bakalářská práce

Příprava trojvrstev Ag/Co/Ag

Text práce 2.83 MB

Autor práce: Bc. Pavel Burda

Ak. rok: 2009/2010

Vedoucí: prof. Ing. Jan Čechal, Ph.D.

Oponent: prof. Ing. Miroslav Kolíbal, Ph.D.

Abstrakt:

Bakalářská práce je věnována přípravě a studiu ultratenkých vrstev stříbra a kobaltu. Z těchto materiálů jsou tvořeny vrstvy na křemíkových substrátech. Substráty tvoří povrchově upravený krystalický křemík (SiO2/Si(111), Si(111) ?H, Si(111) 7×7) a amorfní SiO2 ve formě křemenného skla. Růst vrstev je prováděn pomocí epitaxe molekulárním svazkem (MBE) za využití efuzní cely. Na vzorek připravený z uvedených substrátů je postupně deponována vrstva stříbra, poté kobaltu a stříbra. Tloušťka každé vrstvy je 6 nm. Vrstvy jsou studovány užitím metod rentgenové fotoelektronové spektroskopie (XPS) a mikroskopie atomárních sil (AFM). Typ růstu vrstvy se zásadně liší u různých povrchových úprav substrátu. Výsledkem jsou připravené trojvrstvy Ag/Co/Ag na SiO2/Si(111) a Si(111) 7×7, které lze využít v oblasti plazmoniky a lze magnetickým polem ovlivnit chování povrchových plazmonových polaritonů.

Klíčová slova:

stříbro, kobalt, křemík, růst tenkých vrstev, trojvrstva, Ag, Si, SiO2, MBE, AFM, XPS

Termín obhajoby

17.06.2010

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Aplikované vědy v inženýrství (B3A-P)

Studijní obor

Fyzikální inženýrství a nanotechnologie (B-FIN)

Složení komise

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

Student se v rámci bakalářské práce aktivně podílel na realizaci ultratenkých trojvrstev Ag/Co/Ag připravovaných na Si substrátech. V rámci bakalářské práce byla provedena kalibrace efuzních cel poskytujících atomární svazky Ag  nebo Co. Byl studován vliv Si substrátů na růst Ag užitím metod XPS a AFM.  Student svou prací položil základy depozice Ag a přípravy vrstevnatých struktur Ag/Co/Ag pomocí napařování na Ústavu fyzikálního inženýrství. Nad rámec zadání bakalářské práce bylo provedeno i měření magnetických vlastností struktury Ag/Co/Ag. Proto lze konstatovat že student splnil všechny úkoly zadání, projevoval zájem o danou problematiku a při práci si počínal snaživě.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry B
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 A
Samostatnost studenta při zpracování tématu C

Známka navržená vedoucím: B

Předložená bakalářská práce se zabývá vysoce aktuálním tématem přípravy ultratenkých vrstev pro aplikace v plasmonice. Sestává se z celkem 8 kapitol. Chybí zde úvod, který by čtenáři přiblížil obsah práce, a stmelil tak jednotlivé oddíly do jednoho celku – zejména první stránky a kapitoly působí roztříštěným dojmem. To platí i o podkapitole 7.3, jejíž podstatná část (popis měřící aparatury) patří do kapitoly 4. Práce obsahuje minimum překlepů a jen několik gramatických chyb, některým obrázkům bych vytkl nedostatečný popis (zejména Obr. 3 a 9). Poměrně často se vyskytuje tvrzení o „vhodných“ či „optimálních“ vlastnostech, aniž by bylo vysvětleno, co je tím myšleno. Některé formulace jsou nepřesné a nešikovné („proud iontů“, „metoda získání iontů“, „částice s vyšší volnou povrchovou energií“, začátek kapitoly 2 pojednává spíše o relaxaci a ne o rekonstrukci atd.), porozumění textu však nebrání. To se nedá říci o tvrzení na str. 18 o podmínkách pro efúzní tok, které není pravdivé.

Experimentální část obsahuje velice zajímavé systematicky zpracované výsledky, které se autor nebojí komentovat a porovnávat s literaturou. Tvoří tak výborný základ pro další experimenty. Přes kritiku uspořádání a stylistiky považuji práci za velmi dobrou.
Kritérium hodnocení Známka
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita A
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry B
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Otázky k obhajobě:
  1. V kapitole o metodě XPS na str. 20 je uvedeno, že informace pochází z hloubky 1-2 nm. To je však zavádějící a ne zcela korektní tvrzení. Můžete ho upřesnit?
  2. Popsaný experiment z literatury [18] na obr. 7 není vysvětlen. K čemu na povrchu dochází? Proč je vrstva deponovaná za nižších teplot a následně žíhaná za 300 °C spojitá?
  3. Na str. 27 je uvedeno, že z prvních měření vychází pro další měření jako nejvhodnější substrát SiO2/Si(111). Není však jasné proč. Dle změřené morfologie vrstev stříbra na str. 26 mi jako nejvhodnější přijde povrch terminovaný vodíkem.
  4. Komentář k výsledkům depozice trojvrstev Ag/Co/Ag na str. 33 tvrdí, že v případě substrátu Si(111)-7x7 není možné z XPS spekter říci, zda se jedná o atomy (zřejmě Ag) první nebo poslední vrstvy. Tomu nerozumím, navíc ze spekter na obr. 23 a 24 mi přijde trojvrstva nejméně promíchaná právě na tomto typu substrátu.

Známka navržená oponentem: B

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová