|
Účinné průřezy srážek elektronů s atomy vodíku
Benda, Jakub ; Houfek, Karel (vedoucí práce) ; Zamastil, Jaroslav (oponent)
Přestože je srážka elektronu s atomárním vodíkem dlouhá desetiletí zkoumaným jevem, stále není k dispozici ani úplná databáze rozptylových dat, ani všeobjímající metoda, která by umožnila taková data generovat. Pro astrofyzikální a další účely jsou nezbytné účinné průřezy elektron-vodíkových srážek v rozsáhlém oboru energií, od desetin elektronvoltu do milionů elektronvoltů. V této práci se autor detailněji věnuje několika rozšířeným přístupům k řešení elektron-atomového rozptylu a srovnává výsledky vlastních implementací těchto metod s publikovanými daty a výsledky volně dostupných počítačových kódů. Překryvům jednotlivých metod je věnována obzvláštní pozornost, tak, aby na konci mohla být nabídnuta databáze s jednoduchým uživatelským rozhraním pro běžné praktické použití rozptylových dat v aplikovaných odvětvích.
|
|
Časově závislé řešení dvourozměrných rozptylových problémů v kvantové mechanice
Váňa, Martin ; Houfek, Karel (vedoucí práce) ; Čížek, Martin (oponent)
Tato práce se zabývá časově závislou formulací dvoudimenzionálního modelu rezonančních srážek elektronu s dvouatomovou molekulou v oblasti nízkých energií. V časově nezávislém formalismu byl model v minulosti numericky vyřešen bez Bornovy-Oppernheimerovy aproximace s použitím moderních nástrojů jako je metoda konečných prvků s diskrétní reprezentací proměnné (FEM-DVR) či vnější komplexní škálování (ECS). V rámci tohoto modelu numericky vyřešíme problém časového vývoje s použitím zobecněné Crankovy-Nicolsonovy metody a Padého aproximace. Následně pak vyčíslíme účinné průřezy elastického a některých neelastických procesů metodou korelační funkce. V neposlední řadě pak provedeme porovnání časového vývoje a účinných průřezů s metodou lokálního komplexního potenciálu v její časově závislé formě.
|
|
Mikrosenzory plynů založené na samouspořádaných 3D nanovrstvách oxidů kovů
Pytlíček, Zdeněk ; Husák, Miroslav (oponent) ; Kolařík, Vladimír (oponent) ; Prášek, Jan (vedoucí práce)
Tato disertační práce se zabývá vývojem a výrobou mikrosenzorů plynů s využitím nové trojrozměrné (3D) nanostrukturované polovodivé vrstvy z oxidů kovů, která efektivně využívá výhod anorganických materiálů připravených snadno dostupnými elektrochemickými výrobními technikami bez použití litografie. Citlivá vrstva je vytvořena anodizací kovové dvojvrstvy Al/Nb naprášené na SiO2/Si substrátu skrze masku z porézní anodizované aluminy. Běžně se skládá z 200 nm tlusté vrstvy NbO2 propojující pole k ní kolmo orientovaných a prostorově oddělených Nb2O5 nanosloupků o šířce 50 nm, délce až 900 nm a celkovým počtem přibližně 8109 sloupkůcm-2. Nanosloupky fungují jako polovodivé nanokanálky jejichž rezistivita je vysoce citlivá na reakce probíhající na povrchu a rozhraní vrstvy. V rámci nového uspořádání senzoru byly na povrchu pole nanosloupků připraveny Pt nebo Au strukturované elektrody realizované pomocí běžných mikrotechnologických nebo elektrochemických depozičních technik, následované selektivním odleptáním vrstvy aluminy. Pro charakterizaci detekčních schopností byla struktura senzoru upevněna do standardního pouzdra TO-8 a elektricky propojena s využitím techniky drátového kontaktování. Elektrické charakterizace 3D nanovrstvy z oxidů niobu odhalily asymetrickou závislost vodivosti způsobenou Schottkyho bariérou vzniklou na rozhraní Pt/Nb2O5 nebo Au/Nb2O5. Při detekci vodíku a amoniaku byl zkoumán vliv struktury a složení citlivé vrstvy na elektrické a detekční schopnosti se zaměřením na citlivost, selektivitu, detekční limity a rychlost odezvy/zotavení. Rychlá a intenzivní odezva na H2 potvrdila potenciál využití 3D nanovrstvy z oxidů niobu jako citlivé vrstvy pro senzorické aplikace. Na počítači provedené mikrofluidní simulace difuze plynů do 3D nanovrstvy předpovídají možnost značného zlepšení detekčních schopností použitím perforované horní elektrody, a to optimalizací morfologie vrstvy, úpravou krystalické struktury a vhodnou úpravou návrhu elektrody. Předběžné experimenty prokázaly, že i další 3D nanovrstvy připravené z kovových dvojvrstev jako Al/W mají vysokou perspektivu při využití v pokročilých senzorických aplikacích. Techniky a materiály využité v této práci jsou vhodné pro vývoj technologicky jednoduchého, ekonomického a pro životní prostředí ohleduplného řešení mikro- a nanozařízení, kde použití definovaných nanokanálků pro nosiče náboje a povrchové reakce může přinést značné výhody.
|
|
Preparation of Magnesium Silicide from Recycled Materials for Energy Storage.
Bumba, Jakub ; Dytrych, Pavel ; Šolcová, Olga ; Koštejn, Martin ; Fajgar, Radek ; Maléterová, Ywetta ; Kaštánek, František
Recycling technologies help to save energy, materials and environment. This is the main reason of their popularity. The recovery of semiconductors and metals depends on recycling treatment. A new multi-step technology, which enables to obtain pure silicon and hydrogen from waste materials,is reported in this study. The only by-product is magnesium phosphate, which is a desired fertilizer. Magnesium silicide was successfully prepared from milled silicon photovoltaic (PV) panels and milled Mg obtained from the scrap. The formed magnesium silicide was then hydrolysed by phosphoric acid to form a mixture of silanes. Gaseous products (silanes) were separated by cooling below their boiling temperature by liquid nitrogen and then thermally decomposed by a hot wire, e.g. Pt.This treatment leads to pure silicon and hydrogen release. In this study a deep-in characterization by various methods spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM) with Energy Dispersive X- Ray spectroscopy (EDX), etc.) of prepared samples was also done to explain the individual influences, e.g. reaction temperature and atmosphere.
Plný tet: SKMBT_C22016111814301 -  PDF
Plný text: content.csg - PDF
|
| |
|
Metoda napěťového kontrastu v EREM
Krňávek, Martin ; Čudek, Pavel (oponent) ; Jirák, Josef (vedoucí práce)
Tato práce obsahuje teoretický popis základních vlastností a principu elektronové mikroskopie, se zaměřením na environmentální rastrovací elektronovou mikroskopii. Popisuje funkci mikroskopu, interakce probíhající po dopadu elektronového svazku na vzorek, především pak vznik zpětně odražených a sekundárních elektronů a metodu napěťového kontrastu. Praktická část se zabývá problematikou napěťového kontrastu pro sledování rozložení elektrických potenciálů na površích polovodičových součástek a stanovuje vhodné pracovní podmínky pro pozorování napěťového kontrasu pomocí scintilačního detektoru sekundárních elektronů.
|
|
Catalytic and Electronic Properties of Redox-Active Metalloenzymes and Transition-Metal Complexes: Insights from the Computational Chemistry.
Srnec, Martin ; Rulíšek, Lubomír (vedoucí práce) ; Himo, Fahmi (oponent) ; Papai, Imre (oponent)
Universita Karlova v Praze Přírodovědecká fakulta Obor modelování chemických vlastností bio- a nanostrutkur Katalytické a elektronové vlastnosti "redox-aktivních" metaloenzymů a komplexů přechodných kovů z pohledu výpočetní chemie Autoreferát k disertační práci RNDr. Martin Srnec Školitel: Mgr. Lubomír Rulíšek, CSc. Ústav organické chemie a biochemie AV ČR Centrum biomolekul a komplexních molekulárních systémů Praha 2010 Úvod Kovy a jejich ionty hrají v biochemických procesech významnou úlohu. Jejich přítomnost bývá nepostradatelná například při sbalování (folding) bílkovin a stabilizaci jejich struktur. Bývají běžně hnací silou enzymové aktivity, přeměny energie, či buněčných signálů. Ještě před několika desítkami let byly metaloenzymy považovány za nevýznamnou podskupinu bílkovin. Dnes se však odhaduje, že alespoň jedna třetina všech enzymů obsahuje jeden či více kovových iontů, které jsou pro funkčnost enzymu zásadní. Metaloenzymy obvykle katalyzují energeticky náročné chemické reakce jako například hydroxylaci metanu, rozklad molekulového vodíku na protony a elektrony, štěpení vazby molekulového dusíku a kyslíku atp. Dále se účastní redoxních reakcí, přenosu elektronů či spinově zakázaných reakcí, u nichž jsou nezbytné relativistické efekty, zesílené právě přítomností kovu. Biochemická úloha mnoha...
|
|
Structure and dynamics of electronic defects in liquid water
Maršálek, Ondřej ; Jungwirth, Pavel (vedoucí práce) ; Horáček, Jiří (oponent) ; Pittner, Jiří (oponent)
Název práce: Struktura a dynamika elektronických defektů v kapalné vodě Autor: Ondřej Maršálek Ústav: Ústav orgaincké chemie a biochemie, Akademie věd České republiky Vedoucí doktorské práce: prof. Mgr. Pavel Jungwirth, DSc. e-mail vedoucího: pavel.jungwirth@uochb.cas.cz Abstrakt: V této práci předkládáme ab initio molekulárně dynamické simulace elektron- ických defektů v kapalné vodě. Fotoionizací kapalné vody vzniká kationtová díra, která ultrarychlým procesem reaguje na hydratovaný proton a hydroxylový radikál. Studujeme dynamiku i spektroskopii tohoto procesu. Hydratovaný elektron je klíčovým meziproduk- tem v radiační chemii vodných roztoků. Simulujeme jeho rovnovážné vlastnosti v záporně nabitých vodních klastrech i dynamiku vertikálního záchytu elektronu teplými a studenými klastry. Reakcí hydratovaného elektronu a hydratovaného protonu vzniká vodíkový atom. Tuto reakci zkoumáme za konečné teploty ve větším klastru a detailněji v klastru menším. Protože oba zde studované elektronické defekty jsou náročné systémy s otevřenou slup- kou, klademe důraz na ověření nastavení výpočtů. K práci je přiloženo šest publikovaných článků. Klíčová slova: teorie funkcionálu hustoty, selfinterakční korekce, ab...
|
|
Vodíkem modifikované grafenové struktury pro polem řízené tranzistory
Kurfürstová, Markéta ; Čermák,, Jan (oponent) ; Mach, Jindřich (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se věnuje problematice grafenu modifikovaného atomárním vodíkem a jeho transportních vlastností. V rámci rešeršní části práce jsou porovnány strukturní a elektronické vlastnosti grafenu a hydrogenovaného grafenu. Je popsána metoda Ramanovy spektroskopie, včetně charakterizace spekter obou zkoumaných struktur. Použité vzorky jsou vyrobeny pomocí laserové a elektronové litografie a uzpůsobeny měření ve vakuové komoře. V rámci experimentální části práce jsou proměřeny transportní vlastnosti grafenu před a po modifikaci vodíkovými atomy. V závěru je hydrogenovaný grafen ozářen elektronovým svazkem a pomocí Ramanovy spektroskopie jsou sledovány změny v jeho struktuře.
|
|
Obchodně-ekonomické srovnání tradičních a alternativních paliv
Dvořáková, Monika ; Sedláček, Jiří (vedoucí práce) ; Kočan, Jakub (oponent)
Nepříznivé predikce o zásobách ropy spolu s nestabilitou na Středním východě podněcují vývoj alternativních paliv, která by umožnila snížit závislost světových ekonomik na ropě. Na ropě a ropných derivátech je závislá hlavně automobilová doprava, která se i velkým procentem podílí na emisích skleníkových plynů. Je proto nutné zaměřit se na cílené snižování spotřeby paliv vozů určených k osobní přepravě. Možností jak tohoto docílit je například přestavba stávajícího vozu na spalování biopaliv, koupě vozu s hybridním nebo elektrickým pohonem a již brzy snad také automobil poháněný vodíkem. Překážkou pro větší rozšíření těchto paliv a pohonů spočívá v mnohdy vysoké pořizovací ceně nebo vyšších provozních nákladech. Jejich ekonomická nevýhodnost se ale postupně snižuje a do budoucna lze očekávat nárůst počtu alternativních vozů na silnicích.
|
host ::
