Preparation and study of structure and properties of semiconductor nanoparticles and nanostructures
| Thesis title in Czech: | Příprava a studium struktury a vlastností polovodičových nanočástic a nanostruktur |
|---|---|
| Thesis title in English: | Preparation and study of structure and properties of semiconductor nanoparticles and nanostructures |
| Key words: | Nanočástice, nanostruktury, mikrostruktura, difrakce rtg. záření |
| English key words: | Nanoparticles, nanostructures, microstructure, x-ray diffraction |
| Academic year of topic announcement: | 2020/2021 |
| Thesis type: | dissertation |
| Thesis language: | angličtina |
| Department: | Department of Condensed Matter Physics (32-KFKL) |
| Supervisor: | RNDr. Milan Dopita, Ph.D. |
| Author: | hidden - assigned and confirmed by the Study Dept. |
| Date of registration: | 06.10.2020 |
| Date of assignment: | 06.10.2020 |
| Confirmed by Study dept. on: | 06.10.2020 |
| Advisors: | Mgr. Lukáš Horák, Ph.D. |
| Guidelines |
| Czech:
1. Studium doporučené odborné literatury, literaturní rešerže. 2. Příprava nanočástic a nanostruktur pomocí koprecipitační metody. 3. Studium morfologie, struktury, reálné struktury a defektů krystalové mříže pomocí moderních metod rozptylu rentgenového záření, vysoko (WAXS) a maloúhlového (SAXS) rozptylu rtg. záření, totálního rozptylu – párové distribuční funkce (PDF), pokročilých spektroskopických (EDX, XPS, EELS) a mikroskopických metod (SEM, TEM/HRTEM). 4. Vytvoření relevantních fyzikálních modelů připravených nanočástic a korelace mezi parametry přípravy nanočástic a jejich fyzikálními vlastnostmi, jejich morfologií a reálnou strukturou. English: 1. Study of recommended scientific literature, literature search. 2. Preparation of nanoparticles and nanostructures using the coprecipitation method. 3. The study of morphology, structure and the real structure and defects of crystal structure using the x-ray scattering and diffraction methods (SAXS, GISAXS, x-ray diffraction, total scattering) and microscopic and spectroscopic methods (SEM, TEM, EDX, EELS, XPS). 4. Development of relevant physical models of prepared nanostructures and correlation between nanostructures preparation parameters and their physical properties, their morphology and the real structure. |
| References |
| - B.E. Warren, X-ray diffraction, Dower Publications, INC, New York, 1990.
- A. Guinier, Small angle scattering of X-rays, John Willey and Sons, Inc, New York, 1955. - J. Als-Nielsen and D. McMorrow, Elements of Modern X-Ray Physics. New York: Wiley, 2001. - T. Egami and S. J. L. Billinge, Underneath the Bragg Peaks, Elsevier, Ltd, Oxford, 2003. - Bayal, M., Janardhanan, P., Tom, E., Chandran, N., Devadathan, S., Ranjeet, D., Unniyampurath, U., Pilankatta, R., & Nair, S. S. (2019). Cytotoxicity of nanoparticles-Are the size and shape only matters? or the media parameters too?: a study on band engineered ZnS nanoparticles and calculations based on equivolume stress model. Nanotoxicology, 13(8), 1005-1020.. - Filali, S., Pirot, F., & Miossec, P. (2019). Biological Applications and Toxicity Minimization of Semiconductor Quantum Dots. Trends in Biotechnology. - Kumar, S., Jain, A., Panwar, S., Sharma, I., Jeon, H. C., Kang, T. W., & Choubey, R. K. (2019). Effect of silica on the ZnS nanoparticles for stable and sustainable antibacterial application. International Journal of Applied Ceramic Technology, 16(2), 531-540. - Tudu, S. C., Zubko, M., Kusz, J., & Bhattacharjee, A. (2020). Structural, morphological and optical characterization of green synthesized ZnS nanoparticles using Azadirachta Indica (Neem) leaf extract. International Journal of Nano Dimension. - Elzorkany, H. E., Farghali, M. A., Hassan, M. A., El-sayed, K., Canonico, M., Konert, G., Farroh, K., Elshoky, H.A., & Kaňa, R. (2019). Ecotoxicology impact of silica-coated CdSe/ZnS quantum dots internalized in Chlamydomonas reinhardtii algal cells. Science of The Total Environment, 666, 480-489. |
| Preliminary scope of work |
| Cílem této práce je příprava různých typů polovodičových nanočástic a nanostruktur (kvantové tečky, kvantové dráty, ...) pomocí koprecipitační metody. Studium morfologie, struktury, mikrostruktury a reálné struktury připravených nanočástic zejména metodami rozptylu a difrakce rentgenového záření (rentgenová difrakce, maloúhlový rozptyl rtg. záření (SAXS, GISAXS) a metody totálního rozptylu - studium párové distribuční funkce) v kombinaci se spektroskopickými a mikroskopickými metodami (XPS, SEM, TEM). Korelace zjištěných mikrostrukturních vlastností s fyzikálními vlastnostmi nanostruktur. |
| Preliminary scope of work in English |
| The aim of this work is preparation of various types of semiconductor nanoparticles and nanostructures (quantum dots, quantum wires, ...) using the co-precipitation method. The study of morphology, structural, microstructural and the real structure properties of prepared nanostructures mainly using the x-ray scattering and diffraction methods (the x-ray diffraction, small angle x-ray scattering, grazing incidence small angle scattering and total scattering - pair distribution function studies) in combination with spectroscopic and microscopic methods (XPS, SEM, TEM). The correlation of determined microstructural properties with physical properties of nanostructures. |