bakalářská práce

Návrh zdroje atomů uhlíku pro přípravu grafenových vrstev v UHV

Text práce 6.92 MB Příloha 1.96 MB

Autor práce: Ing. Vojtěch Čalkovský

Ak. rok: 2015/2016

Vedoucí: doc. Ing. Jindřich Mach, Ph.D.

Oponent: doc. Ing. Petr Bábor, Ph.D.

Abstrakt:

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem atomárního zdroje uhlíku pro přípravu grafenových vrstev v podmínkách ultravysokého vakua. V první části je stručně popsána problematika růstu epitaxních vrstev, teorie atomárních svazků a teorie sublimace. Druhá část je věnována grafenu, popisu jeho vlastností, metodám výroby, zejména molekulární svazkovou epitaxí. Ve třetí části jsou stručně popsány různé metody detekce a analýzy atomárních svazků. V praktické části této bakalářské práce byl proveden návrh, příslušné numerické výpočty v programu Simion 8.0 a EOD a následná konstrukce uhlíkového atomárního zdroje. V závěru práce jsou popsány dosažené výsledky.

Klíčová slova:

GRAFEN, MOLEKULÁRNÍ SVAZKOVÁ EPITAXE, SUBLIMAČNÍ ZDROJ  ATOMŮ UHLÍKU, RAMANOVA SPEKTROSKOPIE, HOPG, EOD, SIMION

Termín obhajoby

23.06.2016

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)
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)
doc. Ing. Radek Kalousek, Ph.D. (člen)

Student se v rámci bakalářské práce aktivně podílel na návrhu zdroje atomů uhlíků sloužící k studiu  růstu grafenové vrstvy. V rámci bakalářské práce byly provedeny simulace optimálních trajektorií elektronů v programech Simion a EOD, které slouží k lokálnímu ohřevu HOPG elementu. Následně byl vyhotoven 3D model a 2D výkresová dokumentace, která sloužila k výrobě zdroje atomů. Práce studenta byla intenzivní a snaživá. Proto lze konstatovat, že student splnil všechny úkoly zadání. Projevoval nadměrný zájem o danou problematiku.
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 B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu A

Známka navržená vedoucím: A

Cílem této práce bylo zkonstruovat, vyrobit a otestovat zdroj atomárního svazku uhlíku. První dva cíle se podařilo realizovat. Testování zdroje nebylo realizováno, pravděpodobně v důsledku větší časové náročnosti návrhu a simulace zdroje, než bylo původně očekáváno. V práci jsou uvedeny výsledky simulací elektronového svazku a šíření tepla, které byly z části realizovány ve spolupráci s dr. Zlámalem. Autor podrobně v textu rozebírá možné chování atomárního zdroje a navrhuje originální konstrukční řešení. Kromě této praktické části je v práci uvedena podrobná rešerše různých metod přípravy grafenu. Vzhledem k rozsahu konstrukčních prací, samostatné, aktivní a tvůrčí činnosti autora považuji tuto práci za velmi zdařilou, doporučuji ji k obhajobě a i přes nedokončené testování zdroje navrhuji hodnocení stupněm A.
Kritérium hodnocení Známka
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 A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis A
Práce s literaturou včetně citací A
Otázky k obhajobě:
  1. Na straně 40 je uvedena teplená vodivost jednotlivých grafenových vrstev a předpokládá se, že tato vodivost je stejná i pro podélný směr v grafitovém terči. V kolmém směru se předpokládá, že vodivost je více jak 200 krát menší. Je tento těžko uvěřitelný předpoklad správný? Z výsledku simulace teplotního pole je pak provedeno konstrukční opatření snižující přenos tepla na držák terče. Pokud by tepelná vodivost nebyla tak rozdílná, jak by se toto konstrukční opatření změnilo?

Známka navržená oponentem: A

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová