Přejít k obsahu

Předměty Projekt 2 (KFY/PRJ2), Projekt 3 (KFY/PRJ3), Projekt 4 (KFY/PRJ4)

Podmínky a požadavky:

  • Student kontaktuje garanta předmětu nejpozději v prvním týdnu daného semestru. (PRJ2 doc. Ing. P. Baroch, Ph.D., PRJ3 doc. Ing. P. Zeman, Ph.D., PRJ4 doc. Ing. J. Houška, Ph.D.)
  • Po domluvě s garantem předmětu bude studentovi vybráno vhodné téma projektu.
  • K získání zápočtu vypracuje student zprávu o řešeném projektu, kterou na konci semestru představí formou prezentace.
  • Každé téma lze v rámci předmětů Projekt 2 ‒ 4 řešit pouze jednou.
  • Zápočet zapisuje garant předmětu.

Témata řešená v rámci předmětů Projekt 2 4:

Měření topografie povrchu vzorků pomocí AFM (Atomic force microscopy)

Seznámení s metodou mikroskopie atomárních sil AFM (teorie). Příprava vzorků na měření, základní úkony s přístrojem SmartSPM. Měření topologie různých povrchů v kontaktním a nekontaktním módu.

Nanostrukturování tenkých vrstev ve vakuové peci

Seznámit se s problematikou modifikace tenkých kovových vrstev prostřednictvím ohřevu za sníženého tlaku. Studium literatury. Příprava vzorků, základní úkony s vysokoteplotní pecí. Provedení procesu s různými parametry. Snímkování povrchu před a po procesu prostřednictvím optické a elektronové mikroskopie.

Měření mechanických vlastností mikroindentorem

Seznámení s teorií měření mechanických vlastností indentační metodou. Měření tenkovrstvých i objemových vzorků za různých parametrů a vyhodnocení výsledků.

Mikroskopická studie nanoindentace tenkých vrstev

Seznámit se s principem testování mechanických vlastností vrstev pomocí nanoindentace. Otestovat pomocí nanoindentace připravené kovové vrstvy a vrstvy kovových skel. Charakterizovat testovací vpichy pomocí mikroskopu atomárních sil a skenovacím elektronovým mikroskopem. Seznámit se s literaturou o vyhodnocování mechanických vlastností na základě indentačních křivek. Vyhodnotit naměřená data a analyzovat mikroskopické snímky.

Snímkování pomocí skenovací elektronové mikroskopie

Seznámení se s principy elektronového mikroskopu. Vyšetřování vlivu jednotlivých parametrů (druh detekovaných elektronů, urychlovací napětí, pracovní vzdálenost ... ) na výsledný obraz. Vyšetřování struktury tenkovrstvých materiálů a výběr nejvhodnějších parametrů pro zvolený druh snímku.

Měření vodivosti tenkých vrstev pomocí Hallovy sondy

Seznámit se s principem měření pomocí Hallovy sondy a výpočtem rezistivity, mobility a koncentrace nosičů náboje z naměřených dat. Připravit vzorky, změřit závislost elektrických vlastností vybraných vzorků na teplotě, zhodnotit výsledky s ohledem na teorii a prezentovat zjištěné závěry.

Měření tribologických vlastností

Seznámit se s principem měření tribologických vlastností, tj. přípravou vzorků na měření, ovládání zařízení a vyhodnocení testů. Změřit závislost tribologických vlastností na různých parametrech.

Hydrofilní / hydrofobní materiály (povrchy)

Studium smáčivosti povrchu různých materiálů pomocí systému umožňujícího komplexní a rychlé měření statického a dynamického kontaktního úhlu.

Měření fotokatalytických vlastností

Seznámit se s fotokatalytickými vlastnostmi materiálů (tenkých vrstev) a možnostmi měření těchto vlastností. Připravit vzorek zvoleného materiálu. Sestavit experiment a provést měření fotokatalytických vlastností vzorku. Vyhodnotit získaná data.

Diagnostika plazmatu

Využití optické emisní spektroskopie, elektrostatické sondy a hmotnostní spektroskopie k diagnostice procesů probíhajících v plazmatu magnetronových výbojů pro depozici vrstev. Během řešení projektu se student seznámí jak s teorií jednotlivých diagnostických metod, tak i s praktickou realizací diagnostiky v magnetronových výbojích a postupy při zpracování získaných dat.

Elipsometrie

Seznámit se s obsluhou elipsometru VASE. Seznámit se s optickým modelem popisujícím vybraný materiál. Zjistit vlastnosti (tloušťka, index lomu 'n', extinkční koeficient 'k') určeného materiálu. Přesnější specifikace (např. studium závislosti vlastností na použitém disperzním vztahu n(l), k(l) nebo studium jejich plošného profilu) bude sdělena při zadání projektu.

Další témata řešená v rámci předmětu Projekt 4:

Modelování pevných látek

Seznámit se s programem pro výpočty na atomární úrovni a se základy související teorie. Vyhledat geometrii krystalického materiálu nebo jednoduchých molekul určených vedoucím projektu. Spočítat vlastnosti vybraného materiálu (délky mřížkových vektorů, úhly mezi vektory, celková energie) nebo vybraných molekul (délky vazeb, úhly mezi vazbami, celková energie) v závislosti na parametrech výpočtu (např. v závislosti na přesnosti popisu vlnové funkce).

Počítačové modelování plazmatu

Využití stávajících počítačových simulací a modelů k popisu a řešení základních procesů v plazmatu magnetronových výbojů pro depozice vrstev. Během řešení projektu se student seznámí jak s teorií související s metodami simulací a modelování plazmatu, tak i s praktickou realizací těchto metod v programovacích jazycích Fortran, Matlab, Python a dalších.

Využití neurálních sítí v analýze diagnostických dat

Využití neurálních sítí pro (polo)automatickou analýzu dat získaných optickou emisní spektroskopií či elektrostatickou sondou. Během řešení projektu se student seznámí s teorií jednotlivých diagnostických metod plazmatu, praktickou aplikací těchto diagnostických metod a se základy neurálních sítí včetně jejich realizace v programovacích jazycích Python, Matlab či Julia.

Patička