|
|
Correlated probe and electron microscopy for the study of modern magnetic nanomaterials
Novotný, Ondřej ; Flajšman, Lukáš (referee) ; Pavera, Michal (advisor)
High pressure on the development of new magnetic materials and their miniaturization also emphasizes the development of new analytical techniques. This diploma thesis deals with the development and demonstration of correlated magnetic force and electron microscopy, which is a promising tool for the characterization of magnetic nanomaterials. The first part of this thesis describes the fundamental physics of micromagnetism with a focus on cylindrical nanofibers. The following pages describe optic, probe, electron, and synchrotron methods for mapping the magnetic properties of materials. The next part describes magnetic domain wall motion in cylindrical nanowires performed as a part of a more extensive material study. The last part of the thesis describes the development of correlated magnetic force and electron microscopy on LiteScope device. A production of magnetic probes was designed and successfully tested. Probes were fabricated by focused electron beam-induced deposition from the Co2(CO)8 precursor. Further, the developed correlated microscopy is demonstrated on a multilayer PtCo sample, magnetic cylindrical nanofibers, NiFe vortex structures, and FeRh metamagnetic nano-islands.
|
|
|
Correlative tomography
Vařeka, Karel ; Touš,, Jan (referee) ; Bábor, Petr (advisor)
Předložená diplomová práce se zabývá korelativním přístupem multimodální analýzy struktur prokovování s různým rozlišením. Výzkum je součástí mezinárodního projektu týkajícího se charakterizace poruch zmíněných struktur, které jsou implementovány v polovodičových zařízeních. Kombinace korelativní mikroskopie a tomografie technikami NanoXCT, FIB-SEM (EDS), FIB-SIMS a AFM byla navržena k zavedení opakovatelného pracovního postupu. Tomografie fokusovaným iontovým svazkem je metoda přesného odprašování v řezech, která mimo jiné v každém průřezu získává cenné snímky s vysokým rozlišením (FIB-SEM) nebo mapy chemického složení (FIB-SIMS). Následující transformace obrazu umožňuje identifikaci defektů jako funkci hloubky ve struktuře. Práce dále věnuje pozornost metodám sjednocení obrazů za účelem optimální prezentace získaných dat.
|
|
|
Mechanical Properties of Microstructural Components of Inorganic Materials
Wasserbauer, Jaromír ; Palou, Martin (referee) ; Drábik,, Milan (referee) ; Havlica, Jaromír (advisor)
Disertační práce se zabývá studiem strukturních a mechanických vlastností anorganických materiálů. Cílem je nalezení jednotlivých fází ve zkoumaném materiálu a hlavně lokalizace (mechanicky) nejslabšího místa, jeho ovlivnění a následně výroba materiálu o lepších mechanických vlastnostech. Z důvodu velkého množství použitých metod je základní teorie vložena vždy na začátku příslušné kapitoly. Taktéž z důvodu značného množství výsledků jsou na konci kapitol uvedeny dílčí závěry. Práce je rozdělena na tři části, kdy první se zabývá seznámením s možnostmi modelování mikro-mechanických vlastností a provedením experimentů umožňujících posouzení rozsahu platnosti některého modelu. V druhé části je provedeno shrnutí současných možností indentačních zkoušek pro měření mechanických vlastností strukturních složek betonu a praktické zvládnutí metodiky vhodné k užití pro výzkum materiálů zkoumaných domovským pracovištěm. V třetí části je navržena metoda identifikace nejslabších článků struktury anorganických pojiv a její ověření na konkrétním materiálu zkoumaném na domovském pracovišti. V této dizertační práci jsou použity tyto metody: kalorimetrie, ultrazvukové testování, jednoosá pevnost v tlaku, nanoindentace, korelativní mikroskopie a rastrovací elektronová mikroskopie s energiově disperzním spektrometrem. Dílčími výsledky jsou kompletní charakterizace cementových materiálů, upřesnění stávajících poznatků a nalezení optimálního postupu pro charakterizaci. Hlavním výsledkem je inovativní přístup vedoucí k pozitivnímu ovlivnění materiálu.
|
|
|
Correlated probe and electron microscopy for the study of modern magnetic nanomaterials
Novotný, Ondřej ; Flajšman, Lukáš (referee) ; Pavera, Michal (advisor)
High pressure on the development of new magnetic materials and their miniaturization also emphasizes the development of new analytical techniques. This diploma thesis deals with the development and demonstration of correlated magnetic force and electron microscopy, which is a promising tool for the characterization of magnetic nanomaterials. The first part of this thesis describes the fundamental physics of micromagnetism with a focus on cylindrical nanofibers. The following pages describe optic, probe, electron, and synchrotron methods for mapping the magnetic properties of materials. The next part describes magnetic domain wall motion in cylindrical nanowires performed as a part of a more extensive material study. The last part of the thesis describes the development of correlated magnetic force and electron microscopy on LiteScope device. A production of magnetic probes was designed and successfully tested. Probes were fabricated by focused electron beam-induced deposition from the Co2(CO)8 precursor. Further, the developed correlated microscopy is demonstrated on a multilayer PtCo sample, magnetic cylindrical nanofibers, NiFe vortex structures, and FeRh metamagnetic nano-islands.
|
|
|
Correlative tomography
Vařeka, Karel ; Touš,, Jan (referee) ; Bábor, Petr (advisor)
Předložená diplomová práce se zabývá korelativním přístupem multimodální analýzy struktur prokovování s různým rozlišením. Výzkum je součástí mezinárodního projektu týkajícího se charakterizace poruch zmíněných struktur, které jsou implementovány v polovodičových zařízeních. Kombinace korelativní mikroskopie a tomografie technikami NanoXCT, FIB-SEM (EDS), FIB-SIMS a AFM byla navržena k zavedení opakovatelného pracovního postupu. Tomografie fokusovaným iontovým svazkem je metoda přesného odprašování v řezech, která mimo jiné v každém průřezu získává cenné snímky s vysokým rozlišením (FIB-SEM) nebo mapy chemického složení (FIB-SIMS). Následující transformace obrazu umožňuje identifikaci defektů jako funkci hloubky ve struktuře. Práce dále věnuje pozornost metodám sjednocení obrazů za účelem optimální prezentace získaných dat.
|
|
|
Mechanical Properties of Microstructural Components of Inorganic Materials
Wasserbauer, Jaromír ; Palou, Martin (referee) ; Drábik,, Milan (referee) ; Havlica, Jaromír (advisor)
Disertační práce se zabývá studiem strukturních a mechanických vlastností anorganických materiálů. Cílem je nalezení jednotlivých fází ve zkoumaném materiálu a hlavně lokalizace (mechanicky) nejslabšího místa, jeho ovlivnění a následně výroba materiálu o lepších mechanických vlastnostech. Z důvodu velkého množství použitých metod je základní teorie vložena vždy na začátku příslušné kapitoly. Taktéž z důvodu značného množství výsledků jsou na konci kapitol uvedeny dílčí závěry. Práce je rozdělena na tři části, kdy první se zabývá seznámením s možnostmi modelování mikro-mechanických vlastností a provedením experimentů umožňujících posouzení rozsahu platnosti některého modelu. V druhé části je provedeno shrnutí současných možností indentačních zkoušek pro měření mechanických vlastností strukturních složek betonu a praktické zvládnutí metodiky vhodné k užití pro výzkum materiálů zkoumaných domovským pracovištěm. V třetí části je navržena metoda identifikace nejslabších článků struktury anorganických pojiv a její ověření na konkrétním materiálu zkoumaném na domovském pracovišti. V této dizertační práci jsou použity tyto metody: kalorimetrie, ultrazvukové testování, jednoosá pevnost v tlaku, nanoindentace, korelativní mikroskopie a rastrovací elektronová mikroskopie s energiově disperzním spektrometrem. Dílčími výsledky jsou kompletní charakterizace cementových materiálů, upřesnění stávajících poznatků a nalezení optimálního postupu pro charakterizaci. Hlavním výsledkem je inovativní přístup vedoucí k pozitivnímu ovlivnění materiálu.
|
|
|
A cryo high-vacuum shuttle for correlative cryogenic investigations
Tacke, S. ; Krzyžánek, Vladislav ; Reichelt, R. ; Klingauf, J.
The preservation of the native state is the key element in sample preparation. In the case of hydrated objects, embedding in vitreous (amorphous) ice and subsequent examination under cryogenic (cryo) conditions are the means of choice. Over the last years, cryogenic techniques such as cryo-electron microscopy (cryo-EM) or soft X-ray cryo-microscopy have become increasingly popular, as they provide a direct, unaltered view on the specimen. However, to provide a snapshot of the pristine architecture of the specimen, cryo techniques require constant cooling below the recrystallization temperature of 138°K and avoidance of any contamination. This has been proven to be particularly challenging in the case of correlative cryo investigations, since these methods include several transfer steps due to their extensive post-processing and complex workflow. In the past, several transfer concepts were introduced and they are now commercially available. However, these systems are limited either by not offering a high-vacuum environment or constraining the applications to a restricted workflow.
|
guest ::
