Nanomechanické vlastnosti materiálů

Abstract

The aim of this bachelor's thesis is to introduce the Modulated Nanoindentation (MoNI) method in the laboratories of the Faculty of Mathematics and Physics at Charles University. The theoretical section of the thesis provides an overview of some of the methods used in the study of 2D materials. This is followed by a physical description of the method and the theoretical foundations of data processing. The section devoted to measurements describes the microscope used, the calibration preceding the measure- ments, and the samples employed. The experimental part of the thesis focuses on the practical implementation of the MoNI method. First, the entire data processing proce- dure was demonstrated using a single measurement as an example. Subsequently, a series of calibration measurements was performed on reference samples with a known elastic modulus. Based on these measurements, it was demonstrated that MoNI is a reliable method. Subsequently, the MoNI method was applied to epitaxial graphene, serving as an example of a very thin, potentially very hard layer. The results of this work expand the laboratory's experimental capabilities in measuring very thin and very hard layers.

Cílem této bakalářské práce je zavedení metody modulovaných nanoindentací (MoNI) v laboratořích Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy. V teoretické části práce je uveden přehled některých metod použitých při studování 2D materiálů. Následuje fy- zikální popis této metody a teoretické základy zpracování dat. V části věnované měření je popsán užitý mikroskop, kalibrace předcházející měření a použité vzorky. Experimen- tální část práce se zaměřuje na praktickou implementaci metody MoNI. Nejprve byla na příkladu jednoho měření ukázána celá procedura zpracování dat. Poté byla prove- dena série kalibračních měření na referenčních vzorcích se známým modulem pružnosti. Na základě těchto měření bylo prezentováno, že MoNI je spolehlivá metoda. Posléze byla metoda MoNI aplikována na epitaxní grafen, sloužící jako příklad velmi tenké potenciálně velmi tvrdé vrstvy. Výsledky této práce rozšiřují experimentálních možnosti laboratoře při měření velmi tenkých a velmi tvrdých vrstev.