Kristýna (oponent) ; Horák, Michal (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá problematikou přípravy vzorků z polovodičových materiálů pro transmisní elektronovou mikroskopii. V teoretické části jsou obecně popsány nejpoužívanější metody předpřípravy a finalizační metody užívané k vytvoření ultratenkých oblastí průhledných pro elektronový svazek mikroskopu. Následuje přehled experimentálního vybavení použitého v praktické části k samotné přípravě vzorků. Připravil jsem dva vzorky z monokrystalického křemíku, jeden metodou mechanické přípravy s následným iontovým leštěním, další v podobě lamely vyrobené na rastrovacím elektronovém mikroskopu vybaveného fokusovaným iontovým svazkem. Mechanická příprava je výrazně časově náročnější, provádí se na několika specializovaných přístrojích a hrozí u ní znehodnocení celého zkoumaného objektu. Příprava lamel je vcelku rychlá a umožňuje vybrat velmi malou oblast zájmu, přičemž zbytek vzorku zůstane netknutý, na druhou stranu vyžaduje alespoň základní dovednosti práce s elektronovým mikroskopem. Oběma metodami lze připravit kvalitní vzorky vhodné k analýze v transmisním elektronovém mikroskopu. Celý postup jsem zdokumentoval v praktické části, která může sloužit jako návod na přípravu těchto vzorků.
|
|
|
Non-linear imaging in 100 keV transmission electron microscopy
Brzica, Michal ; Zlámal, Jakub (oponent) ; Sháněl, Ondřej (vedoucí práce)
The bachelor thesis deals with the description of imaging in a transmission electron microscope. The thesis is mainly focused on the derivation of the equation describing the observed intensity in the detector plane. A comparison of the form of the linear and non-linear equations for the observed intensity is followed by a comparison of the derived theory with photographed samples at different accelerating voltages. The effect of the individual non-linear terms on the observed resolution is then determined.
|
|
|
Fabrication, optimization and in-situ characterization of thermally tunable vanadium dioxide nanostructures
Krpenský, Jan ; Maniš, Jaroslav (oponent) ; Konečná, Andrea (vedoucí práce)
Vanadium dioxide (VO2) has attracted increasing attention over the past decades due to its metal-insulator phase transition at temperature around 68 °C. This phase change is accompanied by lattice change from monoclinic (dielectric) to tetragonal (metal), lattice shrinking in the metallic state, and stark difference in the infrared transmittance between both phases. However, fabrication of VO2 thin films can be challenging due to other possible stoichiometric configurations, such as VO, V2O3, or V2O5. Many fabrication techniques have been used in recent years, where optimized fabrication process produces VxOy in the desired stoichiometry of VO2. In this Thesis, a summary of three deposition techniques suitable for the deposition of VO2 thin films is made and the process of creating thin samples (lamellae) suitable for study in the transmission electron microscopy (TEM) via focused ion beam (FIB) is described. Utilizing TEM with in-situ heating for characterization of VO2 samples produces valuable information on the microstructure of VO2 both below and above the transition temperature. In addition, electron energy-loss spectroscopy gives precious insight into the changing of different stoichiometries of VO2 in correlation to the thickness of the examined sample, near the sample edge in particular.
|
|
|
Focused ion beam sample preparation for transmission elektron microscopy
Krajňák, Matúš ; Matolínová, Iva (vedoucí práce) ; Matolín, Vladimír (oponent)
Práce zkoumá možnosti tvorby vzorků pro transmisní elektronový mikroskop pomocí řádkovacího elektronového mikroskopu (SEM) a fokusovaného iontového svazku (FIB). Zkoumá vliv tvorby ochranných povrchů na vzorku pomocí Pt, W a SiO2 elektrony, respektive ionty, indukovanou depozici. Lamela je vykopána pomocí FIB a následně je pomocí nanomanipulátora a wolframového hrotu přenesena na držák pro transmisní elektronový mikroskop, kde je uchycena pomocí depozice a dále ztenčována pomocí FIB. Výsledné vzorky jsou porovnávány pomocí zobrazení v SEM a parametry výroby jsou optimalizovány tak, aby výsledný vzorek byl co nejméně ovlivněn procesem výroby.
|
host ::
RSS.