Funkcionalizace strukturálních a elektronových vlastností tenkých vrstev multiferoických materiálů

Abstract

Práce je zaměřena na využití SrTiO3 dopovaného přechodovými kovy ve fotovoltaických aplikacích, například v aplikacích zaměřených na fotokatalýzu. Podstatou předkládané práce je posouzení vlivu dopantů na strukturální a elektronové vlastnosti známého Perovskitu SrTiO3. Použitím dopantů, přednostně přechodových kovů, se ovlivňují fyzikální vlastnosti ve smyslu využití příhodných původních vlastností, které jsou omezené příliš velikou mezerou ve valenčním pásu. Jde tedy o posouzení vlivu těchto tranzitních kovů na velikost krystalitů, velikost vnitřního pnutí, rozložení páru elektron-díra ve valenčním pásu a posunutí využitelnosti elektromagnetického spektra do oblasti viditelného záření. V práci se bude posuzovat vliv přechodových kovů na strukturální a elektronové vlastnosti STO, přednostní místo v posouzení vlivu bude mít nikl (Ni). Dalšími prvky, u kterých bude zkoumán vliv na výše uvedené vlastnosti, bude ytrium (Y) a železo (Fe). Pro zkoumání bylo použito několik metod vyšetřování strukturních a elektronových vlastností posuzovaného materiálu SrTiO3. U všech vyhodnocovaných vzorků se jednalo o shodné experimentální metody, jednotlivé experimenty byly provedeny za stejných podmínek. Jediným rozdílem bylo provedení vysokoteplotních experimentů při XRD analýze, jak je uvedeno v textu. Použité metody byly použity v pořadí magnetronová pulzní depozice pro výrobu experimentálních vzorků a dále XRD analýza, včetně vysokoteplotních experimentů, skenovací elektronová mikroskopie - SEM, rentgenová fotoemisní spektroskopie - XPS. Po provedení jednotlivých experimentů byly získaná data vyhodnocena, stanoven další postup. V závěru byla všechna data společně analyzována.