|
|
Self-assembled molecular layers on epitaxial graphene
Kovařík, Štěpán ; Švec, Martin (oponent) ; Čechal, Jan (vedoucí práce)
Molecular self-assembly is a spontaneous process of structure formation driven by intermolecular and substrate-molecule interactions. Understanding the principle of the involved processes is a key for the preparation of functional nanostructures with atomic precision. The thesis is focused on the preparation and study of the self-assembled molecular structures of 4,4’-biphenyl dicarboxylic acid on the graphene covered Ir(111) substrate. Scanning tunneling microscopy and low energy electron microscopy are employed to study molecular structure on various scales ranging from sub-nanometer to millimeter. The thesis describes a resulting molecular structure that is stable at room temperature. The assembly exhibits a binding motif determined by the interaction of two carboxyl groups.
|
|
|
Netermální dehydrogenace karboxylových kyselin na površích kovů
Kugler, David ; Kolíbal, Miroslav (oponent) ; Čechal, Jan (vedoucí práce)
Molekulární samouspořádání je proces spontánní organizace základních jednotek adsorbátu do komplexních, periodicky se opakujících struktur. Samouspořádané systémy by v budoucnu mohly sloužit k výrobě atomárně přesných funkčních nanostruktur. Jednou z možností výroby samouspořádaných sítí je depozice molekul jednoduché karboxylové kyseliny na atomárně čistý kovový substrát. Cílem práce je popsat kinetiku deprotonační reakce molekul 4,4´-bifenyldikarboxylové kyseliny na Ag(100) vlivem expozice CO. Pro sledování fázových transformací vyvolaných změnami vazebných vlastností molekul byl použit nízkoenergiový elektronový mikroskop. Výsledkem práce je komplexní pohled na deprotonační reakci indukovanou expozicí CO. Odhalili jsme závislost průběhu reakce na tvaru a velikosti molekulárních ostrůvků. Popsali jsme kinetiku jednotlivých fázových transformací pro různá molekulární pokrytí. Určili jsme též závislost rychlosti kompletní deprotonace na tlaku CO.
|
|
|
Sítě organika-kov na povrchu grafenu
Kurowská, Anna ; Průša, Stanislav (oponent) ; Čechal, Jan (vedoucí práce)
Samouspořádání organických molekul je spontánní proces uspořádání molekul a atomů do přesně definovaných supramolekulárních struktur. Pochopení tohoto procesu je klíčem k vytváření struktur s atomární přesností. Práce je zaměřena na supramolekulární strukturu molekul tetrakyanochinodimetanu (TCNQ) a atomů železa na povrchu grafenu narostlého na iridiovém krystalu povrchu roviny (111). K analýze povrchu bylo využito skenovací tunelovací mikroskopie, nízkoenergiové mikroskopie a rentgenové fotoelektronové spektroskopie. Práce představuje postup přípravy kvalitního grafenu na Ir(111) a syntézy sítí Fe-TCNQ o velikostech 20 nm x 20 nm a popisuje jejich strukturní vlastnosti. Identifikovali jsme tři preferenční orientace Fe-TCNQ vůči grafenovému substrátu. Připravené sítě budou použity v následných studiích, jejichž cílem bude využít jejich magnetické vlastnosti.
|
|
|
Kalibrace a interpretace obrazových dat měřených zařízením LEEM
Endstrasser, Zdeněk ; Novák, Jiří (oponent) ; Čechal, Jan (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vývojem softwaru určeného ke kalibraci a interpretaci obrazových dat měřených zařízením LEEM. Vzhledem k tomu, že je tato zobrazovací metoda vhodná zejména pro in-situ studie dynamických procesů probíhajících na površích, je pozornost věnována zejména metodám umožňujícím vyhodnocení časových sérií měření. Pro kompenzaci teplotního posunu mezi po sobě jdoucími snímky je navržena metoda fázové korelace založená na Fourierově transformaci obrazů. Dále jsou popsány metody filtrace aditivního a impulsního šumu, vizualizace obrazu, filtrace sekundárních elektronů a stanovení I-V křivek ze změřených obrazových dat. Implementované metody jsou popsány nejen z hlediska jejich matematického původu, ale důraz je kladen rovněž na odhalení kritických aspektů spojených s jejich použitím. Obsahem práce je rovněž aplikace vytvořeného algoritmu na obrazová data zachycující prostorový a časový vývoj povrchových fází 4,4’-bifenyl-dikarboxylové kyseliny indukovaných žíháním vzorku. Na základě těchto vyhodnocení je poté stanoven vhodný postup pro provedení přesné detekce a kompenzace zmíněného teplotního posunu.
|
|
|
Zpracování signálů z moderních mikroskopů pro lokální charakterizaci materiálů
Kaspar, Pavel ; Sadovský, Petr (oponent) ; Tománek, Pavel (vedoucí práce)
Zpracování signálů z moderních mikroskopů pro lokální charakterizaci materiálů Pro pokrok vyhodnocování obrazů sejmutých mikroskopy je zpracování obrazů stále důležitější. Tato práce se zabývá detekcí a odstraněním artefaktů z obrazů získaných pomocí elektronové mikroskopie, přesněji pomocí elektronové mikroskopie na nízkých energiích (LEEM). Dále nabízí další postup ve zpracování takovýchto obrazů pomocí hranové detekce a její teoretické využití. Tyto postupy jsou zpracovány v programovacím jazyce MatLAB.
|
|
|
Metal-organické rozhraní pro efektivní přenos náboje
Mrhačová, Petra ; Průša, Stanislav (oponent) ; Procházka, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá analýzou molekul kyseliny benzen-1,3,5-trikarboxylové (TMA) na stříbrném krystalu s (111) terminací povrchu. Po depozici molekul na povrch substrátu je vytvořena plně protonovaná vrstva (fáze ). Následné žíhání substrátu vyvolává deprotonaci molekul, která vede k vytváření dalších a fází. Jednotlivá uspořádání molekul byla zkoumána v podmínkách ultra vysokého vakua na nízkoenergiovém elektronovém mikroskopu (LEEM), rastrovacím tunelovacím mikroskopu (STM) a pomocí nízkoenergiové elektronové difrakce (LEED). V práci je diskutován aplikační potenciál těchto vrstev.
|
|
|
Grafen na SiC jako substrát pro molekulární samouspořádané systémy
Černá, Lenka ; Průša, Stanislav (oponent) ; Procházka, Pavel (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá přípravou a charakterizací metal-organických sítí samouspořádáním kovových atomů (Fe) a organických molekul (tetrakyanchinodimethan, TCNQ) na povrchu grafenu. Jako substrát byl v této práci pro přípravu samouspořádaných struktur použit krystal SiC (0001) s epitaxní vrstvou grafenu. Depozice metal-organických sítí i následná charakterizace povrchu nízkoenergiovou elektronovou (LEEM), skenovací řádkovací mikroskopií (STM) a rentgenovou fotoelektronovou spektroskopií (XPS) byla prováděna v podmínkách ultravysokého vakua.
|
|
|
Environment-Dependent Surface Structure of Fe2O3(012)
Komora, Mojmír ; Dubroka, Adam (oponent) ; Čechal, Jan (vedoucí práce)
This thesis deals with study of alpha-Fe2O3(012) exposed to water environment. The up to date knowledge of different oxides with focus on alpha-Fe2O3 and its R-cut (012) non polar surface is briefly reviewed. The experimental part of this work start with the description of the state of the art ultra high vacuum compatible experimental setup for dosing liquid water onto single crystal surfaces. Individual features of the system are thoroughly discussed and the tests of the system were performed on silver foil and on Fe3O4(001) single crystal surface. The chemical composition and surface morphology of the crystal after liquid water experiment is discussed. The proposed setup was used to study interaction of water with known (1x1) and (2x1) surface reconstruction of alpha-Fe2O3(012). The experimental data shows that water binds to both reconstruction disociatively with some molecular water bound to adsorbed hydroxyls. The (1x1) reconstruction appears to survive exposure to different pressures of water vapor, while the (2x1) seems to change into (1x1) after exposures to higher pressures or by exposing it to electron beam. Further, this thesis presents the first real time study of (1x1)-to-(2x1) transition by Low Energy Electron Microscopy. These results show iniciation of the transition at atomic step edges and defects, which then continues to the centers of terraces at lower temperatures. Onservation of gradual transition at higher temperatures suggets creation of numerous nucleation centers from which then (2x1) spread. The beam damage is believed to also play role in the transformation as documented in the thesis.
|
|
|
2D metal-organic frameworks from organic carbonitrile molecules on weakly interacting substrates
Kurowská, Anna ; Torre, Bruno de la (oponent) ; Blatnik, Matthias (vedoucí práce)
Molecular self-assembly is a spontaneous association of molecules into well-defined supra-molecular structures on surfaces. Organic molecules exhibiting self-assembly can act as building blocks at the nanoscale and allow for a bottom-up synthesis of atomically precise arrangements, e.g., two-dimensional (2D) nanoarrays. The incorporation of metal atoms leads to the formation of a 2D metal-organic framework (2D MOF). Therein, embedded (magnetic) metal atoms are arranged in a periodic way, linked by organic linker units. At the surface of a material, this holds powerful opportunities, e.g., to change the electronic properties of a material or enable the usage of exotic new states of matter in device technology. This thesis studies assembled structures of carbonitrile molecules and transitional metal atoms on coinage metal and topological insulator surfaces. The molecules HATCN and DCA are tested as suitable candidates for organic linker units. We present especially LEEM and STM results for molecular self-assembly on both types of surfaces and for the metal-organic structure formation on coinage metals. In particular, the DCA molecules show high potential as a linker. We successfully formed a long-range ordered MOF with Fe atoms on the Ag(111) surface and a molecular self-assembly was observed for DCA deposited on Bi2Se3.
|
|
|
Growth of organic heterostructures on metal surfaces
Kugler, David ; Novák,, Jiří (oponent) ; Procházka, Pavel (vedoucí práce)
Deposition of organic molecules on metal substrate often results in their spontaneous arrangement driven by intermolecular and molecular-substrate interactions. This phenomenon is called self-assembly and can be used to create functional structures with atomic precision. In particular, thin films of organic semiconductors are of growing interest for their potential application in the semiconductor industry. However, the efficiency of such devices is related to the interfacial resistivity at the metal-organic interface. Therefore, the study of the growth type of organic semiconductors on metal substrates is crucial for their future applications. This diploma thesis focuses on the formation of a cover layer of well-ordered 1,3,5-benzene-tricarboxylic acid (BTB) molecules on Ag(111). The main objective of the thesis is to use this cover layer as a substrate for the subsequent growth of pentacene layers, one of the intensively studied organic semiconductors. Coverage by an ordered layer of pentacene with an area suitable for practical applications was achieved. Low-energy electron microscopy, scanning tunneling microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy and ultraviolet photoelectron spectroscopy were used to study the growth and properties of molecular layers.
|
host ::
RSS.