Povrchy perovskitu KTaO3 připravené štípáním v ultravysokém vakuu
| Thesis title in Czech: | Povrchy perovskitu KTaO3 připravené štípáním v ultravysokém vakuu |
|---|---|
| Thesis title in English: | Surfaces of the KTaO3 Perovskite Prepared by Cleaving in UHV |
| Academic year of topic announcement: | 2021/2022 |
| Thesis type: | diploma thesis |
| Thesis language: | čeština |
| Department: | Department of Surface and Plasma Science (32-KFPP) |
| Supervisor: | doc. Mgr. Martin Setvín, Ph.D. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 19.10.2021 |
| Date of assignment: | 19.10.2021 |
| Confirmed by Study dept. on: | 13.12.2021 |
| Advisors: | doc. Mgr. Josef Mysliveček, Ph.D. |
| Guidelines |
| 1. Seznámení se s experimentálními metodami LEED, XPS, STM
2. Sestavení a otestování zařízení pro štípání vzorků v UHV a držáku vzorku pro krystaly KTaO3 3. Charakterizace povrchu pomocí metody LEED, popřípadě LEED I-V 4. Depozice vybraného vhodného kovu (např. Ceru) na povrch KTaO3 (001) a analýza pomocí STM a XPS |
| References |
| [1] R. E. Schaak and T. E. Mallouk, Chem. Mater. 14, 1455 (2002)
[2] S. Royer, D. Duprez, F. Can, X. Courtois, C. Batiot-Dupeyrat, S. Laassiri, and H. Alamdari, Chem. Rev. 114, 10292−10368 (2014) [3] E. Grabowska, Appl. Cat. B: Environmental 186, 97 (2016) [4] A. F. Santander-Syro et al., Nature 469, 189 (2011) [5] M. Setvin, M. Reticcioli, F. Poelzleitner, J. Hulva, M. Schmid, L. A. Boatner, C. Franchini, and U. Diebold, Science 359, 572 (2018) [6] I. Sokolovic, M. Schmid, U. Diebold, and M. Setvin, Phys. Rev. Mater. 3, 034407 (2019) [7] C. J. Chen, Introduction to Scanning Tunneling Microscopy (Oxford University Press, 2007) [8] L. Eckertová a kol., Metody analýzy povrchů: elektronová mikroskopie a difrakce (Academia, Praha, 1996) |
| Preliminary scope of work |
| Perovskity (strukturní vzorec ABO3 [1]) jsou v současnosti v popředí zájmu v materiálovém výzkumu díky jejich slibným vlastnostem pro katalýzu [2], fotokatalýzu [3], elektroniku [4] nebo spintroniku. Název perovskit obsahuje širokou skupinu materiálů obsahující stovky stabilních konfigurací, a to díky značné volnosti v kombinaci kationtů A a B a možnosti dopování materiálu na všech třech pozicích (A,B,O).
Cílem této práce je připravit nerekonstruovaný povrch perovskitu KTaO3 (001) metodou štípání ve vakuu [5,6] a analyzovat ho pomocí metod STM [7] a LEED [8]. Dále se pokusit změřit a vyhodnotit LEED I-V křivky a určit z nich vertikální relaxaci povrchových atomů. Pro optimalizaci katalytických vlastností povrchů se tradičně používaji ostrůvky kovových atomů. Druhý cíl diplomové práce je získat základní vědomosti o interakci přechodových kovů s KTaO3 (001) pomocí depozice vhodného kovu (například Ceru) v množství odpovídajícímu přibližně jedné monovrstvě a analyzovat výsledný povrch pomocí STM a XPS. Diplomová práce bude prováděna na aparatuře, která umožňuje studium vzorků pomocí STM a integrálních povrchových technik (adsorpce, desorpce, hmotnostní spektroskopie, XPS, LEED). Výsledky měření vytvoří základ pro zkoumání katalytických vlastností povrchu KTaO3 modifikovaného přechodovými kovy. |