The aim of the subject is to provide basic understanding of scanning probe microscopes and their application in
contemporary basic science. We will learn the basic theories and construction schemes of scanning tunneling
microscopes and atomic force microscopes. In addition, we will discuss various measurement principles including
advanced spectroscopy (e.g. tunneling, non-elastic tunneling or force spectroscopy). We will learn basic concepts
of emerging field of on-surface chemistry as well as recent progresses, which enable to synthetize novel molecular
systems which are not available by traditional organic chemistry in solution and gas-phase. For understanding the
lectures, basic knowledge of physical, organic and quantum chemistry is assumed.
Last update: Zusková Iva, doc. RNDr., CSc. (04.05.2021)
Cílem předmětu je poskytnout základní znalosti o mikroskopech skenovací sondou a její aplikaci v současné
chemii. Naučíme se základní teorie a konstrukční schémata skenování tunelovacích mikroskopů a mikroskopů
atomových sil. Kromě toho budeme diskutovat o různých principech měření, včetně pokročilé spektroskopie (např.
tunelování, neelastické tunelování nebo silová spektroskopie). Naučíme se základní pojmy rychle se rozvíjejícího
oboru povrchové chemie i nedávné pokroky, které umožňují syntetizovat nové molekulární systémy, které nejsou
dostupné metodami tradiční organické chemie v roztoku a v plynné fázi. Předpokladem pro porozumění
přednášce. základní znalosti fyzikální, organické a kvantové chemie.
Last update: Zusková Iva, doc. RNDr., CSc. (04.05.2021)
Literature -
C. J. Chen Introduction to Scanning Tunneling Microscopy, Oxford University Press, 2008.
B. Voigtlander: Scanning Probe Microscopy: Atomic Force Microscopy and Scanning Tunneling Microscopy
On-surface Synthesis, Ed. A. Gourdon, Springer 2016
S. Clair, D. de Otyeza, Chem. Rev. 119, 7, 4717-4776 (2019)
Last update: Zusková Iva, doc. RNDr., CSc. (04.05.2021)
C. J. Chen Introduction to Scanning Tunneling Microscopy, Oxford University Press, 2008.
B. Voigtlander: Scanning Probe Microscopy: Atomic Force Microscopy and Scanning Tunneling Microscopy
On-surface Synthesis, Ed. A. Gourdon, Springer 2016
S. Clair, D. de Otyeza, Chem. Rev. 119, 7, 4717-4776 (2019)
Last update: Zusková Iva, doc. RNDr., CSc. (04.05.2021)
Requirements to the exam -
The exam has the form of an oral presentation of a topic related to the subject. The presentation is followed by discussion among students.
Last update: Zusková Iva, doc. RNDr., CSc. (04.05.2021)
Zkouška bude probíhat formou presentace na téma související s tématem přednášky a následné diskuse před ostatnimi studenty.
Last update: Zusková Iva, doc. RNDr., CSc. (04.05.2021)
Syllabus -
1. Basics of scanning tunneling microscopy and atomic force microscopy
2. Advanced spectroscopies such as STS, IETS, and sub molecular imaging of organic molecules
3. Relevance of SPM to fields of molecular electronics, 2D materials, spintronics, on-surface chemistry etc.
4. Basic concepts of on-surface chemistry
5. Mechanochemistry
6. Thermally and photoactivated on-surface reactions
7. Supramolecular on-surface self-assemblies
8. On-surface polymerization
Last update: Zusková Iva, doc. RNDr., CSc. (04.05.2021)
1. Základy skenovací tunelové mikroskopie a mikroskopie atomové síly
2. Pokročilé spektroskopie jako STS, IETS a submolekulární zobrazování organických molekul
3. Význam rastrovací mikroskopie pro pole molekulární elektroniku, 2D materiálů, spintroniky, povrchové chemie atd.
4. Základní pojmy povrchové chemie
5. Mechanochemie
6. Tepelně a fotoaktivované povrchové reakce
7. Supramolekulární samosupořádané systemy na površích
8. Polymerace na površích
Last update: Zusková Iva, doc. RNDr., CSc. (04.05.2021)
