|
|
Nanostructures for advanced plasmonic applications
Kejík, Lukáš ; Brzobohatý,, Oto (referee) ; Dostálek,, Jakub (referee) ; Šikola, Tomáš (advisor)
Plazmonika, charakterizovaná spojením oscilací volných elektronů v kovech s elektromagnetickými vlnami, se dostala do popředí s pokroky v nanotechnologiích. Tato synergie vede k pozoruhodným vlastnostem objektů v nanoměřítku, vyznačujících se lokalizovaným a zesíleným elektromagnetickým polem. Tyto vlastnosti umožňují širokou škálu aplikací nanostruktur, zahrnujících biodetekci, zesilování emise, získávání solární energie a náhrazování optických komponent. Tato dizertační práce je zaměřena na aplikace plazmonických nanostruktur, primárně na plošné optické komponenty známé jako metapovrchy. Kromě toho zkoumá jejich použití ve fotokatalytických aplikacích, využívajících energetické horké nosiče náboje generované prostřednictvím plazmoniky. Dizertační práce začíná úvodem do teoretických základů plazmoniky, zdůrazněním klíčových parametrů řídících plazmonické vlastnosti a přehledem jejích nejpřesvědčivějších aplikací. Následně obsahuje čtyři experimentální části, které ukazují využití plazmonických nanostruktur pro různé účely, včetně ovládání fáze světla, dynamických metapovrchů, zkoumání efektů vnitřní krystalinity a využití horkých nosičů náboje ve fotoelektrochemických systémech. Tyto studie spojuje využití pokročilých nebo méně konvenčních materiálů, jako je oxid vanadičný nebo dichalkogenidy přechodných kovů, v oblasti plazmoniky a nanotechnologií.
|
|
|
Design of an effusion cell for the deposition of Sn and Zn ultrathin layers
Horák, Stanislav ; Kolíbal, Miroslav (referee) ; Mach, Jindřich (advisor)
This bachelor thesis deals with the design and the construction of effusion cells for the deposition of zinc and tin ultrathin layers. In the introductory part there is an explanation of principles of eusion cells' functions, like a molecular beam epitaxy (MBE) or a construction of the efussion ow. Furthermore, the work describes a general principles of a ccreation of the atom sources. Theoretical part ends with review about the growth of ultrathin layers and nanostructures of zinc, tin and their compounds. Experimental part provides a design of the effusion cells with radiation heating from silicon carbide and heating by electrons impact. The complete drawing documentation of the designed effusion cells is included in the attachment.
|
|
|
Preparation of contacts to one-dimensional nanostructures
Citterberg, Daniel ; Procházka, Pavel (referee) ; Kolíbal, Miroslav (advisor)
This bachelor thesis deals with methodology of contacting one-dimensional nanostructures. Theoretical part of the thesis defines the concept of one-dimensional nanostructures, then it deals with the potential of their usage, especially in field effect transistors. This part also deals with the possibility of measuring the electrical properties of one-dimensional nanostructures and the possibility of fabricating contacts with sufficiently small sizes using litographic approach. Experimental part gives a brief overview of the tasks that need to be done during the contact fabrication. Subsequently, the individual steps are described in more detail and, finally, initial results of electrical characterization are shown.
|
|
|
Investigation of nanomaterials for their nuclear power and research utilization
Jelínek, Martin ; ČEZ,, Jiří Skalička, (referee) ; Katovský, Karel (advisor)
This bachelor thesis provides a comprehensive overview of the properties of various nanomaterials and summarizes the latest findings and knowledge of advanced applications in all sectors of nuclear power engineering from construction materials through nuclear fuel, fuel cladding, neutron moderator and coolant to the advanced methods for detection of ionizing radiation ad its direct utilization for electricity production. A significant space is devoted to the applications in safety systems of nuclear power plants. The experimental part of the thesis deals with the possibility of using carbon nanofibers as an additive to the coolant in VVER reactor type in order to improve the thermal properties of the coolant. So far a very little examined issues of neutron balance changes due to interaction with nanoparticles was experimentally verified on the paraffin wax mixture of two different concentrations. The comparison with the reference sample of pure paraffin was also made.
|
|
|
Nanotechnology utilization in nuclear industry and research
Skalička, Jiří ; Štefánik, Milan (referee) ; Katovský, Karel (advisor)
This thesis introduces reader to current knowledge of nanomaterials and their usage. It summarises production methods and usage of different materials in nuclear power plants, nuclear research and nuclear medicine. Theoretical part of this thesis is dedicated to possible usage of carbon nanotubes for neutron beam collimation and guides. In experimental part different materials were tested in measuring box connected to horizontal radial channel of VR-1 nuclear reactor and their influence on neutron flux was measured. Tested samples were non-oriented carbon nanotubes, carbon nanofibers, alumina nanowires, oriented carbon nanotubes with several angles of rotation and these samples were compared with results of graphite.
|
|
|
Characterization of electronic properties of nanowires for electrochemistry
Kovařík, Martin ; Čech, Vladimír (referee) ; Kolíbal, Miroslav (advisor)
Elektrochemické metody nacházejí využití v mnoha aplikacích (např. senzorice, skladování el. energie nebo katalýze). Jejich nespornou výhodou je nízká finanční náročnost na přístrojové vybavení. Abychom lépe porozuměli procesům probíhajícím na elektrodách, je dobré znát elektronickou pásovou strukturu materiálu elektrody. Úkolem této práce je vyhodnotit výstupní práci a pozici hrany valenčního pásu nových materiálů pro elektrody, konkrétně cínem dopovaného oxidu india pokrytého nanotrubicemi sulfidu wolframičitého. Ultrafialová fotoelektronová spektroskopie a Kelvinova silová mikroskopie jsou metody použité pro tuto analýzu. Zvláštní důraz je kladen na přípravu vzorků elektrod pro měření, aby nedošlo k nesprávné interpretaci výsledků vlivem vnějších efektů jako je např. kontaminace nebo modifikace povrchu.
|
|
|
Fabrication and characterisation of silver decorated TiO2 nanotubes for biomedical applications
Bílek, Ondřej ; Horynová, Miroslava (referee) ; Fohlerová, Zdenka (advisor)
This diploma thesis summarizes knowledge from the fields of synthesis, characterization and application of titanium dioxide nanotubes and its combination with silver nanoparticles for biomedical purposes. Basic protocols of working with cell cultures and bacteria are also included. Experimental part of this diploma thesis focuses mainly on the synthesis of tubular structures made of titanium dioxide via anodic oxidation of 500nm titanium layer and their subsequent decoration with silver by electrodeposition. Last section of the experimental part is devoted to testing of antibacterial properties of the new material and examining the effect of different silver concentrations on the adhesion of MG-63 cells. All results are compared to reference samples consisting of titanium dioxide nanotubes without silver.
|
|
|
Analysis of one-dimensional structures using Kelvin Probe Force Microscopy
Kovařík, Martin ; Bartošík, Miroslav (referee) ; Kolíbal, Miroslav (advisor)
This bachelor's thesis deals with the use of Kelvin probe force microscopy (KPFM) for analysis of 1D nanostructures, namely germanium nanowires and tungsten disulfide (WS2) nanotubes. First part of this thesis is dedicated to the possibility of gold nanoparticles detection on germanium nanowires and also to the analysis of relevance of the KPFM method to measurements performed at various humidity. Second part deals with the measurement of surface potential changes on WS2 nanotubes induced by interaction with light. We have concluded, that relative surface potential changes can be measured at various humidity. This conclusion is also applied to study the interaction of WS2 nanotubes with monochromatic light. The experiment has revealed, that when exposed to light with defined wavelength, nanotubes coated with gold nanoparticles show opposite surface-potential changes as compared to pristine nanotubes, which indicates different physical processes under way.
|
|
|
Advanced plasmonic materials for metasurfaces and photochemistry
Ligmajer, Filip ; Vala,, Milan (referee) ; Bauch, Martin (referee) ; Šikola, Tomáš (advisor)
Plazmonika, tedy vědní obor zabývající se interakcí světla s kovovými materiály, nabízí ve spojení s nanotechnologiemi nezvyklé možnosti, jak světlo ovládat a využívat. Výsledkem tohoto spojení může být například zaostřování světla pod difrakční limit, zesilování emise nebo absorbce kvantových zářičů, či extrémně citlivá detekce molekul. Tato práce se zabývá zejména možnostmi využití plazmoniky pro vývoj plošných optických prvků, tzv. metapovrchů, a pro fotokatalytické aplikace založené na plazmonicky generovaných elektronech s vysokou energií, tzv. horkých elektronech. Nejprve jsou vysvětleny teoretické základy plazmoniky a je poskytnut přehled jejích nejvýznamnějších aplikací. Poté jsou představeny tři studie zabývající se využitím plazmonických nanostruktur pro ovládání fáze a polarizace světla, pro vytváření dynamicky laditelných metapovrchů, a pro foto-elektrochemii s horkými elektrony. Společným prvkem těchto studií je pak používání pokročilých, resp. v rámci těchto oblastí netradičních, materiálů, jako např. oxidu vanadičitého nebo dichalkogenidů přechodných kovů.
|
|
|
Analysis and modifications of 1D nanostructures
Kachtík, Lukáš ; Houben,, Lothar (referee) ; Šlouf,, Miroslav (referee) ; Kolíbal, Miroslav (advisor)
Tato disertační práce se zabývá strukturální a spektrální analýzou 1D nanostruktur. Nejprve jsou představeny techniky pro určení krystalografické struktury, stejně jako spektroskopické techniky, které byly použity pro tuto analýzu – jejich popis a možnosti. Disertace pokračuje analýzou InAs a Ge nanodrátů, kde se analýza zaměřuje na krystalografický směr růstu těchto nanodrátů a jejich dopování. Následující kapitola zahrnuje analýzu vícestěnných WS2 nanotrubic pomocí Ramanovy spektroskopie a postup, pomocí kterého by bylo možné spočítat počet stěn těchto nanotrubic. Disertace pokračuje analýzou WOx nanodrátů, které vznikly po oxidaci WS2 nanotrubic. Následuje nejobsáhlejší kapitola zaměřující se na určení chirality nejsvrchnější stěny vícestěnné WS2 nanotrubice, která mimo jiné odhaluje i proces růstu jednotlivých stěn při tvorbě těchto nanotrubic. V příloze je pak popsán postup, při kterém byl vytvořen autoregulační prvek vyhřívání držáku vzorků rastrovacího elektronového mikroskopu – jak hardwarová, tak softwarová část.
|
guest ::
