|
|
Bioapplications of novel nanostructured materials
Fučíková, Anna ; Valenta, Jan (vedoucí práce) ; Polívka, Tomáš (oponent) ; Plášek, Jaromír (oponent)
Název práce: Bioaplikace nových nanostrukturních materiálů Autor: Anna Fučíková Katedra: Katedra chemické fyziky a optiky, Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze Vedoucí doktorské práce: Doc. RNDr. Jan Valenta, Ph.D. Katedra chemické fyziky a optiky, Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze Abstrakt: Tato práce se zabývá vývojem nových fluorescenčních značek na bázi křemíkových nanokrystalů. Pro srovnání jsou zkoumány také nanodiamanty a komerční kvantové tečky na bázi CdSe. Křemíkové nanokrystaly jsou malé (1-4 nm) ve srovnání s ostatními testovanými nanočasticemi; připravujeme je pomocí elektro-chemického leptání v roztoku HF. Povrch Si nanokrystalů lze aktivovat různými molekulami a tím modifikovat jejich luminiscenční vlastnosti. Luminiscence má kvantovou účinnost až 30 % a je relativně fotostabilní (na rozdíl od ostatních fluorescenčních značek, které vybělují) Si nanočástice jsou poměrně stabilní v biologickém prostředí, z dlouhodobého hlediska ovšem biodegradabilní a netoxické. Pomocí mikro-spektroskopie jsme schopni pozorovat jednotlivé luminiskující Si nanokrystaly a to i uvnitř živých buněk. Studované nanodiamanty vykazují pouze slabou luminiscenci, jsou velmi stabilní v biologickém prostředí, ale neodbouratelné a při větších koncentracích značně toxické. Komerční...
|
|
| |
|
|
Měření absolutních kvantových výtěžků luminiscence
Smísitel, Petr ; Valenta, Jan (vedoucí práce) ; Herynková, Kateřina (oponent)
V této bakalářské práci se budeme zabývat určováním absolutního kvantového výtěžku (účinnosti) fotoluminiscence, která je rovna podílu počtu vyzářených fotonů a počtu absorbovaných fotonů. Velmi častým postupem měření je porovnání absorpčního a luminiscenčního spektra. Hlavními problémy ex- perimentu bývá odstranit vliv úhlové závislosti reflexe, emise a rozptylu. Proto je vhodné použít v experimentu integrační kouli, která eliminuje většinu problémů relativního měření výtěžku. Podrobně si popíšeme metodu měření výtěžků luminiscence s pomocí integrační koule včetně použité aparatury, procesu zpracování naměřených dat a odhadu nejistoty měření. Následně uvedený postup aplikujeme na kapalné i pevné vzorky obsahující křemíkové nanokrystaly. Změříme závislost kvantových výtěžků luminiscence na vlnové délce excitačního záření. 1
|
|
|
Příprava a vlastnosti nanodestiček hydroxidu zinečnatého a oxidu zinečnatého
Hynek, Jan ; Lang, Kamil (vedoucí práce) ; Kovanda, František (oponent)
1 Abstrakt Podrobně jsme studovali strukturu vrstevnatého hydroxidu zinečnatého s interkalovaným dodecylsulfátem (LZH-DS). Zjistili jsme, že materiál připravený přímým srážením ve vodě tvoří v organických rozpouštědlech různé fáze lišící se strukturou mezivrstevného prostoru i hydroxidových vrstev. Byly připraveny a studovány tři fáze - "roztažená" (ex) (původní LZH-DS připravená ve vodě), "stažená" (s) a "superstažená" (ss) (připravené třepáním LZH- DS(ex) v methanolu). Při studiu závislosti struktury LZH-DS(ex) na teplotě jsme pozorovali interstratifikaci, což je první pozorovaný případ u vrstevnatých hydroxidů obsahujících anionty s dlouhým alifatickým řetězcem. Výsledky experimentů byly použity pro sestrojení modelů struktur pomocí metod molekulární dynamiky. Filmy obsahující nanodestičky ZnO byly připraveny pomocí metod dip-coating a inkjet printing na skleněných podložkách. Depozicí vznikly ultratenké, transparentní, orientované povrchy ZnO s exponovanými polárními rovinami {001}. Morfologie filmů závisela na použitém způsobu depozice. Filmy připravené metodou dip-coating byly hladké s minimální porozitou, zatímco filmy připravené metodou inkjet printing byly hrubé a jejich povrch dosahoval cca 100-160 m2 g-1 . Rychlostní konstanty fotokatalytické degradace 4-chlorfenolu filmy s orientovanými...
|
|
|
Studium optických nelinearit v polovodičích a polovodičových nanostrukturách
Chlouba, Tomáš ; Trojánek, František (vedoucí práce) ; Filip, Radim (oponent) ; Herynková, Kateřina (oponent)
V hlavní části této práce se věnuji studiu relaxačních mechanismů nosičů náboje v křemíkových nanokrystalech v SiO2 matrici. Jedna z potenciálních aplikací těchto struktur je ve fotovoltaice, konkrétně při konstrukci celokřemíkových tandemových solárních článků. Metodami ultrarychlé spektroskopie jsem zkoumal dynamiky nosičů v takových strukturách, což pomohlo zjistit mikroskopické chování nosičů, jejich transport, záchyt v lokalizovaných stavech a podobně. Zároveň jsem se věnoval studiu dopovaných křemíkových nanostruktur, protože technologie dopování je klíčová pro vytváření PN přechodů, což je hlavní prvek solárního článku. Na závěr se věnuji matematickému modelování a teoretickým výpočtům disipativního Jaynes- Cummingsova modelu, což popisuje mimojiné mikrolasery a spadá do oboru kvantové elektrodynamiky v dutinách.
|
|
|
Development of novel photoactive cationic zirconocene complexes
Dunlop, David ; Lamač, Martin (vedoucí práce) ; Schulz, Jiří (oponent)
Název práce: Vývoj nových fotoaktivních kationtových zirkonocenových komplexů Autor: Bc. David Dunlop Katedra: Katedra anorganické chemie Vedoucí práce: RNDr. Martin Lamač Ph.D Konzultant: prof. RNDr. Petr Štěpnička, Ph.D., DSc. Abstrakt: Současné obavy o životní prostředí daly vznik nebývalé poptávce po udržitelných zdrojích energie, mezi nimiž elektromagnetické záření, světlo, dominuje. V důsledku je vývoj světlo-sběrných materiálů jedním z předních témat současné vědy, neboť je nezbytný pro náš technologický pokrok. Diplomová práce přispívá do tohoto oboru vývojem nových fotoaktivních sloučenin na bázi kationtových metalocenových komplexů 4. skupiny. Kationtové sloučeniny jsou stabilizovány coby soli aniontu [B(C6F5)4]− intramolekulárně vázanými iminovými a pyridinylovými či N,O-chelatujícími aromatickými ligandy. Příprava je založena na protonaci iminových skupin výchozích látek pomocí PhNMe2H[B(C6F5)4], či abstrakci chloridového ligandu pomocí Li[B(C6F5)4]·2.5Et2O nebo Ph3C[B(C6F5)4]/2 eq. Et3SiH. Látky byly charakterizovány pomocí monokrystalové rentgenové difrakční analýzy a NMR spektroskopie. Dále byla provedena studie jejich fotofyzikálních vlastností. Kationtové komplexy emitují z tripletových excitovaných stavů, které odpovídají přechodům přenosu náboje ligand- kov. Doba života luminiscence činí...
|
|
|
Automatizace optické sestavy pro časově rozlišitelnou spektroskopii
Šimek, Daniel ; Klenovský, Petr (oponent) ; Dvořák, Petr (vedoucí práce)
Časově rozlišitelná spektroskopie je moderní metoda umožňující analýzu dynamiky kvantových luminiscenčních přechodů. Tato metoda využívá ke studiu materiálů ultra rychlé světelné pulzy, čímž umožňuje pozorovat časový vývoj dohasínání luminiscence a dodává tak další informace ke statické absorpční a emisní spektroskopii. Tato diplomová práce se zabývá automatizací optické sestavy používané v Optické a plazmonické laboratoři na Ceitec Nano pro provádění časově rozlišitelné spektroskopie. V rámci práce byla vytvořena aplikace umožňující komunikaci s 13 zařízeními užívanými v laboratoři. Aplikace automatizuje již prováděná měření, a navíc umožňuje skenování vzorků, které vzhledem k manuálnímu ovládání posuvu stolku nebyla z časových důvodů možná. V závěru práce jsou provedeny testovací měření, s diskusí jejich efektivity a úspory času uživateli.
|
|
|
Optical properties of thin film scintillators
Onderišinová, Zuzana
V predloženej práci sme skúmali Pr, Sc; a Eu-dopované tenké epitaxné vrstvy granátovej štruktúry Lu3Al5O12 pripravené metódou epitaxie z kvapalnej fázy (LPE) na Y3Al5O12 (YAG) a Lu3Al5O12 (LuAG) monokryštalických podložkách. Pri procese rastu boli použité tavidlá BaO - BaF2 - B203 (Pr, Sc - dopované vrstvy) a PbO - B2O3 (Eu - dopované vrstvy). Tieto materiály sú považované za perspektívne scintilátory s vysokou hustotou, rýchlou scintilačnou odozvou, vysokým kvantovým výťažkom a dobrou chemickou a mechanickou odolnosťou. Sú využívané v množstve aplikácií, ktoré vyžadujú vysoké priestorové rozlíšenie. Boli odmerané a preskúmané absorpčné, emisné a excitačné spektrá experimentálnych vzoriek. Zamerali sme sa hlavne na štúdium vlpyvu Sc3+ iónov na emisné vlastnosti Pr3+ iónov v epitaxných vrstvách, ktoré obsahovali navzájom rôzne množstvá koncentrácií dopantov. Ióny Sc3+ vo viditeľnej a blízkej UV spektrálnej oblasti nevykazujú žiarivé prechody, ale zvyšujú scintilačnú odozvu Pr3+ centier. Tento jav je spôsobený prekryvom Sc emisného pásu v okolí 275 nm s 4f - 5d absorpčným pásom Pr3+ iónov. Meraním rádioluminiscencie bol potvrdený transport energie od Sc3+ k Pr3+ aktivačným centrám.
|
|
|
Laserová spektroskopie polovodičových kvantových bodů
Pokorný, Martin
Práce je zaměřena na zkoumání fotoluminiscenčních vlastností InAs kvantových bodů na GaAs substrátu překrytých GaAs1-xSbx krycí vrstvou připravených Stranski-Krastanowovou metodou. Měřili jsme doby doznívání luminiscence dvou vzorků s různou koncentrací Sb v této vrstvě. Zkoumali jsme vliv teploty, intenzity a vlnové délky excitačního pulzu na intenzitu a dobu doznívání luminiscence. Porovnali jsme vlastnosti vzorku po excitaci 760 nm pulzem a 850 nm - v prvním případě byla energie excitačních fotonů větší, než šířka zakázaného pásu substrátu; při větší excitační vlnové délce jsme excitovali pouze kvantové tečky a smáčecí vrstvu. Z těchto vlastností dále odvozujeme rekombinační a relaxační procesy v InAs kvantových tečkách a transport nosičů náboje ze substrátu i smáčecí vrstvy do nich. Součástí práce bylo seznámení se s metodami měření ultrarychlé fotoluminiscence a sestavení experimentálního uspořádání.
|
|
|
Bezkontaktní měření teploty pomocí luminiscenčních materiálů
Jedlička, Jindřich ; Nebojsa, Alois (oponent) ; Ligmajer, Filip (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá bezkontaktním měřením teploty pomocí luminiscenčních materiálů. V teoretické části práce byly na základě rešerše literatury vybrány luminiscenční materiály s ohledem na citlivost a pracovní rozsah teplot. V experimentální části práce byla změřena fotoluminiscence kvantových teček CdSe/ZnS a GaAs pro různé teploty a ze získaných hodnot byla určena relativní změna parametrů luminiscence jako poloha emisního píku, intenzita, poměr intenzit dvou píků a doba života luminiscence v souladu s očekáváním dle literatury. Dosažení vysokého prostorového rozlišení by bylo umožněno měřením katodoluminiscence, jejíž luminiscenční spektra mohou být získána s řádově vyšším prostorovým rozlišením. Tato měření a vliv elektronového svazku na kvalitu luminiscence vybraných materiálů bude předmětem dalšího experimentálního studia.
|
host ::
RSS.