|
|
Noise, Transport and Structural Properties of High Energy Radiation Detectors Based on CdTe
Šik, Ondřej ; Lazar, Josef (oponent) ; Navrátil, Vladislav (oponent) ; Grmela, Lubomír (vedoucí práce)
Because of demands from space research, healthcare and nuclear safety industry, gamma and X-ray imaging and detection is rapidly growing topic of research. CdTe and its alloy CdZnTe are materials that are suitable to detect high energy photons in range from 10 keV to 500 keV. Their 1.46 -1.6 eV band gap gives the possibility of high resistivity (10^10-10^11 cm) crystals production that is high enough for room temperature X-ray detection and imaging. CdTe/CdZnTe detectors under various states of their defectiveness. Investigation of detector grade crystals, crystals with lower resistivity and enhanced polarization, detectors with asymmetry of electrical characteristics and thermally degenerated crystals were subject of my work in terms of analysis of their current stability, additional noise, electric field distribution and structural properties. The results of the noise analysis showed that enhanced concentration of defects resulted into change from monotonous spectrum of 1/f noise to spectrum that showed significant effects of generation-recombination mechanisms. Next important feature of deteriorated quality of investigated samples was higher increase of the noise power spectral density than 2 with increasing applied voltage. Structural and chemical analyses showed diffusion of metal material and trace elements deeper to the crystal bulk. Part of this work is also focused on surface modification by argon ion beam and its effect on chemical and morphological properties of the surface.
|
|
|
Optimalizace tenkých oxidových vrstev kovových materiálů
Vítek, Jiří ; Šimonová, Lucie (oponent) ; Šubarda, Jiří (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na popis metody reaktivního naprašování tenkých vrstev. V současné době je mnoho způsobů vytváření tenkých filmů a mnoho aplikací tenkých vrstev v nejrůznějších průmyslových odvětvích. V této práci je nejprve uvedena problematika tenkých vrstev, následuje přehled nanášecích metod a chemické analýzy nanášených vrstev. Dále je popsána čtyřbodová metoda měření plošného odporu, mechanická zkouška adheze a optických vlastností. V závěru teoretické části jsou popsána materiálová složení nanášených vrstev. Cílem praktické části práce je optimalizovat proces depozice vrstvy směsného oxidu india a cínu (In2O3:SnO2) a přispět tak k celkovému porozumění vlivu žíhání na danou vrstvu. Bylo vytvořeno šest sérií vzorků s uvedenou nanášenou vrstvou. Nejdříve se zkoumal vliv žíhání na propustnost v celém měřícím rozsahu a následně se série porovnávaly vzhledem k propustnosti ve viditelné části světelného spektra. Dále se porovnávala hodnota plošného odporu u nežíhaných a následně žíhaných vzorků.
|
|
| |
|
|
Vliv modifikace povrchu keramických částic na slinovací chování pokročilých keramických materiálů
Vykydal, Adam ; Spusta, Tomáš (oponent) ; Pouchlý, Václav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vlivem modifikace povrchu keramických částic na slinovací chování pokročilých keramických materiálů. Pro modifikaci povrchu byla použita metoda Atomic layer deposition, kdy bylo pomocí plynu v ALD komoře na povrch částic materiálů TiO2 nanesena vrstva materiálu ZrO2. Následně byl materiál bez modifikace porovnáván s materiálem, u kterého byl povrch modifikován. Pro zjištění vhodné teploty slinování byly vzorky vloženy do vysokoteplotního dilatometru, kde jsme zjistili, že vzorky slinují už za teploty 800 °C. Z grafického znázornění křivky zhutnění byl pomocí následného výpočtu zjištěn koeficient teplotní roztažnosti (CTE). Vzorky byly následně vloženy do pece, kde byly slinovány na 800 °C s různými dobami výdrže, kdy bylo zkoumáno, na jaké výdrži materiál vykazuje nejlepší hodnoty v rámci zhutnění částic. Pomocí rastrového elektronového mikroskopu bylo zjištěno, že materiál s modifikací povrchu vykazuje při slinování na 800 °C rovnoměrnou strukturu. Při slinovací teplotě 1500 °C lze pozorovat, že materiál ZrO2 nezůstal pouze na hranicích zrn, ale je víceméně rovnoměrně distribuován. Ve struktuře se nezachovala core-shell struktura, ale došlo ke shlukování ZrO2 do částic a v okolí těchto částic dochází k reakci oxidu titaničitého a oxidu zirkoničitého dle fázového diagramu. Na základě diagramu lze konstatovat, že se jedná o fázi ZrTiO4, jejíchž výskyt a velikost lze ověřit RTG analýzou.
|
|
|
Studium katalytické oxidace oxidu uhelnatého pomocí AFM/SEM
Hrůza, Dominik ; Janák, Marcel (oponent) ; Bábor, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem oxidace oxidu uhelnatého na platině pomocí korelativní mikroskopie AFM/SEM, která je v odborné literatuře pro tuto oblast výzkumu doposud opomíjena. V úvodu je provedena deskripce fungování použitých metod. Dále je teoreticky objasněna zkoumaná reakce, popsány oxidy na platině a současné směry vědeckého bádání. Na teoretickou část úzce navazuje experimentální část, kde je nejdříve popsán přenos experimentu mezi elektronovými mikroskopy a řešená úskalí spojená s tímto přenosem. Na to je navázáno provedení in-situ pozorování vlivu modifikací iontovým svazkem na zkoumanou reakci. Tato měření jsou porovnána pomocí elektronového a iontového svazku a je provedena deskripce jednotlivých povrchových dějů. Výsledky experimentů ukazují na nové možnosti ovlivnění chemických reakcí prostřednictvím modifikace povrchu a poskytují argumenty pro teorii podpovrchových forem oxidů. Následně jsou zkoumány možné vlivy hrotu na reakci a je objasněna možnost přímé modifikace povrchu pomocí rytí. Na závěr je provedena časová spektroskopie a mapování povrchu pro desorpční reakční vlnu, která přiblíží vliv průchodu chemické vlny pod hrotem. Součástí práce jsou také spektroskopické analýzy povrchu, které poskytují oporu pro závěry této práce.
|
|
|
Preparation of magnetic nanoparticles by hydrothermal method
Repko, Anton ; Nižňanský, Daniel (vedoucí práce) ; Buršík, Josef (oponent) ; del Puerto Morales, Maria (oponent)
Hydrotermální metodě přípravy nanočástic s využitím kyseliny olejové byla v posledních letech věnována jistá pozornost, nicméně publikované práce trpí nedostatkem systematického přístupu a mechanismus nebyl přezkoumán natolik, aby byly dosaženy předvídatelné výsledky syntéz. V předkládané práci byl zkoumán vliv složení organické a vodní fáze na syntézu nanočástic feritu kobaltnatého (oxidu kobaltnato-železitého) a magnetitu, přičemž byl navržen mechanizmus tvorby částic. Organická fáze se skládala z pentanolu, oktanolu nebo toluenu, s obsahem prekurzoru - oleátu prvků skupiny železa. Kromě hydrofobních částic bylo možno dokonce přímo připravit hydrofilní částice pokryté oleátem, a to s využitím vodní fáze obsahující oleát sodný. Syntetický postup byl dále zjednodušen oddělenou přípravou oleátu kobaltnato-železitého, čímž byl získán produkt s užší distribucí velikostí a lepší fázovou čistotou. Byla dosažena kontrola velikosti v rozsahu 6-11 nm, s výtěžkem cca. 500 mg na syntézu. Pozornost byla věnována také povrchové úpravě, vedoucí k hydrofilním částicím. Byly použity di- a trikarboxylové kyseliny s krátkým řetězcem a také karboxymethyl-dextran a oxid titaničitý. Oxid titaničitý vyžadoval dodatečnou ochranu kyselinou nitrilotris(methylfosfonovou) za účelem stabilizace produktu ve vodní disperzi. Ke kontrole...
|
|
|
Vliv modifikace povrchu keramických částic na slinovací chování pokročilých keramických materiálů
Vykydal, Adam ; Spusta, Tomáš (oponent) ; Pouchlý, Václav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vlivem modifikace povrchu keramických částic na slinovací chování pokročilých keramických materiálů. Pro modifikaci povrchu byla použita metoda Atomic layer deposition, kdy bylo pomocí plynu v ALD komoře na povrch částic materiálů TiO2 nanesena vrstva materiálu ZrO2. Následně byl materiál bez modifikace porovnáván s materiálem, u kterého byl povrch modifikován. Pro zjištění vhodné teploty slinování byly vzorky vloženy do vysokoteplotního dilatometru, kde jsme zjistili, že vzorky slinují už za teploty 800 °C. Z grafického znázornění křivky zhutnění byl pomocí následného výpočtu zjištěn koeficient teplotní roztažnosti (CTE). Vzorky byly následně vloženy do pece, kde byly slinovány na 800 °C s různými dobami výdrže, kdy bylo zkoumáno, na jaké výdrži materiál vykazuje nejlepší hodnoty v rámci zhutnění částic. Pomocí rastrového elektronového mikroskopu bylo zjištěno, že materiál s modifikací povrchu vykazuje při slinování na 800 °C rovnoměrnou strukturu. Při slinovací teplotě 1500 °C lze pozorovat, že materiál ZrO2 nezůstal pouze na hranicích zrn, ale je víceméně rovnoměrně distribuován. Ve struktuře se nezachovala core-shell struktura, ale došlo ke shlukování ZrO2 do částic a v okolí těchto částic dochází k reakci oxidu titaničitého a oxidu zirkoničitého dle fázového diagramu. Na základě diagramu lze konstatovat, že se jedná o fázi ZrTiO4, jejíchž výskyt a velikost lze ověřit RTG analýzou.
|
|
|
Design and synthesis of surface architectures on fluorescent nanodiamonds
Havlík, Jan
Díky svým unikátním vlastnostem a vysoké biokompatibilitě patří fluorescenční nanodiamanty mezi slibné zástupce uhlíkatých nanomateriálů s potenciálně širokým spektrem uplatnění v mnoha odvětvích. Jejich nízká intenzita fluorescence a koloidní nestálost v biologickém prostředí však doposud brání jejich širšímu využití. Optimalizace jejich přípravy spolu s vývojem nových vhodných povrchových architektur tak představuje významnou výzkumnou výzvu. V rámci této práce byly navrženy a optimalizovány jednotlivé kroky přípravy fluorescenčních nanodiamantů, díky čemuž bylo dosaženo řádového zvýšení intenzity jejich fluorescence spolu s omezením poškození jejich povrchu grafitizací. Dále byla vyvinuta metoda ozařování nanodiamantů umožňující dramatické navýšení jejich produkce. S využitím částečné fluorace funkčních skupin na povrchu nanodiamantů byla demonstrována možnost ovlivnění parametrů jejich fluorescence. Byla také vyvinuta metoda zvyšující homogenitu a cirkularitu nanodiamantů, což významně ovlivnilo jejich interakci s biologickými strukturami. Možná uplatnění tohoto materiálu v medicíně a biologickém výzkumu byla demonstrována na přípravě částic s komplexní povrchovou architekturou umožňujících cílení a terapii nádorových buněk. Bylo také objevena a na in vitro a ex vivo modelech demonstrována vysoká a...
|
|
|
Design and synthesis of surface architectures on fluorescent nanodiamonds
Havlík, Jan
Díky svým unikátním vlastnostem a vysoké biokompatibilitě patří fluorescenční nanodiamanty mezi slibné zástupce uhlíkatých nanomateriálů s potenciálně širokým spektrem uplatnění v mnoha odvětvích. Jejich nízká intenzita fluorescence a koloidní nestálost v biologickém prostředí však doposud brání jejich širšímu využití. Optimalizace jejich přípravy spolu s vývojem nových vhodných povrchových architektur tak představuje významnou výzkumnou výzvu. V rámci této práce byly navrženy a optimalizovány jednotlivé kroky přípravy fluorescenčních nanodiamantů, díky čemuž bylo dosaženo řádového zvýšení intenzity jejich fluorescence spolu s omezením poškození jejich povrchu grafitizací. Dále byla vyvinuta metoda ozařování nanodiamantů umožňující dramatické navýšení jejich produkce. S využitím částečné fluorace funkčních skupin na povrchu nanodiamantů byla demonstrována možnost ovlivnění parametrů jejich fluorescence. Byla také vyvinuta metoda zvyšující homogenitu a cirkularitu nanodiamantů, což významně ovlivnilo jejich interakci s biologickými strukturami. Možná uplatnění tohoto materiálu v medicíně a biologickém výzkumu byla demonstrována na přípravě částic s komplexní povrchovou architekturou umožňujících cílení a terapii nádorových buněk. Bylo také objevena a na in vitro a ex vivo modelech demonstrována vysoká a...
|
|
|
Design and synthesis of surface architectures on fluorescent nanodiamonds
Havlík, Jan ; Kotek, Jan (vedoucí práce) ; Lang, Kamil (oponent) ; Štěpánek, František (oponent)
Díky svým unikátním vlastnostem a vysoké biokompatibilitě patří fluorescenční nanodiamanty mezi slibné zástupce uhlíkatých nanomateriálů s potenciálně širokým spektrem uplatnění v mnoha odvětvích. Jejich nízká intenzita fluorescence a koloidní nestálost v biologickém prostředí však doposud brání jejich širšímu využití. Optimalizace jejich přípravy spolu s vývojem nových vhodných povrchových architektur tak představuje významnou výzkumnou výzvu. V rámci této práce byly navrženy a optimalizovány jednotlivé kroky přípravy fluorescenčních nanodiamantů, díky čemuž bylo dosaženo řádového zvýšení intenzity jejich fluorescence spolu s omezením poškození jejich povrchu grafitizací. Dále byla vyvinuta metoda ozařování nanodiamantů umožňující dramatické navýšení jejich produkce. S využitím částečné fluorace funkčních skupin na povrchu nanodiamantů byla demonstrována možnost ovlivnění parametrů jejich fluorescence. Byla také vyvinuta metoda zvyšující homogenitu a cirkularitu nanodiamantů, což významně ovlivnilo jejich interakci s biologickými strukturami. Možná uplatnění tohoto materiálu v medicíně a biologickém výzkumu byla demonstrována na přípravě částic s komplexní povrchovou architekturou umožňujících cílení a terapii nádorových buněk. Bylo také objevena a na in vitro a ex vivo modelech demonstrována vysoká a...
|
host ::
RSS.