|
Magnetooptical properties of semiconductor quantum structures
Uxa, Štěpán ; Grill, Roman (vedoucí práce)
Název práce: Magnetooptické vlastnosti polovodičových kvantových struktur Autor: Štěpán Uxa Katedra: Fyzikální ústav Univerzity Karlovy Vedoucí diplomové práce: doc. RNDr. Roman Grill, CSc. E-mail vedoucího: grill@karlov.mff.cuni.cz Abstrakt: V této teoretické práci je představena podrobná studie optických vlastností excitonů v dvojitých kvantových jamách umístěných v magnetickém a electrickém poli. Vycházejíce ze známých Luttingerových vztahů popisujících reálnou strukturu valečního pásu polovodičových sloučenin typu III-V, rozvinuli jsme efektivní způsob řešení Schrödin- gerovy rovnice pro coulombicky vázaný pár elektron-díra tvořící exciton. Odvozené vzta- hy byly ilustrovány na odpovídajících obrázcích, dávajíce nám možnost lépe porozumět efektům vnějších polí na studovaný systém. Byly spočteny disperzní relace, posun energe- tických hladin v elektrickém poli, absorpční a luminiscenční spektra i rozložení nábojové hustoty, a dosažené výsledky byly podrobně diskutovány. Klíčová slova: exciton, dvojitá kvantová jáma, vázané kvantové jámy, Luttingerův (-Kohnův) hamiltonián, míchání stavů ve valenčním pásu
|
| |
|
Kinetika doznívání scintilačních krystalů pro detektory elektronů v SEM
Schauer, Petr
V této práci je presentováno studium kinetiky doznívání monokrystalických scintilátorů YAG:Ce pro SEM. Základní veličiny určující kvalitu obrazu v SEM jsou kontrast, prostorové rozlišení a šum. Nicméně pro vyčíslení celkové kvality zobrazovacího systému je lepší detekční kvantová účinnost (DQE), neboť zahrnuje jak funkci přenosu modulace tak spektrum šumu. Z toho vyplývá, že detektor, který má mít vysokou DQE, by měl mít nejen vysokou účinnost a nízký šum, ale také dobré kinetické vlastnosti. S využitím výsledů doznívání katodoluminiscence je presentován schematický kinetický model zářivých a nezářivých přechodů v monokrystalech YAG:Ce.
|
|
Digitalizovaný experiment - prostředek k osvojení vybraného učiva obecné chemie
Bartoš, Ivan ; Čipera, Jan (vedoucí práce) ; Havlíček, David (oponent) ; Svoboda, Lubomír (oponent)
Shrnutí Analýzou elektronických učebních opor, online aplikací a výukových programů u nás i v zahraničí jsem dospěl k závěru, že je třeba vytvořit flexibilní multimediální didaktický prostředek (dále jen FMDP) obsahující digitalizované experimenty z obecné chemie. Zároveň jsem rozborem stávajících databází, CD ROMů a VHS se zfilmovanými experimenty zjistil, že řada efektních experimentů s pyrotechnickými prvky nebyla dosud digitalizována vůbec nebo ne v měřítku "většího množství" chemikálií. Zvolený programovací jazyk C#, v němž byl FMDP vytvořen, se ukázal pro účely tohoto projektu jako nejvhodnější. Tato volba vyplynula z konzultace s počítačovými programátory a byla motivována především širšími možnostmi C# oproti HTML zahrnujícími jednoduché modifikace obsahu FMDP. Učitelé s minimálně základní počítačovou gramotností mohou do FMDP libovolně zasahovat, měnit jakékoli jeho části a přizpůsobovat jej vnitřním i vnějším podmínkám procesu edukace. S přihlédnutím k dotazníkovému průzkumu zjišťujícímu požadavky žáků na formu a obsah experimentů po fenomenální stránce jsem zfilmoval a digitalizoval zvláště ty experimenty, které prezentují chemické děje doprovázené vznikem značného množství dýmu, emisí světla, explozí a překvapivými změnami barev. Na základě statistického vyhodnocení statistických souborů žáků a...
|
|
Photocatalytic active coatings-environmental way to improve quality and durability of buildings
Sázavská, T. ; Jakubičková, M. ; Jirkovský, Jaromír ; Šubrt, Jan ; Peterka, F.
Transparent coatings of TiO2-SiO2 nanocomposite were developed to be applied on building facades in order to prevent growth of microorganisms and thus to improve urban building sustainability. Structure and texture characteristics of the prepared nanocomposites were determined by electron microscopy (SEM, TEM + EDS), their photocatalytic activity was quantified by testing self-cleaning ability and antimicrobial activity. The self-cleaning properties were evaluated according to the standard ISO method based on photocatalytic degradation of methylene blue. The TiO2-SiO2 nanocomposite coatings were applied on various types of substrates commonly used in building industry. The antimicrobial activity was mainly investigated for algae because these microorganisms are often responsible for facades ageing. According to the laboratory tests the prepared TiO2-SiO2 nanocomposites are highly efficient. This fact was already proved by first applications in real conditions. The transparent SiO2-TiO2 nanocomposites represent an ecological and noninvasive way how to keep nice appearance of buildings for a long time. It is due to their permanent photocatalytic activity causing self-cleaning and algicidal effects. Such coatings may significantly reduce ageing processes on facades of buildings that are caused by microbiological pollution and smog exhalations.
|
| |
| |
| |
|
Detekce signálu použitím segmantového ionizačního detektoru
Jirák, Josef ; Černoch, P. ; Autrata, Rudolf
K detekci signálních elektronů v environmentálních podmínkách se často používá detektor, který využívá srážkovou ionizaci v plynném prostředí vzorkové komory. Elektrostatické pole vytvořené v prostoru mezi uzemněným vzorkem a detektorovou elektrodou poskytuje energii potřebnou pro účinnou ionizaci sekundárních elektronů. Napětí několik stovek voltů je připojeno k detektorové elektrodě. Byl navržen elektrodový systém ionizačního detektoru s několika soustřednými elektrodami, rozdělenými do dvou polovin-pravá a levá. Bylo ukázáno, že vyšší průměr elektrod přináší zvýšený příspěvek zpětně odražených elektronů k detekovanému signálu. Rozdílné kontrastní mechanizmy byly studovány
|
|
Processing and Properties of 1D and 2D Boron Nitride Nanomaterials Reinforced Glass Composites
Saggar, Richa ; Cihlář, Jaroslav (oponent) ; Tatarko, Peter (oponent) ; Dlouhý, Ivo (vedoucí práce)
Glasses and ceramics offer several unique characteristics over polymers or metals. However, they suffer from a shortcoming due to their brittle nature, falling short in terms of fracture toughness and mechanical strength. The aim of this work is to reinforce borosilicate glass matrix with reinforcements to increase the fracture toughness and strength of the glass. Boron nitride nanomaterials, i.e. nanotubes and nanosheets have been used as possible reinforcements for the borosilicate glass matrix. The tasks of the thesis are many fold which include: 1. Reinforcement of commercially derived and morphologically different (bamboo like and cylinder like) boron nitride nanotubes in borosilicate glass with the concentration of 0 wt%, 2.5 wt% and 5 wt% by ball milling process. Same process was repeated with reinforcing cleaned boron nitride nanotubes (after acid purification) into the borosilicate glass with similar concentrations. 2. Production of boron nitride nanosheets using liquid exfoliation technique to produce high quality and high aspect ratio nanosheets. These boron nitride nanosheets were reinforced in the borosilicate glass matrix with concentrations of 0 wt%, 2.5 wt% and 5 wt% by ball milling process. The samples were consolidated using spark plasma sintering. These composites were studied in details in terms of material analysis like thermo-gravimetric analysis, detailed scanning electron microscopy and transmission electron microscopy for the quality of reinforcements etc.; microstructure analysis which include the detailed study of the composite powder samples, the densities of bulk composite samples etc; mechanical properties which include fracture toughness, flexural strength, micro-hardness, Young’s modulus etc. and; tribological properties like scratch resistance and wear resistance. Cleaning process of boron nitride nanotubes lead to reduction in the Fe content (present in boron nitride nanotubes during their production as a catalyst) by ~54%. This leads to an improvement of ~30% of fracture toughness measured by chevron notch technique for 5 wt% boron nitride nanotubes reinforced borosilicate glass. It also contributed to the improvement of scratch resistance by ~26% for the 5 wt% boron nitride nanotubes reinforced borosilicate glass matrix. On the other hand, boron nitride nanosheets were successfully produced using liquid exfoliation technique with average length was ~0.5 µm and thickness of the nanosheets was between 4-30 layers. It accounted to an improvement of ~45% for both fracture toughness and flexural strength by reinforcing 5 wt% of boron nitride nanosheets. The wear rates reduced by ~3 times while the coefficient of friction was reduced by ~23% for 5 wt% boron nitride nanosheets reinforcements. Resulting improvements in fracture toughness and flexural strength in the composite materials were observed due to high interfacial bonding between the boron nitride nanomaterials and borosilicate glass matrix resulting in efficient load transfer. Several toughening and strengthening mechanisms like crack bridging, crack deflection and significant pull-out were observed in the matrix. It was also observed that the 2D reinforcement served as more promising candidate for reinforcements compared to 1D reinforcements. It was due to several geometrical advantages like high surface area, rougher surface morphology, and better hindrance in two dimensions rather than just one dimension in nanotubes.
|
host ::
