Show simple item record

Studium možností funkcionalizace grafénu pomocí metod AFM a STM
dc.contributor.advisorJelínek, Pavel
dc.creatorTelychko, Mykola
dc.date.accessioned2018-11-30T13:41:11Z
dc.date.available2018-11-30T13:41:11Z
dc.date.issued2016
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.11956/82437
dc.description.abstractIn this thesis, by means of STM we study all the stages that occur during stepwise annealing of the SiC(0001) substrate, and lead to the formation of buffer layer and to the single layer graphene. It is demonstrated that the buffer layer growth is initiated by merging of graphene nanobubbles arising due to Si depletion and that this process competes with formation of a largely neglected phase, the 5√3x5√3, for which we develop an atomistic model. We studied the single-layer graphene using a simultaneous nc-AFM/STM. By this technique we are able to separate the topographic and electronic contributions from the overall landscape. The analysis reveal that graphene roughness evaluated from the atomic force maps is very low, in accord with theoretical simulations. Furthermore, we report a method for preparation of high-quality B- and N-doped graphene on SiC(0001). We combine experimental (nc-AFM, STM, XPS, NEXAFS) and theoretical (total energy DFT simulated STM) studies to analyze the structural, chemical and electronic properties of the single-atom substitutional dopants in graphene. We show that chemical identification of B and N substitutional dopants can be achieved only with the STM due to the quantum interference effect, arising from the specific electronic structure of N dopant sites. Chemical reactivity...en_US
dc.description.abstractTato práce studuje metodou STM všechny fáze růstu, které se vyskytují v průběhu postupného žíhání substrátu SiC(0001), a které vedou ke vzniku hraniční vrstvy a jednovrstevného grafénu. Je zde prokázáno, že růst hraniční vrstvy je způsoben slučováním grafénových nanobublinek, které vznikaji v důsledku odpařování Si ze substrátu a že tento proces účinně soutěží s tvorbou málo probádané fáze 5√3x5√3 pro kterou jsme našli atomární model. Studovali jsme grafén zároveň nc-AFM a STM. Touto technikou se nám podařilo zvlášť určit topografické a elektronické vlastnosti povrchu grafénu na SiC(0001). Analýza odhalila, že drsnost grafénu získaná z map atomární síly je velmi nízká, v souladu s teoretickými předpověďmi. Dále jsme vyvinuli metodu přípravy vysoce kvalitního grafénu na SiC(0001) dopovaného příměsemi B a N. Kombinace experimentálních (STM, nc-AFM, XPS, NEXAFS) a teoretických (DFT a simulace STM) metod umožnila zjistit strukturální, chemické a elektronické vlastnosti jednotlivých substitučních příměsí v grafénu. Ukazujeme, že i pouhým STM lze dosáhnout chemického rozlišení příměsí B a N díky kvantově interferenčnímu jevu, který nastává v důsledku specifické elektronové struktury příměsi N. Chemická reaktivita příměsí B a N byla zkoumána spektroskopií sil pomocí nc-AFM.cs_CZ
dc.languageEnglishcs_CZ
dc.language.isoen_US
dc.publisherUniverzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultacs_CZ
dc.titleStudying possibilities of graphene functionalization using AFM and STM techniquesen_US
dc.typedizertační prácecs_CZ
dcterms.created2016
dcterms.dateAccepted2016-09-23
dc.description.departmentKatedra fyziky povrchů a plazmatucs_CZ
dc.description.departmentDepartment of Surface and Plasma Scienceen_US
dc.description.facultyFaculty of Mathematics and Physicsen_US
dc.description.facultyMatematicko-fyzikální fakultacs_CZ
dc.identifier.repId107970
dc.title.translatedStudium možností funkcionalizace grafénu pomocí metod AFM a STMcs_CZ
dc.contributor.refereeMysliveček, Josef
dc.contributor.refereeOtyepka, Michal
dc.identifier.aleph002110246
thesis.degree.namePh.D.
thesis.degree.leveldoktorskécs_CZ
thesis.degree.disciplineFyzika povrchů a rozhranícs_CZ
thesis.degree.disciplinePhysics of Surfaces and Interfacesen_US
thesis.degree.programPhysicsen_US
thesis.degree.programFyzikacs_CZ
uk.faculty-name.csMatematicko-fyzikální fakultacs_CZ
uk.faculty-name.enFaculty of Mathematics and Physicsen_US
uk.faculty-abbr.csMFFcs_CZ
uk.degree-discipline.csFyzika povrchů a rozhranícs_CZ
uk.degree-discipline.enPhysics of Surfaces and Interfacesen_US
uk.degree-program.csFyzikacs_CZ
uk.degree-program.enPhysicsen_US
thesis.grade.csProspěl/acs_CZ
thesis.grade.enPassen_US
uk.abstract.csTato práce studuje metodou STM všechny fáze růstu, které se vyskytují v průběhu postupného žíhání substrátu SiC(0001), a které vedou ke vzniku hraniční vrstvy a jednovrstevného grafénu. Je zde prokázáno, že růst hraniční vrstvy je způsoben slučováním grafénových nanobublinek, které vznikaji v důsledku odpařování Si ze substrátu a že tento proces účinně soutěží s tvorbou málo probádané fáze 5√3x5√3 pro kterou jsme našli atomární model. Studovali jsme grafén zároveň nc-AFM a STM. Touto technikou se nám podařilo zvlášť určit topografické a elektronické vlastnosti povrchu grafénu na SiC(0001). Analýza odhalila, že drsnost grafénu získaná z map atomární síly je velmi nízká, v souladu s teoretickými předpověďmi. Dále jsme vyvinuli metodu přípravy vysoce kvalitního grafénu na SiC(0001) dopovaného příměsemi B a N. Kombinace experimentálních (STM, nc-AFM, XPS, NEXAFS) a teoretických (DFT a simulace STM) metod umožnila zjistit strukturální, chemické a elektronické vlastnosti jednotlivých substitučních příměsí v grafénu. Ukazujeme, že i pouhým STM lze dosáhnout chemického rozlišení příměsí B a N díky kvantově interferenčnímu jevu, který nastává v důsledku specifické elektronové struktury příměsi N. Chemická reaktivita příměsí B a N byla zkoumána spektroskopií sil pomocí nc-AFM.cs_CZ
uk.abstract.enIn this thesis, by means of STM we study all the stages that occur during stepwise annealing of the SiC(0001) substrate, and lead to the formation of buffer layer and to the single layer graphene. It is demonstrated that the buffer layer growth is initiated by merging of graphene nanobubbles arising due to Si depletion and that this process competes with formation of a largely neglected phase, the 5√3x5√3, for which we develop an atomistic model. We studied the single-layer graphene using a simultaneous nc-AFM/STM. By this technique we are able to separate the topographic and electronic contributions from the overall landscape. The analysis reveal that graphene roughness evaluated from the atomic force maps is very low, in accord with theoretical simulations. Furthermore, we report a method for preparation of high-quality B- and N-doped graphene on SiC(0001). We combine experimental (nc-AFM, STM, XPS, NEXAFS) and theoretical (total energy DFT simulated STM) studies to analyze the structural, chemical and electronic properties of the single-atom substitutional dopants in graphene. We show that chemical identification of B and N substitutional dopants can be achieved only with the STM due to the quantum interference effect, arising from the specific electronic structure of N dopant sites. Chemical reactivity...en_US
uk.file-availabilityV
uk.publication-placePrahacs_CZ
uk.grantorUniverzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakulta, Katedra fyziky povrchů a plazmatucs_CZ
thesis.grade.codeP


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record


© 2017 Univerzita Karlova, Ústřední knihovna, Ovocný trh 3-5, 116 36 Praha; email: admin-repozitar [at] cuni.cz

Za dodržení všech ustanovení autorského zákona jsou zodpovědné jednotlivé složky Univerzity Karlovy. / Each constituent part of Charles University is responsible for adherence to all provisions of the copyright law.

Upozornění / Notice: Získané informace nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora. / Any retrieved information shall not be used for any commercial purposes or claimed as results of studying, scientific or any other creative activities of any person other than the author.

DSpace software copyright © 2002-2015  DuraSpace
Theme by 
@mire NV