Předmět Kapitoly o nanostrukturách (KCH / KNA)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KCH / KNA - Kapitoly o nanostrukturách, Fakulta přírodovědně-humanitní a pedagogická, Technická univerzita v Liberci (TUL).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Úvod do pokročilého studia vlastností nanostruktur a jejich aplikací. Přehledové přednášky, na které ve studijním plánu navazují specializované předměty. Studenti získají rozhled v oboru, který jim umožní v následujícím semestru kvalifikovaný výběr tématu diplomové práce.Stručný obsah přednášek:1.-2. Úvod do teorie a transport v nanostrukturáchPavel Středa, Ing., DrSc.Základní vlastnosti elektronů, vliv velikosti systémů na elektronové vlastnosti, elektronový transport, vliv magnetického pole na vlastnosti elektronů, základní transportní mechanismy, aktivovaný transport, tunelování.3.-4. Role povrchů a rozhraní v nanostrukturách a Počítačové simulace nanosystémůVladimír Cháb, Ing., CSc. a Pavel Jelínek, Ing., Ph.D.Struktura a elektronové stavy na povrchu pevné látky. Modifikace čistého povrchu v důsledku interakce s adsorbátem. Vznik klastrů a samoorganisace útvarů na povrchu. Jevy, které klasifikují útvary na povrchu do třídy "nano".Základní přehled dostupných simulačních metod, oblasti použití pro simulace nanostruktur. Výpočty elektronové struktury z prvních principů (tzv. ab initio metody) založené na metodě DFT (Density Functional Theory).5.-6. Mikroskopová nanocharakterizace (STM, AFM), nanomanipulace, nanolitografieAntonín Fejfar, RNDr., CSc.Principy rastrovací sondové mikroskopie (SPM). Módy SPM: Rastrovací tunelovací mikroskopie (STM), mikroskopie magnetických sil (MFM), elektrostatických sil (EFM), kapacitní mikroskopie (SCM), mikroskopie optického blízkého pole (SNOM). Nanostrukturní stavebnice, nanolitografie, nanoindentace. Příklady použití.7.-8. Optické vlastnosti nanomateriálů a Ramanova spektroskopie a její aplikace na nanostrukturyJiří Oswald, Ing., CSc. a Ivan Gregora, Ing., CSc.Optické vlastnosti polovodičových nanostruktur. Kvantově-rozměrový jev, hustoty stavů. Křemíková nanofotonika. Příklady optických aplikací polovodičových nanostruktur. Ramanův rozptyl v pevných látkách.9.-10. Technologie přípravy nanostruktur, heterostruktury z AIIIBV materiálů (kvantové jámy a tečky)Eduard Hulicius, doc. Ing., CSc.Epitaxni růst vrstev a struktur, epitaxní techniky pro přípravu polovodičových nanostruktur, růst a vlastnosti kvantově rozměrových struktur, charakterizační "in situ" techniky.11.-12. SpinotronikaTomáš Jungwirth, Ph.D.Fyzikální principy spinotroniky, základní prvky a příklady využití, ukázky současného výzkumu.13.-14. Příprava a vlastnosti vybraných nanomateriálůa) Nanokrystalický křemík, příprava a charakterizace: Jan Kočka, RNDr., DrSc.b) Uhlíkové grafenové struktury, příprava, vlastnosti, aplikace: Ludvík Smrčka, Ing., DrSc.c) Vlastnosti a aplikace dielektrik s nanoskopickým uspořádáním: Stanislav Kamba, RNDr., CSc.d) Diamantové a nanodiamantové tenké vrstvy pro optiku, biosensory a MEMS: Alexandr Kromka, Dr.

Získané způsobilosti

Vysvětlit a odvodit základní poznatky oboru včetně řešení jednodušších problémů.

Literatura

https://nanoed.tul.cz/P. Y. Yu, M. Cardona. Fundamentals of Semiconductors, 3rd Ed. Springer Verlag, Heidelberg, 2003. Luděk Frank a Jaroslav Král (Ed.). Metody analýzy povrchů, iontové, sondové a speciální metody. Academia, Praha, 2002. M. Grundmann (Ed.). Nano-Optoelectronics. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg, 2002. Guozhong Gao. Nanostructures and Nanomaterials. Imperial College Press, London, 2004. Andrew Zangwill. Physics at Surfaces. Cambridge University Press, 1996.

Požadavky

Zpracování a obhajoba semestrální práce na některé z témat, vypsaných vyučujícími.

Garant

prof. Ing. Eduard Hulicius, CSc.

Vyučující

prof. Ing. Eduard Hulicius, CSc.