SOJKA, A. Nízkoteplotní rastrovací tunelová mikroskopie [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2017.
Diplomová práce Nízkoteplotní rastrovací tunelová mikroskopie Antonína Sojky se skládá ze dvou hlavních dílčích celků. První část je věnována pobytu na univerzitě v Nijmagenu. Zde se autor v SPM skupině zabýval výrobou supravodivých magnetických vrstev. V kapitole je popsán komplexní postup jejich přípravy a také jejich následné testování pomocí nízkoteplotního STM mikroskopu firmy Omicron. Z množství prezentované práce a z dosažených výsledků je patrné, že byl autor během stáže cenným členem skupiny. Druhá část práce je zaměřena na nízkoteplotní STM mikroskop, který je vyvíjený na Ústavu fyzikálního inženýrství v Brně. Autor navázal na svou předešlou bakalářskou práci a motivací byla právě jeho stáž v zahraničí. Hlavním úkolem bylo oživení mikroskopu a ověření funkčnosti za nízkých teplot. Z technického hlediska se jednalo o náročný úkol spočívající v až únavném množství návrhů změn a precizním postupu jejich implementace do jednotlivých částí mikroskopu. Je nutné zmínit velkou časovou náročnost tohoto úkolu, během jehož vypracování si autor počínal nadmíru svědomitě a samostatně. Velké množství odvedené práce ovšem není z prezentace výsledků jednoznačně patrné. Kromě zřejmého úspěšného oživení a otestování mikroskopu za nízkých teplot autor navrhl i několik změn, například návrh úpravy transportního systému, které by měly usnadnit provoz mikroskopu v budoucnu. Jsem přesvědčen o tom, že díky dosaženým výsledkům lze nyní bez větších komplikací na tuto práci navázat. Práce je psána anglicky, je srozumitelná a obsahuje pouze několik překlepů, přesto bych doporučil preciznější anglickou korekturu. Po grafické stránce je prezentace nadprůměrná. Největší slabinu nalézám v přiložené výkresové dokumentaci, která vykazuje řadu nedostatků. Práci hodnotím jako výbornou a doporučuji k obhajobě.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | A | ||
| Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry | B | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | B | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Předkládaná diplomová práce je rozdělena do dvou tématických částí z nichž první pojednává o autorově práci během stáže na Radboud University Nijmegen v Nizozemsku a druhá se zaměřuje na výsledky práce z Ústavu fyzikálního inženýrství v Brně. Práce je psaná anglicky. V úvodu se autor věnuje teoretickým aspektům měření pomocí sond využívajících tunelovací proud. Autor přehledně shrnuje různé varianty a způsoby měření pomocí řádkovacího tunelového mikroskopu a komentuje výhody a nevýhody jednotlivých způsobů jejich zapojení. Následně jsou popsány různé varianty pro kontrolu vzdálenosti sondy od vzorku pomocí piezokeramických krokových motorů, které jsou nezbytné pro přesnou a rychlou kontrolu sondy nad vzorkem. Další část je věnována vibracím, jejich zdrojům a způsobům jejich útlumu a odstínění. Spolu s tím jsou také diskutovány různé způsoby konstrukčních řešení, které mají za cíl zabránit negativnímu vlivu vibrací na kvalitu měření. Autor dále diskutuje specifika konstrukčních řešení pro použití v prostředí velmi nízkých tlaků a za nízkých teplot, které jsou zpravidla potřeba k dosažení atomárního rozlišení při skenování pomocí řádkového tunelového mikroskopu. Samostatnou kapitolu pak věnuje různým způsobům přípravy hrotů a zajištění jejich kompatibility pro potřeby prostředí velmi vysokého vakua. První část práce, která vznikla v Nizozemí, je zaměřena na přípravu tenkých vrstev supravodivých a magnetických materiálů a jejich rozhraní. Autor si zde osvojil techniku depozice tenkých vrstev a jejich následnou analýzu pomocí řádkového tunelového mikroskopu. Z práce je patrné, že diplomand je schopen samostatně připravovat vzorky, sondy k jejich měření a rutinně provádět měření těchto vrstev s atomárním rozlišením. Zaměřuje se především na depozici india a železa na iridiový substrát analyzuje mřížkové parametry, tvar atomárních shluků na povrchu a kinetiku jejich přemísťování a shlukování na povrchu v závisloti na depozičních podmínkách a teplotě. Dále se okrajově zabývá možností pozorování tzv. skyrmionů, tj. hypotetických částic předpovězených teorií fyziky částic. Druhá část práce vznikla na Ústavu fyzikálního inženýrství v Brně a zabývá se komplexním kontrukčním řešením nízkoteplotního řádkovacího tunelového mikroskopu pro použítí v prostředí ultravakua. Diplomand úspěšně řeší integraci mikroskopu do stávající vakuové aparatury, její vibrační odstínění a následnou optimalizaci chlazení vzorku pomocí tekutého dusíku a helia. I přes některé závažné konstrukční chyby svých předchůdců a časovou tíseň se mu úspěšně podařilo mikroskop dokončit a dosáhnout atomárního rozlišení mikroskopu, což ilustruje na vzorku pyrolytického grafitu. Systém chlazení pomocí tekutého dusíku a helia je následně testován, což umožňuje získat představu o možnostech a stabilitě systému.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | B | ||
| Vlastní přínos a originalita | C | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry | B | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | B | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | B | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | B |
eVSKP id 101579