Bachelor's Thesis

Study of Water Meniscus Formation between the AFM Tip and NaCl Surface

Final Thesis 9.14 MB

Author of thesis: Ing. Vojtěch Švarc, Ph.D.

Acad. year: 2012/2013

Supervisor: doc. Ing. Miroslav Bartošík, Ph.D.

Reviewer: prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D.

Abstract:

This bachelor's thesis deals with the study of water meniscus formation between the AFM tip and NaCl surface. This is an indirect method for the study of meniscus by observation of holes and hillocks  created on the NaCl surface, in dependence on the relative humidity, cleaning the tip, time of keeping the on the surface apllied voltage tip-surface.

Keywords:

AFM, water meniscus, relative humidity, NaCl.

Date of defence

20.06.2013

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Applied Sciences in Engineering (B3901-3)

Field of study

Physical Engineering and Nanotechnology (B-FIN)

Composition of Committee

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Vojtěch Švarc začal na tématu své bakalářské práce pracovat ve třetím ročníku. Navzdory pozvolnému začátku se s výjimkou stanovení vlivu doby setrvání hrotu AFM na povrchu NaCl podařilo splnit všechny úkoly bakalářské práce. Práce je velmi dobře logicky uspořádána, interpretace výsledků jsou kvalitní. V teoretické části bych uvítal větší prostor pro témata přímo související s rešeršní studií a v grafické úpravě bych vylepšil kvalitu některých převzatých obrázků. Mimo jiné oceňuji samostatnost při vypracovávání úkolů bakalářské práce.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Grade proposed by supervisor: B

Bakalářská práce V. Švarce je věnována zajímavé problematice a málo probádanému modernímu tématu, jež má úzkou souvislost s bouřlivě se rozvíjející oblastí nanotechnologií, kterou je využití lokální anodické oxidace ke tvorbě nanostrukturních motivů.
Práce je dělena do pěti kapitol včetně úvodu a závěru a je zpracována na odpovídající grafické úrovni.
Vyskytují se v ní překlepy a gramatické chyby. Vzhledem k významu objevitele STM a AFM zařízení bych předpokládal, že se jeho jméno v práci bude citovat korektně (strana 3 – Binnig versus Binning). Rovněž shoda podmětu s přísudkem někdy činila autorovi potíže (stejná strana a mnohde jinde –  ...přístroj byl závislí na vakuu.., str.35: ..se začali přitažlivé síly.. apod.). Někdy je v textu rovněž zaměňován význam desetiprocentní (10%) a deset procent (10 %) špatně zvolenou mezerou mezi jednotkou a číselnou hodnotou. Rovněž měřicí a měřící aparatura je uvedena v nesprávném gramatickém tvaru. Jednotkou času je sekunda a nikoliv vteřina, hojně používaná autorem (např. na str. 24). Na str. 30 dole je asi špatně namísto kyslíku O2- napsána nula na 2-, podobně i str. 31 první řádek. Celkově ale počet překlepů nesnižuje celkovou srozumitelnost textu práce.
K odborné stránce práce mám následující připomínky a poznámky.
V části věnované experimentálním výsledkům bych uvítal větší množství odkazů do relevantních částí teoretických. Např. na str. 24 se hovoří o měření silových křivek, což tvoří podstatnou část práce, a chybí, podle mého názoru, odkaz na obr. 1.7, který by posloužil lepší orientaci čtenáře v textu. Stejná situace je na str. 26, kde se píše o Kelvinově-Youngově-Laplaceově rovnici, která byla použita k fitování dosažených experimentálních výsledků bez odkazu, kde se s ní čtenář může seznámit.


Závěrečné hodnocení:
Práce obsahuje mnoho nových, časově náročných experimentů, které posouvají nelehké studium kapilárních sil, působících při interakci hrotu AFM s povrchem vzorku významnou roli, kupředu. Představuje solidní základ k případnému hlubšímu studiu těchto sil. Rovněž metoda zobrazení vodního menisku pomocí sledování útvaru na povrchu soli je velmi originální a umožňuje přímočařejší vyhodnocování experimentů, než tomu bylo doposud.
Celkové hodnocení navrhuji B.
V Brně 10. června 2013

Jiří Spousta
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis D
Práce s literaturou včetně citací D
Topics for thesis defence:
  1. Na straně 6 je uveden vztah 1.3. V textu je uvedeno, že z tohoto vztahu plyne nárůst Kelvinova poloměru se zvyšujícím se podílem p/pS, který je ztotožněn s relativní hmotností (viz rovněž údaje v tabulce uvedené v obrázku na téže stránce). Je to pravda? Není výsledek záporný?
  2. Ve stejném obrázku je naznačen i úhel θ2, který není nikde v textu práce zmiňován, rovněž úhel Φ neodpovídá popisu v textu (tam je asi správně definován, v obrázku uveden špatně).
  3. Na straně 8 je užito stejného symbolu pro popis laterálních sil FL, který je už ale ožíván k popisu síly Laplaceovy (vztah 1.5), a čtenář může být zmaten.
  4. Vztah 1.9 obsahuje na levé straně veličinu odlišenou indexem i, na pravé straně se ale žádná veličina takto indexovaná nevyskytuje.
  5. Co se skrývá pod symbolem z0 v obrázku 1.7? V textu není zmiňován.
  6. Je obr. 1.8 správně popsán?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová