DFT simulations of interaction of organic molecules with oriented surfaces
DFT simulace interakce organických molekul s orientovanými povrchy
dizertační práce (OBHÁJENO)
Zobrazit/ otevřít
Trvalý odkaz
http://hdl.handle.net/20.500.11956/94029Identifikátory
SIS: 142561
Kolekce
- Kvalifikační práce [10691]
Autor
Vedoucí práce
Konzultant práce
Jelínek, Pavel
Oponent práce
Lazar, Petr
Palotás, Krisztián
Fakulta / součást
Matematicko-fyzikální fakulta
Obor
Fyzika povrchů a rozhraní
Katedra / ústav / klinika
Katedra fyziky povrchů a plazmatu
Datum obhajoby
30. 11. 2017
Nakladatel
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaJazyk
Angličtina
Známka
Prospěl/a
Klíčová slova (česky)
Teorie hustotního funkcionálu - DFT, fyzika povrchů, adsorpce molekul, rastrovací sondová mikroskopie - SPM, rentgenová spektroskopieKlíčová slova (anglicky)
Density functional theory - DFT, Surface Science, Molecular adsorption, Scanning Probe Microscopy - SPM, X-ray SpectroscopyTato disertační práce se zabývá porovnáním mých teoretických výpočtů a simulací s experimentálními měřeními provedenými technikami fyziky povrchů na čistých površích nebo na molekulách na nich adsorbovaných. Na začátku disertační práce stručně popisuji metodu teorie hustotního funkcionálu (DFT), kterou jsem využíval pro výpočty atomové a elektronové struktury povrchů a ad- sorbovaných molekul. Dále následuje rychlý přehled rastrovací sondové mikrosko- pie (SPM) a rentgenových spektroskopií, kterými byly naměřeny experimentální data, jež byla později porovnána s mými výpočty. V další části disertační práce představuji publikace, na nichž jsem se podílel. V těchto pracích byly použity výstupy DFT výpočtů a simulace experimentů, využívající výsledky DFT. Ty pomohly odhalit: atomární a elektronovou strukturu acetofenonu adsorbovaného na povrchu Si(111), přímo na povrchu oligomerizovných organických molekul a atomů bóru použitých pro substituční dopování grafénu. Další simulace nám v reálném čase umožnily pozorovat laserem iniciovanou CO hydrogenaci. Velkou částí mojí práce byl vývoj některých simulačních metod pro SPM zobrazování molekul na površích s pomocí hrotů s ohebným zakončením....
This thesis concerns my theoretical calculations and simulations in comparison with experimental measurements acquired by means of surface science techniques on bare surfaces and molecules adsorbed on surfaces. In the beginning of the thesis I briefly describe the density functional theory (DFT) method, which is used for calculations of geometric and electronic structure of surfaces and absorbed molecules. It is followed by a quick overview of the scanning probe microscopy (SPM) and X-ray spectroscopy techniques that provided experimental context for my calculations. In the later part of my thesis I introduce publications on which I participated. In these works, direct results of my DFT calculations or simulations based on DFT outputs helped to reveal geometric and electronic structure of acetophenone adsorbed on Si(111) surface, on-surface oligomerized organic molecules and boron atoms used for substitational doping of graphene. The simulations also enable us to probe a laser initiated CO hydrogenation in real time. A big part of my work was the development of some simulation methods for SPM imaging of molecules on surfaces with flexible tip apexes. These simulation methods helped to create a comprehensive overview of SPM techniques performed with flexible tip apexes. 1