Ultrarychlá dynamika nosičů náboje ve 2D materiálech

• Název práce v češtině: Ultrarychlá dynamika nosičů náboje ve 2D materiálech
• Název v anglickém jazyce: Ultrafast dynamics of charge carriers in 2D materials
• Klíčová slova: Ultrakrátké laserové pulzy|časově-rozlišená laserová spektroskopie|nelineární optika|2D krystaly
• Klíčová slova anglicky: Ultrashort laser puses|time-resolved laser spectroscopy|nonlinear optics|2D crystals
• Akademický rok vypsání: 2020/2021
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra chemické fyziky a optiky (32-KCHFO)
• Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Martin Kozák, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno a potvrzeno stud. odd.
• Datum přihlášení: 30.09.2020
• Datum zadání: 30.09.2020
• Datum potvrzení stud. oddělením: 30.12.2020
• Datum a čas obhajoby: 16.06.2022 10:00
• Datum odevzdání elektronické podoby: 27.04.2022
• Datum odevzdání tištěné podoby: 27.04.2022
• Datum proběhlé obhajoby: 16.06.2022
• Oponenti: RNDr. Pavel Galář, Ph.D.

Zásady pro vypracování

2D krystalické materiály jsou zajímavé svými fyzikálními vlastnostmi jako je vysoká pohyblivost nosičů náboje či dlouhé rozptylové časy. U některých materiálů, jako je např. jednoatomová vrstva WSe2, se navíc dají pozorovat jevy spojené s rozštěpením energetických stavů v extrémech valenčního a vodivostního pásu v závislosti na spinu elektronů. Tyto materiály jsou v poslední době velmi podrobně zkoumány z důvodu jejich možného uplatnění v novém typu elektronických součástek, kde k uložení informace bude sloužit nikoliv náboj elektronu, ale jeho spin či anizotropie populací elektronů a děr v k-prostoru.
Během této práce se student seznámí s vlastnostmi vybraných 2D krystalických materiálů a bude zkoumat dynamiku nosičů náboje odehrávající se v těchto materiálech na časových škálách <100 fs pomocí metod časově-rozlišené laserové spektroskopie (např. excitace a sondování, časově-rozlišená luminiscence). Pozornost bude zaměřena zejména na jevy, které závisí na orientaci kruhové polarizace excitačního světla, tedy na populaci v jednotlivých údolích vodivostního či valenčního pásu daného materiálu. Zejména se zaměříme na monovrstvy WSe2 a MoS2 připravené pomocí exfoliace z objemového krystalu. Měření budou provedena pomocí laserových systémů, které jsou k dispozici na Katedře chemické fyziky a optiky a umožňují generovat laserové pulzy o délce <7 fs.

Seznam odborné literatury

R. Boyd, Nonlinear Optics, Academic Press 2003.
F. X. Kärtner: Few-Cycle Laser Pulse Generation and Its Applications, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2004.
Rullière, Claude (Ed.): Femtosecond Laser Pulses: Principles and Experiments, Springer-Verlag, Berlin, 2005.
J.-C. Diels, W. Rudolph: Ultrashort laser pulse phenomena, Elsevier, Heidelberg, 2006.
C. D. Lin, Anh-Thu Le, Cheng Jin, Hui Wei: Attosecond and Strong-Field Physics: Principles and Applications, Cambridge University Press, Cambridge, 2018.
J. Shah: Ultrafast Spectroscopy of Semiconductors and Semiconductor Nanostructures, Springer, Berlin, 1996.
Vybrané publikace