Studium interakcí mezi grafenem a klastry boranů v závislosti na jejich elektrickém náboji a dipólovém momentu

dc.contributorStibor Ivan, prof. Ing. CSc.
dc.contributor.advisorČervenka Jiří, Ing. Ph.D.
dc.contributor.authorHejda, Matěj
dc.contributor.otherSkolitel : 64111 Ducháčková Eva, prof. Ing. CSc.
dc.contributor.otherKonzultant : 61533 Márton Pavel, Ing. Ph.D.
dc.contributor.otherKonzultant2 : 65175 Baše Tomáš, Mgr. Ph.D.
dc.date2016
dc.date.accessioned2018-05-03
dc.date.available2018-05-03
dc.date.committed2016-05-16
dc.date.defense2016-06-15
dc.date.submitted2015-10-10
dc.date.updated9.8.2016 13:20
dc.degree.levelBc.
dc.description.abstractPraktické aplikace grafenu, hlavně v odvětví senzoriky a v optoelektronice, jsou podmíněny porozuměním tomu, jaké jsou interakce mezi samotným uhlíkovým nanomateriálem a vnějšími adsorbovanými molekulami a jak tyto interakce ovlivňují některé důležité vlastnosti grafenu. V první části své bakalářské práce shrnuji vybrané základní poznatky z fyziky pevných látek, které jsou následně využity při popisu obecných, chemických i fyzikálních vlastností využívaných látek a materiálů. Vlastní kapitola je věnována grafenu, jeho elektronové pásové struktuře a specifickým vlastnostem, které se týkají epitaxního grafenu na karbidu křemíku. Samostatné shrnutí je také věnováno mezimolekulárním nevazebným interakcím, které jsou hlavním zprostředkovatelem vazby mezi uhlíkovým povrchem a karboranovými klastry, a tomu, jak ovlivňují vlastnosti tohoto 2D uhlíkového alotropu. Krátký přehled byl také věnován využitým analytickým metodám a souhrnu toho, jaká jsou specifika při využití těchto metod na modelovém systému grafen/SiC. V praktické části byla provedena depozice rozdílných karboranových klastrů na grafen a samotná míra interakce byla měřena pomocí metody AFM a KPFM. Bylo změřeno, že pro fyzisorbované molekuly bez funkčních chemických skupin nedochází k jejich jednotné orientaci, která je klíčová pro cílenou modifikaci výstupní práce povrchu, nezávisle na tom, jak jsou rozloženy uhlíkové atomy v molekule. Dále byl měřením experimentálně potvrzen předpoklad, že vliv deponovaných alkalických kovů z karboranových solí na výstupní práci je výrazně větší, než efekt samotných organických molekul.cs
dc.description.abstractUnderstanding the interactions at the interface of graphene and adsorbed molecules is essential for further development of novel electronic and sensoric devices. In first section of my bachelor thesis, I summarize selected topics from solid state physics, which are later utilized to explain some of the properties of used materials. One chapter is devoted to graphene, its electronic and band structure and to specific properties of epitaxial graphene grown on silicon carbide. Brief summary is also concluded on non-covalent interactions and how they impact the properties of graphene. Some basic concepts are also recapped in regards to the used analytical methods and their specifics during the graphene/SiC measuring utilized in the following chapters. In experimental part of my bachelor thesis, the effect of various carborane clusters on graphene surface was measured. It is shown that due to the lack of chemical functionalization, there is no preferred ordering of dipoles in the layer of all the tested isomers. This highlights the necessity of such functionalization for precise tuning of graphene work function. It is also shown that alkali metals induce much stronger change to the graphene work function compared to the carborane clusters.en
dc.description.mark
dc.format45 s.
dc.format.extentIlustrace, Grafy, Tabulky 1 ROM, Tabulky žádné 1 -ROM
dc.identifier.urihttps://dspace.tul.cz/handle/15240/24179
dc.language.isocs
dc.relation.isbasedonbegin*arab* renewcommand*labelenumi**[arabic*enumi*]* item K. S. Novoselov, V. I. Falko, L. Colombo, P. R. Gellert, M. G. Schwab, K. Kim, A roadmap for graphene, Nature 490, 192200 (2012), doi:10.1038/nature11458 item S. Braun, W. R. Salaneck, M. Fahlman, Energy-Level Alignment at Organic/Metal and Organic/Organic Interfaces, Advanced Materials 21, 14501472 (2009), doi:10.1002/adma.200802893 item N. Dontschuk, A. Stacey, A. Tadich, K. J. Rietwyk, A. Schenk, M. T. Edmonds, O. Shimoni, C. I. Pakes, S. Prawer, and J. Cervenka, A graphene field-effect transistor as a molecule-specific probe of DNA nucleobases, Nature Communications 6, 6563 (2015), doi:10.1038/ncomms7563 item J. Cervenka, A. Budi, N. Dontschuk, A. Stacey, A. Tadich, K. J. Rietwyk, A. Schenk, M. T. Edmonds, Y. Yin, N. Medhekar, M. Kalbac, C. I. Pakes, Graphene field effect transistor as a probe of electronic structure and charge transfer at organic molecule-graphene interfaces, Nanoscale 7, 1471 1478 (2015), doi:10.1039/C4NR05390G item J. F. Lübben, T. Baše, P. Rupper, T. Künniger, J. Macháček, S. Guimond, Tuning the surface potential of Ag surfaces by chemisorption of oppositely-oriented thiolated carborane dipoles, Journal of Colloid and Interface Science 354, 168174 (2011), doi:10.1016/j.jcis.2010.10.052 end*arab*
dc.rightsVysokoškolská závěrečná práce je autorské dílo chráněné dle zákona č. 121/2000 Sb., autorský zákon, ve znění pozdějších předpisů. Je možné pořizovat z něj na své náklady a pro svoji osobní potřebu výpisy, opisy a rozmnoženiny. Jeho využití musí být v souladu s autorským zákonem https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf a citační etikou https://knihovna.tul.cz/document/26cs
dc.rightsA university thesis is a work protected by the Copyright Act. Extracts, copies and transcripts of the thesis are allowed for personal use only and at one?s own expense. The use of thesis should be in compliance with the Copyright Act. https://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf and the citation ethics https://knihovna.tul.cz/document/26en
dc.rights.urihttps://knihovna.tul.cz/document/26
dc.rights.urihttps://www.mkcr.cz/assets/autorske-pravo/01-3982006.pdf
dc.subjectgrafencs
dc.subjectpovrchový potenciálcs
dc.subjectKPFMcs
dc.subjectkarboranycs
dc.subjectvýstupní prácecs
dc.subjectgrapheneen
dc.subjectsurface potentialen
dc.subjectKPFMen
dc.subjectcarboranesen
dc.subjectwork functionen
dc.subject.verbisgrapheneen
dc.titleStudium interakcí mezi grafenem a klastry boranů v závislosti na jejich elektrickém náboji a dipólovém momentucs
dc.titleInvestigation of interactions between graphene and borane clusters as a function of electric charge and dipole momenten
dc.title.alternativecs
dc.typebakalářská prácecs
local.degree.disciplineNA
local.degree.programmeNanotechnologie
local.degree.programmeabbreviationB3942
local.department.abbreviationMTI
local.facultyFakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studiícs
local.faculty.abbreviationFM
local.identifier.stag33198
local.identifier.verbiskpw06521677
local.note.administratorsautomat
local.verbis.aktualizace2019-10-05 07:28:28cs
local.verbis.studijniprogramMTI Nanotechnologie/Nanomateriálycs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 4 of 4
Loading...
Thumbnail Image
Name:
MHejda_BP2016.pdf
Size:
13.61 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Hodnoceni_vedouciho_Cervenka.pdf
Size:
246.8 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_vedouciho_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Hejda_PO.pdf
Size:
480.47 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Posudek_oponenta_VSKP
Loading...
Thumbnail Image
Name:
Hejda_Matej.pdf
Size:
145.1 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Prubeh_obhajoby_VSKP